⏱️ TSN门控调度 · 从原理到代码
📚 30章 · 完整目录
01
TSN概述：时间敏感网络是什么？为什么需要它？TSN标准族概览。
背景 · 动机 · 标准族
02
门控调度核心概念：门控列表（GCL）、时间感知整形器（TAS）、保护带。
GCL · TAS · 保护带
03
802.1Qbv标准详解：标准定义、队列模型、传输选择算法。
标准 · 队列 · 选择算法
04
时间同步基础：802.1AS协议、gPTP、时钟同步精度对调度的影响。
gPTP · 时钟同步
05
流模型与流量整形：Credit-Based Shaper（CBS）、Scheduled Traffic（ST）、Best Effort（BE）。
CBS · ST · BE
06
门控列表设计原则：周期、偏移量、时间槽长度、队列状态。
周期 · 偏移 · 时间槽
07
调度周期与超周期：如何确定基本周期？超周期与流周期的关系。
基本周期 · 超周期
08
单跳调度问题：一个交换机下的门控配置，无冲突调度。
单跳 · 无冲突
09
多跳调度问题：端到端延迟约束，路径依赖与同步。
多跳 · 端到端延迟
10
调度可行性分析：什么是可行调度？约束条件（延迟、抖动、带宽）。
可行性 · 约束
11
整数线性规划（ILP）建模：变量定义、目标函数、约束条件。
ILP · 变量 · 约束
12
ILP求解实战：使用Python + PuLP库求解小规模调度问题。
Python · PuLP · 求解
13
启发式算法入门：为什么需要启发式？贪心算法、局部搜索。
启发式 · 贪心 · 局部搜索
14
遗传算法（GA）调度：编码方式、适应度函数、交叉变异。
GA · 编码 · 适应度
15
模拟退火（SA）调度：温度参数、邻域搜索、收敛性。
SA · 温度 · 邻域
16
基于优先级的调度算法：固定优先级、最早截止时间优先（EDF）。
固定优先级 · EDF
17
门控调度与IEEE 802.1Qci结合：流过滤与 policing。
802.1Qci · 流过滤
18
帧抢占（Frame Preemption）：802.1Qbu与802.3br，减少低延迟流量等待。
帧抢占 · 802.1Qbu
19
保护带计算：保护带的作用，如何计算最小保护带长度。
保护带 · 最小长度
20
调度表生成工具：从理论到工具，开源工具介绍（如TSN调度器）。
开源工具 · TSN调度器
21
仿真环境搭建：使用OMNeT++/INET或NeSTiNg仿真TSN网络。
OMNeT++ · NeSTiNg
22
仿真案例：配置门控列表，观察延迟与抖动。
门控配置 · 延迟抖动
23
硬件实现考虑：FPGA实现门控，寄存器配置，硬件定时器。
FPGA · 寄存器 · 定时器
24
实际部署案例：工业自动化中的TSN，车载网络（AVB/TSN）。
工业 · 车载 · AVB
25
调度算法性能评估：指标（延迟、抖动、吞吐量），对比不同算法。
性能指标 · 对比
26
动态重配置：运行时修改门控列表，无缝切换。
动态重配 · 无缝切换
27
安全考虑：TSN调度中的安全威胁，时间同步攻击。
安全威胁 · 同步攻击
28
未来趋势：TSN与5G融合，AI辅助调度。
5G · AI辅助调度
29
综合项目：设计一个简单的TSN调度器，从需求到实现。
综合项目 · 调度器实现
30
课程总结与展望：回顾核心知识点，推荐进阶资源。
总结 · 进阶资源