15个问题”刨根问底”TSN——让你一文看懂工业互联为何需要TSN？

要说现在工业通讯领域最热门的技术，那一定是非TSN莫属。其实，TSN(Time Sensitive Network)时间敏感型网络是一个最新的但却并非陌生的技术，那TSN究竟是什么样的网络呢？为何TSN会被认为是未来工业通讯的统一标准呢？TSN会替代现在的各类实时工业以太网吗？……

面对这些问题，CE China的老石和B&R的老宋开始了一场刨根问底式的对话，希望能让你对TSN有一个全面正确的了解。

1TSN是时间敏感网络的意思，时间敏感是什么意思？其他网络对时间不敏感吗？有衡量指标吗？

答：说实话，最初在2016年贝加莱总部介绍TSN的时候，我觉得这似乎不像是一个工业自动化领域的技术，因为像PROFINET、POWERLINK、EtherCAT等工业网络已经可以达到比较高的实时性指标，而且好像也极少遇到什么当前100μS循环周期搞不定的案子，工业网络讲 “Determistic”，即确定性网络，因为控制是基于“等时同步”的，工业领域早已实现“时间敏感”。因此，就个人而言当时觉得这个词是IT的人不了解工业而开发出来的网络，因为TSN的最初描述是为以太网赋予“确定性”、“实时性”传输能力，这是因为标准以太网是没有这个能力的，但是，实时以太网有这个能力。

那么，问题的关键在哪里？TSN最关键的目的在于“同一”网络的数据传输，即，周期性的控制通信需求和非周期的数据在同一个网络中传输，才是TSN的核心诉求。

因为现在的IT与OT融合过程中会遇到非常大的问题，即，周期性数据和非周期性数据往往需要通过两个网络传输，因此，你会发现控制器各家都是两个网口，一个实时以太网，一个标准以太网，一般实时网络用语机器与系统控制，而标准网络用于管理级信息的传输。

通常，衡量网络的QoS（Qualityof Service）指标包括循环周期、延迟、抖动这几个指标，一般来说，硬实时会在百微秒这个级别的刷新，抖动控制在几十个nS这个级别，延迟在微秒级。没有特别的官方定义实时性，因为，应用场景不同。

2 TSN特点之一是实时性高，我们以往的现场总线、实时以太网不也有这个特点吗？相比这些TSN在实时性方面也有优势吗？

答：尽管TSN的关键诉求在于“同一”网络的传输，但经过研发人员的设计，其调度机制也允许获得较高的实时响应能力，目前贝加莱已经开发的千兆以太网的TSN测试下来抖动在50nS（抖动通常描述的是最差情况），可以达到的最快周期是在10μS级，‍因此，对于现有的工业控制而言，TSN的实时性是完全可以保障的。

和目前主流的实时以太网比TSN显然性能更高，据贝加莱总部的千兆测试数据显示高了18倍的整体性能（其测试是按照节点数、数据负载不断增加然后取性能的均值）。

3 TSN是如何实现时间敏感的呢？它是在标准以太网标准上做了哪些修改吗？

答：TSN本身是一系列的标准，它包含了时钟同步、数据调度与网络配置三个方面的关键标准，TSN仅指数据链路层的标准，这一点必须阐明，它可以采用IEEE8023的以太网或IEEE8023cg的标准网络来实现物理层，而数据链路层采用了桥接网络，以及不同的数据流调度的策略，也就是Shaper-整形器，比如CBS基于信用的整形器、Qbv-时间感知整形器TAS、CQF-周期性排队与转发、ATS-异步传输整形器。想了解这个就得了解以太网本身是怎么传输的，然后就明白TSN主要是在Transmit Selection这个地方进行了策略调度机制的设计。

4TSN这两年在工业界越来越火，这个TSN源自哪里，是咱们工业界独有吗？其他行业也叫TSN吗？全球谁在主导这个标准啊？

答：TSN并非是源自工业界，TSN最早是在音视频传输领域，后来在 汽车 领域于2012年成立IEEE8021Q工作，而到工业已经是2015年的事情了，成立了IEEE8021 TSN工作组。

在 汽车 工业里他们一般称为AVB-Audio Video Bridge，是由IEEE8021Qav、IEEE8021AS和IEEE8021Qat（已经作为IEEE8021Q的基础标准）构成。

在航空航天领域也有大量时间敏感型网络应用，他们可以称为AS6802，而在工业领域，IEC和IEEE合作，成立了IEC60802工作组用于实现TSN网络的互 *** 作性标准制定。

目前TSN的推动组织是Avnu，包括IIC、OPC UA基金会也加入了推动这项技术的工作，他们会和主要的Shaper厂商共同推动TSN技术的发展。

5 TSN今后是要成为标准以太网协议，而且比以前的标准以太网协议先进，那是否意味着今后民用商用工业用的以太网协议都会成为TSN？

答：TSN是一项VLAN技术，即Vitural Local Area Network，这显然定义了它是一个局域网，并且是一个虚拟的局域网，它不必一定成为商用和民用的所有通吃的标准，TSN域和非TSN域的区别在于VLANID，即，进入TSN网络会被交换机给打上VLAN标签，然后借助于TSN机制在该网络中传输，但离开了TSN网络的时候，这个VLAN标签会被去除，它也可以变为一个标准以太网帧被传输。因此，TSN交换机会和普通交换机一起工作没有问题。

因此，商业或民用网络并不是必须要变为TSN网络，这完全取决于应用本身的需求，尤其是经济性指标，因此，如果没有特殊的实时性需求的话，倒没有必要，目前TSN网络看来聚焦在工业级IoT应用比较多。

6 为何这两年突然TSN就受到业界这么多人的关注？它能解决哪些现在解决不了的问题吗？

答：TSN火的原因就是大量的物联网应用需求产生的，因为，你必须考虑周期性和非周期性数据的同一网络传输问题，带宽的需求较之以往更大。

你可以看到这个图中，描述了几个场景：

（1）音视频同步：其实，如果你看中央电视台，你看到播音员的口型和语音会出现不同步—这也属于质量问题，因为音频和视频没有同步，或者像大剧院里的音箱，你想想如果他们不能实现同步，就会出现重复的声音，也属于数据传输质量的问题。

