《電子技術(shù)應(yīng)用》
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時間敏感網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程配置管理的研究
電子技術(shù)應(yīng)用
馬章鴻1，李京沐2
1.昆高新芯微電子（江蘇）有限公司；2.北京大學(xué) 軟件與微電子學(xué)院
摘要： 為滿足工業(yè)自動化和汽車領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)高實時性、低時延的需求，以時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）為核心的確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來迅速發(fā)展。IEEE 802.1 TSN工作組提出的IEEE 802.1Qcc協(xié)議，通過集中化網(wǎng)絡(luò)配置（CNC）實現(xiàn)了對TSN配置的集中管理與動態(tài)分發(fā)。在此背景下，研究了基于NETCONF和YANG的TSN遠(yuǎn)程配置管理方案，并驗證了其將配置參數(shù)從CNC下發(fā)至TSN交換機(jī)的可行性。研究結(jié)果為TSN交換機(jī)支持Qcc協(xié)議的實現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)一步推動了TSN技術(shù)在工業(yè)與車聯(lián)網(wǎng)場景中的實際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： TSN Qcc 遠(yuǎn)程配置管理
中圖分類號：TP393.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256483
中文引用格式： 馬章鴻，李京沐. 時間敏感網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程配置管理的研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(7)：24-28.
英文引用格式： Ma Zhanghong，Li Jingmu. A study of remote configuration management for time-sensitive networks[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：24-28.
A study of remote configuration management for time-sensitive networks
Ma Zhanghong1，Li Jingmu2
1.Kungaoxin Microelectronics （Jiangsu） Co.，Ltd.；2.School of Software and Microelectronics，Peking University
Abstract： To meet the demand for high real-time performance and low latency in industrial automation and automotive fields, deterministic networking technologies centered around Time-Sensitive Networking (TSN) have rapidly developed in recent years. The IEEE 802.1 TSN working group proposed the IEEE 802.1Qcc protocol, which enables centralized management and dynamic distribution of TSN configurations through Centralized Network Configuration (CNC). In this context, this paper investigates a TSN remote configuration management solution based on NETCONF and YANG, and validates its feasibility in delivering configuration parameters from CNC to TSN switches. The research findings provide a technical foundation for the implementation of the Qcc protocol in TSN switches, further advancing the practical application of TSN technology in industrial and vehicular network scenarios.
Key words : TSN；Qcc；remote configuration management

引言

隨著工業(yè)自動化、智能制造領(lǐng)域應(yīng)用需求的快速增長，網(wǎng)絡(luò)對實時性和確定性的要求變得愈發(fā)重要。傳統(tǒng)以太網(wǎng)基于競爭的CSMA/CD（載波偵聽多路訪問和沖突檢測）技術(shù)，多設(shè)備共享資源時，容易產(chǎn)生沖突，高負(fù)載情況下無法滿足高實時性的要求。車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新的汽車應(yīng)用場景同樣對網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高可靠性提出了嚴(yán)格要求。

時間敏感網(wǎng)絡(luò)[1]（Time-Sensitive Networking，TSN）作為一種增強(qiáng)型以太網(wǎng)技術(shù)，通過引入時間同步、優(yōu)先級調(diào)度和流量整形等技術(shù)手段，提升了標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的確定性與可靠性，近年來在工業(yè)和車載通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注[2]。IEEE 802.1的TSN工作組開發(fā)了一系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，其中IEEE 802.1Qcc[3]是TSN網(wǎng)絡(luò)資源管理的主要協(xié)議，用于實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的動態(tài)配置，以滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)需求的各種變化，IEEE 802.1Qcc已經(jīng)集成到IEEE 802.1Q-2022[4]中。

盡管TSN技術(shù)已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，但現(xiàn)有方法在遠(yuǎn)程配置管理方面仍然面臨挑戰(zhàn)，例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置接口缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、不同廠商設(shè)備之間的兼容性較低，以及動態(tài)資源分配對高效遠(yuǎn)程配置通道的需要尚未得到有效解決。為此，本文以IEEE 802.1Qcc提出的遠(yuǎn)程配置管理機(jī)制為基礎(chǔ)，研究并驗證了使用NETCONF/YANG協(xié)議將TSN配置參數(shù)下發(fā)到遠(yuǎn)端設(shè)備的可行性，為支持Qcc協(xié)議的TSN交換機(jī)配置奠定了基礎(chǔ)框架。


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作者信息：

馬章鴻1，李京沐2

（1.昆高新芯微電子（江蘇）有限公司，江蘇 蘇州 215347；

2.北京大學(xué) 軟件與微電子學(xué)院，北京 102600）


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