——PAGE11——4——4—TSN解決方案白皮書一、TSN發展現狀（一）TSN技術發展現狀SN狀TN（I的SN，基以術確務決最點通精間確時數的從工領。如下圖所示，TN協議族包含定時與同步、時延控制、可靠性、資。類別協議定時與同步IEEE802.1AS，IEEE802.1AS-REV時延控制IEEE802.1Qav，IEEE802.1Qbv，IEEE802.1Qbu,IEEE802.1Qch，IEEE802.1Qcr可靠性IEEE802.1CB，IEEE802.1Qca，IEEE802.1Qci資源管理IEEE802.1Qat，IEEE802.1Qcc，IEEE802.1Qcp應用行規IEEE802.1BA，IEEE802.1CM，IEC/IEEEP60802,IEEEP802.1DF，IEEEP802.1DG，IEEEP802.1DP圖1 TSN協議族分類情況①步TN采用IE8.S和IE8.SEV實現時間同步。IE01S在IE88的基礎上對其進行了刪減調整，形成了更具針對性的時間同步機制。IE8.S又被稱為gP廣義時鐘同步協議，在MC，——PAGE3———PAGE10—傳個點最大7的境夠時步在1s。②制TN不僅要保證時間敏感數據流的可靠到達，同時也要保證這些數據流有界的確定性的時延傳輸。TN時延控制通過流量整形機制實現，量過先量定輸保寬輸間保業可時定量及議：IE8.av：一種基于信用的整形器，可以實現毫秒級的時延；IE8.bv：基于隊列的時間感知整形器實現類似時間觸發的；IE8.ch：一種循環隊列轉發的整形機制，旨在構建具有固；IE8.bu：幀搶占功能可以進一步減小關鍵流量的時延，配合TS和CF；IE8.cr：TN交換機和端系統的異步整形機制，避免了同。③性數輸性高用高的傳制便應對rge節點失效、線路斷路和外部攻擊等帶來的各種問題，來確TN：IE8.B通冗消及網中冗鏈進行；IE8.ca：提供顯式轉發路徑控制所需要的協議，如預定義保、留據、步制控數；IE8.ci：SN協議簇中的SP協議類似于防火墻的機制。工換口過束管的將隔。④理在TN網絡中，每一種實時應用都有特定的網絡性能需求。使能SN網絡的某個特性是對可用的網絡資源進行配置和管理的過程，該操允一中配列TN協合配路徑。⑤規除了TN功能相關的標準外，TN任務組還定義了SN在不同場景的應用規范，包括IE8.A音視頻橋接網絡、IE8.M移動前傳網絡、I/EE602工業自動化、IE8.G車載網絡和EEP2DSEA65航空航天等，其中前兩個應用規范已正式。2.TN狀年來TN術主中制、度以其技。N構IE8.cc協議定義了TN控制平面的架構模型，包括全分布/等3。分架型有的制終過預協攜需逐輸沿交預。交機本資息以視資，全布模適于用IE01v制音系，支持。分布式用戶/集中式網絡模型為分布式的用戶管理和集中式的網絡制，通過NI向TN絡需網過式控制器(C)，實現所有交換機的集中管控，并基于全局網絡視圖計算最。集模現戶和制集架增了集中式用戶配置(C)單元對用戶終端進行集中管理，能夠發現終端節點、檢索終端功能和用戶需求。此模式下所有的用戶需求均在CC與NCCC，過UI給CCC回C，由CC。究IE8.bv標準中定義了時間感知整形器，旨在優化以太網幀傳級時感規間通的算在換口每幀輸時證幀出上輸會突時范每能，。前的算要：性、式、滿。N與CG合TN僅提供了數據鏈路層的協議標準，保證數據實時可靠的傳輸。但作為完整的確定性網絡解決方案，TN必然面臨與其他技術融合的問。TN，但各個工業以太網協議在數據層面依舊無法互通。而OCUA使用一套用解解工網平成信成個“義”復，備備和、以及不同廠商設備之間的交互。PCA作為工業40參考架構模型RI40中推通實法構交通的國際標準。T+CUA真正做到了不同工業設備之間既能聽得見又能得決互數的，開網理。隨著5G網絡系統技術的發展及建設的深入，垂直行業對于網絡的需求向超低時延、確定性、高可靠等高性能方向發展。TN與G網絡系統融合，一方面可以利用5G將工業設備以無線的方式接入到有線網，為TN絡受限、設入。方面，將TN的核心機制深度集成到5G技術當中，如TN中靈活的流量調度機制和高精度的時鐘同步機制等，以保證數據在G網絡中端到端的確定性傳輸。