尹震宇，刘浩林1，，张飞青1，，谷 艾1，，李 岳1,

1(中国科学院大学，北京 100049)

2(中国科学院 沈阳计算技术研究所，沈阳 110168)

1 引 言

随着工业制造领域智能化和信息化的不断发展，应用于工业自动控制系统的工业以太网不仅要满足基本的通信需求，还应能保证数据通信的实时性与确定性.工业以太网中的数据根据通信需求可分为周期性实时数据、非周期性实时数据和非实时数据.周期性实时数据负责周期性控制和采样，非周期性实时数据用于传输报警信息和运维信息，非实时性数据用于系统管理及状态维护[1].当不同类型的数据流汇聚到网络中的交换设备上进行转发时，数据会因网络拥塞而造成冲突，导致实时性数据的通信延迟过大，周期性数据的周期性难以保证[2].因此，传统工业以太网难以满足工业自动生产对通信网络的实时性和周期性要求.

时间敏感网络是在IEEE 802.1标准框架下，基于特定应用需求制定的一组“子标准”，其目的在于为以太网协议建立“通用”的时间敏感机制，以确保网络数据传输的时间确定性[3].由于时间敏感网络可以提高网络的通信性能，已成为国内外研究的热点，并应用到多个领域中.吴源等人中运用TSN基于信用的流量整形器对不同数据流进行隔离，解决网络中低优先级数据的饥饿问题[4].Nsaibi等人在串行通信协议的基础上对TSN标准子协议进行扩展，应用在工业以太网中[5].

将TSN引入工业以太网中，可以隔离网络中的时间敏……