TSN(Time-Sensitive Networking)은 IEEE 802가 정한 표준들의 묶음을 부르는 이름이다. 이 표준들을 만드는 곳은 IEEE 802.1 작업 그룹의 TSN 태스크 그룹이며, 태스크 그룹은 IEEE 802 네트워크에서 결정적인 연결, 곧 지연에 상한이 있고 지연 변동과 패킷 손실이 적은 전달을 보장하는 것을 목표로 한다.[1] TSN 태스크 그룹은 옛 AVB 태스크 그룹에서 이어졌다. AV Bridging 태스크 그룹이 2012년 11월에 이름을 TSN 태스크 그룹으로 바꾸었다.[1][2] TSN 태스크 그룹에는 옛 IEEE 802.1 Interworking 태스크 그룹도 들어 있다.[1]
도구
IEEE 802.1 작업 그룹의 TSN 요약은 TSN 도구를 네 갈래로 나눈다.[3]
- 시간 동기화: IEEE 802.1AS
- 지연 상한: credit-based shaper(IEEE 802.1Qav), 프레임 선점(IEEE 802.1Qbu, IEEE 802.3br), scheduled traffic(IEEE 802.1Qbv), cyclic queuing and forwarding(IEEE 802.1Qch), asynchronous traffic shaping(IEEE 802.1Qcr)
- 고가용성과 초신뢰성: IEEE 802.1CB, IEEE 802.1Qca, IEEE 802.1Qci
- 전용 자원과 API(Application Programming Interface): SRP(IEEE 802.1Qat), IEEE 802.1Qcc[3]
시간 동기화는 시간 기반 스케줄링 같은 여러 TSN QoS(Quality of Service) 기능의 바탕이다.[4][5]
IEEE 802.1Q의 scheduled traffic은 포트의 게이트 제어 목록에 따라 큐마다 둔 전송 게이트를 알려진 시간 척도에 맞춰 여닫으며, 그 타이밍은 PTP 시각을 쓸 수 있다고 전제한다.[6]
TSN 태스크 그룹이 마친 프로젝트에는 802.1AS, 802.1CB, 802.1Qbv, 802.1Qbu, 802.1Qci, 802.1Qch, 802.1Qcc, 802.1Qcr, 802.1CM, 802.1DG 등이 있다. TSN 태스크 그룹은 TSN의 기반 표준으로 IEEE 802.1Q-2022, 802.1AB-2016, 802.1AS-2025, 802.1AX-2020, 802.1CB-2017, 802.1CS-2020을 든다.[1]
802.1 프로젝트 식별자는 차례로 늘어나는 두 글자다. 대문자는 독립 문서(P802.1CS 등)에, 소문자는 개정에 쓰며, 개정이면 앞의 대문자가 개정 대상인 기반 표준을 가리킨다. 예를 들어 P802.1Qcw의 cw는 802.1Q의 개정이다. 앞의 P는 발행된 표준이 아니라 프로젝트임을 나타낸다.[1]
IEEE 802.1CB-2017은 중복 전송을 위한 패킷의 복제와 중복 제거를 정한다.[7]
IEEE 802.1DC-2024는 스트림별 필터링과 policing, 큐잉, 전송 선택, 스트림 제어, 프레임 선점처럼 IEEE 802.1Q가 정한 QoS 기능의 절차와 관리 객체를, 브리지가 아닌 네트워크 시스템에 대해 정한다.[8]
다른 도구 가운데 몇몇은 IEEE 802.1Q의 개정으로 나왔다.[1]
프로파일
IEEE 802.1 작업 그룹의 TSN 요약은 TSN 프로파일을 “TSN 도구의 선택과 사용”이라 부른다.[3] TSN 태스크 그룹이 꼽는 프로파일 표준은 아래와 같다.[1]
- IEEE 802.1BA: AVB 시스템
- IEEE 802.1CM: 이동통신 fronthaul
- IEC/IEEE 60802: 산업 자동화
- IEEE 802.1DG: 차량 내 이더넷 통신
- IEEE 802.1DP/SAE AS 6675: 항공기 탑재 네트워크[1]
IEEE 802.1BA-2021은 시간에 민감한 오디오·비디오 스트림을 나를 수 있는 네트워크를 만들기 위해, 브리지·스테이션·LAN(Local Area Network)의 기능, 옵션, 설정, 기본값, 프로토콜, 절차를 고르는 프로파일을 정한다.[11] IEEE 802.1CM-2018은 같은 방식으로 fronthaul 스트림을 나르는 네트워크를 위한 프로파일을 정하며, 셀룰러 네트워크의 무선 장비와 원격 제어기를 패킷 네트워크로 잇는 IEEE의 첫 표준이다.[12] IEEE/SAE 802.1DP-2025는 항공우주 탑재 브리지 IEEE 802.3 이더넷 네트워크를 위한 TSN 프로파일을 정하며, 2025년에 발행되었다.[13] IEC/IEEE 60802-2026은 산업 자동화 네트워크를 위해 브리지·엔드 스테이션·LAN의 기능과 설정을 고르는 TSN 프로파일을 정한다.[14] 이 표준은 TSN 기능, 공통 관리 방식, 보안, 기본값을 골라 변형을 제한하고, 이로써 여러 벤더의 장치로 네트워크를 꾸릴 수 있게 한다.[4]
AVB와의 관계
AV Bridging 태스크 그룹은 802 네트워크에서 시간 동기화된 저지연 스트리밍 서비스를 가능하게 하는 명세를 목표로 했다. 이 태스크 그룹은 802.1Qav의 전달 규칙보다 지연을 더 줄이려고 프레임 선점(P802.1Qbu)과 scheduled traffic(P802.1Qbv) 프로젝트를 시작했고, 이중화를 위한 다중 경로 작업도 검토했다.[2]
IEEE 802.1Q의 scheduled traffic은 산업·자동차 제어처럼 프레임의 전송 시각과 지연, 지터를 매우 예측할 수 있어야 하는 응용을 겨냥한다. 이런 응용은 제어 데이터를 정해진 주기로 보내고, 프레임이 늦게 도착하면 제어 루프가 불안정해지거나 실패할 수 있다. 낮은 우선순위 프레임이 이미 전송 중이면 높은 우선순위 프레임은 최대 크기 프레임 하나만큼 기다릴 수 있고 이 지연이 홉마다 쌓이므로, 우선순위만으로는 이런 요구를 맞추지 못한다.[6] IEEE SA 자료에 따르면 TSN은 요구가 크게 다른 여러 트래픽 클래스를 지원해, 실시간 제어 데이터를 best-effort 트래픽과 같은 네트워크 인프라로 나를 수 있게 한다.[4]
TSN 태스크 그룹은 AVB 표준인 IEEE 802.1AS-2011, 802.1Qat-2010, 802.1Qav-2009, 802.1BA-2011도 TSN 표준에 넣는다.[1] IEEE SA 자료에 따르면 TSN 도구 모음은 AVB 표준 모음에서 발전했고, 일부는 자율 주행 쪽으로 넓어진 작업 범위를 반영한다.[15]