通過對SN技術的集成，可進一步增強5G的可靠性和5TNIOT。N合前以協工廠T絡揮作對何工應，術定承一的因技術的升級必須盡量的平滑，TN不會迅速取代現有的工業網絡，而是會長的。自TN術來要以議開積新準發與TN容以協使工業以太網協議生態系統用戶能平滑升級到最新TN技術，如PfetvrTEeATTCikIETN。（二）TSN解決方案發展現狀.狀I于20(N)業劃設產制企購風向，速TN為改智升術。鏈錄從7大行業場景、7種產品門類、8個技術維度梳理了產業需求、明確產業供給能力。并于01年對TN交換機和網關產品進行測試認證，極了TN。外內高企研機在TN面了研究。國防科大研發了支持TN關鍵技術驗證的開源項目OnN，提供面航載業解案實成基于SN的端到端確定性原型系統網絡構建和平臺發布；飛騰研發了基于SN產TN；旺發于場到端SN用案體，內TN。.狀際的化都布SN品試，萊布支持OCUAorTN交機PC總控器產。SMS在28年漢諾威展發布了PfetorTN的產品。對于SN在工業網絡的應用，西門子在整個控制系統網絡中采用OCAvrTN來實現北向通信；使用PFETorTN來實現南向通信。通過OCA和PFET共享同一個基于TN的以太網網絡，輕松將現場級設備數據實時、高速地傳輸至SDA，MS和RP系統以及云等整個企業網絡，實現真正的互聯互通。此外，29年三菱發布了CLkIETN產品。Teh、CCO、赫斯曼等廠商也發布了SN交換機產品。芯片和模組方面的產品日漸成熟，BM博通、MVL美滿電子、AI亞德諾、IEL英特爾和NP恩智浦等多家頭部企業都發布了面向工業、車的TN。二、TSN通用解決方案（一）通用解決方案概述TN通用解決方案是指利用TN技術和產品構建互聯互通的網絡，到景數信求通主在合TN相標足基力方通方成包根選標議，橋終備建際。從SN史發狀未的，解。同以AB解決方案為代表，AB解決方案要求在網絡數據轉發層面使用基于信用的整形（CS）、在網絡控制管理層面使用流預留協議（SP）、同時要求支持廣義精確時間協議（gP）。SP和CS的配使得VB決以視量個的上限保障；而gP則可以為AB網絡中的端設備實現時間同步，進而配合視協AP，報攜間現側步。的TN留在CS、SP、gP之后，越來越多的新技術也逐漸加入了TN的大家庭，例如門控調度、幀搶占、異步流量整形（AS）等。TN用于移動前傳的解決方案中，要求使用基礎的嚴格優先級（SP）調度；TN于動載車解案然終，的TN。時了些方實絡的配集式資源預留的方案成為了討論的熱點。TN標準定義了“全分布式”、“分布式用戶/集中式網絡”、“全集中式”三種配置模型，后兩者都屬于集中式資源預留，其共同特征是需要集中式網絡配置（CC）這樣個體功體一立制可一運腦務的能于階持TN端設于TN以CC，后絡和能成配案到TN絡設上為量服。形易演、的TN。在TN種TN”不論在哪個行業，不論具體使用哪些TN子技術，TN解決方案的心是：向明的征絡的求進，對備配用資完后用戶開定報絡些能。（二）技術應用路線1析TN為通用網絡如以太網、無線局域網等提供確定性連接，支持SI模型中的數據鏈路層和網絡層轉發，能很好地兼容現有網絡，同時夠傳確時抖可各之實、可傳滿多業備據傳。現段TN然到的，因術度。高首先，TN需要提供的網絡指標：帶寬，延遲，抖動，丟包率，可性同度跟TN組，規設，異等大，指業求關如照準到同場模度案難現有方案中針對中小規模的靜態網絡，TN的流量規劃調度都還能提供高質量的調度方案，但是面對大規模網絡、大規模流量以及動態環境的SN流量調度還存在諸多困難，因此，調度算法還需要進一步根據實際。其次，TN的目標是實現IT和OT的融合。但是實際上T和OT的距，既懂IT懂OT人少此段景如IT，采用標準化方式，一般會較復雜，比較適合普適情況，而OT是從經驗式慮題望簡好適情因，讓TN為通OT和IT橋要OT和IT域不交。最后，TN的管理控制難度大。TN解決方案的實施需要契合已有的工業成果，需要做到前向兼容。由于工業門類眾多且互異，TN的管控了考慮SN絡如Qc求力需慮業景控融是目能行自求對TN。題目前處于TN的產業初期，產品成熟度還有待提升。一方面，N標簇協舊訂新狀一，SN。