（2）ADAS，相对于传统的 汽车 而言，ADAS会需要多个激光雷达（比如前后三个），包括安全系统，这些更多的传感器都会带来带宽的需求较之以往更大。

（3）AR/VR、机器视觉：这些技术在工业场景更多的使用都会让带宽的需求变大。

因此，TSN是有实际的需求的，连接变得更为广泛，则需要更大的网络容量传输能力。

7 既然具有时间敏感特点的以太网络有这么多优点，那么为何在早先的标准以太网推出时没有考虑做成时间敏感呢？为何现在就要加上时间敏感？是原先没有想到吗，还是原来的技术实现不了，或者是成本太高等其他原因？，

答： 90年代大众来中国投资建 汽车 厂的时候，中国的高速公路才刚开始，包括现在很多老的小区都没有足够的停车位，谁会料到今天 汽车 如此普及呢？

同样道理，在你不需要这项技术的时候，你是不会真正有动力去开发这样的技术的，因为如果没有人用，这些研发投入就失去意义了，因此，任何技术的流行都会需要时间，而且，就目前而言，TSN都还没有到它真正爆发的时候，因为，对互联的需求也就最近几年才刚开始，大量的工厂实际上还处于单机生产的阶段。因此，TSN现在已经处于未雨绸缪的阶段，因为大数据应用仅在局部开始，而并非进入爆发期。

当然，你说的没错，要实现TSN这样的网络的确需要非常大的技术投入，因为它的复杂性是超过现有的网络的，就像时钟同步就比IEEE1588有可靠性方面的需求，调度机制也更多样灵活，这些都是需要芯片处理包括千兆以太网处理芯片、传输电缆、交换芯片等，这些都是成本，而只有面临巨大的市场机会，芯片厂商才会有动力去投入研发。 现在大量的芯片厂商投入其中也是因为看到其广阔的未来-这些投入会让TSN变得更为易用而低成本--TSN潜在的规模使得它较之以往的网络更具竞争力。

8 截至到目前，关于TSN的相关产品研发、测试床，支持的厂商等最新进展是什么样的？

答：目前TSN有几个重要的测试床推动者，一个是德国的LNI-就是工业40组织的测试床，一个是在IIC的测试床，还有一个就是由华为ECC组织的测试床，贝加莱在三个组织中都积极的参与了Testbed的建设。

目前，主流的自动化厂商都发布了各自的TSN产品或者测试产品，像B&R在2017年SPS发布了TSN产品，而SIEMENS在2018年汉诺威展发布了Profinet over TSN的产品，2019年三菱发布了CC-Link IE TSN产品。华为、TTTech、CISCO、MOXA、赫斯曼等厂商也发布了TSN交换机产品。

9 虽然TSN这两年火热，几乎所有人看好和支持，那为何从实际产品上还并不多见，或者还没有批量生产和销售，正式工业应用几乎没有，主要卡在哪里呢？预计到什么时候，TSN会开始真正落地应用？

答：看来，你比用户更着急，但是，工业产品一般生命周期都比较长，就像CAN总线、Modbus现在还在用一样，实际上，它并没有想你想象那么慢，相对于过去的总线从概念、局部应用、大面积成熟应用的时间而言，TSN的发展算是比较快的，因为你要知道TSN面向工业的工作组2015年底才成立，2016年9月才召开Shaper的启动会议，因此，你能够在2018年看到这么多公司推出产品已经算是非常快的了。

TSN在2019年包括像现在已知的贝加莱、三菱都会有批量化产品推出，工业产品不会像手机那么更新快，华为的P20 Mate Pro我还没买呢，P30就出来了，而工业产品一般生命周期都在15年以上，因为一台机床可能会用20年以上。

因此，其实TSN发展已经非常快了。

10 一个通信网络要实现TSN，需要哪些设备来构成或支持？相比其他网络，TSN实现起来会不会更加昂贵？

答：TSN是一个VLAN，因此它很多实现是在软件的层面的，需要具有处理这种时钟同步和调度机制的交换机，当然对于控制器而言，需要TSN的芯片支撑，具体的芯片成本我倒没有考量过，但是，事物发展的规律是具有共性的，成本一定是一个不断下降的过程，因为大量的采用就可以降低成本。

11 现在看到国外厂商TSN产品陆续发布了，但国内厂商还没有，那要如何才能开发一个TSN的主站或者从站或者I/O呢？成本高吗？

答：这一点倒不完全是这个情况，华为在这方面已经走在前面，他们的TSN交换机也已经开发完成了，不过也似乎尚未进入批量化阶段，因为华为会考虑更多的场景问题，因此，在整形器方面会有一些自己的设计，最近我写了关于TSN的整形器（Shaper），还请教了华为的两位专家，另外，MOXA也有TSN的交换机产品推出，还有一些大学、研究所、企业也推出TSN相关的技术测试产品，目前尚未正式发布。

目前提供TSN技术开发板的包括XILINX，以及TTTech和Intel共同推出的TSN解决方案、芯片厂商NXP、AD等也推出了TSN的开发与测试芯片及测试板。

12 现在实时以太网、现场总线在控制领域、特别是运动控制领域应用广泛，那TSN会取代这些协议吗？TSN和这些实时网络会是什么样的关系？

答：又需要强调一遍，就是TSN是在ISO/OSI架构的第二层，这意味着目前的TSN可以以各种形式出现，其实，以太网本身也是这个发展过程，比如Profinet就是Profibus over Ethernet，POWERLINK就是CANopen over Ethernet，那么，就会出现Profinet over TSN、CC-Link IE over TSN这些场景，这种设计往往是为了保持应用层软件的延续性，以确保现有的设备投资的可用性，而贝加莱则会选择OPC UA over TSN，原有的POWERLINK CANopen应用层会逐渐转向OPC UA，必须保持一个软件应用的延续性，这也是在较长的一段时间里，应用层保持，而数据链路层则逐步转向TSN的过程。从TSN目前所展示的性能而言，应对运动控制的任务也没有丝毫问题，一些厂商宣城将很快推出TSN的运动控制产品，贝加莱2019年推出IO和控制器，并计划在2020年推出基于TSN通信的运动控制产品。

这一点必须强调，对于任何工业应用而言，保持技术的稳定性、继承性是一种必须的考量，因此，技术的升级必须尽量的平滑过渡，对于用户同样如此，这是投资安全性的保障，因此，TSN短期内当然不会取代现有的网络，但是，在更长的时间里，TSN会成为基础的网络架构。

ISO/OSI模型很有意思，就是它使得各个层可以独立设计，包括物理层，目前的IEEE8023可以继续使用，当然也可以使用诸如PoE(Power onEthernet)、SPE(Single Pair Ethernet-IEEE8023cg)的物理层。

