随着工业智能化的不断发展，工业互联网已经成为工业智能化发展的关键综合信息基础设施。互联互通、高质量传输、智能运维能力。在智能制造和工业互联网IT与OT融合的大趋势下，需要统一的网络技术解决方案打通底层基础网络。TSN网络端到端的极低时延和可靠性成为工业场景基础网络的最佳选择。TSNtime-sensitivenetworkTSN网络即时间敏感网络，中文通常称为时间敏感网络或时间敏感网络，TSN是一种二层技术。IEEE802.1Q标准工作在OSI第2层。TSN是以太网标准，而不是IP协议标准。TSN网桥做出的转发决定是基于以太网报头的内容，而不是IP地址。以太网帧的有效载荷可以是任何东西，不限于IP协议。它实际上是在IEEE802.1框架的基础上，为满足特殊需求而制定的一套“子标准”。与其说TSN是一项新技术，倒不如说是对现有网络技术以太网的改进。TSN基于以太网。基于时钟同步、流量调度、网络配置等关键技术，为时间敏感数据提供低时延、低时延抖动、低丢包率的传输服务。TSN时间敏感网络的主要特性时间同步TSN流量调度是基于时隙的，因此时钟同步是TSN的基础。TSN采用精确时间协议，保证所有网络设备的时钟一致，不需要与自然时钟同步。IEEE802.1AS-2011规定了整个TSN网络的时钟同步机制，提出了通用的精确时间协议（generalprecisiontimeprotocol，gPTP）。gPTP是基于IEEE1588-2008的精确时间协议（PTP）的扩展，两者工作在相同的模式下。全球时间同步是大多数TSN标准的基础。用于保证各设备中数据帧传输时隙的正确匹配，满足通信流端到端的确定性时延和无队列传输要求。TSN使用IEEE802.1AS在时间感知系统之间传输同步消息，改进以太网的同步协议，增加分布式网络的同步性，采用双向信息通道提高传输信号的准确性。流控TSN流控流程主要包括流分类、流整形、流调度、流抢占。流量分类的主要作用是通过识别流的属性信息或统计信息来确定相应的流量类型和优先级信息，评价指标主要是分类准确率。流量整形的主要作用是限制发送和接收流量的最大速率，并对超过该速率的流量进行缓冲，进而控制流量以更均匀的速率发送，以达到稳定传输突发流量的目的。流调度的主要作用是通过一定的规则（调度算法或机制）将排队和整形后的流调度到输出端口，从而确定流在交换机中相应的转发顺序，从而保证QoS要求传输过程中的各种流量，并保证流量在一定范围内传输。最大限度地减少网络拥塞。流抢占改变低优先级流的调度顺序，保证高优先级流的及时转发。它是流调度的一种特殊形式，是TSN的关键技术之一。流抢占的主要作用是通过帧间切片中断低优先级帧的传输，避免流优先级反转，从而保证高优先级帧的实时性或超低延迟性能需求。网络配置面向时间敏感的网络应用。TSN需要配置网络中的发送方、接收方和交换机，为时间敏感的数据提供预留带宽等服务。IEEE802.1Qcc定义的时间敏感网络的配置模型分为三种类型：全集中式配置模型、混合配置模型和全分布式配置模型。完全集中式用户配置（Centralizeduserconfiguration，CUC），负责发送方和接收方的配置；集中式网络配置（Centralizednetworkconfiguration，CNC），负责TSN交换机的配置，全集中式模型支持集中式用户配置（CUC）实体来发现终端和用户需求，并在终端配置TSN特性。图1.完全集中式模型混合配置模型使用集中式网络配置控制器（CNC，CentralizedNetworkConfigurationcontroller）和分布式用户配置控制器（CUC，CentralizedUserConfigurationcontroller）。在集中式网络/分布式模型中，配置信息指向或来自集中式网络配置(CNC)实体。图2.混合配置模型全分布式配置模型使用分布式网络配置控制器（CNC，CentralizedNetworkConfigurationcontroller）和分布式用户配置控制器（CUC，CentralizedUserConfigurationcontroller）。在这种模式下，用户流的终端通过TSN用户/网络协议直接传达用户需求。网络以完全分布式的方式配置，没有集中式的网络配置实体。图3全分布式模型TSN时间敏感网络应用场景示例工业互联网随着工业互联网的不断发展，不断推动工业应用向数字化、网络化、智能化快速升级。不仅要保证信息互通，还要保证生产设备之间的数据安全，IT（信息技术）、OT（运营技术）、CT（通信技术）的融合已成为发展的总趋势工业互联网，工业互联网终将实现。在这样的底层网络上，为了更好的支持新一代的工厂级、车间级、现场级的工业应用。TSN技术标准主要用于工业领域的相关协议，包括IEEE802.1AS时钟同步、IEEE802.1Qbv时间感知调度器、IEEE802.1Qcc网络管理和配置、IEEE802.1CB高可靠性、IEEE802.1Qci逐一一流过滤和管理等。自动驾驶随着自动驾驶和车联网的兴起，车载设备数据交互量大、传统车联网技术复杂、成本高等问题对传输带宽、互通性和成本提出了严苛的要求。车辆网络。目前，车载网络仍然存在多条总线独立并存的情况。以音频和视频为代表的辅助媒体信号和控制信号仍然在不同的总线上分别传输，不能在同一链路上统一传输。之所以会这样，是因为这里有一个重大的技术难点。TSN技术可以改善传统以太网的尽力而为转发特性，根据数据流的不同优先级提供不同程度的端到端有界延迟。保证和更小的抖动等，可以在二层网络上提供高带宽、高可靠性、低延迟和时间同步的音频/视频流服务。这些特性可以满足车载网络的发展需要，从而满足车载以太网应用的需求。