網換角目面的SN換遍理樣機或者是基于FA而開發的，成熟度較低且成本較高。要研發出成熟級TN。網端的，到網統度絡需有持TN項終件有絡中節支持TN關整絡才時步，各節之互數發收到時動。而個要均對芯換發支持TN的終端芯片關注較少，導致目前組網中終端器件難以支持TN，。應角需將TN絡建置簡好普通。性TN解決方案需要保障網絡安全、功能安全和信息安全。網絡安全指受侵全即系件及統的到不然惡原受、、露連正運絡不功是免,不的功性如TN絡響的，速功息指證保、、、權。一方面，TN網絡規劃繼承了Pfe,Eeat的功能，因此通時需道傳信，況展到TN筑，在的密事另，由于T和IT融合方面，OT的互操作性語義可能會在IT層面存在隱性的泄露風險，如可以通過對IT的數據報文進行學習，可以對接入的機器設行行析而序程秘。，在TN決，考息傳制敏及擾。.析某鍵領常以于確通障制法帶低、和靠能但TN術可做航、、業，序帶零耗處受流同對型和需；面航行一行性的是于準供很本。而SN術全技，本經量用對天、行SN。.析TN解決方案的技術路線主要包括TN設備產品選型和SN網絡組網架構設計兩大塊。根據TN芯片的能力選擇TN交換機、TN網關和SN端設備，根據使用應用需求設計網絡架構，包含網絡拓撲、TN交機和備署網終過TN制網配和管現的。中TN片備和TN絡制證TN。（三）TSN相關產品對TN通用解決方案而言，TN產品的基礎支撐至關重要。TN要揮定用大要證TN品的，含了TN片理、SN組、SN備TN制、TN量劃。1.TN器TN芯片及處理器是TN端到端覆蓋的核心命脈，它決定了其它SN產品的基礎性能及底層架構，TN芯片及處理器的設計需要將控制。例如，TI公司推出了一款多協議千兆TN的處理器芯片irMx。DI公司發布的Fo00是一款雙端口的實時以太網、多協議TN交換芯片。Baom公司已發布B570、B512、C34、C32等不同規格的TN交換機芯片。瑞薩電子株式會社推出支持CLkIETN的工業以太網通信IC—RNMC3。AEL已發布860X、850用于交換機的TN芯片。NP已發布J15、S15LTN芯片。在IPCe提供商方面。賽靈思Xi)司出的TNIPCe在個3口接點點用配置中支持TN標準。S-e公司推出TNIPCe，支持8.S、01v等。英特爾(t)公司推出TNIPoe。Teh公司的lxIPSuon是一個靈活的模塊化設計IP，為定制芯片（Ss或AP供TN。前的TN片理業迅已多商了化TN。例如，飛騰推出了TN處理器F204，為工業網絡系統提供支。圖2 TSN網絡接口的高速電路設計框圖防大制兆SN—河時感芯片XS。圖3 “楓林一號”TSN芯片北京智芯微電子研發了一款S44的TN芯片，支持多種TN協。圖4 SC2404TSN芯片TN合G組TN融合5G模組是TN通用解決方案中實現有線網絡和無線網絡一致確定性的關鍵樞紐，SN是時延敏感網絡，5G則是etEot網的5G、將5G為TN，。此前，中國信息通信研究院牽頭發布“5TN聯合測試床”，中興通訊聯合高通成功演示用于智能電網的端到端5GTN系統，中國聯通與北京科技大學發布面向冶金行業的5TN系統，愛立信發布基于G與TN要TN合G。圖5 TSN融合5G模組方案及原型TN備TN設備是TN通用解決方案的主干，不可或缺。主要包括TN交機TN關TN卡TN試、TN設，供TN備的TN。例如，eum公司發布了TN網關RYSCS。控創（ktn）推出的Kx1-2可為現有PC、oxPC、網關和工業服務器的硬件/軟件升級解決方案。英特爾的ERXre77系列多協議IT網關可充當OT和T之間的橋梁。恩智浦推出了3-P-LOX。三旺通信基于工業場景應用，推出工業級SN交換機、工業級N級TN型TN。圖6 三旺通信TSN工業交換機國防科技大學研制多種型號的TN網絡設備，包括TN交換機、SNTNTN。圖7 “楓林一號”TSN交換機板卡TN器TN控制器，是TN的用戶/網絡配置中心，采用集中式的配置模，索和TN備收站和求量路調算備TN置等，動TN業的組。如絡與紫實室進行TN制研。其TN控制系統基于軟件定義網絡思想，遵從8.cc完全集中式配供TN、。防技學了款配OnN源目的TN中網絡控制器Sit，可以對OnN的硬件設備包括交換機、網卡、網。