13 现在另外一个通讯技术5G也已经来临，5G也是以低时延、高带宽为最大特点，而且5G要最多的应用可能在工业上，那么TSN和5G会是一个竞争关系吗？

答：5G也有针对ULL(UltraLower Latency)的场景，但是，5G属于无线网络，在工业领域的应用，尤其是类似于运动控制这些应该还不会采用5G，但是，基于IIoT的应用中对网络的确定性评估可以承受的领域5G是可以使用的，另外，TSN也会有针对无线场景的标准。

因此，评估技术的应用前景主要看场景—他们肯定不会是竞争关系，而是相互补充。

14 对于TSN，也有些人认为现在是“雷声大雨点小”，那TSN标准的最新进展是什么样的？还需要解决哪些方面的问题从而来加速推进呢？现在技术发展那么快，TSN会不会中途又被新的通信技术给替代了？

答：其实，任何一项技术的核心驱动力是“经济性”，而技术推动必然有一个接受过程，市场需要培育，因此，TSN显然也不可能短期马上就会大量的应用，想想现场总线从开始到发展到顶峰实际上也经历了30年的时间，如果放眼整个产业的发展，TSN从2015年发展到今天已经算是非常快的速度了。

至于TSN中途会不会被新的通信技术替代，这个问题比较有意思，理论上来说，一切皆有可能，但是，任何技术都是来自于需求的，如果需求没有本质的变化，那么技术也就不会有本质的变化，如果需求就是网络的统一，那么无论是TSN还是说一个新的技术，同样是这个技术实现路径，而且通信技术不可能离开芯片、工业控制独立存在，因此，只会有TSN的升级，而很难有一个独立的技术替代它。

技术的发展有其必然性，既然大家看到了10年后的技术需求而开发TSN，那么它就会在很长一段时间内持续的发展。

至于更久的时间比如30年后会是怎样，我想大部分人都无法关注，因为，这个时候如果你敏锐的观察到30年后的网络的需求，然后研发30年后要用到的技术，你这家公司是活不到那个时候的。

15 如果未来一旦TSN在各个领域都普及了，是不是就是实现了所谓的工业物联网万物互联？

答：这个倒是值得期待，TSN正是致力于此，不过，万物是否一定是被TSN互联，那也未必，因为这个世界有太多的技术，就像刚才提到的5G，人类因为多样性才有意思，也因为有未知才值得 探索 ，TSN能不能实现万物互联并不重要，它只是一个技术，不用赋予它那么重大的意义，就像比尔盖茨所说“我们总是高估在一年或者两年中能够做到的，而低估五年或者十年中能够做到的”—短期看TSN似乎还没有到要广泛应用的阶段，但长期来说，TSN在 汽车 、工业互联网领域将是具有统治性地位的，不过它的最佳搭档是OPC UA，这两者的配合将会让工业有着天下一统的可能。

当然，在工业世界里，价值的创造不仅仅依赖于网络技术，而依赖于对客户价值的追求，包括软件的应用价值、人的创造力，没有这些，TSN发挥不了什么，它只是一个实现我们价值创造过程的工具—对于工业企业而言，价值仍旧来自于为客户解决问题，TSN会帮助我们。

NTP时间同步服务器 主要偏重于NTP时间同步功能

北斗时间同步服务器 主要偏重于北斗卫星时间来源

GPS时间服务器跟北斗时间同步服务器一样也偏重于时间来源是GPS卫星。

目前计算机网络中各主机和服务器等网络设备的时间基本处于无序的状态。随着计算机网络应用的不断涌现，计算机的时间同步问题成为愈来愈重要的事情。以Unix系统为例，时间的准确性几乎影响到所有的文件 *** 作。 如果一台机器时间不准确，例如在从时间超前的机器上建立一个文件，用ls查看一下，以当前时间减去所显示的文件修改时间会得一个负值，这一问题对于网络文件服务器是一场灾难，文件的可靠性将不复存在。为避免产生本机错误，可从网络上获取时间，这个命令就是rdate，这样系统时钟便可与公共源同步了。但是一旦这一公共时间源出现差错就将产生多米诺效应，与其同步的所有机器的时间因此全都错误。

另外当涉及到网络上的安全设备时，同步问题就更为重要了。这些设备所生成的日志必须要反映出准确的时间。尤其是在处理繁忙数据的时候，如果时间不同步，几乎不可能将来自不同源的日志关联起来。 一旦日志文件不相关连，安全相关工具就会毫无用处。不同步的网络意味着企业不得不花费大量时间手动跟踪安全事件。现在让我们来看看如何才能同步网络，并使得安全日志能呈现出准确地时间。

Internet的发展使得电子货币，网上购物，网上证券、金融交易成为可能，顾客可以坐在家里用个人电脑进行上述活动。要保证这些活动的正常进行就要有统一的时间。不能设想用户3点钟汇出一笔钱银行2点50分收到。个人电脑的时钟准确度很低，只有10-4、10-5，一天下来有可能差十几秒。

现在许多在线教学系统的许多功能都使用了时间记录，比如上网时间记录，递交作业时间和考试时间等等。通常在线教学系统记录的用户数据均以网站服务器时间为准。笔者以前就曾出现过因为应用服务器时间还在23点55分，而数据库服务器已跨过24点，导致正在进行的整个批处理日切或数据归档等重要处理失败或根本无法进行的情况，其实应用和数据库服务器时间也只是相差了几分钟而已。为了避免出现这种情况，系统管理员要经常关注服务器的时间，发现时间差距较大时可以手工调整，但由系统管理员手工调整既不准确、并且随着服务器数量的增加也会出现遗忘，因此有必要让系统自动完成同步多个服务器的时间。

上述问题的解决方法，就是需要一个能调整时钟抖动率，建立一个即时缓和、调整时间变化，并用一群受托服务器提供准确、稳定时间的时间管理协议，这就是网络时间协议（NTP）。如果你的局域网可以访问互联网，那么不必安装一台专门的NTP服务器，只需安装NTP的客户端软件到互联网上的公共NTP服务器自动修正时间即可，但是这样时间能同步但不精准还可能因为网络不稳定从而导致时间同步失败的结果，最佳方案则是在网络里安装一台属于自己的NTP服务器硬件设备，将各个计算机时间同步且统一起来，成本也不高即便高相对于大数据服务器来说孰轻孰重，作为网络工程师你更清楚。

