TSN技术，即时间敏感网络（Time Sensitive Networking）技术，是支撑智能工业、自动驾驶等新兴应用的关键技术。它主要由一系列标准组成，这些标准定义了TSN中的几大核心功能，包括时钟同步、数据调度及流量整形、高可靠性保证、资源管理等，从而提供低延迟、低抖动、高可靠性的数据传输服务。
为了推动TSN技术在我国的有序发展，2020年10月，在工业互联网产业联盟网络组组织下，中国信息通信研究院联合产学研用50余家单位，共同启动了我国首个TSN产业促进项目——“时间敏感网络产业链名录计划”。这一名录计划旨在通过多个行业场景、多个产品门类和多个技术维度的深入研究，构建立体的TSN产业链名录技术框架与产业体系。通过技术研发、标准研制、产品测试、应用示范和规模商用等环节的有机结合，形成完整的产业闭环，推动我国TSN技术与产业的健康发展。
随着名录计划的深入实施，我国TSN产业链将不断丰富和完善，形成一批具有自主知识产权的核心技术和产品。这将有助于加速TSN技术的应用落地和产业壮大，为我国智能工业和多个新兴领域的快速发展提供有力支撑。同时，通过加强产业链上下游企业的合作与交流，促进产学研用的深度融合，将进一步推动我国TSN产业的创新发展和国际竞争力的提升。
近日，光路科技（Fiberroad）旗下的FR-TSN4206交换机成功通过了中国信通院“时间敏感网络（TSN）产业链名录计划”的认证，同时，光路科技也成为国家时间敏感网络联盟成员单位。这一里程碑式的成就标志着光路科技TSN交换机在确定性网络领域的技术实力得到了行业的广泛认可。
FR-TSN4206交换机作为光路科技FR-TSN系列的核心产品，其设计理念和技术实现均体现了时间敏感网络技术的精髓。该交换机完美支持IEEE 802.1AS、IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qbu、IEEE 802.1Qci、IEEE 802.1CB等多项TSN核心协议，通过精密的时钟同步、数据调度及流量整形等技术，确保数据传输的低延迟、高可靠性和确定性，从而满足工业自动化、智能制造等严苛环境下对网络的极高要求。
在硬件配置上，FR-TSN4206支持2路万兆光口和6路千兆电口，为用户提供了灵活多样的接入选择，同时保证了高速、远距离的传输能力。无论是大型工厂的骨干网络还是现场设备的接入网络，FR-TSN4206都能提供稳定可靠的网络支持。
此外，FR-TSN4206还具备强大的网络管理功能。它支持ERPS环网协议，能够在网络出现故障时自动切换路径，确保网络的连续性和稳定性。同时，其三层管理功能也大大简化了网络的管理和维护工作，降低了用户的运营成本。
和光路科技其它卡轨式工业交换机相同的是，FR-TSN4206也是一款专为恶劣环境设计的工业级以太网交换机。它能在-40℃~75℃的宽温环境下稳定工作，无论是酷热的夏季还是寒冷的冬季，都能保持出色的性能。同时，其IP40防护等级和8000V防雷特性也使其在恶劣的工业环境中能够安全可靠地运行。
通过“时间敏感网络（TSN）产业链名录计划”的认证，FR-TSN4206的优异性能和稳定表现得到了行业的充分认可。这不仅是对光路科技技术实力的肯定，也是对FR-TSN4206在确定性网络领域领先地位的确认。未来，光路科技将继续深耕TSN技术，推出更多优质产品，为工业自动化、智能制造等领域的发展提供强大的网络支持。
TSN技术作为支撑工业4.0、智能制造等新兴产业的关键技术，正日益受到业界的广泛关注。作为国家时间敏感网络联盟成员单位，光路科技始终站在行业前沿，加大TSN技术的研发力度，致力于将TSN技术进行到底，为构建确定性网络贡献力量。
确定性网络，作为TSN技术的核心目标，旨在实现网络传输的低延迟、高可靠性和精确时间同步。光路科技深知确定性网络对于工业自动化、智能交通、远程医疗等领域的重要性，因此，公司不断加大研发投入，积极探索TSN交换机在各个领域的应用。
在产品研发方面，光路科技紧跟国际前沿技术动态，持续推出高性能、高可靠性的TSN交换机产品。近日，光路科技研发的机架式TSN交换机精彩亮相，同时发布了业内首款全国产TSN交换机，以及TSN交换机核心模块。这些TSN交换机完美支持IEEE 802.1AS、IEEE 802.1Qbv等多项TSN核心协议，能够实现精确的时钟同步和数据调度，确保数据传输的确定性。同时，FR-TSN系列交换机还支持多种接口类型和灵活的组网方式，满足不同应用场景的需求。
在应用探索方面，光路科技的TSN交换机已经实现落地应用，但行业应用广度还不够，很多行业领域依然对TSN技术的嵌入保持探索或观望态度。TSN交换机虽然有它的优越性，但在当前的实际应用场景中仍面临诸多挑战。光路科技将积极与各行业合作伙伴开展深度合作，共同探索如何让新的TSN技术兼容旧的网络环境，如何让现有的通信系统插上TSN这双翅膀，从而推动TSN技术的深入应用，并助力行业转型。
通过产学研用紧密结合的方式，光路科技不断推动TSN技术的突破和进步，为行业的发展注入新的动力。展望未来，光路科技将继续加大TSN技术的研发力度，不断提升产品的性能和可靠性。同时，公司还将积极拓展TSN技术在更多领域的应用，推动确定性网络建设的全面提速。相信在光路科技的持续努力下，TSN技术将在更多领域发挥重要作用，为我国的工业现代化和智能化发展贡献更多力量。
今日，第二十六届高速公路信息化大会暨技术产品博览会在合肥盛大开幕，光路科技以一系列前沿产品吸引了业界的广泛关注。特别是，光路科技近期发布了多款TSN产品，包括全国产TSN交换机、TSN交换机核心模块以及机架式TSN交换机，进一步巩固了其在该领域的领先地位。展会现场，光路科技的展位无疑成为全场瞩目的焦点，人气爆棚，吸引了大量参观者驻足咨询。
光路科技最新推出的全国产工业级TSN交换机无疑成为全场焦点，这不仅标志着光路科技在智慧高速领域技术创新的显著成果，更引领了行业向全国产化TSN交换机迈进的步伐。
TSN，即时间敏感网络，作为一种新兴的工业网络技术，其万兆级的带宽容量、纳秒级的同步精度和全业务的共网传输能力，为工业网络发展指明了方向。在此背景下，光路科技紧跟时代潮流，致力于TSN技术的研发与应用。除了全国产工业级TSN交换机，光路科技还发布了TSN交换机核心模块，支持多光多电，为用户定制开发多光多电TSN交换机提供更灵活的服务。
此外，还发布了机架式TSN交换机，可作为核心TSN交换机使用，进一步丰富了产品线，满足了不同用户的需求。
光路科技已成为国家时间敏感网络联盟的成员单位，这无疑是对其技术实力和市场地位的双重认可。光路科技生产的工业级TSN交换机成功获得中国信息通信研究院“时间敏感网络产业链名录计划”检测证书，进一步奠定了光路科技在TSN交换机技术领域的领先地位。
此次展会亮相的TSN交换机，是行业内首款全国产化的TSN交换机产品，其诞生不仅填补了国内在该领域的空白，更显示出光路科技在技术创新方面的深厚实力。作为通过“时间敏感网络产业链名录计划”测评的TSN交换机产品，FR-TSN4206采用一体化紧凑加固型设计，不仅支持多种接口，还完美支持IEEE 802.1AS、IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qbu等多项TSN核心协议，能够满足各种严苛环境下低延迟、确定性、高可靠性的组网需求。
FR-TSN4206交换机的高品质铝合金材料设计，使其能够在-40℃~75℃的宽温环境下稳定运行。同时，IP40防护等级和无风扇设计，使其能够适应各种严苛的工业环境，展现出极高的可靠性和稳定性。
光路科技发布的这一系列TSN产品，充分展示了其在该领域的强大技术实力和市场竞争力。作为全国产化TSN交换机的引领者，光路科技将继续秉承创新、专业、可靠的理念，不断优化产品性能，提升服务质量，为行业的持续发展和进步贡献更多力量。
随着展会的深入进行，光路科技的展位人气持续高涨，并吸引了众多行业专家和媒体的关注。许多参观者纷纷表示，光路科技在TSN技术领域所取得的成果令人瞩目，其产品的创新性和实用性为行业发展注入了新的活力。光路科技不仅展现出了强大的技术实力和市场竞争力，更以其专业的服务态度和高效的解决方案赢得了他们的信任和青睐。
随着TSN技术的不断发展和普及，光路科技将持续关注市场需求，不断优化产品性能，提升服务质量，为行业提供自主可控的确定性网络技术解决方案，推动行业技术创新和国产化进程。
IEEE 802.1Qbv是IEEE 802.1家族中的一项重要标准，专门针对实时流量的时间敏感性进行优化。这一标准在网络通信领域，特别是在对实时性要求极高的应用中，如音视频传输、工业自动化、智能交通系统等，具有极其重要的地位。
在传统的以太网网络中，数据包的传输受到多种机制的影响，如碰撞检测和随机后退等。这些机制虽然在一定程度上确保了网络的稳定性和公平性，但也带来了数据包传输时间的不确定性。对于实时应用程序来说，这种不确定性可能导致音视频质量下降、控制信号延迟等问题，从而影响用户体验和系统性能。
为了解决这个问题，IEEE 802.1Qbv引入了时间感知调度机制。这一机制允许网络设备根据预先定义的时间表对数据包进行排队和传输，从而确保实时数据包在网络中的传输受到严格的时间约束。具体而言，IEEE 802.1Qbv通过引入时隙机制，将网络带宽划分为固定长度的时隙，并为不同类型的流量分配不同的时隙。这样，网络管理员就可以根据应用程序的要求，为实时流量分配足够的带宽和优先级，从而满足对延迟和时序性的高要求。