TEH公司的SteXS是一種SN納管產品方案，作為基于瀏覽器的軟件，它用于為TN網絡拓撲建模、添加流和部署配置。SteNS可以調度和配置任何TN標準兼容的網絡/設備，在Wds或ix的TN。Cco的CC納管TN交換機方案，提供分層的架構模型。CC是DN控制器，作為集中式的網絡控制，擁有全局的視圖和網絡管理。當前CC。TN器TN流量規劃器根據用戶需求生成相應的網絡拓撲，支持集成多種策局，量，進TN工。例如，國防科技大學基于phn和開源ST求解器開發的TN流器Onae、。為不場務化的SA證，出TN規異異編，業特行聚根撲型選、或排，規的、。圖8 TSN大規模異構異質流量編排方案（四）TSN融合技術解決方案1.T+CA案T+CUA組合提供了一個實時、高確定性并真正獨立于設備廠的絡在、互、同面巨大改善。TN技術和OCUA相結合，可以滿足工業應用的各種傳輸需求，提升工業現場的信息交互效率。OCUA提供標準的語義定義，統一互操作，統一信息模型，2MB協同，以及面向服務架構設計A降低軟件設計難度。TN通過良好的互通性，改善現場總線標準不統一的情況，提供高可靠性、多路徑/冗余路徑技術；提供us級時延、s。圖9 賽靈思PCTSN通訊框架.DS合S案IF對象管理組織（OG）宣布開發了一個DTN標準，以便使用DS據的應序部持TN網。過將DS置于TN之上，系統架構師和應用程序開發人員可以輕松地創建具高、、展用性的數心。圖10 使用STSN標準啟用的oS策略和配置參數簡單配置時間敏感數據流結果表明，DS和TN非常適合并完美互補。DS系列規范為IT連接堆棧上較高的軟件組件定義了軟件數據總線，如圖11所示，TN范堆層件信兩橫，于許多垂直市場。D-N標準的出現，使IT網絡能夠融合到單一商。3.CLkESN案CLkIETN是一種開放式工業網絡技術，瑞薩電子為智能工廠應用提供了基于該技術的系統解決方案，作為首個支持CLkIESNBRNMC3，實速度控方從提廠產。圖11 使用CinkETSN的技術架構三、TSN行業解決方案（一）軌道交通1析列車通信網絡CN，為列車各子系統提供數據通信服務，是列車核組之當車“和經統滿列車信息化和智能化的發展趨勢對高帶寬的需求，ET9于0-8年陸續制定發布I675系列相關標準，將以太網技術引入軌道交通業中于20陸發布BT89列準成國通。TN采用以太網技術后盡管有足夠的帶寬，卻并未簡化列車的整體計往多信分于制信視，在多種業務數據混合傳輸的場景下，無法保障控制數據的安全。E15和GT229標準建議將控制網與多媒體網分別組網，如下。圖12 EC61375規定的控制網與多媒體網組網方式一車網核標列體的性把各個子系統的多個網絡融合成一個綜合承載網絡。歐盟SfRl計的CNTA目于26開進一列信絡究西子迪班牙C阿、國B法等該項目組成員。CNTA項目定義的下一代列車通信網絡將采用基于IE01標準的TN技術。I/9于21年開始策劃I675系列標加TN。管代通絡尚制但是TN為代車信際信基成內新通絡用TN術，兼有M/B線技確實和太。2.案由于基于TN的列車通信網絡暫未形成標準規范，本章節根據E15與GT229標準的網絡架構，結合兩種協議的標準和N技，一能于TN列網構下所。圖13 于N例該構體用平冗的結，與I675和GT229相同的分層模式，包含支持TN的以太網列車骨干網節點EN構成的列車骨干網EB，支持TN的以太網編組網節點EN構成的編組網，以持TN備ED。TN列車骨干網由ENSN設備組成，每個編組固定為兩個EN備解車與態問基于TN列網用性，了旁。層會到10M或0G。TN編組網由ENSN設備構成，以成對的方式部署，核心作用向備供服于TN編理上采用型面口類備并雙面方式，面向普通終端設備提供環型冗余服務。物理層可能會升級到0M或1G。端由備TN能的ETN普以網端ED成與車控的設如制輔系支持TN采用雙網口冗余方式，與車輛控制無關的其他設備比如車門、空調、PS等系統可以繼續采用單網口方式。物理層可能會徹底摒棄1A-T，使用1BEX，線纜采用C5e電纜。列車實時數據協議TP需要TN。于TN綜載分控據非數置的先確控據常況制受。議分以則安車據較非車車服控優次頻體優。