快速了解时间敏感网络(TSN)_Part2
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绵绵
2024-04-16
数据
TSN
发送
TAS
时间
IEEE
提供
协议
关门
敏感
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快速了解时间敏感网络 (TSN)_Part2
大家好，上期我们介绍了 TSN 是什么，能够给我们带来什么好处以及 TSN 的用途。在文章的最后
也给我们的协议介绍起了个头，讲解了 TSN 中用到的时钟同步系统 IEEE 802.1AS-Rev 。如果有小伙伴漏
掉了上期的内容，可以点此链接查看：快速了解时间敏感网络 (TSN)_Part1
今天我们就开始介绍 TSN 协议族中的其他成员包括： 延迟（TAS 和帧抢占）、流量监控（802.1Qci ）
和冗余（ 802.1CB ）
IEEE 802.1Qbv Time Aware Shaper
时间感知整形 （TAS）可以说是 TSN 里的一个核心协议， 正是它的应用为车内时间敏感数据提供了
超低的延时及抖动的保证。 我们知道，以太网的数据是在总线上串行传输的，如图 5，当有多个数据在交
换机出口等待被转出时（不同的数据会根据 VLAN Tag 中的优先级在不同的队列中排队等待），谁先出谁
后出就决定了数据的延迟大小。
图 5 以太网出口队列示意图
TAS 通过开关门的机制，来控制数据的发送。 如图 6，通过右侧的 Gate Control list 来控制每个队
列在某一时刻的开关门状态，以右侧黑框圈出的 T05 举例，该时刻 队列 7 到队列 0 的开关门状态分别是
CoCCoCCC （C 表示关门， o 表示开门）。数据只有在开门的时候才可以进行发送，也就是说该时刻只有
队列 6和队列 3可以发送数据。
图 6 TAS 开关门控制 (图片部分引自 IEEE 802.1Q)
一般来讲 Gate Control List 是周期循环的， 在关键数据（图 7 中 TC1 数据）发送前和发送中，我
们会关闭其他数据的发送，以保证 TC1 数据不会受到影响。从而为 TC1 提供超低的延时保证。 同时周期
性开关门的特性也说明 TAS 更适合为周期性数据提供延时的保障。
图 7 TAS 举例
IEEE 802.1 Qbr & IEEE 802.3bu 帧抢占
帧抢占是 TSN 协议族中另一个提供延迟保障机制的协议， 该协议通过修改前导码将正常的 以太网帧
分为两类： Express MAC (EMAC 高优先级帧 ) 和 Preamble MAC （PMAC 低优先级帧）。
数据/TSN/发送/TAS/时间/IEEE/提供/协议/关门/敏感/
数据/TSN/发送/TAS/时间/IEEE/提供/协议/关门/敏感/
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