除了引入时间感知调度机制外，IEEE 802.1Qbv还支持多个优先级，并允许网络管理员根据应用程序的要求配置这些优先级。通过将高优先级流量调度到网络中的更高优先级时隙，IEEE 802.1Qbv可以确保对实时流量的快速响应。这一特性使得IEEE 802.1Qbv在需要同时处理多种类型流量的网络中表现出色，能够确保实时流量得到优先处理，从而满足各种应用场景的需求。
值得一提的是，为了确保网络中各个节点的时钟同步，IEEE 802.1Qbv还依赖于时间同步协议，如IEEE 1588 Precision Time Protocol（PTP）。这一协议能够确保所有设备在同一个时间基准上进行调度，从而消除由于时钟偏差导致的传输延迟和时序问题。通过与PTP等时间同步协议的配合使用，IEEE 802.1Qbv能够提供更加精确和可靠的时间感知调度功能。
光路科技的TSN交换机引用了IEEE 802.1Qbv协议，这意味着该交换机能够支持时间感知调度功能，为实时流量提供优先处理。这使得光路科技的TSN交换机在需要处理实时流量的场景中表现出色，如工业自动化、智能交通系统等领域。通过使用光路科技的TSN交换机，用户可以确保实时流量在网络中得到优先处理，从而满足对延迟和时序性的高要求，提升整体系统性能和用户体验。
综上所述，IEEE 802.1Qbv作为一项针对实时流量时间敏感性进行优化的重要标准，在网络通信领域具有广泛的应用前景。通过引入时间感知调度机制和支持多个优先级，IEEE 802.1Qbv为实时应用程序提供了可靠的网络基础设施，满足了各种应用场景对延迟和时序性的高要求。同时，通过与时间同步协议的配合使用，IEEE 802.1Qbv能够确保网络中各个节点的时钟同步，消除传输延迟和时序问题。这使得IEEE 802.1Qbv在工业自动化、智能交通系统、音视频传输等领域具有广泛的应用价值。
移动通信行业经过几十年的发展，历经了0G~5G的时代。从技术发展的层面上看，它经历了无线电话网的FDMA（频分多址）技术、GSM和GPRS的TDMA（时分多址）技术、CDMA（码分多址）技术，以及WCDMA、cdma2000等3G移动互联网过渡技术，并演进到了4G LTE。至此，移动通信的发展已经满足了全IP分组的交换网络、移动场景下满足100Mbit/s速率的需求，并具有动态共享和使用互联网资源等优势特点。
在工业互联网的大环境下，以及‘移动通信+互联网’的推动下，更高速的传输、更宽的带宽、更灵活的应用需求催生了对人工智能、算力和云端存储等的需求，更是推动了移动通信迈入5G时代。
移动通信技术的演进发展推动着互联网+物联网的发展。对上层应用来说，最重要的是无线网络的容量和覆盖以及通信速率。为了解决这些需求，进一步推动了对底层传输和以太网IP网络技术的新需求。例如，4G、5G移动网络正逐渐演进为全IP网络，从单一的语音服务转变为数据传输服务，同时对网络时延的敏感度也在提高，以更好地适应网络游戏、车联网、车路协同和工业物联网等技术的需求。
R16标准作为5G技术的R15增强补充标准，主要在面向工业互联网的垂直行业，例如工业自动化、交通运输和电力传输等行业，提供了低时延高可靠的URLLC技术，数据调度优先的可靠性提升的IIoT技术以及车联网自动驾驶支持技术，并首次提出了TSN技术的互补。
针对5G技术应用场景，光路科技提供支持TSN技术的FR-TSN系列工业以太网交换机，以确保网络桥接侧的对时统一并降低关键数据帧通信的时延。这样的设计使得整个数据传输过程中的各个环节都能实现及时且可控的优先调度。当网络传输资源受限发生冲突或拥塞时，该解决方案能有效保障高优先级业务数据的传输。
1、时钟对时技术
随着5G时代的到来，物联网、大数据、高清8K视频、AR/VR互动等业务得到了飞速发展，这带来了‘连接密度’和‘流量密度’的急剧增长。在4G时代，我们对时延的敏感度可能不大，但在5G场景下，自动驾驶、工业控制、远程医疗等业务对时延的要求却非常严格。例如，虚拟现实和增强现实业务的端到端时延要求必须在10ms以下，自动驾驶车辆业务时延要求约为5ms，而工业自动化的端到端时延更是需要降低到1ms以内。因此，针对工业物联网的应用场景，传统的二层网络的SNTP等对时技术已经无法满足这些严格的移动场景时延要求。
FR-TSN系列工业以太网交换机支持多种时钟服务协议，例如IEEE1588、802.1AS、G82651、G82751等对时协议，并可在实际网络中作为主从时钟、透明时钟或者边界时钟等模式运行。
| 常规工业交换机 | TSN工业交换机 | |
| 协议 | SNTP | 1588，802.1AS等 |
| 模式 | 客户端 | Master\slavle\OB\OC等 |
| 精度 | 1ms~100ms，和网络有关 | 20ns~200ns，稳定，对时 锁定 |
| 机制 | 广播多播，消息交互响应 | 广播多播，帧报文出口时间戳 |
2、TSN交换机调度机制
在人工智能和物联网的快速发展推动下，工业垂直应用场景下的硬件算力得到了显著提升。工业场景下尤其强调集体协作和联动控制的能力，这对无线网络的大带宽、高并发连接、低时延保障等特性提出了急迫的需求。作为移动通信技术的主要发展方向，5G技术具备保障未来千亿设备互联的能力。其最终目标是助力垂直行业用户突破海量数据的处理限制，从而在各种场景和应用中提供智能、智慧的交互体验。
在工业互联领域场景中，通常网络系统中承载了会话业务、流媒体业务、传输类业务和消息服务业务等。从系统构架来看是采用了“端管云”架构。
对运营商而言，QoS服务质量意味着带宽是成本和宝贵资产，保障带宽需要付出较高的成本。5G核心网在用户侧采用了多种数据流机制，使得对带宽的控制精度更高。在工业场景下，当多个不同的业务同时建立多个不同的会话时，这些会话由多个QoS流组成并进行QoS控制，从而实现了较高规格的保障机制。
面向工业通信领域的定时周期性传输流的时间整形技术TAS
光路科技的TSN交换机支持TAS整形技术，特别针对具备周期性特点的业务流，可以通过GATE门控机制来对关键帧和非关键帧进行控制，达到关键业务的有效保障。
面向工业领域的关键帧抢占技术
为了加快带宽资源的有效利用率，通过在以太网帧中标记eMAC帧和pMAC帧技术，光路科技的FR-TSN交换机可以解决在网络传输中低优先级队列对于高优先级队列传输的影响，配合TAS整形更加精准的保护关键业务流帧传输。
随着移动通信技术的不断演进，5G时代已经来临，为工业互联网应用带来了前所未有的机遇与挑战。通过5G技术的R16标准以及TSN技术的引入，我们看到了在工业自动化、交通运输、电力传输等领域实现低时延、高可靠性的巨大潜力。光路科技的FR-TSN系列工业以太网交换机作为一项关键技术，为解决工业物联网中时延、带宽、数据安全等方面的挑战提供了可靠的解决方案，助力着5G工业互联网应用的蓬勃发展。
随着科技的不断进步和互联网的普及，接入网技术成为连接用户设备与核心网络的关键纽带。在这个信息时代，接入网技术的发展成就了现在的高带宽、高质量、高效率的通信服务，满足了用户对多种业务的需求，包括语音、数据和视频等。本文将探讨接入网技术的基本概念、发展趋势以及以太网交换机在其中的关键作用。
接入网技术是指将用户设备连接到核心网络的一系列技术和方法。接入网技术的主要任务是提供高带宽、高质量、高效率的通信服务，以满足用户对语音、数据和视频等多种业务的需求。
接入网技术包括有线接入和无线接入两大类。有线接入包括基于光纤、铜线、同轴电缆等的接入方式，而无线接入则包括基于无线电波、微波、卫星等的接入方式。
在有线接入网中，基于光纤的接入方式具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点，是当前最主要的接入网技术之一。基于铜线的接入方式在过去曾广泛应用，但由于其带宽和传输距离的限制，现在逐渐被光纤接入方式所取代。
无线接入网具有移动性、灵活性和便捷性等优点，可以为用户提供不受地理位置限制的通信服务。无线接入网主要包括移动接入和固定接入两种方式。移动接入如手机网络，固定接入如WiFi、WiMAX等。
除了有线和无线的接入方式，接入网技术还包括了各种复用技术、调制解调技术、编码解码技术、加密解密技术等，以提高通信系统的效率和可靠性。
随着互联网的普及和多媒体业务的发展，接入网技术也在不断演进。未来的接入网技术将更加注重高带宽、低时延、移动性和智能化等方面的发展，以满足用户对更高品质通信服务的需求。未来接入网技术的发展趋势可以从以下几个方面来探讨：
光纤化：随着光纤技术的不断成熟和成本的不断降低，光纤已经成为接入网的主流传输介质。未来，光纤接入网将进一步普及，实现更高的传输速率和更广泛的覆盖范围。
无线化：随着移动互联网的普及，无线接入技术也日益受到关注。未来，无线接入技术将继续发展，提供更高速、更稳定的网络服务。例如，5G、WiFi 6等新一代无线通信技术已经在逐步推广和应用。其中5G技术是未来接入网的重要发展方向，其高速率、低时延、大连接等特性将为各种业务提供更好的支持。5G技术的应用将促进物联网、边缘计算等技术的发展，使得接入网更加智能化和高效化。
智能化：接入网技术也将逐渐实现智能化，包括自动化、远程控制、智能管理等。智能化可以提高接入网的运营效率和管理水平，同时也可以为用户提供更加个性化、智能化的服务。
固移融合：随着移动互联网的普及和固定宽带网络的发展，固移融合成为接入网的重要趋势。通过将固定网络和移动网络融合，可以实现更好的业务连续性和更高的网络效率。
云化：随着云计算技术的不断发展，接入网也将逐渐云化。云化的接入网可以实现更好的弹性、可扩展性和可靠性，更好地满足不断变化的业务需求。
低功耗：随着物联网设备数量的不断增加，接入网的功耗问题越来越受到关注。未来，低功耗接入网将成为重要的发展方向，通过优化设备设计和采用更高效的传输技术，可以降低设备的能耗，实现绿色可持续发展。
