Nachgefragt: 2 Experten zu TSN – Teil 2

TSN – der neue Superheld?!

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Ethernet wird mit TSN echtzeitfähig. Welche bestehenden Ethernet-Standards konnten bislang weiterentwickelt werden, um einen Grad an Determinismus zu erreichen, der den Anforderungen moderner Steuerungsnetzwerke gerecht wird?

Thomas Brandl: TSN wird im Standard IEEE 802.1 definiert, der aus mehr als zehn teilweise sehr umfangreichen Elementen besteht. Im IIC TSN Testbed haben wir uns auf die Nutzung des folgenden Subsets auf der Datenübertragungsebene verständigt:

- Der bereits ratifizierte und publizierte Qcc-Standard garantiert ein echtzeitfähiges Scheduling.

- Für die Zeitsynchronisation nutzen wir aktuell 802.1AS. Sobald die Spezifikation der verbesserten Variante 802.1AS-Rev abgeschlossen ist, werden wir auf diese umsteigen.

- Für die Konfiguration des Netzwerks werden die in 802.1 Qbv definierten Schnittstellen und Methoden verwendet.

Um eine effiziente Nutzung von TSN mit OPC UA zu ermöglichen arbeiten wir auch an der Erstellung der Pub/Sub-Spezifikation in der OPC Foundation mit.

Jürgen Hahnrath: TSN ist ein Teil des Ethernet-Standards 802.1. Sein Fokus liegt auf garantierten Durchlaufzeiten und der Minimierung des Jitters, also von Schwankungen in der Übertragung. Eine wichtige Grundlage bildet hierfür der Standard IEEE 802.1Q. Er definiert Traffic-Klassen für eine notwendige Priorisierung des Datenverkehrs in Ethernet-Netzwerken. Insgesamt sind im Rahmen von TSN folgende Standards wichtig:

- 802.1Qbv für den Bereich Scheduling

- 802.1Qci für den Bereich Policies

- 802.1Qcc für den Bereich Reservation und

- 802.1Qbu für das Thema Preemtion

Damit lassen sich die Anforderungen an Latenz- und Jitter-Kontrolle erfüllen. Da die Themen Echtzeit und Synchronität extrem wichtig sind, besitzen zudem die Standards IEEE 802.1AS und IEEE 1588 eine bedeutende Rolle. Diese Möglichkeiten der Kompatibilität bieten eine gute Basis, um die Komplexität moderner Steuerungsnetzwerke in unserem Standard abbilden zu können.

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Über den Autor

 Sariana Kunze

Sariana Kunze

Fachredakteurin Automatisierung, Vogel Commnications Group GmbH & Co. KG