以下是关于TSN 网络控制系统关键技术原理的介绍，如果有兴趣了解更多相关的内容，请下载原报告阅读。
TSN 网络控制系统建议采用集中式配置模型，TSN 控制器负责全网 策略控制，配置管理，同时实现协同防护。提供统一的策略引擎，网络 内实施统一的访问策略，实现基于管理员，设备类型、接入时间、接入 地点、接入方式多维度的认证和授权。提供全生命流程的访问人员管理， 设备状态管理和网络资源管理。其功能模块主要包括:CUC 集中式用户 配置模块、CNC集中式网络配置模块、调度规划引擎模块、安全及可靠 性模块以及相关扩展功能模块。
CUC 集中式用户管理部分实现对用户配置数据的收集及 TSN 特性 的配置。CUC 支持通过多种方式实现用户需求的感知及配置。
2.1 OPC UA 服务
OPC UA 是当前工业领域应用广泛的网络通信协议，可以实现不同 设备的互通和互操作，在工业应用领域，时间敏感网络控制系统通过 OPC UA 协议实现对端设备的感知及配置。时间敏感网络控制系统实现 OPC UA server 功能，实现同端设备之间的互通和互操作，网络控制系 统 OPC UA server 端获取端设备数据解析后，通过 CNC 北向 API 接口下 发到 CNC 模块，从而实现端设备数据的配置导入。
2.2 MQTT 服务
消息队列遥测传输协议，是一种基于“轻量级”代理的发布/订阅模 式的消息传输协议，能够提供有序、可靠的双向网络连接。MQTT 目前 在工业互联网领域，智能家居、医疗医护、智慧城市等领域已广泛使用。
2.3 用户交互界面服务
用户交互界面采用 Web-Server方式，致力于为用户提供稳定的、可 视化的用户交互界面，使用户对系统中的配置管理，网络状态监控、数 据分析与资源预留，时钟同步等功能的操作更方便，更有效。
户通过客户端浏览器输入 URL 网址访问 Web 服务器，Web 服务 器接收到Web页面请求后，将时间敏感网络控制器页面传送给客户端浏 览器，用户可通过控制器配置页面实现时间敏感网络系统的拓扑创建、流量导入等操作，客户端浏览器通过 API 接口将用户配置信息发送给 Web 服务器，Web 服务器再将用户配置信息发送给控制器，控制器将用 户配置信息构造成相应的配置文档通过 NETCONF 等机制完成相关配置 下发到交换机上，最终实现用户定制的时间敏感网络。
TSN 流的所有网桥配置都是由 CNC 使用远程网络管理协议来完成。 CNC 对网络的物理拓扑和每个网桥的能力有一个完整的视图。这使得 CNC 可以集中复杂的计算。CNC 可以存在于端站或桥上。
3.1 北向接口
CNC北向接口实现 CUC业务感知到 CNC网络调度的传输，北向 接 口是时间敏感网络控制器 CNC 上层业务应用开放的接口，其目标是能 够和 CUC 进行消息通信，使得业务应用能够便利地调用底层网络资源 和能力。
北向接口 API 因需要密切联系业务的应用需求，同时具有多样化的 特征，目前已经成为时间敏感网络领域竞争的焦点，业界不同的参与者 分别从不同的角度提出北向接口方案，实现了不同的北向 API 接口导致 当前北向接口标准很难达成共识，但是可以预测后续的 CNC 北向接口 将会朝着标准化和开源两个方向同时发展。基于接口标准化角度拟采用 RESTCONF 协议实现北向接口。
RESTCONF 协议使用 HTTP方法来分辨对特定资源的CRUD操作， 包括 OPTIONS、HEAD、GET、POST、PUT、PATCH、DELETE 等。 在时间敏感网络控制系统北向接口开发的过程中，主要涉及拓扑规划、 时钟同步、流量转发三大类型业务，同时包括了对网络资源的集中管理 控制。
3.2 南向接口
时间敏感网络控制器对网络设备的配置、管理和控制，离不开南向 接口的重要作用。只有通过南向接口与网络设备进行更好的通信，才能 更好的发挥控制器的控制管理作用。
由于 SNMP 协议已经被广泛地应用于工业自动化控制产品中，在工 厂的现代化管理中发挥着重要的作用，SNMP 协议是一整套的符合国际 标准的网络设备管理规范，凡是遵循 SNMP 协议的设备，均可以通过网 管软件来管理。只需要在网管工作站上安装一套 SNMP 网络管理软件， 通过局域网就可以很方便地管理网络上的工业以太网交换机、路由器、 服务器等，从而提高网络管理的效率，简化网络管理员的工作。为了兼 容已有的工业网络设备，CNC 需支持 SNMP 的南向接口协议，支持通 过 SNMP 协议实现转发设备南向配置管理。
SNMP 协议接口在生态成熟度上较为成熟，但各厂商大多才有私有 MIB 节点实现网络配置，从异构设备统一纳管的角度来说具有较大的缺 陷。从南向接口标准化的角度出发，CNC 网络配置模块需支持 NETCONF 协议配置。
NETCONF 协议定义了一个简单的机制，通过它可以管理网络设备， 可以检索配置数据信息，并且可以上传和操作新的配置数据。该协议允 许设备公开一个完整的，正式的应用程序编程接口（API）。应用程序 可以使用这个直接的 API 来发送和接收完整的和部分的配置数据集。 YANG 模型被用作 NETCONF 上的数据建模语言可用于配置各种交换机 功能。采用 NETCONF 协议+标准 YANG 模型实现 TSN 交换设备的配置 及管理功能。
4.1 面向预约带宽流量的资源管理
时间敏感网络控制器的路径控制和资源预留功能采用流资源预约协 议 SRP（802.1Qat）动态的预约网络资源。802.1Qat 定义的 SRP 协议类 似互联网中的 RSVP，发送方首先定义流量的规范 Tspec，包括最大分 组尺寸和带宽等信息，然后计算流路径，制定转发规则，为流分配贷款 从发送方开始向接收方发送预约资源的消息（包含流 ID，流规范 Tspec， 分组 MAC 地址，VLAN ID 和优先级等信息）。
TSN 交换机在数据平面为预约带宽流量提供基于信用的整形器 CBS （Credit based shape）机制。CBS 机制限制每个整形器流量类别 不超过 预先配置带宽限制，并保证高优先级的消息尽快发送，以防止形成突发 的高优先级流量，并且采用 CBS 与 SRP 结合可以降低桥接网络延迟。
4.2 面向周期性时间敏感流量的资源管理
时间敏感流量主要针对周期性产生的关键控制信息，时间敏感网络 控制系统除了可以支持更多数目的流资源预约外，还支持 CNC 通过集 中计算（交换路径、资源需求和调度参数）和配置交换设备，以便支持 周期性调度的时间敏感流量。
数据平面通过循环队列转发 CQF（802.1Qch）以及基于时间的门控 逻辑（802.1Qbv）等机制来保证端到端信息传递的确定性延时。
