- TSN 主要的目标
- Ethernet TSN protocol lists
- AVB/TSN Link Layer Abbreviations
- others in Application Layer and Internet Layer
- TSN三个信号：capture、pps 和 match
TSN 主要的目标
是致力于构建真正统一的高性能网络基础设施，为各类流量提供协调共存的平台，通过提供统一网络基础设施，支持在多应用融合的网络上传输不同优先级的数据包。这样的网络同时可支持 高带宽、实时通讯、高可靠性和高性能的应用
Ethernet TSN protocol lists
| 802.1xxx | 缩写 | TSN IEEE802.1xxxxx | Name | 中文名称 |
|---|---|---|---|---|
| 802.1AS | gPTP | IEEE 802.1AS-2011 | gPTP (generic Precise Timing Protocol) | 定时和同步 |
| 802.1Qci | IEEE 802.1Qci-2017 | Per Stream Filtering & Policing (Qci) | 每（逐）流过滤和监管（控） | |
| 802.1Qbv | TAS | IEEE 802.1Qbv-2015 | Time Aware Shaper (Qbv) | 分时调度——预定流量的增强功能 |
| 802.1Qat | SRP | IEEE 802.1Qat-2010 | SRP (Stream Reservation Protocol – in Q section 35) | |
| 802.1Qav | CBS | IEEE 802.1Qav-2009 | Credit based shaper (in Q-2014 section 34) | 信用整形——保留流量，时间敏感流的转发和排队增强 |
| 802.1Qbu&3br | IEEE 802.1Qbu-2016 & IEEE 802.3br-2016 | Preemption (Qbu & 3br) | 帧抢占 | |
| 802.1CB | IEEE 802.1CB-2017 | Frame Replication & Elimination | 帧复制和消除可靠性 | |
| IEEE 1722-2011 | AVTP (Audio Video Transport Protocol) | |||
| IEEE 1722.1-2013 | AVDECC (Audio Video Discovery, Enumeration, Connection management, and Control) | |||
| 802.1BA | IEEE 802.1BA-2009 | Audio Video Bridging(AVB) System | ||
| IEEE 802.1AS-Rev | Enhanced Generic Precise Timing Protocol | |||
| IEEE 802.1Qch-2017 | Cyclic Queuing & Forwarding (Qch) | 循环队列与转发 | ||
| IEEE 802.1Qcc | Stream Reservation Protocol Enhancements | 流预留协议的增强 | ||
| IEEE 802.1Qcr | Asynchronous Traffic Shaping (Qcr) |
AVB/TSN Link Layer Abbreviations
| Abbreviation | Description |
|---|---|
| ARP | Address Resolution Protocol (ARP) |
| RARP | reverse Address Resolution Protocol (RARP) |
| EAPOL | EAP over LAN (EAPoL) |
| NDP | Neighbor Discovery Protocol |
| SRP | Stream Reservation Protocol |
| MAC Control | Media Access Control |
| MACsec | Media Access Control Security |
| MKA | MACsec Key Agreement |
others in Application Layer and Internet Layer
| Abbreviation | Description |
|---|---|
| DHCP | Dynamic Host Configuration Protocol |
| ICMP | Internet Control Message Protocol |
| IGMP | Internet Group Management Protocol |
TSN三个信号：capture、pps 和 match
capture、pps 和 match 信号通常与时间同步、时间戳记录和事件调度相关。以下是它们的主要作用：
- PPS（Pulse Per Second，秒脉冲信号）
作用：
PPS 是一个精确的周期性脉冲信号（每秒一次），用于实现高精度的时间同步。在TSN中，它通常作为外部时钟源（如GPS`或原子钟）的输入，确保网络中所有设备的时间基准严格对齐。
应用场景：
同步设备的本地时钟（如IEEE 802.1AS协议）。
校准本地时钟的漂移，确保全网设备的时间误差在微秒甚至纳秒级。
触发周期性任务（如定时发送关键数据帧）。
- Capture（捕获信号）
作用：
Capture 信号用于在特定事件发生时记录当前时间戳。例如，当数据帧到达或离开网络接口时，硬件会自动捕获此时的时间戳，用于后续的时间敏感计算（如延迟测量或时钟偏差调整）。
应用场景：
记录数据帧的发送/接收时间，用于计算网络传输延迟。
在时间同步协议（如PTP, Precision Time Protocol）中，记录事件（如Sync报文发送/接收）的精确时间。
调试和验证TSN网络的实时性。
- Match（匹配信号）
作用：
Match 信号用于触发预定的时间敏感操作。当设备的本地时间与预设的调度时间匹配时，硬件会生成此信号，触发特定动作（如打开/关闭传输窗口、发送关键数据等）。
应用场景：
在时间感知调度（如IEEE 802.1Qbv）中，控制时间敏感流量的发送时机。
触发周期性任务（如工业控制中的实时指令下发）。
实现确定性传输，避免数据帧冲突。
三者的协同工作
在TSN系统中，这三个信号通常协同工作：
PPS 提供全局时间基准，确保所有设备同步。
Capture 在关键事件发生时记录时间戳，用于同步校准或性能分析。
Match 根据预设的调度表触发动作，确保时间敏感操作（如数据传输）严格按计划执行。
这种机制使得TSN能够满足工业自动化、汽车网络等场景中对低延迟、高可靠性和确定性的严苛要求。
补充说明
这些信号的具体实现可能因硬件（如FPGA、TSN交换机芯片）或协议（如IEEE 802.1AS、802.1Qbv）而有所不同，但核心逻辑一致。
在设计中，通常通过硬件加速（而非软件）处理这些信号，以最小时间抖动（jitter）。