网络安全：网络安全一直是接入网的重要问题，未来随着接入网技术的发展和应用场景的不断扩大，网络安全问题将更加突出。需要采取更加有效的安全措施和技术手段，保障接入网的安全稳定运行。
总之，未来接入网技术的发展将受到多种因素的影响，包括用户需求、技术发展、环保要求等。技术的发展将不断推动接入网技术的进步，为用户提供更加稳定、高速、智能的服务。
以太网交换机在接入网中发挥着重要作用，主要有以下几个方面：
提供高速数据传输：以太网交换机是基于以太网协议的交换设备，它能够提供高速的数据传输速率，满足各种高带宽应用的需求。通过以太网交换机，用户可以获得更稳定、更快速的网络体验。
扩展网络范围：以太网交换机可以连接多个设备，形成一个庞大的以太网网络。通过以太网交换机，可以将多个设备连接在一起，实现设备之间的互连互通，扩展了网络的应用范围和覆盖范围。
提升网络性能：以太网交换机具有数据交换功能，能够快速地处理和转发数据，提升网络的整体性能。它可以实现数据的快速转发和过滤，优化网络流量，提高网络的响应速度和处理能力。
增强网络安全性：以太网交换机可以提供多种安全功能，如访问控制列表（ACL）、防火墙等，增强网络的安全性。通过设置访问控制策略，可以限制非法访问和恶意攻击，保护网络设备和数据的安全。
便于管理和维护：以太网交换机通常具有简单易用的管理界面，用户可以通过管理界面进行设备的配置、管理和监控。同时，以太网交换机还支持远程管理功能，管理员可以在远程对设备进行管理和维护，提高了网络的管理效率和便利性。
综上所述，以太网交换机在接入网中发挥着重要作用，它可以提供高速数据传输、扩展网络范围、提升网络性能、增强网络安全性以及便于管理和维护等功能。随着以太网技术的不断发展和应用的不断扩大，以太网交换机在接入网中的应用也将越来越广泛。
光路科技的工业以太网交换机在接入网设备中具有显著的优势，包括高可靠性、高稳定性、高带宽等。这些优势使得工业以太网交换机能够满足各种高带宽应用的需求，提供稳定、快速的网络服务。
光路科技的时间敏感网络（TSN）交换机在确定性网络中发挥着关键作用。TSN交换机是一种在传统的非确定性以太网技术中实现业务传输确定的最小时延的协议族，为标准以太网增加了确定性和可靠性。在确定性网络中，时序的精准性直接影响到实时通信的有效性。通过采用高精度的时钟同步，可以降低通信时延，避免数据传输的冲突，并确保所有节点之间的协同操作能够精准执行。
TSN交换机能够提供确定性的低延迟，确保实时数据的可靠传输，对于需要实时控制和监控的应用来说很重要，例如工业自动化、智能交通等。TSN交换机采用先进的数据传输技术，能够实现高速、高效的数据传输。这可以大大提高网络的吞吐量和数据处理能力，满足各种高带宽应用的需求。
光路科技FR-TSN系列工业交换机支持灵活的网络配置，可以根据实际需求进行定制和调整。这有助于提高网络的适应性和可扩展性，满足不同应用的需求。另外，它提供了一系列安全功能，如访问控制列表（ACL）、加密等，确保网络的安全性和可靠性。这可以保护数据免受恶意攻击和泄露的风险。
总之，光路科技的时间敏感网络TSN交换机在确定性网络中发挥着关键作用，具有高可靠性、高稳定性、高带宽等优势。它可以提供确定性的低延迟、高效的数据传输、灵活的网络配置和可靠的安全性等功能，满足各种高带宽应用的需求。
确定性网络技术通过采用特定的协议、机制和策略，有助于提高网络的可靠性。本文通过一些关键的方面，来说明确定性网络技术如何实现这一目标。
时钟同步机制是确定性网络中的核心角色。为了实现高度可靠的通信，需要采用先进的时钟同步技术，例如像IEEE 1588 和 802.1AS标准这样的高精度机制。这一机制的目标是确保网络中的每个节点都能够保持一致的时钟。通过实现全局的时钟同步，来协同各个节点的操作，从而保证它们按照预定的时序进行通信。
在确定性网络中，时序的精准性直接影响到实时通信的有效性。通过采用高精度的时钟同步，我们能够降低通信时延，避免数据传输的冲突，并确保所有节点之间的协同操作能够精准执行。
时钟同步机制的实施不仅仅有助于提高通信的可靠性，还为网络中的各个部分创造了一个高度同步的环境。这对于工业自动化、车辆网络等对通信质量有严格要求的领域尤为关键。通过确保所有节点都在同一时间基准上运行，时钟同步机制为确定性网络的稳健性和可靠性奠定了坚实的基础。
流同步和时序一致性是确定性网络中关键的概念，它们通过特定的机制和调度策略确保网络中的数据流在相同的时间窗口内传输，以防止冲突和混乱，从而提高网络的时序一致性。
在确定性网络中，数据流是指一组有特定时序关系的数据包，通常对应着特定的应用需求。每个流都有其传输的时间窗口和优先级。时间感知调度是一种流同步的关键机制。通过这种调度，网络中的节点可以按照预定的时序要求传输数据，确保各个流之间的相互协调和同步。每个流在规定的时间窗口内传输数据，这确保了数据的传输时序。节点通过遵循时间感知调度，保证它们在正确的时刻发送或接收数据，避免了流之间的冲突。
通过流同步和时间感知调度机制，网络确保数据按照预定的时序要求到达。这有助于防止数据包在网络中的延迟和乱序，从而提高了时序一致性。时序一致性的目标是避免数据流之间的冲突和混乱。通过确保每个流都在规定的时间窗口内传输，网络可以有效协调不同流的传输，防止数据包的碰撞和交叉。
流同步机制通过协调节点的操作，确保它们在相同的时间窗口内传输数据。这种同步性有助于提高网络的可靠性，尤其在需要多个节点协同操作的场景中，如工业自动化系统。通过这些机制，流同步和时序一致性不仅确保了实时数据按时传输，而且有助于降低通信时延，提高网络的性能。这对于要求高度可靠和时序一致的应用领域，如工业控制和车辆网络，尤为关键。
通过CBS（Credit-Based Shaper）等机制，确定性网络技术提供对流量的有效控制，确保实时流得到带宽保障。这有助于避免拥塞，提高网络的可靠性。
CBS是一种流量控制机制，通过分配信用额度给每个实时流，以确保它们在规定的时间窗口内能够获得足够的带宽。这种机制允许实时流按照其特定的服务质量需求进行传输，避免了由于拥塞而导致的通信延迟和不确定性。
通过CBS等机制，确定性网络技术能够有效地控制流量的传输速率和优先级。这确保了实时流在网络中的传输过程中不会受到非实时流的干扰，从而提高了实时通信的稳定性和可靠性。
通过有序的流量控制，确定性网络可以有效地避免拥塞的发生。拥塞可能导致通信延迟的增加和数据包的丢失，对于实时应用而言，这是不可接受的。带宽保障和流量控制确保了网络中的数据流按照预定的时序得以传输，从而降低了拥塞的风险。
数据包复制与排除（Frame Replication and Elimination for Reliability，FRER）是一种网络可靠性增强机制，通过在多路径上复制和排除数据帧的方式来防止数据包丢失。
FRER是一种用于提高网络通信可靠性的机制，特别适用于面对通信链路故障或数据包丢失的情况。它旨在确保数据包能够在网络中可靠地传输，即使在面对某些不可预测的问题时，仍能保持通信的稳定性。FRER机制采用了两个主要步骤：复制（Replication）和排除（Elimination）。
复制：在数据包传输时，FRER机制通过多个路径同时发送相同的数据帧，创建了帧的多个副本。这确保了即使其中一条路径发生故障，其他路径上的数据仍然可用。
排除：接收端在收到多个副本后，使用排除机制来消除重复的数据。这可以通过比较接收到的各个副本，选择唯一的一份数据，并将其提供给上层应用。
通过复制和排除的方式，FRER机制有效地防止了由于通信链路故障或数据包丢失而导致的数据不完整性。即使某个路径上的数据包丢失，其他路径上的复制仍能保证数据的完整性和可用性。
FRER机制的核心目标是提高整个网络的可靠性。在面对不确定性因素和网络故障时，这种机制确保了数据的冗余传输和恢复。这对于对通信质量和数据完整性有极高要求的应用场景非常重要，如工业自动化和实时控制系统。
故障检测和恢复机制是确定性网络中保障可靠通信的重要组成部分。旨在通过实时监测和自动恢复来提高网络的可靠性。
实时故障检测：
通过实时监测网络中的节点和链路状态，确定性网络能够及时检测故障并采取相应的措施。这种故障检测机制允许网络迅速察觉到可能导致通信问题的节点故障或链路中断。及时的故障检测是提高网络可靠性的第一步，有助于防止故障对通信造成严重影响。
快速响应故障：
实时故障检测有助于网络系统快速响应故障状况。一旦检测到故障，系统可以立即采取措施，如切换到备用路径或备用节点，以最小化故障对实时通信的影响。这种快速的响应机制确保了网络能够在最短时间内适应和应对故障事件，提高了整个系统的稳定性。
自动恢复：
一些确定性网络技术引入了自动恢复机制，使系统能够在检测到故障后自动进行恢复操作。自动恢复通常包括切换到备用路径或备用节点，以确保通信流的连续性。这种机制有效地减少了中断时间，降低了故障对实时应用造成的影响。自动恢复机制的自动性和即时性使其成为确保网络可靠性的重要手段。
通过综合利用上述技术和机制，确定性网络能够提供高可靠性的通信服务，特别适用于对通信质量和实时性要求较高的领域，如工业自动化、车辆网络等。这些技术的实施使得网络能够更好地适应不同的环境和应用场景，确保数据的安全传输和系统的稳定运行。
在光路科技研发的TSN交换机中，核心TSN技术的引入为普及确定性网络应用的发展注入了强大的推动力。这一技术的意义不仅仅体现在提高网络可靠性、降低通信时延和实现时序一致性等方面，更在于为各个领域的智能化和自动化提供了坚实的网络基础。
