TSN: Ein großer Schritt in der Weiterentwicklung von Ethernet - und heute schon einsetzbar

TSN ist sozusagen „Ethernet Plus“, weil es eigentlich kein brandneues Protokoll ist, sondern eine Verbesserung von Ethernet. Oder anders formuliert: 

TSN basiert auf etwas sehr Effektivem und Erfolgreichem und macht noch mehr daraus. 

TSN eröffnet Benutzern folgende Möglichkeiten:

• Die Kombination unterschiedlicher Netzwerke in einem
• Latenzgarantien
• Vollständige Kompatibilität

Ein wichtiger Mehrwert von TSN für industrielle Anwendungen ist die Möglichkeit, die Vereinheitlichung von früher notwendigerweise getrennten Netzwerken voranzutreiben. Dadurch können die Benutzer sowohl Kosten einsparen als auch die Leistung verbessern. TSN ist in der Lage, den Datenverkehr zu unterscheiden, einzelnen Paketen verschiedene Prioritäten zuzuweisen und jeden Datenstrom über das Netzwerk zu senden und dabei die jeweiligen zeitlichen Beschränkungen zu beachten. So können beispielsweise Datenverkehr mit präzisen Echtzeitanforderungen - beispielsweise für Motion Control Anwendungen - und die Übertragung von bandbreitenintensiven Daten ohne Echtzeitanforderungen im selben Netzwerk gleichzeitig ausgeführt werden, ohne sich gegenseitig zu stören. Unterschiedliche Anwendungen, unterschiedliche Prioritäten, dieselbe Zeit, dasselbe Netzwerk - und alles mit den jeweils erforderlichen Latenzgarantien. Das ist die (R)Evolution von TSN.

Und es gibt noch mehr Vorteile. Benutzer von Ethernet Geräten mit proprietären Echtzeiterweiterungen waren schon immer unzufrieden damit, dass sie aufgrund der fehlenden Kompatibilität der Produkte und Protokollerweiterungen langfristig an die Hersteller gebunden sind. Mit TSN gehört dies der Vergangenheit an. Denn diese Technologie ist herstellerunabhängig und bietet vollständige Kompatibilität zwischen den Komponenten. Die meisten großen Hersteller von Automatisierungsgeräten übernehmen die verschiedenen TSN-Standards komplett und werden sich nach und nach von proprietären Ethernet Lösungen verabschieden.

Upgrade mit TSN - Time-Sensitive Networking

Ohne die Verantwortung für die Auswahl eines einzelnen Herstellers zu tragen, an den man "für immer" gebunden ist, müssen Netzbetreiber nicht mehr auf Zeit spielen, um zu sehen, welche Hersteller was anbieten. Vielmehr können sie langsam mit TSN beginnen und ihr Netzwerk allmählich aufbauen. Denn diese Technologie ist in vielerlei Hinsicht für diese Vorgehensweise ausgelegt. Bei TSN handelt es sich um eine Gruppe von Standards, gleichsam eine Sammlung von Puzzleteilen, die in verschiedenen Konfigurationen zusammengesetzt werden können. Mit anderen Worten: Zunächst lassen sich bestimmte Leistungsverbesserungen vornehmen und später um weitere Standards ergänzen, was im Laufe der Zeit zusätzliche Leistungsverbesserungen ermöglicht. Darüber hinaus eignet sich TSN sehr gut für einen Brownfield Ansatz. Dies bedeutet, dass die Benutzer kein neues Netzwerk aufbauen müssen. Denn sie können Funktionalitäten leicht in ihre bestehenden Ethernet Netzwerke implementieren, indem sie lediglich Switches hinzufügen oder ersetzen und die Firmware aktualisieren. Kurzum: TSN ist flexibel und kann individuell an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.

TSN Anbieter und Standards

Da alle TSN Anbieter dieselben Standards einhalten und ihre Geräte in puncto Kommunikation vollständig kompatibel sind, werden sich diese vor allem durch Qualität, Leistung und Benutzerfreundlichkeit unterscheiden. Belden ist einer der ersten Hersteller, der TSN-ready Produkte wie etwa die Industrial Ethernet Switches von Hirschmann auf den Markt gebracht hat. Sie unterscheiden sich von vergleichbaren Geräten durch flexible Konfigurationsmöglichkeiten sowie ein extrem präzises Messverfahren (bis in den Mikrosekundenbereich) und hervorragende Leistungsmerkmale für die Zeitsynchronisation. Die beiden letztgenannten Eigenschaften sind besonders wichtig, da die Ethernet Erweiterung "Time-Sensitive Networking" auf Deutsch "zeitkritische Vernetzung" bedeutet.


Experten von Belden waren seit der ursprünglichen Konzeption an den TSN-Standards beteiligt - bis zurück in das Jahr 2010 und die ersten Überlegungen zuvor. Damals wurde TSN als "Audio Video Bridging Generation 2" bezeichnet. Nachdem es als Ausgangspunkt für eine wichtige Weiterentwicklung von Ethernet in industriellen Automatisierungsnetzwerken erkannt worden war, arbeitete Belden mit mehreren führenden Industriepartnern zusammen, um immer mehr Funktionalitäten in die flexiblen Standards zu integrieren. Damit auch Anwender, die mit TSN nicht vertraut sind, von den Erkenntnissen profitieren können, hat Belden das E-Book "TSN for Dummies" veröffentlicht. Es lässt sich schnell lesen und bietet auf 50 Seiten eine Fülle von Informationen.