光路科技FR-TSN系列：打造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的傳輸新標(biāo)準(zhǔn)

從最早的無(wú)線電話，到現(xiàn)在的5G，移動(dòng)通信已經(jīng)經(jīng)歷了巨大的變化。這些變化不僅僅是速度的提升，更是對(duì)我們生活方式的徹底改變。從最開(kāi)始的語(yǔ)音通話，到現(xiàn)在的視頻、游戲、社交媒體，移動(dòng)通信讓一切變得觸手可及。

5G不僅僅是為了讓我們下載電影更快，它更大的意義在于為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了無(wú)限可能。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓機(jī)器、設(shè)備、車(chē)輛等都能相互連接、交流，提高效率，減少浪費(fèi)。而5G的高速、低延遲特性，為這一切提供了強(qiáng)大的支持。

在這個(gè)大背景下，光路科技推出了FR-TSN系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。這個(gè)設(shè)備就像是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的“交通警察”，確保數(shù)據(jù)在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中能夠快速、準(zhǔn)確地到達(dá)目的地。這樣的設(shè)計(jì)使得整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都能實(shí)現(xiàn)及時(shí)且可控的優(yōu)先調(diào)度。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸資源受限發(fā)生沖突或擁塞時(shí)，該解決方案能有效保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。

TSN交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)：時(shí)鐘對(duì)時(shí)技術(shù)

隨著5G時(shí)代的到來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、高清8K視頻、AR/VR互動(dòng)等業(yè)務(wù)得到了飛速發(fā)展，這帶來(lái)了‘連接密度’和‘流量密度’的急劇增長(zhǎng)。在4G時(shí)代，我們對(duì)時(shí)延的敏感度可能不大，但在5G場(chǎng)景下，自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療等業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求卻非常嚴(yán)格。例如，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)的端到端時(shí)延要求必須在10ms以下，自動(dòng)駕駛車(chē)輛業(yè)務(wù)時(shí)延要求約為5ms，而工業(yè)自動(dòng)化的端到端時(shí)延更是需要降低到1ms以?xún)?nèi)。因此，針對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)的SNTP等對(duì)時(shí)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足這些嚴(yán)格的移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)延要求。

FR-TSN系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)支持多種時(shí)鐘服務(wù)協(xié)議，例如IEEE1588、802.1AS、G82651、G82751等對(duì)時(shí)協(xié)議，并可在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中作為主從時(shí)鐘、透明時(shí)鐘或者邊界時(shí)鐘等模式運(yùn)行。

TSN交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)：TSN交換調(diào)度機(jī)制

在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展推動(dòng)下，工業(yè)垂直應(yīng)用場(chǎng)景下的硬件算力得到了顯著提升。工業(yè)場(chǎng)景下尤其強(qiáng)調(diào)集體協(xié)作和聯(lián)動(dòng)控制的能力，這對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、高并發(fā)連接、低時(shí)延保障等特性提出了急迫的需求。作為移動(dòng)通信技術(shù)的主要發(fā)展方向，5G技術(shù)具備保障未來(lái)千億設(shè)備互聯(lián)的能力。其最終目標(biāo)是助力垂直行業(yè)用戶突破海量數(shù)據(jù)的處理限制，從而在各種場(chǎng)景和應(yīng)用中提供智能、智慧的交互體驗(yàn)。

在工業(yè)互聯(lián)領(lǐng)域場(chǎng)景中，通常網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中承載了會(huì)話業(yè)務(wù)、流媒體業(yè)務(wù)、傳輸類(lèi)業(yè)務(wù)和消息服務(wù)業(yè)務(wù)等。從系統(tǒng)構(gòu)架來(lái)看是采用了“端管云”架構(gòu)。

對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，QoS服務(wù)質(zhì)量意味著帶寬是成本和寶貴資產(chǎn)，保障帶寬需要付出較高的成本。5G核心網(wǎng)在用戶側(cè)采用了多種數(shù)據(jù)流機(jī)制，使得對(duì)帶寬的控制精度更高。在工業(yè)場(chǎng)景下，當(dāng)多個(gè)不同的業(yè)務(wù)同時(shí)建立多個(gè)不同的會(huì)話時(shí)，這些會(huì)話由多個(gè)QoS流組成并進(jìn)行QoS控制，從而實(shí)現(xiàn)了較高規(guī)格的保障機(jī)制。

面向工業(yè)通信領(lǐng)域的定時(shí)周期性傳輸流的時(shí)間整形技術(shù)TAS

光路科技的FR-TSN系列交換機(jī)支持TAS整形技術(shù)，特別針對(duì)具備周期性特點(diǎn)的業(yè)務(wù)流，可以通過(guò)GATE門(mén)控機(jī)制來(lái)對(duì)關(guān)鍵幀和非關(guān)鍵幀進(jìn)行控制，達(dá)到關(guān)鍵業(yè)務(wù)的有效保障。

面向工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵幀搶占技術(shù)

為了加快帶寬資源的有效利用率，通過(guò)在以太網(wǎng)幀中標(biāo)記eMAC幀和pMAC幀技術(shù)，光路科技的FR-TSN交換機(jī)可以解決在網(wǎng)絡(luò)傳輸中低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列對(duì)于高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列傳輸?shù)挠绊?，配合TAS整形更加精準(zhǔn)的保護(hù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)流幀傳輸。

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，5G時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。通過(guò)5G技術(shù)的R16標(biāo)準(zhǔn)以及TSN技術(shù)的引入，我們看到了在工業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低時(shí)延、高可靠性的巨大潛力。光路科技的FR-TSN系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中時(shí)延、帶寬、數(shù)據(jù)安全等方面的挑戰(zhàn)提供了可靠的解決方案，助力著5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展。