通过TSN交换机的技术创新，光路科技在实现高带宽、低延迟、可靠性强的通信中取得了显著的成果。为工业自动化、智能制造、智能交通等领域的发展提供了关键支持。TSN交换机在确保实时通信的同时，为未来物联网和5G应用的广泛部署奠定了基础。
随着时间的推移，网络通信在过去几十年里经历了巨大的演进，从最初的简单数据传输发展到今天复杂而高度智能化的体系。这个演进的过程带来了前所未有的便利，使得信息传递在全球范围内变得更加高效。然而，随着网络的快速发展，日益增长的网络流量对性能提出了更为严苛的要求。
网络流量的爆炸式增长，主要受到云计算、物联网、高清视频以及实时应用等因素的推动，使得传统网络在应对大规模数据传输和实时通信方面面临着一系列挑战。在这个背景下，引入确定性网络（Deterministic Networking）成为解决这些挑战的关键。确定性网络以其独特的特征和技术，为网络通信赋予了更高的可预测性和稳定性，从而能够更好地应对当今网络环境中的需求。
在这篇文章中，我们将深入探讨确定性网络的概念、优势以及在不同领域的应用。我们将揭示这一技术的核心原理，以及如何通过它来实现低延迟通信、提高网络稳定性，以及优化资源利用。同时，我们还将探讨确定性网络面临的挑战，并展望这一技术在未来网络发展中的潜在影响。通过这一全面的介绍，我们希望读者能更好地理解和认识确定性网络，并认识到它在推动网络通信进步方面的关键作用。
确定性网络是一种网络通信体系，旨在提供高度可预测、稳定和可控的通信环境。与传统网络相比，确定性网络通过优化数据传输路径、时间敏感的协议和智能流量管理，以确保数据在网络中的传输能够在预定时间内达到目的地。这种设计使得网络能够更好地应对实时通信和对延迟敏感的应用需求。
国内外研究机构及标准化组织已经开展了确定性网络技术的相关研究，并取得了一系列重要成果。例如，IEEE与IEC成立了P60802工作组，研究将二层确定性网络技术应用于工业控制领域；Internet标准规范最主要的国际标准化协会组织IETF（Internet Engineering Task Force）成立了确定性网络工作组，致力于在第2层桥接段和第3层路由段上构建通用架构以建立端到端确定性转发路径。这些研究为确定性网络的推广和应用提供了重要的理论和实践基础。
1、时延可控性
传统网络在数据传输时存在不确定的时延，而确定性网络通过严格控制传输路径和时间参数，确保数据传输的时延具有可预测性。
2、网络拥塞管理
确定性网络采用智能流量管理机制，可以有效预防和处理网络拥塞，确保数据的稳定传输。
3、资源优化
确定性网络通过优化网络资源的利用，确保实时通信和对延迟敏感的应用能够在高效的网络环境中运行。
时间敏感性：确定性网络注重数据传输的时间特性，确保实时数据在网络中的传输遵循严格的时间要求。
流量工程：通过智能的流量工程和路径规划，确定性网络可以避免拥塞，并确保网络资源的最优利用。
硬实时通信：确定性网络支持硬实时通信，即对于某些应用，数据的传输必须在预定的时间内完成，确保实时性和可靠性。
可预测性和稳定性：通过严格的协议和机制，确定性网络提供了更高的可预测性和稳定性，使其成为对延迟敏感的应用的理想选择。
在理解了确定性网络的定义和主要特征后，让我们深入探讨其工作原理，以了解它是如何实现这些特征的。
确定性网络的工作原理涉及多个技术方面，从流量控制到路径规划，以下是确定性网络的核心技术和工作原理：
确定性网络使用专门设计的时间敏感网络协议，以确保数据在网络中的传输能够遵循精确的时间要求。时间敏感网络协议是确定性网络的基础，这些协议负责调度数据包的传输时间，确保实时数据在网络中的传输能够在预定的时间内达到目的地。其中，Time-Sensitive Networking (TSN) 是一种常用的时间敏感网络协议，它定义了多个标准，包括IEEE 802.1Qbv（用于基于时隙的流量调度）、IEEE 802.1Qbu（用于削减帧时延）等，以实现对时延敏感的通信。
通过流量工程和路径规划，确定性网络能够避免网络拥塞，确保数据在网络中的传输路径是最优的。流量工程技术通过智能的流量控制和路由选择，确保网络资源的最优分配，从而提高网络性能。路径规划则负责寻找最短、最可靠的数据传输路径。
如上图，起初基于最短路径优先（Shortest Path First, SPF）协议，流量选择最短的路径（A-C-E）进行数据传输。然而，当多个流量流都选择相同的路径时，可能会出现拥塞，当这条最短路径拥塞时，较长路径 A-B-D-E 可能是更优路线。这就是为什么我们有时需要偏离SPF原则，而采用更为复杂的流量工程策略。通过流量整形、流量监管、路由控制等手段，我们可以优化网络流量的路径选择，避免或减少拥塞，提高网络的可靠性和性能。简单来说，流量工程的目标是确保网络流量能够根据其特性（如优先级、QoS需求等）被合理地分配到不同的路径上，从而避免网络拥塞、提高网络资源利用率。
硬实时通信机制是实现确定性网络中关键数据传输的重要技术，对于一些需要精确控制时延的应用，确保数据的传输在预定的时间内完成。这需要在网络中实施实时调度机制，以确保实时数据包的及时传输。
时间感知整形器（IEEE 802.1Qbv）是一种用于实现硬实时通信机制的技术，它的主要功能是在以太网帧上标识优先级，并将其指派给基于优先级的VLAN Tag。它通过定义时间表来控制队列流量，每个队列在时间表中都有一个时间段，该时间段定义了队列中数据帧的发送窗口。当数据帧到达队列时，时间感知整形器会根据其优先级和时间表进行调度，以确保关键数据帧在预定的时间内发送。
确定性网络依赖于智能网络管理系统，通过监测网络状态、实时调整流量、识别并应对故障等手段，确保网络的稳定性和可用性。智能网络管理系统使用先进的算法和机器学习技术，以适应不断变化的网络条件。
时间同步机制是确保网络中各个设备之间的时间一致性的关键。通过采用时间同步协议，确保网络中的设备对于时间的感知是一致的。这对于协同工作和协议的正确执行非常重要，尤其在需要多设备协同操作的场景。
时间同步的目标是在分布式系统中，使各个节点的时钟保持一致，以及相对时间的一致性，即各个节点之间的计时误差保持在一定范围内。为了实现这一目标，需要充分了解系统中各个节点之间的传输延迟，以便进行精确的调整。线路和交换机中的延迟是影响时间同步精度的主要因素之一，通过测量这些延迟，可以更加准确地估计和补偿传输延时，从而提高时间同步的精度。
通过整合这些关键技术，确定性网络能够提供高度可预测、稳定和可控的通信环境，满足对时延敏感的应用需求，如工业自动化、智能交通系统等。这些技术的协同作用使得确定性网络在实时通信领域具有巨大的潜力和优势。
确定性网络在各种应用领域中都发挥着重要作用，特别是那些对实时通信和时延敏感的应用。以下是一些确定性网络的主要应用领域：
工业自动化是确定性网络的重要应用领域之一。在智能制造、工业物联网等领域，需要实现设备之间的实时通信，以确保生产线的稳定运行。确定性网络能够提供低延迟、高可靠性的网络连接，支持工业控制系统的实时数据传输和远程控制。通过远程监控，可实时监测设备状态，远程诊断和修复问题，减少停机时间。
在交通系统中，对于车辆间通信的实时性要求极高，以支持交通管理、自动驾驶和车辆安全。智能交通系统包括交通信号灯、监控摄像头、传感器等设备，需要实现实时数据采集和传输。确定性网络能够提供低延迟、高可靠性的网络连接，支持智能交通系统的稳定运行。
车联网是另一个确定性网络的典型应用场景。随着自动驾驶技术的不断发展，车辆需要与周围环境和其他车辆进行实时通信，以确保安全和高效的交通流。确定性网络能够为车联网提供可靠的通信链路，支持车辆之间的实时数据传输和紧急制动等安全功能的实现。
在医疗领域，实时数据传输对于远程监护、手术机器人和医疗诊断非常重要。通过确定性网络，医生可以实时接收病人的医疗数据，进行远程诊断和治疗。这不仅可以提高医疗服务的效率，还可以降低医疗成本。确定性网络让手术机器人能够在高度实时和可靠的通信环境中操作，以保证手术的精确性。
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用也越来越需要低时延、高带宽的通信，以便让用户获得沉浸式的体验。在虚拟会议、培训和娱乐场景中，确定性网络可确保用户间的实时交互和体验。在AR导航方面，可提供低时延的位置信息，支持AR导航和信息叠加。
在电力系统中，实时通信可以让电力配送、智能电网和电力设备的协同运行更加高效。
智能电网：实时监测电网状态，支持电力设备的远程控制和协同运行。
电力配送：通过确定性网络提供电力配送设备之间的实时通信，确保电力传输的稳定性。
这些应用领域突显了确定性网络在实现高效、可靠、时延低的通信方面的价值，为各种关键应用提供了支持。
随着5G技术的不断成熟和广泛应用，越来越多的行业和应用场景开始对通信的可靠性和低延迟提出更高的要求，5G和确定性网络的融合也已经取得了一些显著的进展，但同时也需要解决一些关键技术挑战，例如，如何确保数据传输的可靠性和实时性、如何提高网络资源的利用率和管理效率、如何降低网络建设和运营成本等。针对这些挑战，可以采取一系列技术措施，如优化网络架构、引入边缘计算和云计算技术、采用高可靠性和低延迟的通信协议等。
随着对实时通信和时延敏感应用需求的不断增加，未来确定性网络面临的挑战和解决方案可能包括以下几个方面：
性能提升：随着应用场景的不断拓展，确定性网络需要更高的性能来满足不断增长的需求。其中包括更快的传输速度、更低的延迟、更高的可靠性等方面的提升。这可能需要研发更高效的传输协议、优化网络架构、采用新型传输介质等。