总结：

随着网络规模、网上应用不断扩大，网络设备与服务器数量不断增加。网络管理员在查看众多网络设备日志时，往往发现时间不一，即使手工设置时间，也会出现因时区或夏令时等因素造成时间误差；有些二层交换机重启后，时钟会还原到初始值，需要重新设置时间。对于核心网络设备和重要应用服务器而言，它们之间有时需要协同工作，因此时间的准确可靠性显得尤为重要。

NTP服务的配置及使用都非常简单，并且占用的网络资料非常小。NTP时间服务器目前广泛应用于网络安全、在线教学、数据库备份等领域。企业采取措施同步网络和设备的时间非常重要，但确保安全设备所产生的日志能提供精确的时间更应当得到关注。

无线AP的工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来，经过AP产品的编译，将电信号转换成为无线电讯号发送出来，形成无线网的覆盖，这一切，只需要一根网线和一个电源就可以完成。
通俗的来说就是微波射频技术
笔记本目前有WIFI、GPRS、CDMA等几种无线数据传输模式来上网，后两者由中国电信和中国联通来实现，前者电信或网通有所参与，但不多主要是自己拥有接入互联网的WIFI基站（其实就是WIFI路由器等）和笔记本用的WIFI网卡。要说基本概念是差不多的，通过无线形式进行数据传输。无线上网遵循8021q标准
通过无线传输，有无线接入点发出信号，用无线网卡接受和发送数据
无线网络是实现移动Internet的基本物理网之一,它为移动计算机(移动终端)提供高速
的网络接入方法。目前,无线局域网提供的通信业务实际上是一个尚未开发的大市场,有着很
大的潜力。国际上许多大公司,如IBM、AT&T(Incent)、DEC、AMD等都在加紧研制无线网络产
品。现虽有部分产品面市,但只是实现了简单的计算机无线联网,真正支持移动通信的产品还
未见到。IEEE协会已推出了IEEE80211协议,制订了无线局域网的媒体访问控制协议,我们研
制的网卡不但符合IEEE80211协议,而且具有漫游和散步功能。
无线网卡的硬件组成包括Antenna & RF、IF、SS和NIC等几部分,如图所示。
@@49E19000GIF;图1 网卡的硬件组成示意图@@
NIC是网络接口控制单元,它完成SS单元与计算机之间的接口控制。SS是扩频解扩频及解
调单元,它完成对发送数据的频谱扩展和对接收信号的解扩解调,同时,它还具有对数据进行
加、解扰处理的功能,在QPSK时还要进行并/串和串/并变换。在SS单元,还要对发射功率和分
集接收进行相应的控制,并具有信道能量检测(ED-Energy Detect,实际是接收信号强度指示
RSSI-Receive Signal Strength Indication)和载波强度(CS-CarrierSense,实际是信号
质量SQ-Signal Quality)检测等功能。IF是中频单元,它完成对已扩频信号的调制BPSK/QP
SK)和对接收信号的变频及其它处理。RF&Antenna单元完成对发送中频信号的向上和向下变
频、功率放大(PA)及低噪声放大(LNA)等功能,一般包括Antenna及分集开关、T/R开关、LNA
和PA、Local oscilator、向下/向下混频器、滤波器几个部分。
由RF&Antenna、IF和SS单元构成了扩频通信机(SS Transceiver)。
无线网卡的工作原理
按照IEEE80211协议,无线局域网卡分为媒体访问控制(MAC)层和物理层(PHY Layer)在
两者之间,还定义了一个媒体访问控制-物理(MAC-PHY)子层(Sublayers)。MAC层提供主机与
物理层之间的接口,并管理外部存储器,它与无线网卡硬件的NIC单元相对应。
物理层具体实现无线电信号的接收与发射,它与无线网卡硬件中的扩频通信机相对应。
物理层提供空闲信道估计CCA信息给MAC层,以便决定是否可以发送信号,通过MAC层的控制来
实现无线网络的CCSMA/CA协议,而MAC-PHY子层主要实现数据的打包与拆包,把必要的控制信
息放在数据包的前面。
IEEE80211协议指出,物理层必须有至少一种提供空闲信道估计CCA信号的方法。
无线网卡的工作原理如下:当物理层接收到信号并确认无错后提交给MAC-PHY子层,经过
拆包后把数据上交MAC层,然后判断是否是发给本网卡的数据,若是,则上交,否则,丢弃。
如果物理层接收到的发给本网卡的信号有错,则需要通知发送端重发此包信息。当网卡
有数据需要发送时,首先要判断信道是否空闲。若空,随机退避一段时间后发送,否则,暂不发
送。由于网卡为时分双工工作,所以,发送时不能接收,接收时不能发送。
扩频通信机
扩频通信机的功能和技术指标如下:
1扩频和解扩
无线网卡几乎均采用了扩频技术,IEEE80211也要求使用扩频技术,且规定扩频处理增益
不小于10dB。在无线网卡中使用扩频技术,主要有以下几方面的考虑:
·限制发射功率谱密度,减小对其它设备的影响;
·提高抗干扰能力;
·有一定的加密作用;
·在多用户环境下提高强有力的多址功能。
IEE80211推荐使用的扩频技术有直扩(DS)和跳频(FH)两种,对应的调制方式分别为PS和
FSK。在我们研制的网卡中,使用的是直扩方式。
2基带时间的加扰与解扰
时间加解扰器分别对未编码和已解码的基带时间(Bit)进行加扰和解扰。对数据进行加
扰的目的有二:一是进一步扩展频谱,减小数据中"0"和"1"数目的不平衡性;二是可以获得一
定的保密性。
3DBPSK/DQPSK调制与解调
差分BPSK/QPSK编解码器和调制解调器分别对发送和接收的BPSK/QPSK信号进行编解码和
调制解调。
4上/下变频
对发送IF已调信号上变频至RF以便发射;对接收到的RF信号下变频至IF以便进一步处理
。
5RF信号的发送和接收
6无线分集接收
可实现通信的二重极化分集或二重空间分集,从而改善无线网卡物理层的性能。
7载波检测(CS)或信号质量(SQ)检测
8能量检测(ED)或接收信号强度指示(RSSI)
9PA控制
根据需要可控制发射机的发射功率。
10技术指标
·频率范围:21400GHz～2500GHz;
·调制方式:DS/BPSK或DS/QPSK,参考码可编程;
·通信方式:半双工;
·发射功率:10mW/100mW,自适应选择;
·数据速率:2Mbps/4Mbps;
·PN码速及码长:11264Mc/s,11chips-64chips可编程;
·相关方式:匹配滤波器;
·PN码同步捕获时间:一个伪码周期;
·天线分集:空间自适应分集;
·接收机灵敏度:-89dBm～-995dBm,BER10—6。
NIC
NIC的功能是:
·从驱动程序接收时间并装帧发送;
·从扩频通信机接收数据,拆帧并送至驱动程序;
·媒体访问控制(MAC);
·与主机的总线接口;
·移动管理:越区切换、用户登录与认证;
·网络同步:网络同步指的是本站与基站和WLAN的其它站达到时钟同步;
·节能管理:当无业务量或者业务量少时,使物理层处于睡眠状态或节能工作模式。
媒体访问控制协议
媒体访问控制协议,即IEEE80211MAC,IEEE80211MAC的基础是CSMA/CA,在它之上可配置
无竞争信道访问的接入机制,这就是中心网控方式(PCF)。在PCF方式中,时间域被划分为超帧
格式。在超帧的无竞争期,由中心控制节点(一般是AP)进行轮询,某一时刻仅允许一个站点发
送。而在超帧的竞争期,使用改进的CSMA/CA方式,或称分布接入方式(DCF)。这样,IEEE8021
