物联网、5G、工业互联网等新一代信息通信技术的发展，加快了传统行业转型升级的步伐，物物互联的通信需求也随之增加。传统以太网已经不能满足越来越多的数据和广泛分布的网络需求，时间敏感网络（TSN）技术应运而生。时间敏感网络以传统以太网为网络基础，通过时钟同步、数据调度、网络配置等机制，提供确定性数据传输能力。

一、发展背景

1.1概述

时间敏感网络（TSN）是IEEE.1任务组开发的一套数据链路层协议规范，用于构建更可靠的、低延迟、低抖动的以太网。TSN的诞生和发展离不开传统以太网的技术支撑和行业需求的推进。

1.2技术演进

以太网技术诞生于20世纪70年代。年，IEEE.3《IEEE标准以太网》标准正式发布。以太网由于高带宽、低成本、互操作性强等优势被广泛应用，从同轴电缆慢慢发展成为千兆以太网。年，IEEE.1Q-《IEEE标准局域网和城域网虚拟桥接局域网》标准正式发布，提出了虚拟局域网（VLAN）技术，使得局域网能够同时支持声音和图像的传输。图1给出了以太网的发展历程。

尽管以太网技术一直处于不断发展的过程中，交换技术的采用也大大减少了网络延迟，但是以太网协议采用的“Best-effffort”通信机制从本质上仍然缺乏确定性和实时性。为此一些标准化协会、技术组织等一直在推出各自的确定性网络的实现机制，图2给出了不同技术实现的集中确定性网络。

在工业自动化领域，在年提出了多种提供工业以太网实时性的解决方案，整体上推动了以太网技术在工业自动化上的应用。根据HMS的年工业网络数据a，新安装工业自动化网络节点中，Ethernet/IPb、Profifinetc、EtherCATd、Powerlinke四种实时以太网标准占比超过40%，此外还有SercosIIIa、CC-LinkIEb等实时以太网标准。多种实时以太网协议在物理层实现了统一，但解决实时性的技术路线各不相同，各种实时以太网都形成了各自独立配置的网络系统，彼此之间形成了自动化孤岛，存在互连互通互操作问题。同时导致标准以太网和各种自动化系统的实时以太网也不能直接相连。

在航空电子和汽车电子领域，随着各种机械液压控制转向各种线控，对标准化的高可靠性时间触发通信架构提出了要求。维也纳大学等研究机构把时间触发通信机制与标准的实时以太网机制相结合，提出了时间触发以太网（TTE）技术方案，并在综合航空电子系统中获得应用。

年，IEEE发布IEEE-《IEEE标准网络测控系统的精确时钟同步协议》，启动了在IEEE标准框架下形成统一实时以太网的进程。年，IEEE.1成立了音频视频桥接（AVB）任务组，开始制定一套基于以太网架构，用于实时音视频的传输协议集。它有效地解决了数据在以太网传输中的时序性、低延时和流量整形问题，同时又可以%向后兼容传统以太网。

AVB任务组的成果引起了车联网、自动化网络领域厂商和技术组织的

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