异构网络融合：未来确定性网络需要与现有的互联网、物联网等异构网络进行融合，实现数据和服务的互通互操作。这涉及到不同网络协议的兼容性、网络拓扑结构的复杂性等问题。解决方案可能包括制定统一的技术标准、研发中间件技术等。
数据安全和隐私保护：随着确定性网络的广泛应用，数据安全和隐私保护问题也日益突出。未来需要进一步加强数据加密、访问控制、隐私保护等方面的技术研发和应用推广。
智能化和自动化：未来确定性网络需要具备更高的智能化和自动化水平，能够自适应地处理各种复杂的网络问题。例如人工智能、机器学习等技术的应用。解决方案可能包括研发智能化的网络管理系统、自动化流量控制和路由选择算法等。
可扩展性和灵活性：未来确定性网络需要具备更好的可扩展性和灵活性，能够适应不同规模和不同需求的应用场景。这涉及到如何有效利用资源、降低成本、提高能效等问题。解决方案可能包括采用虚拟化技术、云计算平台等。
综上，未来确定性网络面临的挑战是多方面的，需要从多个方面进行解决。通过技术研发和创新，以及加强国际合作和标准化工作，相信未来确定性网络会取得更大的突破和发展。
为解决确定性网络的挑战，时间敏感网络（TSN）技术应运而生。TSN技术作为确定性网络的一种实现方式，目前已经得到了广泛的应用。TSN技术主要针对工业自动化、车联网、智能交通等领域，提供低延迟、高可靠性的网络连接。
TSN技术能够为工业控制系统提供可靠的通信链路，支持实时数据传输和远程控制，从而提高生产效率和降低成本。在汽车制造生产线中，TSN技术可以确保各个设备之间的实时通信，实现高效的生产流程控制。TSN技术能够为车联网提供可靠的通信链路，支持车辆之间的实时数据传输和安全功能的实现。在智能交通系统中，TSN技术可以确保交通信号灯、监控摄像头、传感器等设备之间的实时通信，提高交通流的安全性和效率。
TSN交换机是TSN技术体系中的关键组成部分，通过提供时间同步、流量控制和低时延的网络通信，解决了传统网络所面临的时延和不确定性问题。目前，国内交换机头部厂商已经开始深入研发，光路科技在TSN技术研发领域已经取得了显著的进展，其FR-TSN系列工业以太网交换机不仅满足了实时通信的需求，还通过先进的流量工程和路径规划技术，解决了网络规模扩展性的问题，确保了网络的高效运行。
FR-TSN交换机作为确定性网络的一种实现方式，为各个行业应用带来了诸多好处。FR-TSN交换机具有高可靠性和稳定性，具有高性能和低延迟的特点，能够满足各种实时通信的需求，保证网络的正常运行和数据的可靠传输。它还具有可扩展性和灵活性，能够适应不同规模和不同需求的应用场景。目前，光路科技在国内智慧交通领域已经成功实现了TSN交换机的落地应用。通过在交通系统中部署FR-TSN解决方案，实现了实时数据传输、智能信号灯控制和车辆协同操作，提高了交通系统的效率和安全性。
未来，随着相关技术的不断发展，TSN技术的应用潜力将进一步得到挖掘。例如，TSN技术可以与人工智能、机器学习等技术结合，实现智能化的网络管理和自适应的网络控制；同时，TSN技术也可以与云计算、边缘计算等技术结合，为大数据和物联网等领域提供更好的数据传输和存储服务。
确定性网络的引入标志着网络通信领域的一次重要变革。通过提供可预测、稳定和时延低的通信环境，确定性网络有效地解决了传统网络在应对实时通信和时延敏感应用方面的局限性。在工业自动化、智能交通、医疗保健等多个领域的成功应用中，确定性网络展现出了其巨大的潜力和广泛的适用性。
TSN技术作为确定性网络的应用已经得到了广泛认可，TSN交换机为确定性网络的应用提供了有力支持。未来，TSN技术的应用将逐渐广泛，为各个行业带来更多的创新和变革。通过标准化和行业合作，TSN技术有望成为推动实时通信和确定性网络发展的核心引擎，为数字化转型提供更可靠的网络基础。
鼓励更多行业采用确定性网络技术是推动数字化转型和提升网络通信质量的关键一步。在未来，随着技术的不断发展和行业标准的完善，确定性网络将成为各行业实现高效、可靠、智能通信的基石。我们呼吁各行业积极采纳确定性网络技术，共同推动网络通信领域的进步，助力社会各个层面的创新和发展。通过共同努力，确定性网络将为我们创造更安全、高效、智能的未来网络环境。
近日，光路科技（Fiberroad）正在积极配合四川绵九高速、四川宁攀高速项目的验收工作，目前正处于调试阶段，光路科技的技术人员正积极参与其中，确保工业以太网交换机在项目中的顺利应用。
在这些高速公路案例中，光路科技工业以太网交换机，为高速公路网络提供了先进的解决方案，展现了光路科技在工业以太网交换机领域的强大实力和丰富经验。
作为光通讯领域的产品研发和生产专家，光路科技的工业以太网交换机被广泛应用于各种严苛的工业环境，以满足客户对数据传输的特殊需求。此次验收的四川绵九高速和四川宁攀高速项目，采用了光路科技的工业以太网交换机。这些交换机在高速公路的监控、收费、通信等系统中发挥了关键作用，为智慧高速建设注入了新的动力。
光路科技的工业以太网交换机具有卓越的性能和稳定性，能够满足长时间高强度的工作需求。其坚固耐用的设计和强大的适应性使得它们能够在恶劣的环境条件下运行，如高温、低温、强磁等极端环境下。此外，光路科技的交换机还具有高效的数据传输能力，能够实现大数据的快速传输和处理，从而提升高速公路的管理效率和服务水平。
在验收过程中，光路科技的技术人员积极参与，提供了全面的技术支持和解决方案。他们根据实际应用需求，灵活设计了相应的网络架构和解决方案，确保了项目的顺利实施和验收。
其中，引人瞩目的是四川绵九高速项目，成功应用了光路科技最新研发的TSN确定性网络交换机，为高速公路网络的可靠性和智能性提供了重要保障。
确定性网络可以提供大带宽、低延时、低抖动、高可靠性的网络连接，可使高速公路的通信系统能够更加高效、可靠地运行。运营者可以根据实际需求灵活地调整道路使用和车辆调度，从而降低运营成本和提高服务质量。
通过这次项目验收，光路科技对新技术的可靠性和稳定性进行了充分验证，将继续努力为智慧高速建设贡献更多的科技力量。
对于未来，光路科技将继续秉持创新精神，致力于研发更多优秀的产品和服务，以满足不断发展和变化的市场需求。光路科技将以更坚定的步伐，推动工业以太网交换机在更多领域的应用和发展，助力全球智慧城市建设和各行业智能化发展。
智慧交通是光路科技的核心行业战略之一。自2022年以来，光路科技推出了满足“确定性传输”、“低延时”和“高可靠”需求的TSN时钟敏感网络交换机产品服务，致力于为智慧交通网络通信打造高效、高速和高标准的稳定系统。
在智慧交通系统应用中，路侧单元RSU采用了C-V2X标准。该标准是3GPP全球统一的通信技术标准，是一种基于4G/5G蜂窝网络通信技术演进形成的车用无线通信技术，包括LTE-V2X和5G-V2X。随着该标准在2017年正式确立并得到我国政府的明确支持，我国在智慧高速建设应用中取得了积极推动。RSU支持低时延的V2X数据广播，面向车联网的V2V和车路协同的V2I协作，进一步提升了道路交通效率和道路交通安全。
光路科技的FR-TSN3412系列工业交换机在智慧交通领域得到广泛应用。通过其PTP功能，TSN交换机能够与交通系统的时钟服务器进行通信，实现网络侧和路侧感知设备之间的时钟同步。它可以标记路侧RSU和未来OBU的数量、通信时间、信息、摄像机智能识别业务、毫米波雷达和激光雷达的流量信息，并根据交通业务的优先级进行统一的转发。
在智慧交通系统的网络侧使用TSN交换机FR-TSN3412，可以将整个系统的网络报文转发延迟提高到纳秒级，从而为后续的多业务混合转发情况下的流量调度提供更灵活的策略控制。
方案一：
作为路侧网络设备，FR-TSN交换机汇聚了传输单元、测控单元和传感单元的数据。通过全网时钟服务器进行统一报文时间戳对时，实时地将RSU路侧单元的v2l数据和传感数据等进行交互转发。此外，FR-TSN交换机还能将OBU单元所需的交互报文的传输抖动和时延降到最低。
方案二：
TSN交换机作为区域云下联区域有线专网设备进行设计，通过路段的下联TSN交换机进行工业环网设计。同时，通过TSN交换机的边界时钟BC模式，将区域全网及OBU单元业务报文进行统一精度，以确保网络的稳定性。
正如前面所提到的，无论采用哪种组网连接方案，对于以太网通信来说，特别是在智慧高速的车路协同系统中，车端、路端、人端、应用中心端都需要交互大量的业务报文。交换机作为承载路端核心单元业务、处理大量突发报文的枢纽，其重要性不言而喻。
当同一时刻进入到交换机网络中需要传输的流量超过网络总带宽时，由于带宽不足，就会产生网络阻塞的情况。
如上图所示，以太网交换机的缓存是有限的。当前端所有的接入端设备同时往一个上行端口或者设备转发交互大量的突发报文时，会造成流量拥塞，最终导致数据丢包。在智慧交通应用等工业应用场景中，丢包的成本非常高，因为一些重要的数据丢包可能导致重传机制，过多的重传势必增加数据的延时，进一步造成网络负荷的加重。这种情况往往会极大地降低网络的性能，导致一些不稳定的情况发生。
减少网络拥塞最简单的方式是升级工业交换机端口的带宽，提高端口运载能力。但是这样一来，将会导致前端设备的成本上升。光路科技FR-TSN3412系列工业交换机支持多种流量调度机制，可以在网络拥塞发生的时候，通过流量整形和调度来为关键的流量提供带宽的保障和延时保障。
FR-TSN3412是深圳市光路在线科技有限公司推出的全新一代工业以太网交换机产品。TSN交换机不仅能解决多节点网络的不一致问题，还为标准以太网增加了确定性和可靠性，以确保以太网能够为关键数据的传输提供稳定一致的服务级别。目前，FR-TSN3412支持的时间敏感网络基础协议包括：IEEE 802.1AS、IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qci、IEEE 802.1CB和IEEE 802.1Qbu等。