1MAC除了能以竞争接入方式支持异步业务外,无竞争的访问方式还可支持同步业务或时限业
务。时限业务对于实时数据和语音通信是至关重要的。
1CSMA/CA与DCF
a)基本的CSMA/CA与访问优先权
如上所述,IEEE80211MAC有两种访问控制方式:分布式(DCF)和集中控制方式(PCF),二者
的基础是CSMA/CA。IEEE80211MAC采用的基本的CSMA/CA算法非常简单:当监测到信道空闲期
间大于某一帧间隔(IFS)后立即开始发送帧;否则延迟接入直至监测到需要的帧间隔,然后选
择退避时延进入退避;退避结束后重新开始上述过程。基本的CSMA/CA利用物理层提供的载波
监测指示信号CS监测信道的忙闲。IEEE80211MAC规定了三种访问优先权,依优先权不同,IS
不同。
Short优先级:对需要立即响应业务(如某些控制帧)的优先级。例如,MAC层的Ack帧,或当
采用PCF时主机对轮询的响应帧等。该优先级的帧间隔被称为SIFS。
PCF优先级:PCF接入方式的优先级。该优先级的帧间隔被称为PIFS。
DCF优先级:DCF接入方式的优先级。该优先级的帧间隔被称为DIFS。上述各IFS满足:DF
S>PIFS>SIFS。
b)增强型CSMA/CA
为了增强基本CSMA/CA对异步业务传输的可靠性,IEEE80211MAC建立在基本CSMA/CA的基
础上使用MAC层确认机制,也就是CSMA/CA+Ack,这样可以在MAC层对帧丢失予以检测并重新发
送。此外,为了进一步减小在各种环境下的碰撞概率,源站与目的站可在数据传送前交换简短
的控制帧,即RTS/CTS,它们以Short优先级接入信道。RTS/CTS帧中的Duration字段被各站点
(目的站除外)用于设置它们的网络分配矢量(NAV:Net Allocation Vector),以确定信道将被
占用多长时间,这样,载波监测的功能可由监测、维护CS及NAV实现。IEEE80211MAC要求DC方
式必须支持基本的CSMA/CA,可选地支持增强型CSMA/CA,即CSMA/CA+Ack与CSMA/CA+Ack+RS/C
TS。
c)延迟接入与退避算法
如上所述,欲发送帧的站检测到信道忙时就会延迟接入,直到监测到信道空闲时间大于I
FS/SIFS后选择一个退避时间值然后进入退避状态。这样可解决正在处于延迟的多个站间的
竞争。
在退避状态下,只有当检测到信道空闲时退避计时器才计时。如果检测到信道忙,则退避
计时器将停止计时,直到检测到信道空闲时间大于DIFS后计时器才重新继续计时。这一做法
的作用是:当多个站延迟并进入随机退避状态后,退避时间值(Backoff)最小的站将在竞争中
获胜,从而获得对媒体的访问权:在竞争中失败的站会保持在退避状态直到下一个DIFS。这样
,这些主站就有可能比第一次进入退避的新站具有更短的退避时间。另外,退避过程也可重传
。
d)防止重帧
因为在IEEE80211MAC中引入了确认和重传,所以可能产生重帧现象,即在接收站可能会
收到多个相同的帧。IEEE80211MAC利用帧中的MPDU-ID域防止重帧现象。同一MPDU中的帧具
有相同的MPDU-ID值,在不同MPDU中的帧其MPDU-ID值不同。接收站保持一个MPDU-ID缓冲区它
将拒收那些MPDU-ID值与缓冲区某一MPDU-ID值相同的重传帧。
2中心网控方式PCF
a)PCF支持的业务类型
如图2所示,PCF方式由上述CSMA/CA协议提供的访问优先级实现,它可支持无竞争型时限
业务及无竞争型异步业务。而DCF仅支持竞争型异步业务。
@@49E19001GIF;图2 IEEE80211 MAC的业务模型@@
b)超帧结构
@@49E19002GIF;图3 PCF的超帧结构@@
IEEE80211MAC使用图3所示的超帧实现PCF。在一个超帧期间(SFP),PCF使用无竞争期C
FP),DCF使用竞争期(CP)。
在超帧开始时,如果信道空闲则PCF获得信道访问权;否则PCF会延迟直到它检测到信道空
闲时间大于PIFS,才能获得信道访问权。这样,就可能引起超帧的扩展,导致超帧中CFP的起始
点可变,并且CFP的长度可变。DCF的异步业务将自动地延迟到CFP之后才能获得信道访问权。
c)PCF协议原理
PCF协议基于轮询机制。某站(如手持或固定站点)如希望提供无竞争服务,则需要向APA
ccess Point,即基站)发出请求,经许可后该站将被列入轮询序列,从而参与无竞争业务。
AP以PCF优先级向参与无竞争业务的站发送下行数据帧(CF-Down业务),具体使用帧头控
制域的轮询比特实现轮询。如果被轮询到的站有缓存的数据,则在检测到一个SIFS后立即将
数据发出。当AP发出轮询后,如果在PIFS时间内没有响应,那么AP将恢复对信道的控制,发出
下一个轮询帧。当发生下列情况时,参与无竞争业务的站不对AP的轮询进行响应:没有上行的
无竞争业务(CF-Up)等待发送,并且对前面收到的下行无竞争帧(CF-Down)也无须进行确认。
3网同步
无线网络(WLAN)中每个站均有其内部时钟,所谓网同步指这些时钟的同步。在多区WLA中
,AP(基站)控制着网同步,它周期性地发送含有其自身时钟信息的信标帧,BSS内与AP连接的各
站对照此信标修改自己本地时钟。而在自组WLAN中,所有站均承担有定期发送网同步信标的
责任,各站根据确定的算法将本地时钟与"听"到的时间进行比较并调整,这样,在一定时间内
全网时钟能够达到同步。
无线网络中的许多功能都借助各站同步的时钟实现,例如,下面几个典型的功能就是利用
同步实现:
·节能管理,允许MT关闭其接收机直到下一信标到达为止。
·物理层管理,比如当物理层使用跳频扩展频谱方式时,网同步用于确定跳频定时。
·支持时限业务,利用网同步完成超帧定时。
尽管信标发送应该是定期的,但它也必须遵循CSMA/CA这一基本信道访问原则,因此确定
的"信标间隔"只能是预计发送时刻。信标中含有时戳、信标间隔等内容。信标以广播方式发
送,含有发送者的物理网地址(NID)。
如何在入网时获取同步,这一问题实际上是解决越区切换的基础。
4节能管理
IEEE80211MAC提供的节能管理机制允许网中各站点收发器在一段时间内关闭,使之工作
于低功耗节能模式。其基本原则是在不同环境中,使网中站点获得合理的性能/功耗比。
在多区WLAN中,当一个站希望进入节能模式时,应事先通知AP。而AP将暂存发往该站的数
据并在适当的时刻转发给该站。在由AP定时发送的信标中含有业务指示表TIM,该表中标识了
哪些站在AP中暂存有待收数据。工作于节能模式的站点仍需以一定的时间间隔定时"苏醒"以
便接收像信标帧这样的控制帧。在TIM被标识的站点应当向AP申请或做好等待接收被暂存数
据的准备。
在自组WLAN中,没有像AP这样的站点始终处于激活状态并为其它站点提供暂存服务。为
了支持节能工作模式,需要各站在全网同步的基础上定时"苏醒"。当某站要向一个处于节能
模式的站点发送数据时,就预先发送一种具有声明性质的控制帧(ATIM),这样可使处于节能模
式的目的站能定时打开收发器并维持一段时间的正常工作状态,以便接收源站点后续发来的
数据。
结论
对于无线网络,目前世界标准(IEEE80211)已经确定,网卡硬件和相应的IC陆续推出,价
格逐渐下降,无线网卡的软件也已渐成熟,其市场将会越来越明朗,如再与移动Intenet网结合
,仿照移动电话蜂窝网的形式来组网,其前景将更看好。

