面向工业4.0的5G-TSN集成的5G配置授权调度

在工业4.0范式下，工厂正朝着数字化的基于数据的生态系统发展，新的工业服务使得实现更健壮、更有弹性和更定制化的制造系统成为可能。此类服务（例如，数字孪生、扩展现实或协作机器人）将需要高度可靠和确定性的通信网络，能够支持严格的延迟和可靠性要求。5G网络及其未来演进具备满足这些要求的必要能力。然而，在工业环境中使用5G需要其与时间敏感网络（TSN）有效且高效地集成，TSN正成为工业4.0环境的标准有线技术。TSN提供了前所未有的确定性服务水平，具有完美有界的延迟。工业5G和TSN网络的集成将是支持工业4.0范式所要求的灵活性和确定性的关键。实现这种集成的一个关键方面是两个网络的调度器之间的协调。TSN拥有关于5G-TSN集成网络能力的信息，并负责为每个TSN流量流决定路径和调度。5G中的调度必须根据TSN提供的调度决策和信息进行，以保证TSN流量的端到端延迟要求。在此背景下，本文提出了一种新颖的、集成到TSN网络中的5G配置授权调度方案，旨在满足不同TSN流的延迟要求。所提出的方案利用TSN提供的关于TSN流量特征的信息来协调其决策与TSN的调度。这项研究表明，所提出的调度方案显著增加了可以满意服务的TSN流的数量。