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东北大学突破TSN循环队列转发整形器冗余路传输抖动难题

已有 735 次阅读 2026-7-26 10:29 |个人分类:学报英文版|系统分类:论文交流

本文刊登于Tsinghua Science and Technology（《清华大学学报自然科学版（英文）》）2026年第2期。

1.背景介绍

在工业 5.0 与物联网深度融合的今天，工厂机器人协作、智能设备互联等场景对 “时间敏感网络（TSN）” 的依赖日益加深 ——TSN 就像工业系统的 “神经中枢”，必须确保关键数据 “分秒不差” 地传输。为提升可靠性，TSN 会通过多条 “冗余路由” 发送同一数据（类似给重要包裹发多份快递），但这会导致数据到达时间不一致，产生 “接收抖动”，直接影响设备协同精度，甚至引发生产故障。

如何在保证可靠性的同时，让数据传输既 “稳” 又 “准”？这一难题成为工业网络领域的关键挑战。

2.成果简介

针对这一痛点，东北大学冯智伟副教授和在读硕士曹凯沿硕等人在国际期刊《TSINGHUA SCIENCE AND TECHNOLOGY》发表最新研究成果，提出 “双管齐下” 的优化方案：

1. 智能调度策略：构建多目标优化模型，同时减少所有数据的平均抖动和传输时隙长度，为每条冗余路由 “精准排班”，让数据到达时间更一致；

2. 高效算法支持：结合整数线性规划求解最优方案，并设计启发式算法降低计算复杂度。该方法为工业自动化、智能汽车等时间敏感场景提供了关键技术支撑。

3.作者简介

冯智伟：东北大学计算机科学与工程学院副教授、博士生导师，计算机工程系副主任，“兴沈英才计划” 拔尖人才，CCF 嵌入式系统专委会执行委员，CCF YOCSEF沈阳学术秘书。研究聚焦物联网、工业互联网、时间敏感网络（TSN）及容错调度。

金曦：东北大学计算机科学与工程学院教授，博士生导师，主要从事物联网、物理信息系统、工业网络、实时调度、星闪网络和5G的相关研究。

邓庆绪：东北大学计算机学院教授、博导，中国计算机学会嵌入式系统专委会副主任，实验室主任。深耕实时嵌入式系统、信息物理系统（CPS）等领域，主持国家 863 计划、国家自然基金等国家级项目 30 余项，获国家科技进步二等奖、辽宁省科技进步一等奖等多项重磅奖励，授权发明专利 22 项，发表论文 180 余篇，是业内公认的领军学者。

团队依托辽宁省嵌入式系统重点实验室，长期聚焦工业网络、物联网等核心技术，持续推动科研成果转化，为我国工业数字化转型提供硬核支撑。

东北大学计算机科学与工程学院冯智伟课题组常年招收硕士、博士研究生及博士后，欢迎对实时嵌入式系统、物联网、泛在 AI 等方向感兴趣的同学加入：

个人主页：http://faculty.neu.edu.cn/fengzhiwei/

合作咨询：冯智伟 fengzw@neu.edu.cn

办公地点：东北大学浑南校区信息学馆 B230

期待与您携手，让嵌入式技术赋能更智能的未来！

4.文章来源

Feng Z, Cao K, Gao S, et al. Optimizing Receiving Jitter Reduction in TSN: Disjoint Redundant Routes for CQF Shapers. Tsinghua Science and Technology, 2026, 31(2): 777-794.https://www.sciopen.com/article/10.26599/TST.2025.9010033

Tsinghua Science and Technology 期刊介绍

Tsinghua Science and Technology是清华大学主办的第一本自然科学类英文期刊。2011年，本刊改版为信息科学类专业期刊，主要瞄准国家创新发展关键领域和战略方向，立足信息科学领域全球最新研究成果，全面反映人工智能、大数据、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、软件工程等方面最新原创性研究成果，旨在为信息科学的研究和发展搭建了国际化学术交流平台。专业化转型后，本刊进入快速发展阶段，在学术质量及国际影响力上都得到了很大的提升，陆续被SCIE、SCOPUS、EI、CSCD等国内外数据库收录；2018年，期刊荣获“第四届中国出版政府奖期刊提名奖”；2019~2023年入选“中国科技期刊卓越行动计划”梯队期刊项目；2024年入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊项目；2025年入选北京市“2025支持高水平国际科技期刊建设-强刊提升类”项目。

经过十余年的努力，本刊受到了全球信息科学领域学者认可，国际稿源稳步提升，读者来自全球130多个国家及地区。2025年8月，Tsinghua Science and Technology第31卷第1期正式在清华大学出版社SciOpen平台出版发布，标志着Tsinghua Science and Technology结束了“借船出海”的办刊模式，回归本土独立运营！

SciOpen是由清华大学出版社自主研发的科技期刊国际化数字出版平台，于2022年6月正式上线。截至目前，SciOpen平台目前已汇聚195种期刊，上线超过5.8万篇文章，2025年7月访问量突破960万次，用户遍布190多个国家和地区。SciOpen平台已实现与国际通用搜索引擎、出版标准化组织及重要学术索引数据库的全面对接，运行稳定、服务可靠，为Tsinghua Science and Technology回归后的持续发展提供了坚实技术支撑和全球化传播保障。

未来，Tsinghua Science and Technology将继续聚焦信息科学前沿和热点研究，依托SciOpen平台先进的服务能力，为我国乃至全球的信息科学领域发展贡献更多的智慧与力量。