打开手机设置，选择在全部设置中找关于时间的设置。

来到时间与日期一个项目，点击进入；

然后选择日期的格式，可以是第一项，选中并确认使用。

然后是校对时间。确认无误后点击确认。

点击右上角的同步网络时间可以让时间与网路同步，前提是保证联网络。

最后查看时间效果是否和自己期望的一致。

分类: 电子数码
问题描述:

简练，准确，全面

解析:

同步原理

任何数字通信系统都是离散信号的传输，要求收发两端信号在频率上

相同和相位上一致，才能正确地解调出信息。扩频通信系统也不例外。一个相干扩频数字通信系统，接收端与发送端必须实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步，直扩系统才能正常的工作。可以说没有同步就没有扩频通信系统。
同步系统是扩频通信的关键技术。在上述几种同步中，信息码元时钟可以和PN码元时钟联系起来，有固定的关系，一个实现了同步，另一个自然也就同步了。对于载频同步来说，主要是针对相于解调的相位同步而言。常见的载频提取和跟踪的方法都可采用，例如用跟踪锁相环来实现载频同步。因此，这里我们只重点讨论PN码码元和序列的同步。

一般说来，在发射机和接收机中采用精确的频率源，可以去掉大部分频率和相位的不确定性。但引起不确定性的因素有以下一些：

收发信机的距离引起传播的延迟产生的相位差;

收发信机相对不稳定性引起的频差;

收发信机相对运动引起的多普勒频移；

以及多径传播也会影响中心频率的改变。

因此，只靠提高频率源的稳定度是不够的，需要采取进一步提高同步速率和精度的方法。

同步系统的作用就是要实现本地产生的PN码与接收到的信号中的PN码同步，即频率上相同，相位上一致。同步过程一般说来包含两个阶段：

(1) 接收机在一开始并不知道对方是否发送了信号，因此，需要有一个搜捕过程，即在一定的频率和时间范围内搜索和捕获用信号。这一阶段也称为起始同步或粗同步，也就是要把对方发来的信号与本地信号在相位之差纳入同步保持范围内，即在PN码一个时片内。

(2) 一旦完成这一阶段后，则进入跟踪过程，即继续保持同步，不因外界影响而失去同步。也就是说，无论由于何种因素两端的频率和相位发生偏移，同步系统能加以调整，使收发信号仍然保持同步。图5－13为同步系统搜捕和跟踪原理图。

图5－13

接收到的信号经宽带滤波器后，在乘法器中与本地PN码进行相关运算。此时搜捕器件，调整压控钟源，调整PN码发生器产生的本地脉序列伪重复频率和相位，以搜捕有用信号。一旦捕获到有用信号后，则起动跟踪器件，由其调整压控钟源，使本地PN码发生器与外来信号保持同步。如果由于采种原因引起失步，则重新开始新的一轮搜捕和跟踪过程。

因此，整个同步过程，是包含搜捕和跟踪两个阶段闭环的自动控制和调整过程。

GPS卫星时钟守时原理：

北斗时频的“XBD211-XO NTP网络时间服务器”通过接收卫星信号给终端设备授时的，当时间服务器失去卫星信号的情况时，就不能保证时间准确性了，这就需要时间服务器具守时功能。时间服务器内置高精度温补晶振，在卫星失锁的情况下，还可以实现长时间、高精度的守时功能，并提供准确时间信息和脉冲输出时间，是建立时间尺度和实现时间统一的专用授时仪器。时间服务器也可选择恒温晶振、铷原子钟、驯服恒温晶振模块、驯服铷钟模块等守时精度更高的模块。

