ICS 35.100 CCS L 79 中华人民共和国国家标准 GB/T42563—2023 信息技术 系统间远程通信和信息交换 OPC统一架构与时间敏感网络融合映射 Information technologyTelecommunications and information exchange between systems-Fusion mapping of object linking and embedding for process control unified architecture and time sensitive network 2023-05-23发布 2023-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T42563—2023 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 4 OPCUA与TSN融合映射协议栈架构 5 OPCUA与TSN融合的通信机制 6 OPCUAPubSub与TSN的映射配置 7 7.1映射配置过程 7.2OPCUAPubSub流到TSN流的映射配置 附录A（资料性）OPCUAPubSub和TSN映射描述符 10 GB/T42563—2023 前言 起草。 本文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、华中科技大学、上海芯问科技有限公司、江苏赛西科 技发展有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、之江实验室、北京赛西科技发展有限责任公司、上海交通 大学、上海格麟倍科技发展有限公司、西安航天自动化股份有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、重 庆邮电大学、北京固源网络科技有限公司、苏芯物联技术（南京）有限公司、中铁工程服务有限公司。 本文件主要起草人：杨宏、王婷、郭雄、陈冰、韩丽、崔自赏、卓兰、韩世豪、孙旭、胡琳、陈纲、傅洛伊 陈页、郭瑞、魏曼、李波、刘绥美。 GB/T42563—2023 信息技术系统间远程通信和信息交换 OPC统一架构与时间敏感网络融合映射 1范围 本文件提出了OPCUA与TSN融合协议栈架构，规定了OPCUA与TSN融合的通信机制和 OPCUAPubSub与TSN的映射配置。 本文件适用于OPCUA与TSN融合系统的设计、开发和应用。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T33863.6一2017OPC统一架构第6部分：映射 ISO/IEC/IEEE8802-1AS信息技术系统间的远程通信和信息交换局域网和城域网特定 要求第1AS部分：桥接局域网用时间敏感应用的定时和同步（Informationtechnology一Telecommu nications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networksPart 1AS: Timing and synchronization for time-sensitive applications in bridged local area networks) ISO/IEC/IEEE8802-1CB信息技术系统间的远程通信和信息交换局域网和城域网特定 要求第1CB部分：可靠性的顿复制和消除（Informationtechnology一Telecommunicationsandinfor- mation exchange between systemsLocal and metropolitan area networksSpecific requirements- Part 1CB: Frame replicaton and elimination for reliability) ISO/IEC/IEEE8802-1Q：2020信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网的要 求第1Q部分：网桥和桥接网络（Telecommunicationsandexchangebetweeninformationtechnology systems-Requirements for local and metropolitan area networksPart 1Q: Bridges and bridged net- works) ISO/IEC/IEEE8802-3:2021信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网要求 第 3部分：以太网标准（Telecommunications and exchange between information technology systems Requirements for local and metropolitan area networksPart 3: Standard for Ethernet) IEC62541-14OPC统—架构第14部分：PubSub（OPCUnifiedArchitecture—Part14：Pub- Sub) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 映射配置管理器mappingconfigurationmanager 用于管理时间敏感网络和OPC统一架构之间映射配置。 1 GB/T42563—2023 3.2 网络消息networkmessage OPC统一架构发布/订阅映射到时间敏感网络的消息。 3.3 TSN 流time-sensitive stream 需要以有限的时延传递的数据帧流。 ［来源：ISO/IEC/IEEE8802-1Q:2020,3.238] 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CNC集中式网络配置（centralizednetworkconfiguration） CUC集中式用户配置（centralizeduserconfiguration) GCL门控制列表(gate control list) ID序列号（identity） IP互联网协议(internetprotocol) MAC媒体访问控制（mediaaccess control) OPC用于过程控制的对象连接与嵌人（objectlinkingandembeddingforprocesscontrol) OPCUAOPC统一架构(OPCunifiedarchitecture) PCP优先级代码（prioritycodepoint） PubSub发布/订阅（publisher/subscriber） QoS服务质量（qualityof service） TCP传输控制协议（transmissioncontrolprotocol) TSN时间敏感网络（time sensitivenetwork) UADPUA数据包协议(UAdatagramprotocol) UDP用户数据报协议（userdatagramprotocol) UNI用户网络配置接口（usernetwork interface) VLAN虚拟局域网（virtuallocalareanetwork) 5OPCUA与TSN融合映射协议栈架构 OPCUA与TSN融合映射协议栈架构见图1，TSN网络提供实时通信机制，OPCUA可提供统一 的语义级通信（不具备实时性要求），通过OPCUA与TSN融合可实现发布者和订阅者之间实时通信。 OPCUA的通信机制包括客户端/服务端（Client/Server）通信机制和PubSub通信机制，OPCUA与 TSN融合包括Client/Server和TSN融合映射、PubSub和TSN融合映射两种方式。 OPCUAClient/Server通信机制没有特定QoS需求，TSN可直接实现Client/Server流的传 输，OPCUAClient/Server可通过TCP/IP直接与TSN网络进行映射。 2 GB/T42563—2023 OPC LA PubSub OPC UA ClienLServer 应用层 UADP UADP 传输层/网络层 TCP/IP UDP/IP TSN (ISO:IEC/IEEE 8802 - 1Q:2020、ISO:TEC:IEEE 8802 - 1AS,JSO/IEC/TEEE 8802 - ICB) 链路层/物理层 以太网（IS0/EC/IEEE8802-3:2021） 图1OPCUA与TSN融合映射协议栈架构 6OPCUA与TSN融合的通信机制 OPCUA和TSN融合的通信机制可通过映射配置过程实现，在映射配置过程时，集中式或分布式 的TSN部署在TSN交换机上，映射配置过程收集OPCUA的通信需求，并把OPCUA通信需求转化 为TSN流，从而实现OPCUA的实时通信机制。OPCUAClient/Server与TSN融合通信机制见 图2，OPCUAPubSub与TSN融合通信机制见图3。 发布者 订阅者 TSN交换机 TSY交换机 发布者 订阅者 TSN交换机 TSN 发布者 3 GB/T42563—2023 client（客户 端) TSN交换机 TSN交换机 server （服务 client（客 (裴 户) TSN交换机 TSN clicnt（奔户 ) 图3OPCUAPubSub与TSN融合通信机制 7OPCUAPubSub与TSN的映射配置 7.1映射配置过程 在OPCUAPubSu