大多数工业以太网网络可以为多轴同步运动控制提供硬实时通信。但是每个网络都使用自己的时间同步和数据传输方法来保证周期时间、延迟和抖动，从而使这些网络彼此不兼容。
时间敏感网络 (TSN) 旨在通过提供用于时间同步和流量管理的标准方法来解决网络兼容性问题，从而允许通过标准以太网进行确定性通信。它还可以管理非时间敏感信息数据（例如诊断和统计数据）和时间敏感操作数据（例如运动控制和安全命令），从而在同一网络上实现“IT 和 OT 的融合”，而不会影响服务质量(QoS)。
时间敏感网络不是一项单一的技术——它是一组标准，由IEEE 802.1 任务组维护，定义了时间敏感数据传输的机制。
工业以太网网络基于以太网的物理层，但在其他层，包括第 2 层（数据链路层）增加了专有协议，以实现实时通信。时间敏感网络将第 2 层标准化，因此不同的网络协议可以在共享相同基础设施的同时提供确定性的通信。为此，TSN 处理三个主要功能：同步 网络上的所有时钟、调度 最重要的流量以及“整形”剩余流量以实现所需的流量模式。
时间同步
对于硬实时通信，网络上的每一台设备都必须对时间有相同的理解——也就是说，每台设备都必须高度同步。TSN 通过IEEE 1588 PTP（精确时间协议）实现这一点。请注意，某些 IE 网络，例如 EtherNet/IP 和 PROFINET，已经使用 IEEE 1588 PTP 进行时间同步。大多数 TSN 网络将使用 IEEE 1588 的子集（称为 IEEE 802.1AS 或 IEEE 802.1ASRev）进行同步，尽管 IEEE 1588 的其他子集也是 TSN 的可能解决方案，具体取决于特定的应用要求。但是，网络上的所有设备都必须使用相同的同步方法。
流量调度
对于流量调度，TSN 使用 IEEE 802.1Qbv 的时间感知调度器，它允许在网络上配置时间片来服务不同类型的流量。（此过程通常称为 TDMA — 时分多址。）每个时间段或切片都分配给不同的流量类别或优先级。通过所有网络设备之间的时间同步，每个设备都可以准确地知道应该传输和处理每个流量类别的时间，并且可以根据需要保留其他流量，以确保带宽可用于时间关键数据。这种时间同步和流量调度的方法确保网络可以在需要时提供确定性的通信。
流量整形
整形是为软实时通信管理流量或实现预定义流量模式的过程。时间敏感网络中有许多机制可以根据特定的流量需求促进流量整形，并且这些整形机制可以在同一网络中组合。流量整形机制和时间感知调度器的结合使不同的数据类型——硬实时、软实时和后台数据——能够在同一网络中共存。
时间敏感网络是一套不断发展的标准，正在开发一个联合 IEC-IEEE 标准来定义工业自动化的 TSN 配置文件。该联合标准称为IEC/IEEE 60802：工业自动化 TSN 配置文件(TSN-IA)，将确保各种工业以太网协议之间的兼容性，允许它们在同一网络上使用。IEC/IEEE 60802 的第一个正式版本预计在 2022 年发布。