GPS卫星时钟产品功能：

“XBD211  NTP网络时间服务器”具时钟服务器是为大、中型局域网设备提供精确、标准、安全、稳定的多功能网络时间同步服务的最佳解决方案，“XBD211-XO NTP网络时间服务器”时钟服务器采用高精度GPS/北斗双模授时接收机，提供精确的秒同步时钟信号，并由GPS/北斗授时接收机秒信号驯服校准，内置高稳定度铷原子钟，并由GPS/北斗授时接收机秒信号驯服校准，守时精度实现日漂移10微秒，XBD211时钟服务器采用软硬件协同的网络安全技术，标准的NTP和SNTP网络对时协议，工业级服务器主板，同时还可支持串口授时、1PPS脉冲信号输出，B码输出等功能。同时，“XBD211-XO NTP网络时间服务器”内置双电源和锂电（选配），适合于政府等保密机房，在不允许外接卫星天线的情况下，可以在室接上卫星天线外把卫星时钟服务器时间校准，然后拔掉天线把设备抱到室内运行。

“XBD211 NTP网络时间服务器”提供的高精度的网络同步时钟直接溯源于GPS/北斗系统中各个卫星的原子钟（也可以根据用户的要求选择其他卫星授时系统作为时间的基准源），设备由高精度高灵敏度授时型GPS接收机、高可靠性工业级服务器主板、高亮度OLED液晶显示屏和高品质1U工业机箱等部件组成， 时钟服务器采用高效的嵌入式Linux *** 作系统，配合北斗时频自主知识产权的卫星授时、网络同步、频率测控等技术，该产品系统整体功耗小，采用无风扇设计，运行可靠稳定，可以为计算机网络、计算机应用系统、流程控制管理系统、电子商务系统、网上B2B系统以及数据库的保存及维护等系统需要提供精密的标准时间信号和时间戳服务，已经被成功应用于政府金融、移动通信、公安、石油、电力系统、交通能源、工业以及航空航天测控等领域。

姓名：刘家沐

学号：19011210553

资料来源于网上，自己编辑整理

嵌牛导读：时间敏感网络的目标就是实现同一个网络中实时性关键数据流与普通数据流有良好兼容性的共同传输。要实现这两种业务的融合就是要求时间敏感网络中设备对时间表有着精准的把控，实现实时性关键业务所要求的低时延低抖动。此外，如果能将各类设备错综复杂的业务流在同一网络上进行传输，这便意味着专用网络连线的减少，简化系统设备的部署流程，同时又能减少系统设备的体积与花销。

嵌牛鼻子：时间敏感网络      TSN   确定性传输

嵌牛提问：近些年来被提出的时间敏感网络相关问题

嵌牛正文：

一． 问题提出

传统的以太网通常采用的转发模式是“Best Effort”（尽力而为），但是这种转发方式往往缺乏确定性。当数据包到达发送端口后并准备发送时，发送端按照先入先出的原则进行转发，但是当某个发送端口同时有多个数据要进行发送的时候，这些数据就要进行排队，排队等待时长由队列长度，数据发送速度等多个因素决定。如果网络中流量过大，便会出现拥塞或者丢包等情况，排队等待时间也会变得无法预测，确定性也就无法保证，这就会引起流量调度，时间同步，流量监控，容错机制标准化等问题。

在带宽足够的情况下，这种尽力而为的以太网可以适应于目前大多数的情况，但在某些应用领域这种不确定性是不可容忍的，例如远程医疗或者网络辅助的自动驾驶。在这些安全或者生命攸关(Security or Life Critical)的网络应用中，某次信息的传输不确定性可能会带来无法挽回的后果。

这时，建立可靠的传送机制就成了摆在技术人员面前的首要问题。

为了保证某些较为重要的受控物理系统的确定性行为，需要实时网络具有确定且较低的网络延迟和延迟变化（抖动）。传统上，现场总线已经用于此目的，但由于总线的设计，花销，体积，重量等多种因素，时间敏感网络开始被提出。

时间敏感网络（Time Sensitive Networking，TSN）基于标准以太网。在标准以太网上的通信流量（如音视频流）可以与具有高优先级确定性信息流(如运动控制)等共享物理网络。不同的服务对时延的要求不一样，尤其是在那些需要确定传输的下行服务领域，对时延和抖动要求尤为敏感。

时间敏感网络的目标就是实现同一个网络中实时性关键数据流与普通数据流有良好兼容性的共同传输。要实现这两种业务的融合就是要求时间敏感网络中设备对时间表有着精准的把控，实现实时性关键业务所要求的低时延低抖动。此外，如果能将各类设备错综复杂的业务流在同一网络上进行传输，这便意味着专用网络连线的减少，简化系统设备的部署流程，同时又能减少系统设备的体积与花销。

TSN并非涵盖整个网络，而仅仅是对MAC层的定义，对数据帧进行处理的过程。
二．内容历史

AVB——以太网音视频桥接技术（Ethernet Audio Video Bridging）是IEEE的8021任务组于2005开始制定的一套基于新的以太网架构的用于实时音视频的传输协议集。它有效地解决了数据在以太网传输中的时序性、低延时和流量整形问题。同时又保持了100%向后兼容传统以太网，是极具发展潜力的下一代网络音视频实时传输技术。其中包括：

1 8021AS：精准时间同步协议（Precision Time Protocol，简称PTP）

2 8021Qat：流预留协议（Stream Reservation Protocol，简称SRP）

3 8021Qav：排队及转发协议（Queuing and Forwarding Protocol，简称Qav）

4 8021BA：音视频桥接系统（Audio Video Bridging Systems）

5 1722：音视频桥接传输协议（Audio/Video Bridging Transport Protocol，简称AVBTP）

6 1733：实时传输协议(Real-Time Transport Protocol，简称RTP)

7 17221：负责设备搜寻、列举、连接管理、以及基于1722的设备之间的相互控制。

AVB不仅可以传输音频也可以传输视频。用于音频传输时，在1G的网络中，AVB会自动通过带宽预留协议将其中750M的带宽用来传输双向420通道高质量、无压缩的专业音频。而剩下的250M带宽仍然可以传输一些非实时网络数据。用于视频传输时，可以根据具体应用调节预留带宽。比如：750M带宽可以轻松传输高清full HD视觉无损的视频信号。并且可以在AVB网络中任意路由。

IEEE 8021任务组在2012年11月的时候正式将AVB更名为TSN – Time Sensitive Network时间敏感网络。也就是说，AVB只是TSN中的一个应用。

第一个应用就是我们的专业音视频(Pro AV)。在这个应用领域里强调的是主时钟频率。也就是说，所有的音视频网络节点都必须遵循时间同步机制。

第二个应用是在汽车控制领域。目前大多数的汽车控制系统非常复杂。比如说：刹车、引擎、悬挂等采用CAN总线。而灯光、车门、遥控等采用LIN系统。娱乐系统更是五花八门，有FlexRay和MOST等目前的车载网络。实际上，所有上述系统都可以用支持低延时且具有实时传输机制的TSN进行统一管理。可以降低给汽车和专业的A/V设备增加网络功能的成本及复杂性。