TSN交换机结合了新一代的技术，引导和开发低延迟、低抖动，并具有传输时间确定性的以太网局域网，是传统以太网在汽车等特定应用环境下的增强功能实现。它还可以为需要保持始终连接的关键设备提供冗余机制。此外，作为工业级交换机，FR-TSN3412可以在标准工作温度范围-40℃-85℃下工作，具有IP40防护等级，因此是恶劣环境的完美选择，如工业网络、智能交通系统（ITS），也适用于许多军事和公用事业市场应用，其环境条件超过商业产品规格。
TSN技术已经在智能交通系统中展现出巨大的潜力，特别是在支持低时延、高可靠性的需求下。光路科技研发的TSN交换机在智慧交通领域的应用为实现高效、高速、高标准的智能交通系统提供了重要支持。它通过PTP功能实现了网络侧和路侧设备之间的时钟同步，减少传输抖动和时延，提高了交通网络报文转发的效率。此外，FR-TSN3412系列交换机的流量调度功能有助于降低网络拥塞，提供带宽和延时保障，确保关键数据的传输。综合而言，TSN技术的应用为智能交通系统的发展带来了更高的效率和稳定性。
光路科技在第十九届中国国际社会公共安全博览会（CPSE安博会）的亮相吸引了全球观众的广泛关注。这次博览会是一个展示先进技术和创新解决方案的绝佳平台，而光路科技无疑是其中的焦点之一。
光路科技在本次CPSE安博会上展示了一系列最新的工业产品和行业解决方案，其中包括TSN工业交换机、工业无线产品，以及交通、安防、自动化等领域的工业交换机。这些新产品和解决方案向观众们展示了光路科技在技术研发领域的卓越实力，以及在多个行业中深入应用的无限潜力。光路科技改变了“国产交换机品牌只能做低端、卖低价”的固有印象，提供“高品质、高可靠性”的工业通信产品。
展会上，最引人注目的是光路科技的TSN工业交换机，它吸引了中兴、烽火在内的一大批专业技术人员前来沟通交流。
TSN技术，也被称为时间敏感网络技术，一直备受关注，因为它在通信领域具有革命性潜力。这一技术的低延迟特性，使其成为实时数据传输和多个领域应用的理想选择。然而，虽然TSN技术备受青睐，但实际应用一直面临许多挑战。
光路科技作为技术的先行者，已经成功研发出可落地应用的TSN交换机。目前，光路科技的TSN交换机经过严格的测试，已经成功地在部分应用场景中得到验证，为实现TSN技术的广泛落地应用树立了榜样。
光路科技不仅在通信领域树立了技术领先地位，还通过提供成熟的TSN技术为不同行业的应用环境提供了高度可靠性和精确性，从工业自动化到交通、安防等多个领域都展现出巨大的潜力。TSN技术不仅可以提高生产效率，还可以确保数据传输的实时性，为智能城市的构建和未来互联世界的发展提供坚实基础。
此外，光路科技还积极探索新的通信标准，以满足不断发展的应用需求。通过在安博会上的精彩亮相，光路科技为全球数字城市产业和社会公共安全领域带来了更多的创新机会。光路科技的愿景是引领技术的前沿，不仅为客户提供卓越的解决方案，还为智能化未来构建更加稳固的网络基础。
通过在本次CPSE安博会上的卓越表现，光路科技不仅展示了其在技术创新领域的领导地位，还彰显了其为社会公共安全和数字化发展做出杰出贡献的卓越能力。光路科技的通信产品和解决方案将在未来的智能化世界中扮演关键角色，并为全球的社会安全和智能化的未来贡献更多力量。
2023年10月25日至27日，第十九届中国国际社会公共安全博览会（CPSE安博会）暨全球数字城市产业博览会将如期举行，期间将开展供需对接交流大会，吸引了全国安防企业、工程商、系统集成商以及展商的热切关注。而在这个备受瞩目的盛会中，光路科技受邀出席，并将带来最新TSN技术及其应用的精彩演讲，同时探讨TSN网络技术对各个应用环境的重要性和未来展望。
随着数字化和互联网的蓬勃发展，TSN（时间敏感网络）技术正变得愈发关键。TSN网络技术为不同行业的应用环境提供了高度的可靠性和精确性，从工业自动化到交通、安防等多个领域，都展现出巨大的潜力。它不仅可以提高生产效率，还能够保障数据传输的实时性，为智能城市的构建和未来互联世界的发展提供坚实基础。
工业自动化领域：TSN技术对于工业自动化的应用具有巨大的潜力。它能够确保实时数据在工厂生产线上的传输，从而提高生产效率和产品质量。这对于制造业来说非常重要，因为它有助于减少生产中的停机时间，提高设备利用率，并实现更精确的生产计划。
交通领域：在智能交通系统中，TSN技术能够实现交通信号、车辆控制系统和道路监控设备之间的实时通信。这有助于提高交通的安全性和效率，减少交通事故，并为交通管理提供更多的数据支持，以更好地应对城市交通挑战。
安防领域：安防离不开实时监控和视频传输，TSN技术可实现视频数据的即时传输，使监控系统能够更及时地响应事件。这对于保护公共安全和监控关键设施非常重要。
智能变电站：智能变电站需要对电力系统的状态进行实时监测和管理。TSN技术让数据在各种设备之间高速实时传输，使运营人员能够获得准确和即时的电网状态信息。这对于迅速应对故障、优化电力分配以及提高电网的可靠性非常重要。TSN技术能够提供高精度的时间同步，使不同设备之间的协同工作更加可靠。这将减少电网中的误差以及大大提高电力系统的效率。
在这个背景下，光路科技作为光通信领域的重要企业，已经在TSN技术领域取得了多项重要突破。公司研发的TSN核心模块以及TSN工业交换机已经成功落地应用，将为更多行业的数字化转型和网络升级提供可靠的技术支持。这表明光路科技在TSN技术的研发和应用方面取得了显著成就，为行业提供了创新的解决方案。
本次CPSE安博会上，光路科技将展出一系列最新工业产品和行业解决方案，包括TSN工业交换机、Auto Pro系列交换机、工业无线WiFi6产品以及交通、安防等领域的工业交换机。这些产品将为不同行业的应用提供更高的通信效率和可靠性。
光路科技在本次交流大会的亮相，代表着该公司对TSN技术的研发能力已经趋向成熟，同时也意味着其新技术和新产品再次上升到一个新的台阶。光路科技不仅为通信领域带来更为成熟的TSN技术，还将引领多个行业拓展新的通信标准和满足新的应用需求。这次的亮相将为全球数字城市产业和社会公共安全领域带来更多创新和发展机会，为智能化未来构建更加稳固的网络基础。
在CPSE安博会上，光路科技将分享其TSN技术的最新进展，及TSN技术的潜力和应用。通过这一系列的举措，光路科技将继续发挥引领者的作用，为数字化未来的到来铺平道路，为各行各业提供更加稳定和高效的网络解决方案。
2023年，TSN技术在煤矿行业的应用尚处于初级阶段，但是随着煤矿工业的不断发展，TSN技术的应用前景越来越广阔。下面我们将详细讲述TSN技术在煤矿行业的应用和发展。
煤矿行业是一个特殊的行业，其工作环境往往非常恶劣，因此对于通信网络的可靠性和实时性有很高的要求。传统的煤矿通信网络主要采用现场总线和无线通信等单一的技术手段，但由于各种原因，这些技术手段往往不能满足煤矿通信网络的全部需求。因此，寻找一种更加可靠和高效的通信技术手段成为了当务之急。
目前，由于国内TSN技术的应用尚处于初级阶段，将TSN技术引用到煤矿系统也处于探索过程中。一些大型煤矿企业对TSN技术的引用跃跃欲试，然而，由于TSN技术引入的成本相对较高，许多小型煤矿企业短时间内依然会采用传统的通信技术手段。同时，国内煤矿行业的通信网络架构复杂，各种技术和设备的兼容性问题也是阻碍TSN技术推广的一个重要因素。
随着智慧矿山的提出，煤矿行业对TSN技术的需求也更加迫切。智慧矿山是指利用先进的信息技术手段，实现矿山生产过程的全自动、可视化、实时监控和智能管理。智慧矿山的建设需要依托高可靠、高稳定的通信网络，而TSN技术正是这样一种能够满足智慧矿山建设需求的理想通信技术。
在国外，TSN技术的应用相对成熟一些。许多发达国家拥有先进的煤矿通信网络和丰富的TSN技术应用经验，TSN技术也即将成为煤矿行业通信网络的重要组成部分。在一些发达国家，如美国和澳大利亚，政府对煤矿安全和生产效率的要求非常高，因此对TSN技术的需求也更加迫切。这些国家的部分煤矿企业已经采用了TSN技术来提高通信网络的可靠性、实时性和安全性，并将其应用于矿井自动化、智能化管理等多个领域。
煤矿行业一直以来都对通信和网络的可靠性、实时性和安全性有着极高的要求。近年来，时间敏感网络TSN技术和TSN工业交换机作为一种现代化的网络解决方案，已经开始吸引煤矿企业的注意。它们可以为煤矿行业带来许多重要的好处：
TSN技术引入了多点接入、多路径传输和冗余配置等技术手段，极大地提高了煤矿通信网络的可靠性。每个网络节点都拥有独立的时钟，这些时钟可以同步，确保数据传输的同步性和可靠性。这意味着通信中断或数据丢失等问题可以被有效地避免。
煤矿行业要求高度的实时性，以监测设备状态、协调生产流程和应对紧急情况。TSN技术提供低延迟和低抖动的数据传输服务，确保数据在确定的时间内准确传输到目的地。这有助于提高矿井监测、生产调度等操作的实时性和准确性。
TSN技术还提供了集成的网络管理功能，使网络管理和维护更加高效和便捷。网络节点的时钟可以同步到一个公共的时间基准上，简化了整个网络的管理。此外，TSN技术还可以提供故障诊断和远程维护功能，提高了网络管理的效率和可靠性。
引入TSN技术和TSN工业交换机，煤矿企业可以实现更智能化的生产管理。实时分析和处理矿井监测数据，可以及时发现潜在的安全隐患并采取措施，从而避免事故的发生。此外，网络管理的简化提高了网络的稳定性和可靠性，降低了故障率，进一步提高了生产效率。
TSN技术和TSN工业交换机有助于建立更完善的安全监控系统。实时监测环境参数和设备状态，可以及时发现异常情况并采取安全措施，确保矿井内的安全。同时，TSN技术提供了快速的网络故障恢复功能，保障了安全生产的持续性。
