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谁说TSN没落地,穿上马甲我照样认识你

2024/12/31 16:09:49

  来源:TSNLAB 微信公众号

 

  时间敏感网络(TSN,Time-sensitive Networking)的前身是IEEE 802.1于2005年成立的音视频桥接网络(AVB,Audio Video Bridging)任务组。目标是面向专业的音视频场景,如现场演出、转播数字中心,使用基于Ethernet局域网为音频、视频业务提供端到端时延有保障的网络服务,以替代靠大量线缆进行点对点连接的传统方案。而AVB技术的发展以及后续的成功商用,吸引来其它垂直行业的目光。IEEE 802.1也决定将AVB这个带有行业属性的名称更改为行业中立的TSN。

  AVB新方案在减少线缆数量、降低布线难度、控制成本等方面的优势特性显而易见。技术上要解决的问题,就是如何使传统的以太网络具备提供时延保障的能力。这个底层逻辑,对于TSN用于工业自动化网络、车载网络、机载网络等场景,也基本上适用。

  部署AVB网络,要求端设备和网络设备都支持AVB。那么,什么叫做“支持AVB”呢?

  

  在AVB时代,IEEE 802.1Qav制定了基于信用的整形(CBS,Credit-Based Shaping)、802.1Qat制定了流预留协议(SRP,Stream Researvation Protocol)、802.1AS制定了广义精确时间协议(gPTP,generalized Precision Time Protocol)。端设备发送流量前,需要先通过SRP完成路径上的资源预留,资源预留具体由SRP中的多重流注册协议(MSRP,Multiple Stream Registration Protocol)来实现;然后流量在网络中受到CBS机制的管理。另外,通过gPTP可以实现所有AVB端设备间的时间同步,这样配合IEEE 1722 AVTP协议,在报文中添加时间戳,接收端就可以将来自不同发送端的、具有相同时间戳的报文同时上传给应用,以保障多路音视频的同步播放。

  

  IEEE 802.1BA制定了AVB profile,其中要求网络设备必须支持Qav、Qat、1AS的相应功能,要求端设备必须支持Qat、1AS的相应功能。这就相当于定义了“什么叫支持AVB”。此后,Avnu联盟基于AVB profile也制定了AVB设备的测试认证标准。思科、BCM/NXP/Marvell等公司,也发布了AVB网络设备、芯片等产品。在AVB在ESPN数字转播中心、媒资网等处的应用,网上可以查到信息,在此不展开介绍。

  

  AVB时代的Profile制定是容易的,因为当时是面向明确的需求,定义了三个新技术。换言之,当时就这三块拼图,没得选。随着TSN技术集的发展壮大,拼图越来越多,新行业的TSN Profile标准制定也会变得更加关键。IEEE 802.1制定的Profile标准,基本就是定义“这个行业中什么叫支持TSN”的指导意见,自然地会成为各大厂商关注的重点。

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