扩展超过5G和其他无线网络的TSN功能

时间敏感的网络（TSN）在制造应用中获得牵引，因为5G的功能变得更加可访问。需要快速和精确的通信。戴夫卡尔卡蒂尼，英特尔主工工程师;斯蒂芬布什，GE高级科学家;Alon Regev，高级总监，产品开发，Keysight Technologies，谁是成员AVNU Alliance.，为TSN对制造商的福利提供一些洞察力以及未来的持有。

问题：为什么接受无线标准和协议行业的关注的时敏网络（TSN）？市场是什么样的？

Cavalcanti：IEEE 802.1时间敏感的网络（TSN）标准在工业空间过去三到五年中，在IIOR和工厂地板上成为了更常见的技术。与此同时，其他市场，如专业媒体（音频/视频），也在扩大采用TSN功能，与米兰协议等解决方案，在AV，IT和Silicon之间创建一个链接，以实现真实的IT融合。

5G和IEEE 802.11提供低延迟和高可靠性的无线连接技术的最新进展对通过无线扩展的TSN功能产生了显着的兴趣。由于许多原因，无线通信系统有益，包括能够灵活性和降低电线成本，同时也能够实现移动性。

问题：TSN是基于以太网的标准。什么是“无线TSN？”的意思

Cavalcanti：虽然有一些IEEE 802.1标准对于无线，大多数实现，专用的分析，AVNU启用的互操作性测试和认证工作，但它将专注于以太网作为主要传输媒体。作为启用了TSN的设备和网络，开始部署，使得通过无线的相似能力的扩展是自然的下一步。设想启用了TSN的网络将从有线（以太网）扩展到无线域。术语“无线TSN”用于指代延伸IEEE 802.1 TSN能力的无线网络通过无线媒体。无线TSN链接可以使无线访问结束设备和计算资源，并扩展有线TSN网络的范围。但并非每个无线技术都可以支持TSN功能。因此，考虑到最近的前进和功能可用于从这两个技术启用TSN级性能的最新进步和功能，因此，AVNU中的无线TSN组决定将我们的重点缩小到IEEE 802.11 / Wi-Fi和5G标准。

衬套：为了利用IEEE 802.1 TSN标准和生态系统，重要的是实现从有线到无线TSN域的无缝操作和互操作性。与映射TSN能力相关联的一些挑战包括无线和有线通信之间的基本差异 - 无线链路的可变容量和数据包错误率（每）通常在无线上更高。无线介质的广播性质是待考虑的另一个重要方面。虽然它可能打开具有单个传输的更多设备的可能性，但它也更容易受到干扰。协调媒体访问，以及对干扰的弹性非常重要。

问题：实施无线TSN的一些好处是什么？

Cavalcanti：802.1 TSN系列标准可以分为四个主要区域，其中大多数与性能矢量直接相关;时间同步，有界延迟，可靠性和资源，或网络管理功能。这些区域中的每一个都提供独特的性能优势，也为无线网络中的成功提供了如Wi-Fi或5G所启用的无线网络的成功。这些无线TSN功能将使时间敏感的通信性能，具有无线的灵活性和移动效益。

例如，考虑到流量流可以从以太网唯一地识别到Wi-Fi和5G域，可以将流量整形机制应用于802.11和5G网络。然后，可以在无线网络上应用802.1QBV时刻感知调度的TSN概念以优先顺序流量并避免拥塞延迟。时间感知计划必须考虑通过媒体访问过程的每个无线链路以及开销可以实现的可行数据速率。因此，可以通过无线TSN链路支持的最小延迟界限以及可以支持的业务流的数量与有线（以太网）TSN链路不同。在我们的白皮书中，我们更深入地拨入每个与TSN相关的这些好处。