TSN技术为煤矿行业提供了高度灵活和可扩展的网络架构。这意味着可以根据需求轻松添加新设备、传感器和控制系统，以适应不断变化的需求和技术。
煤矿行业越来越依赖自动化和机器人技术，以提高生产效率并减少工作人员的风险。TSN技术支持实时控制，有助于实现更高级别的自动化和远程操作。
总之，TSN技术和TSN工业交换机在煤矿行业具有广泛的应用潜力，可以提高通信可靠性、实时性、网络管理效率以及安全性。然而，成功的应用需要充分的规划、硬件和软件支持，以及网络安全的考虑。随着技术的不断发展，TSN技术将继续为煤矿行业带来更多的机遇和改进。
在煤矿环境中实施TSN技术可能面临一些挑战，这些挑战需要仔细考虑和解决，以确保成功的部署和运行。
尽管面临这些挑战，但TSN技术在煤矿行业中的潜在应用非常有吸引力，因为它可以提高通信、监测、控制和安全性的水平，有助于提高生产效率并降低潜在的风险。通过综合考虑这些方面，并采取适当的策略和技术解决方案，煤矿企业可以成功地部署和维护TSN网络。
作为国内领先的工业交换机品牌，光路科技（Fiberroad）在TSN技术的研发方面投入了大量人力和物力资源，这表明了对该技术的重要性和潜力的信心。智慧矿山作为近年来煤矿行业的重要发展方向，其建设离不开先进的信息通信技术的支持，更离不开TSN技术的参与。目前，光路科技研发的FR-TSN系列工业交换机已成功通过权威机构检测，这为其在交通、电力、煤矿、制造等行业的应用奠定了坚实的技术基础，也将为TSN技术引入到煤矿领域提供宝贵的经验和技术支持。
光路科技的FR-TSN系列工业交换机采用先进的时间同步技术和流量控制机制，可以保证数据在确定的时间内准确传输到目的地。采用多点接入、多路径传输、冗余配置等技术手段，可以大大提高通信网络的可靠性。这些TSN交换机还提供集成的网络管理功能，可以对整个网络进行高效管理和维护。对于煤矿领域来说，TSN技术的引入将为智慧矿山的建设提供强有力的支持。
随着技术的不断演进和矿业行业的需求，智慧矿山的建设将更加依赖TSN等先进技术的推动和支持。TSN技术将在提高矿业生产效率和安全性方面发挥重要作用，成为智慧矿山建设的重要技术支撑。
随着煤矿工业的不断发展，TSN技术的应用前景日益广泛。未来，TSN技术将与物联网、云计算以及人工智能等先进技术紧密融合，进一步拓展其在煤矿行业的应用领域。例如，通过将TSN技术与云计算相结合，能够实现矿井数据的实时监测和分析，从而更精准地预测和防范潜在的矿井事故；同时，将TSN技术与人工智能技术融合，可以实现智能化的矿井管理和调度，进一步提高生产效率和安全性水平。这一技术融合将为煤矿行业带来更多创新和改进，促进行业的可持续发展。
综上所述，智慧矿山作为煤矿行业的重要发展方向，其建设离不开TSN等先进技术的支持。TSN技术在煤矿行业的应用前景将越来越广阔，煤矿企业应当积极探索和应用TSN技术等先进的技术手段，以提升企业的生产效率和安全性，推动智慧矿山的建设和发展。
前言
TSN（Time-Sensitive Networking）时间敏感网络是国际IEEE802.1工作组开发的一套协议标准，是一种在传统的非确定性以太网技术中实现业务传输确定的最小时延的协议族，为标准以太网增加了确定性和可靠性，是一种进一步提高工业网络的可用性和可控性的技术手段。
在目前国内工业通信的传统应用中，工业以太网设备，例如工业以太网交换机，在前十年里，和普通商用交换机相比，主要的差异性是在交换机的温度适应性、结构和安装以及整机的EMC抗扰度等硬件特性上加以区分，在未来工业通信的发展上，工业以太网交换机将融合TSN技术，精准、精确的工业自动化系统的关键性控制和集采业务报文进行同步和控制，保证工业通信网络最小的时延和抖动，最终提高整体工业网络的稳定性和可靠性，TSN技术作为下一代工业交换机的关键技术指标，是未来严格区分普通交换机的重要功能之一，其本身也是属于传统以太网的扩展功能的子集。
1、CSMA/CD（载波侦听多路访问和冲突检测）技术
以太网通信在我国已经发展几十年，属于非常成熟的通信技术，是基于CSMA/CD技术承载于双绞线（UTP线缆）进行组网和通信的，但是采用串行方式进行传输带来的问题是多设备共享，这既是以太网的优势，同时也是工业以太网的劣势，因为所有的发射端没有基于时间的流量控制，采用尽力而为的转发机制，导致了不同设备的数据流在时间上产生叠加，虽然有QoS优先级机制或者缓冲区机制来进行保障，但是在网络负荷较重的时候，会出现业务的转发延迟变高，甚至会被丢弃。
2、工业以太网的互操作性瓶颈
随着国际上大力发展工业互联网和工业4.0，工业通信业务的发展对网络基础设施提出了更高的要求和需求，我们国内的工业网络也呈现出融合、开放和灵活的OT+IT结构发展。
在传统的工业以太网，例如EtherCAT、Profinet、CC-Link、ModBus等技术中，虽然提供了确定性连接和延迟的保证，但是各个协议之间不能进行互操作，导致整个网络结构不灵活。
TSN技术包含了IEEE802.1AS、IEEE802.1Qbv等多种协议标准，是属于传统以太网的扩展子集，具备很强的通用性和操作性，同时也满足网络连接的确定性和延迟的保证性。
光路科技FR-TSN系列时钟敏感网络交换机是集成了TSN协议栈技术的卡轨式管理型工业以太网交换机，该系列TSN交换机具有确定性和微秒级交互特性，提供丰富的网络接口，例如10GBase-X SFP+接口、100/1000Base-X SFP接口和10/100/1000Base-TX 电口，支持IEEE802.1AS、IEEE802.1Qbv等协议，并支持RSTP/MSTP、VLAN、组播、QoS等丰富的二层软件特性。
FR-TSN系列工业以太网交换机采用导轨式IP40铝合金外壳设计，具备极端的环境温度适应性和优良的EMC电磁兼容抗扰性设计，可在恶劣工业环境下稳定可靠的工作，FR-TSN系列产品作为下一代工业网络的演进方向产品之一，是未来引发无人驾驶、边缘计算、虚拟现实等领域技术落地的工业交换机产品，也是对工控领域的离散型工业通信进行数字化转型和智能制造升级的利器。光路科技致力在电力、交通、5G融合网、工业精密制造、汽车无人驾驶以及军工船载等领域，持续为客户提供针对传输时间具有高稳定性、可操作性要求的各种网络的可靠解决方案。
工业以太网是一种用于工业控制系统的网络通信协议，它在现代制造业中扮演着非常重要的角色。它基于以太网技术，将其应用于工业环境中，以实现高速、可靠、安全的数据传输。相较于传统的专用工业网络，工业以太网具有更大的带宽、更低的成本以及更好的扩展性，因此被广泛应用于各种工业领域。
工业以太网的核心优势之一是其高速数据传输能力。它支持千兆以太网或更高速率的通信，使得实时监测、远程控制和数据采集等任务能够以极低的延迟完成。这对于工业自动化和过程控制非常重要，能够确保生产系统的高效运行，并实现对生产过程的精确控制。
另一个工业以太网的关键特点是其可靠性和稳定性。在工业环境中，网络通信必须能够应对电磁干扰、温度变化、振动和噪声等各种干扰因素。工业以太网通过采用抗干扰技术和可靠的通信协议，确保数据传输的稳定性和可靠性。此外，工业以太网还支持网络冗余和备份机制，以提供高可用性和容错能力，即使在部分网络故障的情况下也能保持通信的连续性。
工业以太网的安全性也备受重视。在现代制造业中，许多关键的生产数据和机密信息需要在网络中传输。工业以太网采用各种安全机制，如身份验证、数据加密和访问控制等，以确保数据的机密性和完整性。这有助于防止未经授权的访问和潜在的网络攻击，保护生产系统的稳定运行和知识产权的安全。
在工业以太网中，选择适合的以太网电缆是确保高速、可靠通信的重要一环。工业以太网常用的电缆类型包括铜缆和光纤缆。铜缆通常采用双绞线，其中CAT5e、CAT6和CAT6a是常见的规格，它们提供了不同的传输速率和距离要求。光纤缆则通过光信号传输数据，具有高带宽、抗电磁干扰能力强的优势，适用于长距离传输和恶劣环境。
工业以太网交换机是构建工业以太网网络的关键设备之一。它具有多个端口，用于连接各种工业设备、传感器和控制器。工业以太网交换机支持快速数据包转发和流量管理，保证数据的实时性和稳定性。此外，一些工业以太网交换机还提供网络冗余技术，如RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）和PRP（Parallel Redundancy Protocol），以确保网络的高可用性和容错性。
光路科技在工业以太网交换机的研发和生产方面已经取得了各项突破。在工业以太网交换机的研发方面，光路科技密切关注工业应用的需求，针对高速数据传输、实时性和可靠性等方面进行了深入研究，通过引入先进的硬件和软件技术，使工业以太网交换机具有卓越的性能和稳定性，能够满足复杂工业场景中的数据通信需求。通过与不同行业的合作伙伴紧密合作，光路科技的工业以太网交换机能够适应不同行业的特殊需求，如制造业、交通、能源电力等领域。
随着工业4.0和智能制造的兴起，工业以太网的应用领域也在不断扩大。它已经成为实现智能工厂和物联网的关键技术之一。通过将各种设备、机器人和传感器连接到统一的工业以太网网络中，企业可以实现设备的远程监控、大数据分析和实时决策。这为生产流程的优化、效率的提高和质量的保证提供了强有力的支持。
工业以太网作为关键的工业通信技术，正不断发展和演进，以满足未来工业的需求。以下是工业以太网的未来发展趋势：
更高的速率和带宽：随着工业应用中数据量的增加和对实时性的要求，工业以太网将朝着更高速率和更大带宽的方向发展。例如，千兆以太网（GbE）和万兆以太网（10GbE）已经广泛应用，未来可能会出现更高速率的以太网标准。