IE8.1TN已經發布和正在制定中的子標準超過30余項，軌對TN。板塊標準選擇說明時間同步目前車載應用使用的時間同步的方式，比如NTP協議、SNTP協議、基于TRDP的授時協議等均無法滿足TSN的使用需求，必須引入IEEE802.1AS-Rev這一全新時間同步協議的支持。按照傳統的失效不擴散原則，建議骨干網和編組網采用隔離的PTP域，某個編組時鐘失效不會影響其它編組或骨干網，骨干網時鐘失效不會影響編組網流量整形目前車載應用流量整形采用的是基于信用、權重或嚴格優先級的整形策略，為了支持TSN，需要引入IEEE802.1Qbx,流量調度整形機制的支持幀搶占考慮到IEC61375和GB/T28029中對于骨干網均明確要求使用100BASE-TX物理層，建議列車通信網絡在使用TSN時引入對IEEE802.1Qbu幀搶占協議的支持，提高對帶寬的有效利用率安全防護列車通信網絡由交換設備承擔的安全相關的功能主要包括帶寬限制、廣播風暴抑制、黑白名單等，引入IEEE802.1Qci逐流過濾與監管支持可以使交換機的防護功能更加完善網絡健壯性IEEE802.1CB幀復制與消除FRER（FrameReplicationandEliminationforReliability)提供了一種在二層無縫冗余的傳輸方式，建議引入該標準提升列車網絡通信健壯性圖14 軌道交通行業列車通信網絡對TSN標準的選擇建議目前無論國際還是國內，IE8.1SN技術將會是軌道交通行下車絡際已行。此樂，于TN地所的也醒識有快成于TN列信標才真快TN術道交。問題描述TRDP與TSN融合TRDP是IEC61375和GB/T28029規定的列車車載通信協議，需要研究如何將TRDP的配置、傳輸與TSN自身的配置、傳輸機制進行融合，使TSN技術滿足列車通信網絡技術規范拓撲變化列車編組改變或者故障會導致列車網絡拓撲發生改變。拓撲變化將需要對數據調度配置進行相應調整。如何設計相應的適應機制和快速生成調度，是一個技術挑戰時間同步TSN的最關鍵的部分時間同步，需要研究一種適合軌道交通車載場景的時間同步方案，同時需要思考如何應對拓撲結構變化引起的時間再同步互聯互通TSN的測試一致性標準還沒有建立，當前廠家互聯互通還未完全建立，但各廠商調度機制還存在差異，導致部分廠商設備報文轉發丟棄或時延加大的情況，未來還需要加強通信一致性標準的制定和完善，減少報文丟失或延時問題的發生圖15 軌道交通行業TSN落地的問題造.析能是新產，方基一息信術制深合于、管務造動環有知習決執適功：（1）數據量越來越大。智能終端、物聯網逐漸普及，全球物聯網將保持高速增長，根據SA發布的報告和世界物聯網大會提供的數據顯示:19年全球物聯網總連接數達到10億,其中我國的物聯網連接數為33億，在全球占比高達3%，預計到25年，全球物聯網總連接數規模將達到26億，年復合增長率高達1%，而我國預計能夠超過0億個。大幅提高的物聯網連接數會導致企業內部流量激增，傳統的；圖16 全球物聯網連接規模（2）業務類型越來越復雜。在制造業數字化轉型過程中，RR輔助運維、數字孿生、機器視覺等新技術的發展，E/SMPM等統，業網承業類越為；、絡能，創、實展越多。.案于N輸在制造業，OT被認為是現代工廠的支柱，它控制著工廠的基礎設施，并使工廠生產線正常運轉。同時，T也是必不可少的，從客戶關系管理，到管理信息系統，到電子郵件，一切都是在T基礎架構上運行的，IT和OT一直共存，但往往彼此獨立。然而，隨著工業物聯網IT）的出現，將網絡傳感器及其相關軟件與復雜的物理機械結合在一起，T和OT之間的鴻溝正在迅速消散。T網絡中普遍采用的工業太，好足動等業求是無法應對海量數據的連接和傳輸，而T網絡中普遍使用的普通交換機產然供的傳力用“力”。圖17 基于TSN的多業務共網傳輸方案于TN，下4：①通過EE8.S和EE182協議，實現整個SN網絡誤在的時步級到時，納級抖，程實業確絡；②通過IE01B鏈路冗余等技術，提供高可靠的網絡保障；③通EE8.bv門控技術，提供差異化服務，實現多種業務共網傳輸；④SN采用標準的以太網協議，具備良好的互通性，改變了傳統工業網與OCUA業IOT。