第三个应用是商用电子领域。比如说，你坐在家中，可以通过无线WIFI连接到任何家中的电子设备上，实时浏览任何音视频资料。

最后一个应用也是未来最广泛的应用。所有需要实时监控或是实时反馈的工业领域都需要TSN网络。比如：机器人工业、深海石油钻井以及银行业等等。TSN还可以用于支持大数据的服务器之间的数据传输。全球的工业已经入了物联网(Internet of Things，IoT)的时代，毫无疑问TSN是改善物联网的互联效率的最佳途径。
三 研究现状与热点

TSN正在关键的小型封闭式汽车和工业网络中得到广泛采用，以建立可靠的ULL端到端连接。然而，关键的TSN限制恰恰是关注于封闭网络，例如车载网络和小规模机器人网络。在机器人和车载网络中运行的网络应用程序通常涉及与外部非TSN网络的显着交互。机器人和车载网络应用程序需要通过外部网络与移动性处理程序紧密集成。如果外部网络中没有适当支持高级网络功能（如移动性），那么TSN的好处基本上仅限于小型封闭网络。因此，TSN和不同外部网络之间的平滑互 *** 作性对于异构网络场景中的TSN *** 作是必不可少的。理想情况下，TSN和非TSN网络之间的连接应该能够适应与TSN类似的特性，以确保异构部署中的整体端到端连接要求。

V2X通信：Lee和Park提出了iTSN，这是一种将大型TSN网络互连用于大规模应用的新方法。 iTSN方法利用诸如IEEE 80211p的无线协议用于不同TSN网络之间的互联网。特别地，跨互连网络共享全球定时和同步信息对于建立公共定时平台以支持外部网络中的TSN特性是重要的。 因此，iTSN方法使得例如车载网络能够将安全关键信息发送到控制节点，例如路侧单元（RSU），在异构部署中具有微秒级的延迟。通过采用这种可靠的互连技术，可以在比当前可行的毫秒范围短得多的（微秒）时间跨度内实现车辆制动安全距离。总的来说，TSN和互连技术（如iTSN）可以为安全的自动驾驶系统创建一个通信平台。

网络建模：尽管TSN标准在汽车驾驶网络中得到了很大的重视，但网络部署的一个主要挑战是如何管理网络的复杂性。汽车行业随着技术的进步，对现有的车载网络基础设施提出了更多的要求。随着车载网络中传感器数量的增加，日益增加的连接 在网络规划中，应相应地满足传感器相互之间的连接和带宽要求。然而，车载控制系统网络需求的动态变化可能需要更广泛的网络基础设施，从而导致更高的支出。

硬件和软件设计：支持TSN功能的硬件和软件组件设计，例如TSN节点中的调度，抢占和时间触发事件生成，需要大量的工程和开发工作。硬件实现在计算资源利用率和执行延迟方面非常高效，但导致难以适应新应用程序要求的严格架构。 另一方面，软件实现可以灵活地适应新的应用程序要求，但由于网络功能的软件化，例如时间触发的调度和硬件虚拟化，可能使CPU过载。

总结和吸取的经验教训：迄今为止，大多数关于TSN的研究都集中在独立且与外部网络隔离的车载网络上。 TSN研究领域的另一个限制是缺乏包含大规模异构网络架构的仿真框架。应在基准评估中创建并考虑包括本地和外部网络交互（例如汽车驾驶）的有效用例。目前，大多数TSN研究中的一般用例是支持车载传感器连接和用于信息娱乐的音频/视频传输的车载网络。未来的定制TSN仿真框架应基于支持具有本地化和外部网络交互的下一代应用的网络，例如汽车驾驶。类似地，基于SDN的TSN管理可以利用分层控制器设计来将管理从诸如车辆网络之类的本地化网络扩展到诸如车辆到任何（vehicle-to-any （V2X））网络之类的外部网络。
 

四． 下一步研究趋势

TSN网络基础设施和协议必须支持有限的端到端延迟和可靠性，以支持与物联网，医药，汽车驾驶和智能家居中的关键应用相关的基本功能。用于满足这些应用要求的基于TSN的解决方案导致支持各种协议的复杂网络基础设施。因此，简化的TSN网络管理机制对于降低复杂性同时满足ULL应用的关键需求至关重要。

因此，多个TSN网络之间的可靠，安全和低延迟通信对于支持广泛的未来应用至关重要。 缺乏与外部TSN和非TSN网络连接和通信的TSN标准阻碍了互 *** 作网络中的研究活动，需要紧急解决。总之，我们确定了TSN研究的以下主要未来设计要求：

①　支持从时间敏感到具有流量调度功能的延迟容忍应用程序的各种应用程序。

②　多个封闭TSN架构之间的连接。

③　灵活和动态的优先级分配，以确保较低优先级流量的有限端到端延迟。

④　采用SDN以全球网络视角集中管理TSN功能。

⑤　通过自我估计和本地时钟偏差校正来实现高效的定时信息共享和精确的时钟设计。

⑥　计算有效的硬件和软件设计。
1 TSN中低优先级数据的传输

TSN节点抢占正在进行的低优先级帧传输，用于发送进入的高优先级帧以保证高优先级帧的绝对最小TSN节点传输延迟。根据高优先级流量的强度，可以多次抢占低优先级帧。结果，由于抢占事件直接取决于高优先级业务强度，因此不能保证低优先级业务的端到端延迟特性。如果高优先级业务强度明显高于低优先级业务强度，则可以大大增加低优先级业务的端到端延迟。通常，低优先级流量承载延迟敏感数据，这不如高优先级流量数据重要，但仍应在最坏情况下的deadline内传送。在当前的技术水平中，没有研究机制或标准来确保抢占下的低优先级业务的最坏情况端到端延迟。

因此，未来的研究需要开发新的机制，以确保TSN网络中低优先级流量的有界最坏情况延迟

2 无线TSN的发展

为了将工业设备（工业传感器/执行器）以无线方式连接到TSN网络，5G是非常合适的解决方案。与4G相比，5G的新功能，尤其是无线接入网络（RAN），提供了更好的可靠性和传输延迟。而且，新的5G系统架构允许被灵活地部署。因此，5G可以实现不受电缆安装限制的TSN网络。

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