時效性網絡
編輯時效網絡(TSN)是IEEE 802.1工作組的時效網絡任務組正在制定的一套標準。 TSN 任務組成立于 2012 年 11 月,通過重新命名現有的音頻視頻橋接任務組并繼續其工作。 由于標準化小組工作范圍的擴大,名稱發生了變化。 這些標準定義了通過確定性以太網網絡對時間敏感的數據傳輸機制。
大多數項目定義了 IEEE 802.1Q 的擴展——橋接和橋接網絡,它描述了虛擬 LAN 和網絡交換機。 這些擴展特別解決了傳輸延遲極低和可用性高的問題。 應用包括具有實時音頻/視頻流和實時控制流的融合網絡,用于汽車或工業控制設施。
背景
編輯標準的信息技術網絡設備沒有時間概念,不能提供同步和精確授時。 可靠地交付數據比在特定時間內交付更重要,因此對延遲或同步精度沒有任何限制。 即使平均躍點延遲非常低,個別延遲也可能高得令人無法接受。 網絡擁塞是通過在傳輸層限制和重新傳輸丟失的數據包來處理的,但是沒有辦法防止鏈路層的擁塞。 當緩沖區太小或帶寬不足時,數據可能會丟失,但過多的緩沖會增加延遲,這在需要低確定性延遲時是不可接受的。
IEEE 802.1 規定的不同 AVB/TSN 標準文件可分為三個基本關鍵組件類別,這是基于具有確定性服務質量 (QoS) 的點對點交換以太網網絡的完整實時通信解決方案所必需的 連接。 每個標準規范都可以單獨使用,并且大部分是自給自足的。 但是,只有以協調一致的方式一起使用,TSN 作為通信系統才能發揮其全部潛力。 三個基本組成部分是:
- 時間同步:參與實時通信的所有設備都需要對時間有共同的理解
- 調度和流量整形:參與實時通信的所有設備在處理和轉發通信數據包時都遵循相同的規則
- 通信路徑的選擇、路徑預留和容錯:參與實時通信的所有設備在選擇通信路徑、預留帶寬和時隙時都遵循相同的規則,可能同時使用多個路徑來 實現容錯
需要以可預測方式運行的確定性網絡的應用程序包括音頻和視頻,最初在音頻視頻橋接 (AVB) 中定義; 接受來自傳感器的輸入、執行控制回路處理并啟動操作的控制網絡; 實現數據包和鏈路冗余的安全關鍵網絡; 以及處理具有不同級別的時間敏感性和優先級的數據的混合媒體網絡,例如支持氣候控制、信息娛樂、車身電子和駕駛員輔助的車輛網絡。 IEEE AVB/TSN 套件作為確定性網絡的基礎以滿足這些應用程序的共同要求。
AVB/TSN 可以處理速率受限的流量,其中每個流都有由最小幀間間隔和xxx幀大小定義的帶寬限制,以及具有精確發送時間的時間觸發流量。 低優先級流量以xxx努力為基礎傳遞,沒有時間和交付保證。
時間同步
編輯與符合 IEEE 802.3 的標準以太網和符合 IEEE 802.1Q 的以太網橋接相比,時間在 TSN 網絡中非常重要。 對于端到端傳輸延遲具有硬性、不可協商時間邊界的實時通信,該網絡中的所有設備都需要有一個共同的時間參考,因此需要在彼此之間同步它們的時鐘。 這不僅適用于通信流的終端設備,例如工業控制器和制造機器人,也適用于網絡組件,例如以太網交換機。 只有通過同步時鐘,所有網絡設備才能一致操作并在準確的所需時間點執行所需操作。雖然 TSN 網絡中的時間同步可以通過 GPS 時鐘實現,但成本高且無法保證 端點設備始終可以訪問無線電或衛星信號。 由于這些限制,TSN 網絡中的時間通常使用 IEEE 1588 精確時間協議從一個中央時間源直接通過網絡分配。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/203864/