于G的C制PC作為可編程邏輯控制器，廣泛應用在運動控制、數據處理、工，統PC經足智的協統開；控制系統除了要處理傳感信號，還要處理視覺、語音等信號；要支持G無信統的LC做的且LC常分不業的維云化PC備分易、能、一圖程維等，工從到。：業務類型可靠性指標端到端時延要求消息大小（Bytes)運動控制99.999%~99.999999%500us~2ms20~50移動機器人>99.9999%1ms~50ms40~250對裝配機器人、銑床等的遠程控制99.9999%~99.999999%4ms~8ms40~250圖18 工業控制類業務對時間要求此PC云署要能供定發的作于TN和5G。圖19基于TS5G的PC遠程實時控制上示將位場的PC遠端通過TN5G網。在TN網絡中配置IE8.S使各個設備時間同步，以精確的時間同步為基礎，在TN交換機、UDTT、PNTT上配置基于時間的確理現PC制低、動采方案具備如下優勢：①通過TN與5G技術的結合，為PC的集中、云化部及PC；②通過NC對TN交換機及5GTN網橋的自動化配置與管理，網絡維護工作簡單③LC云化部署后，減少了對硬件的依賴性，企業可以靈，現PC。（三）汽車車載.析狀傳統的車載網絡是多種總線技術共存的，典型的如CN、IN、lRy“線一點于總術有，復，前業多商在上用54種線繁線大了的與，加。圖載架演從各線隔網架，部集域，系以域器現再一底系活可，網將載主術來構帶太鏈可軟架進式理大了類。圖20 車載網絡架構演進：帶據。駕統及量感據傳。時確。帶據，保據同控器器器傳、盡以控令：需求當前方案方案缺陷時延盡可能少采用DDS通信解決方案中的QOS技術，控制報文優先發送盡管DDS嘗試通過使用有效的二進制協議來盡力而為，但它下能保證何自知性的行為，因為它不控制底層網絡層報文不丟包通過丟包重傳的機制來保證可以保證不丟包，但是包的重傳會帶來時延圖21 自動駕駛系統對車輛控制報文的需求精間。傳、需間，足算對步。在駛方技，傳器制高的步時同靠求S_。題輸定可性保。軟開遍循dteuSr（簡稱AP），但是在AP的規范并沒有體現自動駕駛對傳輸確定和方求外實在議做，僅層轉在硬能性對無。時法。些以用傳實有強制要求。比如智能座艙中對于HI渲染的端到端傳輸時延要求<0s，動用制的延求<s，前以網。③時間同步策略過時。傳統的NP等時間同步策略在當前車載以太應無靠是度法求精高。2.案于代的控通制交功行量實性期據輸依賴IE01v和EE8.bu功，以實現分批分時的確定帶寬和確定延時的數據傳輸，基本能夠滿足0sm延間滿統CN絡傳需同車網地用保時在視也暢，。景-S合：達聲攝等器合數要大要。：要求項具體指標傳輸周期一般<10ms，比如車身反饋的車速、輪速等。傳輸實時延一般要求<1ms數據丟包率無丟包最大幀長度64-1500數據安全一般要求E2E校驗確保數據安全圖22 S傳感器融合數據流指標要求的TN準應用到的SN協議標準為EE8.Sev、EE8.bv、EE8.b。圖23 S域控制器傳感器數據融合示意圖ASCtlou，對據延網帶的求高配置EE8.buIE8.bv。景-4路：L4以上自動駕駛，需要保證數據傳輸鏈路的可靠性，通過全冗余。圖24 冗余備份線路示意圖：。的TN：的TN為IE8.。礦.析年隨家委信家局門發的關煤化的見落慧域受到更多人的關注。特別是在5G技術的賦能下，為打造智慧礦山創新型過5G，僅我社綠，現碳標助推。為礦重成，礦分地下井掘綜核作較險此安題用5，施礦礦從工境度勞解。綜上，智慧煤礦行業主要圍繞人員安全展開研究，在5G技術的賦下實“人高傳遠、定”以及“5+融合通信一張網”等技術達到礦山的智能化和數字化的要求。，。.案同統太面業聯下工絡TN以網上時步調網等性為。人場，遠制控息對TN絡同備同了的。合TN絡同性現對。于TN。如下圖所示，在C11與C12之間建立LPN鏈路1，在P-1與C22建立2N鏈路2,這種在SN網絡下的冗余傳輸（FR）方案，可以提升數據傳輸的可靠性。井下的TN網絡（如圖中的T1）與井上的TN網絡（如圖中的T2）分別執行數據的上傳用TN。圖25 遠程控制總體方案示意圖：視頻流、LCN的控制信息流通過不同的端口進入TN網關的交換模塊，P/N的控制信息流為時間敏感的數據流，將時間敏感的數在TNSN，以業不先務進調保量差在應景，TN以類應及務特建定比流和LC程，供或。