支持时间敏感网络（TSN）：时间敏感网络是一种技术，旨在通过在以太网上提供严格的时间同步和低延迟来满足实时应用的需求。TSN交换机也慢慢从测试阶段走到了应用阶段，TSN将在工业以太网中扮演重要角色，为实现高精度控制、机器人协作和工业自动化等应用提供支持。
结合5G技术：随着5G技术的普及，工业以太网与5G将进一步融合，形成更加强大和灵活的通信基础设施。这将带来更高的移动性、更广的覆盖范围和更低的时延，推动工业物联网和智能制造的发展。
安全性和网络管理：随着工业网络的扩展和连接设备的增加，工业以太网的安全性和网络管理变得更加重要。未来，工业以太网将注重加强网络安全机制，如身份认证、数据加密和安全监控，以应对日益复杂的网络威胁和攻击。
综上所述，工业以太网作为一种现代制造业中不可或缺的通信技术，具有高速、可靠和安全的特点，为工业自动化和智能制造提供了基础设施。它不仅可以提高生产效率和质量，还为企业创造了更大的竞争优势，推动着制造业的持续发展和创新。
3月30-31日，第二十五届中国高速公路信息化大会暨技术产品博览会在福州海峡国际会展中心盛大召开，光路科技携Bypass交换机、TSN交换机及高速公路应用方案亮相展会现场。
中国高速公路信息化大会暨技术产品博览会（简称：CEIC）由中国公路学会主办，是我国交通信息化领域规模和影响力最大的专业性会议。本届会议以“创新·融合·高质量发展”为主题，深入探讨5G、大数据、云计算、人工智能、区块链、数字孪生等新一代信息技术在高速公路建设、管理、运营及出行服务等众多领域的创新应用和产业融合，并集中展示最新、最热的高速公路信息化技术产品研发、应用成果。本次大会展出面积5万平方米，有近300家国内外厂商参展。
为助力智慧高速高质量发展，光路科技研发了一系列用于高速公路应用场景的工业交换机产品及解决方案，并亮相本次展会。
在智能交通项目中，室外环境在温度、湿度、供电条件、电磁干扰等方面比数据中心机房环境更恶劣，因此一般采用高可靠性的工业级设备组网，工业交换机则起到了关键作用。光路科技展出的Bypass交换机，采用工业级设计，可在恶劣环境下工作。Bypass交换机通过以太网环网、生成树协议、旁路保护、链路聚合、链路备份等技术实现了高可靠的链路保护。
由于智能交通和工业自动化的高速发展，越来越多的系统对以太网有了更高的需求，它们需要实时和安全的通信。比如工业自动化中的机器必须共享其数据以进行同步、控制、分析和优化。汽车和交通行业也离不开可靠的通信，尤其是在车辆越来越自动化的今天。常规以太网不能满足这些系统的实时通信要求，因为它们需要确定通信延迟时间。
本次展会，光路科技展示了最新的时间敏感网络（TSN）解决方案，TSN交换机通过以太网提供完全确定的实时通信，保证了通信延迟时间。配有冗余协议的TSN以太网交换机，对于需要实时和安全关键通信的系统来说非常有吸引力。TSN交换机在汽车、工业自动化和能源生产中将逐渐使用，TSN技术将会在工业物联网和工业4.0中发挥关键作用。
光路产品已经获得数十项软件与技术专利，远销80多个国家和地区，设备连接超过1800万节点，已应用于智慧高速、综合管廊、电力传输、煤矿、铁路等诸多领域, 参与多个国内外重点项目，如甘肃省高速公路云联网、吉林省ETC改造、宜昭高速机电二期、南京地铁四号线、杭州紫金港电力管廊、北京平安城市、吉尔吉斯斯坦安全城市、智利5G网络建设。
未来，光路科技将持续聚焦光通信产品在智慧高速中的应用，助力高速公路信息化和智能化转型升级。光路科技将凭借深厚的技术积累和丰富的实践经验，与产业上下游形成合力，共同推动高速公路信息化建设及新技术新产品应用。
时间敏感网络（TSN）是一项仍在开发中的新兴技术，首个TSN标准于2017年发布以来，越来越多的行业领域开始探究TSN的技术应用，2023年，光路科技加大了TSN技术的研发力度，TSN技术在工业以太网和TSN交换机的应用方面将会有新的探索和进展。
TSN是一组用于改善工业网络中同步和确定性通信的技术。TSN基于IEEE 802.1AS，它定义了一种支持精确定时和同步的新型以太网。TSN允许创建比传统以太网网络更具确定性和响应性的网络。这使得TSN成为需要低延迟和高可靠性的应用的理想选择，例如工厂自动化、高速公路、汽车网络和航空航天。
与传统以太网相比，TSN提供了几个关键优势。
首先，TSN使用时间感知调度程序来确保数据包在正确的时间传输。这样可以更精确地控制数据包的发送和接收时间，这对于需要低延迟的应用程序至关重要。其次，TSN使用一种称为时间触发发送的机制来确保数据包始终在正确的时间发送。这样可避免重新传输导致的延迟。第三，TSN使用一种数据流保留机制来保证属于特定流的数据包将始终按顺序传输。这对于需要确定性通信的应用程序来说，是必不可少的。
TSN网络技术有三个主要趋势：
1. 转向以太网: 第一个趋势是从专有网络转向以太网。这是由对更高带宽的需求和利用以太网提供的规模经济的愿望所驱动的。
2. 对更精确计时的需求: 第二个趋势是对更精确计时的需求。这是由于越来越多地使用时间敏感的应用程序，如IP语音和视频会议。
3.软件定义网络的兴起: 第三个趋势是软件定义网络的兴起。这是由对更大灵活性的需求和利用虚拟化优势的愿望所驱动的。
TSN时间敏感网络将逐渐被添加到工业以太网中，为自动化和控制应用提供前所未有的确定性性能水平，从而加快实现IT-OT融合和工业4.0数字化转型。
工业4.0数字技术有可能改变现代制造业，并实现企业IT和OT运营的融合。制造网络上的数据已经出现了“爆炸”，但管理这些数据需要融合的高带宽网络基础设施和增值的数字化转型战略。
融合允许设备和系统共享相同的网络架构进行通信，避免了多个网络的复杂性和成本。但是理想的系统应该提供高速、实时的确定性通信的基础，允许整个企业共享数据。最终目标是完全优化操作所需的流程透明度，允许数据从源头流向可以处理的地方，以获得可操作的见解，然后反馈到流程中。
TSN网络技术将为制造业带来诸多好处：
时间敏感网络包含了一组主要的国际标准，这些标准定义了时间同步方法(IEEE802.1AS)和工业网络上形成、调度和管理网络流量的技术(IEEE802.1Qbv)。它们共同提供了确定性的工业以太网技术，作为融合网络体系结构的基础。
对于当今工厂中的典型制造系统，实时关键应用(包括闭环控制和高性能运动控制)的数据传输在单独的网络中实现。然而，工作流程日益增长的灵活性和数字化要求IT和OT的日益融合，以及整合以前独立系统的能力。 通过扩展和适应现有的以太网标准，TSN实现了工业网络上IT和OT的融合。其结果是实时关键数据和数据密集型应用程序都可以通过共享的以太网电缆实现，而不会相互干扰。
在工业4.0的大环境下，很多制造商开始利用工业物联网（IIoT）技术来优化生产和运营，从而部署了更高效的设备，同时也需要更快速的网络来保证机器人的高效工作。传统以太网协议已经很难支撑现有的新技术和新设备，这时则需要有一套兼容性高的技术能支持时钟同步及复杂的协议，以实现时间敏感数据的实时传输，这时就用到了TSN技术。
经过长期的研发和测试，光路科技为智能制造、智能电网、轨道交通及其它5G应用提供了时间敏感型数据传输解决方案，推出了TSN系列交换机，它们具有确定性时延以及多协议传输能力，这些TSN交换机的低延迟、低抖动、高可靠性能，保证了数据的确定性传输和网络复用性。
TSN的全称Time Sensitive Networking，即时间敏感网络，是IEEE定义的标准技术，位于OSI模型的第2层（数据链路层），用于扩展当前以太网网络的功能，可在标准以太网上实现确定性消息传递。TSN技术通过利用时间同步方法（IEEE 802.1AS）和分时方法（IEEE 802.1Qbv）来确保确定性通信。
相比传统以太网通信，TSN技术可以混合实时通信和非实时通信。TSN能够将确定性服务降到微秒级，降低整个通信网络复杂度，实现信息技术 (IT)与运营技术(OT)融合，其具有精准的时钟同步能力，确定性流量调度能力，以及智能开放的运维管理架构，可以同时保证多种业务流量的高质量传输，不但提高了性能，而且减少了成本。
下表是光路科技TSN交换机支持的IEEE802.1关键协议：
| IEEE 802.1AS | generalized Precision Time Protocol 通用精确时间协议。确保时钟同步，并达到微秒级甚至纳秒级的精度误差。 |
| IEEE 802.1Qbv | Enhancements for Scheduled Traffic 增强预定流量，通常也被称为时间感知流量整形（TAS）。 |
| IEEE 802.1Qcc | SRC增强功能和性能改进 |
| IEEE 802.1Qav | 队列及转发协议。时间敏感流的转发和排队增强（FQTSS） |
| IEEE 1588 (PTP V2) | Precision Time Protocol 精确时间同步协议。 |
新的工业控制需求，已经不允许在网络停止运行期间进行网络配置。光路科技的TSN交换机，通过IEEE 802.1Qcc 引入集中网络控制器（centr alized network configuration，CNC）和集中用户控制器（centralized user configuration，CUC）来实现网络的动态配置，可以在网络运行时灵活地配置新的设备和数据流，保证设备高效运行。
TSN技术已经在汽车网络开始应用，而在工业自动化、智能电网及诸多的5G NR网络还属于起步阶段。光路科技将根据各个行业实际应用场景进行研发，进行定制化解决方案研究，并推出面向不同行业领域的TSN交换机。
扫码一对一咨询