Software-defined networking de tiempo sensible para transmisión determinística entre dominios
Autores: Guo, Mengjie; Shou, Guochu; Liu, Yaqiong; Hu, Yihong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Software-defined networking de tiempo sensible para transmisión determinística entre dominios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Red de tiempo real
Industria 4.0
Redes definidas por software
Transmisión determinista
Límites de latencia
Programación de tráfico consciente del tiempo.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de la Industria 4.0, las masivas aplicaciones emergentes críticas en tiempo plantean nuevas demandas para las redes industriales, como límites estrictos de latencia, transmisión ultraconfiable, y más. La Red de Tiempo Sensible (TSN) es adecuada para estos escenarios exigentes debido a su soporte para transmisiones determinísticas basadas en Ethernet. Sin embargo, muchos casos de uso en escenarios industriales reales involucran dominios no TSN, por lo que la red debe proporcionar transmisiones determinísticas a través de dominios no TSN para respaldarlos. Con este fin, este artículo propone un nuevo marco de Red de Tiempo Sensible Definida por Software (SD-TSN) que integra el determinismo de TSN y la escalabilidad de la Red Definida por Software (SDN). SD-TSN explota la coordinación entre el controlador coordinado y diferentes controladores de dominio para limitar los retrasos de encolamiento no deterministas de una manera que garantice el determinismo. En particular, diseñamos un modelo de programación de tráfico consciente del tiempo multi-dominio, que armoniza el conformador consciente del tiempo (TAS) en TSN y los intervalos de tiempo en los dominios no TSN basados en una vista global, generando horarios de transmisión para cada dominio. Se construyó un prototipo de plataforma de pruebas para realizar los experimentos. Los resultados de la evaluación demuestran que el método propuesto puede lograr de manera eficiente un retraso limitado y variaciones de retraso bajas en la transmisión a través de dominios no TSN.
Descripción
Con el rápido desarrollo de la Industria 4.0, las masivas aplicaciones emergentes críticas en tiempo plantean nuevas demandas para las redes industriales, como límites estrictos de latencia, transmisión ultraconfiable, y más. La Red de Tiempo Sensible (TSN) es adecuada para estos escenarios exigentes debido a su soporte para transmisiones determinísticas basadas en Ethernet. Sin embargo, muchos casos de uso en escenarios industriales reales involucran dominios no TSN, por lo que la red debe proporcionar transmisiones determinísticas a través de dominios no TSN para respaldarlos. Con este fin, este artículo propone un nuevo marco de Red de Tiempo Sensible Definida por Software (SD-TSN) que integra el determinismo de TSN y la escalabilidad de la Red Definida por Software (SDN). SD-TSN explota la coordinación entre el controlador coordinado y diferentes controladores de dominio para limitar los retrasos de encolamiento no deterministas de una manera que garantice el determinismo. En particular, diseñamos un modelo de programación de tráfico consciente del tiempo multi-dominio, que armoniza el conformador consciente del tiempo (TAS) en TSN y los intervalos de tiempo en los dominios no TSN basados en una vista global, generando horarios de transmisión para cada dominio. Se construyó un prototipo de plataforma de pruebas para realizar los experimentos. Los resultados de la evaluación demuestran que el método propuesto puede lograr de manera eficiente un retraso limitado y variaciones de retraso bajas en la transmisión a través de dominios no TSN.