論人、控高傳是等，可過用分機不先流，應在域的SN絡支上下張但到、延方現不的。類井端用TN，。（五）鋼鐵.析鐵類多時要近，是生環的業網延高高的制動制服控的PC描都在1s內人業務的PC控制指令下達要求時延小于1s，一般啟停控制操作如連鑄的翻包機控制指令時延在2s0s。下面對鋼鐵中天車遠控和連鑄連軋。求鋼鐵企業生產制造、產品銷售等環節涉及各類庫區的天車作業,尤其煉鋼以后的工序,涉及煉鋼坂坯庫、熱軋坂坯庫、成品庫、冷軋原料、、,港域存,區業化鋼的勢人統測統系視PC。鐵的設多搬和，作式天車工人24小時輪班現場作業，天車懸掛操作室人工操作，高空地面協調操作的方式，工作效率低，且工作環境惡劣，影響工人健康,所以天。訊①務為信發清輸；行帶≥5bs行寬≥1b；輸延2s；延599。求鑄短工將鑄規熱接軋，自動控制軋機動作，以每秒幾米至20米的軋制速度，將鑄坯在相變溫度73和10℃間要金構度行加，。訊：務為信發場備PC應②上行帶寬：≥1bs；下行帶寬：≥1bs；③傳輸時延：≤1s；時延2u99。鋼業智廠中涌的有幾：于制，通非靠；代造有度的產備模準造理。有裝、效化低著求③鋼冶強危高工境現差產區備散通化字能來工效工需分；廠絡和成本，撲雜網影。定、的。.案5T絡時，性可等可能鐵生網企絡體個段級分干載分管/緣。持數接，GS:（2。應A應如動、AV動、、性。（2）控制器與現場設備IO模塊之間的通信（CD，CIO）。應用景控括吊制車制料程中。3機制控之信（CC。應景鐵中。4設計臺的（Dm。與臺業聯、集等通非關，鐵中。（5）應用于鋼企生產網絡，可為工業現場設備提供泛在無線網絡入現之通工場位管分控設供延靠傳以場通5TN。圖26 5TSN網絡與鋼企生產網絡融合的幾種模式（六）電力.析力網本包力信電站監網及信等類需一上力的。IC650標準是電力系統自動化領域的全球通用標準，目前已經擴展到IC650標準在風電、水電、變電、配電、分布式能源、微電網、儲能及電動汽車等智能電網領域。國際上，采用TN技術與IC10等電力專用通信標準相結合的技術路線是當前電力確定性網絡通。美國能源部TKD項目（2821）提出基于TN及QD（量子密，S術間、性配理量，K供流SK。在國內，電力通信網對TN技術特性的網絡存在剛性需求，目前相。.案TN網絡技術在新能源發電監控系統、智能變電站輔控系統、大型。統N用型光站配動功善據與行控通是監上達快鍵，通體大上監統結此適。TN技術應用于大型并網光伏電站監控系統，可使各個地理位置上為分電之時精，關制令現急上間數他數享一絡既分絡步題夠同商類變其電備控運態據控設達傳共而能站理最同合模行測，及，。圖27 基于TSN的大型并網光伏電站監控系統結構圖統N用電助監統視、防環測輔控能障站靠至，站化。下示對站安境頻等功需用TN、境防元數，以同據一模聯輔產變運提的信庫以先獨統據，到站據業、集源享管，本。圖28 基于TSN的智能變電站輔控系統結構圖統N案型企源系以簡稱ES統集能過。在ES統用TN術提升ES統信以性能①保控警要傳定可；現ES信絡運理升運靠；撐ES統升到絡持備活滿即用④持傳器終構安的入實務安、。管TN術力有泛應景程中亟解下：少絡劃具②少可的TN換芯品少用絡置網絡測少電場用性行證的試慮TN術化足電景化信。圖29 基于TSN的大型用電企業能源管理系統結構圖（七）裝備制造.析備業了經業生資品要含、電氣機械及器材制造業、通信設備/計算機及其他電子設備制造業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業、金屬制品/機械和設備修理等八個行，舶、天事，產程復這對備和提高性化。，著造高優際轉和易動，國發資境本大裝造。網擇傳標太時網在網中行輸于計業網制局而，場需時和管化的時數需統絡的平行理據析夠各制；些感監關數需層控而望邊者，當一，需一沖外裝造的言系往不業與成此希一與規立一總足整。.案述著TN術展低、性高的，網實與數載，基網來帶和通勢新高能逐了。以面向工業40生產和物流應用場景的智能裝備制造智能機器人飛毯ldLiis（簡稱FL）系統為例，該系統為滿足用戶不同工業應場現水智等定方用塊。