從最早的無線電話，到現(xiàn)在的5G，移動通信已經(jīng)經(jīng)歷了巨大的變化。這些變化不僅僅是速度的提升，更是對我們生活方式的徹底改變。從最開始的語音通話，到現(xiàn)在的視頻、游戲、社交媒體，移動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)帶來了無限可能。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓機器、設(shè)備、車輛等都能相互連接、交流，提高效率，減少浪費。而5G的高速、低延遲特性，為這一切提供了強大的支持。

在這個大背景下，光路科技推出了FR-TSN系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機。這個設(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)計使得整個數(shù)據(jù)傳輸過程中的各個環(huán)節(jié)都能實現(xiàn)及時且可控的優(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，該解決方案能有效保障高優(yōu)先級業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。

TSN交換機關(guān)鍵技術(shù)：時鐘對時技術(shù)

隨著5G時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、高清8K視頻、AR/VR互動等業(yè)務(wù)得到了飛速發(fā)展，這帶來了‘連接密度’和‘流量密度’的急劇增長。在4G時代，我們對時延的敏感度可能不大，但在5G場景下，自動駕駛、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療等業(yè)務(wù)對時延的要求卻非常嚴(yán)格。例如，虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實業(yè)務(wù)的端到端時延要求必須在10ms以下，自動駕駛車輛業(yè)務(wù)時延要求約為5ms，而工業(yè)自動化的端到端時延更是需要降低到1ms以內(nèi)。因此，針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景，傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)的SNTP等對時技術(shù)已經(jīng)無法滿足這些嚴(yán)格的移動場景時延要求。

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

TSN交換機關(guān)鍵技術(shù)：TSN交換調(diào)度機制

在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展推動下，工業(yè)垂直應(yīng)用場景下的硬件算力得到了顯著提升。工業(yè)場景下尤其強調(diào)集體協(xié)作和聯(lián)動控制的能力，這對無線網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、高并發(fā)連接、低時延保障等特性提出了急迫的需求。作為移動通信技術(shù)的主要發(fā)展方向，5G技術(shù)具備保障未來千億設(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，從而在各種場景和應(yīng)用中提供智能、智慧的交互體驗。

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

對運營商而言，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)流機制，使得對帶寬的控制精度更高。在工業(yè)場景下，當(dāng)多個不同的業(yè)務(wù)同時建立多個不同的會話時，這些會話由多個QoS流組成并進(jìn)行QoS控制，從而實現(xiàn)了較高規(guī)格的保障機制。

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

光路科技的FR-TSN系列交換機支持TAS整形技術(shù)，特別針對具備周期性特點的業(yè)務(wù)流，可以通過GATE門控機制來對關(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交換機可以解決在網(wǎng)絡(luò)傳輸中低優(yōu)先級隊列對于高優(yōu)先級隊列傳輸?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。

隨著移動通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，5G時代已經(jīng)來臨，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。通過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)自動化、交通運輸、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)低時延、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)交換機作為一項關(guān)鍵技術(shù)，為解決工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中時延、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。