无线 IEEE 802.1Qbv 时序网络的端到端可靠性
网络与互联网体系结构
2025-02-18 v1
摘要
工业网络-物理系统需要具备形式化端到端可靠性保证的可靠网络通信。为此目标,最近的努力旨在将 5G 集成到时序网络(TSN)。然而,我们指出,未针对 5G 包延时变化进行调校的 IEEE 802.1Qbv TSN 调度器可能危及由 5G 系统提供的任何可靠性保证。我们展示了一个案例,其中 99.99% 的内部 5G 网络可靠性在端到端 TSN 通信中降至以下 10%。本文通过引入 Full Interleaving Packet Scheduling(FIPS)作为一种无线友好的 IEEE 802.1Qbv 调度器来克服这一不足。鉴于我们所知,FIPS 是首个在无线 TSN 中提供形式化端到端 QoS 保证的方案。FIPS 允许对 TSN 流进行受控批处理,以在无线 TSN 流数量方面提高可调性,提升至最高可达 x45。即便在故障情况下,FIPS 也将其他流受影响的 QoS 违规隔离,并保护所有其他流。具有形式化端到端可靠性、改进的可调性和故障隔离,FIPS 为无线 TSN 的可靠性提供了实质性的进步。
关键词
引用
@article{arxiv.2502.11595,
title = {End-to-End Reliability in Wireless IEEE 802.1Qbv Time-Sensitive Networks},
author = {S. Egger and J. Gross and J. Sachs and G. P. Sharma and C. Becker and F. Dürr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.11595},
year = {2025}
}
备注
Preprint with extended appendix