Regev：重要的是要考虑，随着多种无线标准开发TSN启用功能（例如IEEE 802.11和3GPP），预计将使用802.11和3GPP的无线解决方案扩展未来的TSN域。要利用现有的TSN标准和生态系统，重要的是要定义一个与TSN域集成无线技术的共同模型。用于无线TSN的新抽象接口应定义无线标准的清晰服务要求和功能，例如IEEE 802.11和5G。

问题：您可以解释一个系统中的WIREDIOW TSN的一些示例用例吗？

布什：在工业自动化系统中，移动机器人是一个重要用例，因为无线是移动性，灵活性和任务和路线的重新配置的基础。移动机器人的延迟和可靠性要求与最新无线技术的功能兼容。电力电网系统是无线TSN的另一个有趣的用例，因为这些系统具有各种覆盖区域，其可以从局部（例如变电站）变化到宽区域（分配和传输）。工业控制系统也可以从无线连接中受益，但它们需要最高级别的确定性和可靠性，并专注于IEEE 802.1QBV以通过无线链路调度。

Regev：其他使用支持TSN的网络的使用案例，例如汽车和运输应用程序，也可能受益于无线。例如，车辆内的线束，飞机和列车增加了显着的生产成本。如果无线技术可以提供所需的时间敏感介质性能，则它将为此类系统带来值。然而，交通市场还具有严格的延迟，安全要求和规定，并且在100微秒级别循环时间内的使用情况目前被认为是不受无线的范围，但这预计这将随着无线技术的发展而变化。

问题：无线TSN如何有利于工业系统？

布什：工业市场拥有多样化的使用案例和无线TSN的要求，并获得了重大兴趣。它有动力开发5G超可靠的低延迟通信（URLLC）模式和IEEE 802.11中最近增强功能（如IEEE 802.11be），其中若干工业用例通过3GPP，5G ACIA和5GIEEE 802.11标准组。闭环控制是其通用控制回路模型（输入+ Compute +致动）的最广泛适用的用例之一，但具体延迟和可靠性要求根据应用而显着变化。

使用与电网组件相关的使用情况也已在IETF Ditnet组中描述。在某些电力电网系统中考虑的一个独特方面是所需的覆盖区域，其可以从局部（变电站）变化到宽区域（分布和传输）。工业控制系统需要最高级别的确定性和可靠性，并且专门依赖于IEEE 802.1QBV标准启用的预定通信。

问题：无线AVNU Alliance TSN工作组的一些目标是什么？

Regev：尽管存在显着的势头和进步，但需要更多的工作来为市场带来无线TSN功能。例如，无线特定的TSN配置接口，参数和测试过程仍然需要开发。这就是为什么我们将无线TSN工作组放在AVNU Alliance中。WTSN工作组工作突出显示，在有线和无线技术，互操作性测试和认证工作中，开始对诸如一致的TSN接口等主题的早期讨论和对齐是很重要的。需要解决这些和其他生态系统活动，以提供跨有线和无线物理层提供一致的TSN服务，以解决跨行业的真实用户需求。

Cavalcanti：我们最近还写了一个无线TSN上的AVNU Alliance白皮书讨论符合“无线TSN定义，使用案例和标准路线图”的众多市场对无线TSN的各种机会。AVNU Alliance出版的众多市场。白皮书介绍了通过无线网络扩展TSN功能的基本术语，用例和标准，并旨在作为无线TSN概念的介绍，并开始定义AVNU中所需的工作测试，证明和获得技术准备上市。

Dave Cavalcanti.，主工工程师，英特尔;斯蒂芬布什，高级科学家GE;Alon Regev.，高级总监，产品开发，Keysight Technologies。由Chris Vavra，副编辑，控制工程，CFE媒体和技术编辑编辑，cvavra@cfemedia.com.。

更多答案

关键词：时间敏感的网络，无线网络，5G无线

无线时间敏感网络（TSN）标准可以改善制造地板上的沟通和协调。

IEEE 802.1 TSN标准可以分为四个主要区域：时间同步，有界延迟，可靠性和资源或网络管理功能。

虽然取得了进展，更多的工作将无线TSN带到市场上。

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