FL、SU、or（移動平面）大小設置，柔性極強，庫位大小可根據存儲物品種規行合于小的元主的配不規行置類全空用。案在FL系統實現中，引入TN網絡架構實現了模組之間的實時信息遞運控統絡管控工署。圖30 基于TSN的L系統通過TN交換機提供的GE接口，實現PU與PU之間1us級的實時信息交互、PU與BC以及LCtl之間的準實時信息交互，并同可覺、位傳業信統傳輕部難便算制整決。系統在實際部署中，為進一步減少時延抖動，U模組內部實時應軟與SN絡齊式周據同理，過對自配步了信的抖，傳過低的隔路的4s右時抖入SN，網理復同鄰信息到1s。（八）港口.析口連路和運鍵，舶港后整流各可講進協指岸、、等的重械集具型工環口的率動，港來爭濟重素業網下的化自展降頭本大減接保。.案述TN帶來的高可靠、低延時和低抖動的特性支撐了港口遠程控制方面的應用，港口龍門吊、自動行駛集卡以及各種PC控制和傳感器采集目典用傳吊司位吊的駛操門具在險場缺疊T+G術用低性把臺辦實程。應用場景場景描述網絡需求時延帶寬可靠性控制級通信起重機遠程操作之控制信息超低時延，高可靠10~20ms50~100kbps99.999起重機遠程操作之視頻信息低時延，高可靠，大帶寬50~80ms30~10OMbps99.90%港區內自動集卡等應用低時延，高可靠，多客戶端，移動<50ms5~20Mbps99.90%監控級通信人員通信較大帶寬，較大容量<200ms2~5M90%傳感器數據采集容量要求高盡量保證盡量保證盡量保證盡量保證90%圖31 港口物流業務對網絡的需求儲的化越高倉統解型物堆、傳問及器械范間度，設間操而產面即。是網接，保的傳網穩帶的丟致備作問僅生，重出失或時碰等故解決此難點，需要一種高穩定時延、高可靠的有線+無線網絡來取代傳統。案下示針口引的5TN術成5移性和TN的低時延高可靠特性，使得集裝箱裝卸橋、輪胎吊等大型集裝箱業自狀號監像信可時到房上方員的令以回到從生度加地產同型。圖32 港口物流業務引入5TSN技術過5TN術一絡時步確時障，并通過智能化調度，及時優化網絡性能，保障端到端的SA，支撐倉儲流智實定，能緊，控，協有，高、的信。方便引入機器人、PC以及各種傳感設備，實現對倉庫中貨物的智能管。四、TSN解決方案展望（一）端到端的技術成熟度催化前TN心技挑需。是端的TN構技TNTNSN。是與混的TN構術括間感WFi術、G5TNSNorii。模TNTNvrDNt、大規模TN時延抖動控制技術、大規模分組網絡確定轉發技術等。TN。在未來，TN解決方案能否擴大，一個最核心的關鍵點在于TN技術與各應用領域的技術融合程度。例如，在軌道交通應用領域，TN如何與RP協議進行融通，讓TN能承載關鍵業務流的確定性傳輸；在能造用域，TN與Pfembs眾協融，建T層與T層的確定性通信；SN解決方案的技術攻關應該聚焦于此，形是TN。（二）更具象的應用層面指導標準下信布工聯標體設》經對TN技術提出了一定的基礎性標準建議和要求，EE8.SN工作組也對TN技術中長期的標準框架提出了規劃，從技術本身來說，TN。從TN用來標系為白有劃及應如SN各域種、定等應用。另外TN應用在各個領域實現全面部署，前提之一是需要企業或工廠數信平一度而少然明顯不足。根據21年工業互聯網產業聯盟針對我國工業企業調查數據顯示，企業面臨著數據存量不大、管理手段落后的突出問題：6%的企業存儲數據總量不到2B，5%的企業仍在使用文檔等原始的方式進行TN。（三）樹立通用領域的明星典型標桿項目焦車軌通力、航智造行，入業，矢定、、快的TN解決方案，打造出知名標桿性先進應用示范項目，大范圍推動SN。前TN決相成現線案有的，了面大TN決應圍要統容性靈。于TN決以應重，完的決盡考每況對。于TN決并算通域以替始如用TN換原有接入層和匯聚層交換設備，提高流量的可操控性和傳輸可靠性；用SN網關代替原有網關，提高系統對于不同協議的兼容性，解決新舊設不的問用TN理替管點系統。在TN設備仍不能低成本量產的當下，TN標準與現有解決方案的合各方供路一旦SN術大應到TN，S5G。（四）生態互通，保證端到端一致性TN要發揮出卓越的作用，基礎是端到端都能支持TN，這要求SN解決方案中涉及到的所有軟硬件產品都支持TN，