杜 婧，乔庐峰，陈庆华，王雷淘

（陆军工程大学，江苏 南京 210001）

0 引言

时间敏感型网络（Time Sensitive Network，TSN）是目前国际上正在积极推动的全新网络技术。TSN允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输，使得标准以太网具有确定性传输的优势[1]。典型TSN网络如图1 所示，该网络由TSN 端系统、物理传输链路和TSN 交换机组成。TSN 端系统是产生各类网络数据和对接收数据进行处理的终端设备。TSN网络中的时间敏感业务以全局高精度时间同步为基础，对端到端时延有确定性要求[2]。TSN 端系统可以根据网络配置对时间敏感业务按照确定的时延进行收发调度和处理[3]，对于非时间敏感业务，可以根据业务类别提供差异化的收发调度和处理。当不同类别的业务在端系统中进行混合处理和传输时，端系统可以针对不同类别的业务流建立不同的逻辑队列，进行差异化处理。

图1 TSN 网络结构

TSN 网络把业务分成8 个基本类别[2]，其中时间敏感业务流有音频流、视频流、网络控制流和内部网络控制流。除了时间敏感业务流之外还有最大努力流、卓越努力流、严苛应用流和基础数据流。时间敏感业务流在交换节点和端系统中收发处理优先级最高，其他业务流收发处理优先级 较低。

在TSN 端系统中，直接内存存取（Direct Memory Access，DMA）控制器通过处理器总线在网络接口和处理器内存之间进行高速数据收发。根据处理器总线技术体制的不同，DMA 控制器的设计有很大差异，赛灵思（Xilinx）的Zynq7000 系列现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）采用片上系统（System on Chip）架构设计，是实现TSN端系统较为理想的平台。……