為加快響應(yīng)國(guó)家5G新基建政策，踐行央企責(zé)任，進(jìn)一步推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國(guó)移動(dòng)于6月17日至21日以“共贏、合作、開放、創(chuàng)新”為主題，舉辦“創(chuàng)新2020云上科技周”系列活動(dòng)。

在備受關(guān)注的6G系列研討會(huì)上，中國(guó)移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)所副所長(zhǎng)陸璐介紹，IEEE 、IETF和3GPP等各組織均已開啟固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)確定性技術(shù)研究并取得階段性成果，但仍面臨多方面的挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)界需要從局域場(chǎng)景、跨域融合、廣域探索等方面拓展確定性網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。

固定網(wǎng)絡(luò)確定性技術(shù)研究面臨的挑戰(zhàn)

IEEE TSN在技術(shù)上針對(duì)局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，不適用于較大規(guī)模場(chǎng)景；在需求上，部分垂直行業(yè)的確定性需求指標(biāo)還不明確，無法達(dá)成準(zhǔn)確的共識(shí)；在標(biāo)準(zhǔn)上，標(biāo)準(zhǔn)化工作并未完全完成，部分工作還在進(jìn)行中；在方案實(shí)施上，針對(duì)不同的確定性場(chǎng)景和需求，會(huì)有不同的確定性實(shí)現(xiàn)方案，整體實(shí)現(xiàn)上比較復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)one-system-fits-all；在產(chǎn)業(yè)上，車載領(lǐng)域發(fā)展相對(duì)較快，但芯片換代需要5年左右，目前支持TSN的主要是較新的車載平臺(tái)，工業(yè)領(lǐng)域已開始測(cè)試應(yīng)用，但工業(yè)產(chǎn)品一般生命周期比較長(zhǎng)（15年）。

IETF DetNet在技術(shù)上主要關(guān)注于TSN相關(guān)機(jī)制在三層網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，并且目前聚焦在規(guī)模有限的場(chǎng)景，例如單管理域，典型的場(chǎng)景例如TSN孤島互通；底層的時(shí)延保障采用TSN相關(guān)的技術(shù)，并不涉及相關(guān)的時(shí)延保障機(jī)制的制定，因此也繼承TSN的可擴(kuò)展性不好的問題。在標(biāo)準(zhǔn)上，標(biāo)準(zhǔn)化工作并未完全完成，缺乏相關(guān)的部署實(shí)踐。

IETF DIP針對(duì)大規(guī)模，長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)中的確定性技術(shù)，會(huì)涉及到對(duì)現(xiàn)有的TSN機(jī)制的增強(qiáng)和改進(jìn)，但因?yàn)閳?chǎng)景更為復(fù)雜，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的流的數(shù)量太多，TSN的一些轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備時(shí)間同步、逐流調(diào)度的假設(shè)無法成立；核心路由器中如果使用比較復(fù)雜的TSN機(jī)制會(huì)影響整體的轉(zhuǎn)發(fā)效率和成本，因?yàn)閭鹘y(tǒng)路由器按照統(tǒng)計(jì)復(fù)用來設(shè)計(jì)，主要在承載BE的流量，面臨著全部替換成本過高的問題；此外，DIP技術(shù)成熟度較低，標(biāo)準(zhǔn)化程度最弱，產(chǎn)業(yè)界實(shí)現(xiàn)思路還不收斂。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)確定性技術(shù)研究面臨的挑戰(zhàn)

無線側(cè)成為實(shí)現(xiàn)端到端確定性的關(guān)鍵，無線傳輸容易受到環(huán)境影響，傳輸質(zhì)量難以保障；無線基站不支持TSN協(xié)議，而是通過定義TSN輔助參數(shù)增雖無線資源預(yù)調(diào)度能力，缺乏確定性保障。

現(xiàn)有QoS機(jī)制無法完全滿足網(wǎng)絡(luò)確定性要求，5G支持IEEE TSN協(xié)議，需要綜合考慮5G原有功能的裁剪，以及融合TSN協(xié)議時(shí)的功能增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜（Vertical LAN項(xiàng)目是3GPP SA2 R16階段進(jìn)展最慢的項(xiàng)目）；5G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有QoS指標(biāo)無法體現(xiàn)工業(yè)場(chǎng)景中對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的確定性需求；5G內(nèi)部定義Delay Critical GBR，但本質(zhì)仍然是Best-effort的流搶占機(jī)制。

網(wǎng)絡(luò)管理缺乏跨層優(yōu)化機(jī)制，難以及時(shí)定位及故障修復(fù)。當(dāng)前網(wǎng)管系統(tǒng)缺乏靈活性，網(wǎng)絡(luò)故障難以實(shí)時(shí)定位和修復(fù)；網(wǎng)絡(luò)資源配置固化，無法根據(jù)確定性需求動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源；底層承載網(wǎng)絡(luò)與上層移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理尚未拉通，缺乏統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制。

此外，5G系統(tǒng)雖為廣域覆蓋網(wǎng)絡(luò)，但為適配IEEE TSN協(xié)議，5G需要局域組網(wǎng)，不支持廣域的確定性。

局域、跨域、廣域三方面拓展確定性網(wǎng)絡(luò)機(jī)制

陸璐進(jìn)一步介紹了在局域場(chǎng)景下不斷完善確定性技術(shù)的機(jī)制增強(qiáng)：固定網(wǎng)絡(luò)方面，時(shí)鐘同步+異步流量整形；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方面，內(nèi)生確定性+機(jī)制簡(jiǎn)化。

固網(wǎng)確定性技術(shù)發(fā)展接近10年，技術(shù)研究結(jié)合實(shí)踐探索，不斷完善確定性機(jī)制設(shè)計(jì)。一開展各種場(chǎng)景下的時(shí)鐘同步技術(shù)研究，探索高可靠性的時(shí)鐘同步機(jī)制：在不同的場(chǎng)景中，存在不同的時(shí)鐘同步精度需求以及使用條件限制；二是探索異步的流量整形技術(shù)：目前TSN機(jī)制大多依賴于時(shí)間同步，異步的低時(shí)延保障機(jī)制有利于更廣泛的網(wǎng)絡(luò)部署；三是確定性機(jī)制的統(tǒng)一YANG模型：包括相關(guān)的機(jī)制的管理配置，監(jiān)控等，有利于提升確定性機(jī)制的自動(dòng)化程度；四是針對(duì)特定場(chǎng)景下的確定性業(yè)務(wù)需求和組網(wǎng)要求，開展實(shí)踐探索，促進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步成熟。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)確定性研究處于起步階段，重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)生確定性及相關(guān)機(jī)制簡(jiǎn)化。一是開展內(nèi)生確定性技術(shù)研究，設(shè)計(jì)內(nèi)生的6G網(wǎng)絡(luò)確定性機(jī)制及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；二是實(shí)現(xiàn)逐節(jié)點(diǎn)精確時(shí)間同步：底層設(shè)施、網(wǎng)元網(wǎng)關(guān)天然支持時(shí)間同步機(jī)制；三是空口資源預(yù)留：解決空口資源短缺問題，滿足數(shù)據(jù)確定性傳輸需求；四是協(xié)議簡(jiǎn)化：可編程技術(shù)、靈活的協(xié)議選擇和配置；五是網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)增強(qiáng)：增加網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)維度，如抖動(dòng)、周期性、可靠性等。

陸璐表示，6G時(shí)代是確定性網(wǎng)絡(luò)廣泛發(fā)展的時(shí)代，將從移動(dòng)、固定網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立發(fā)展的模式，向跨越融合發(fā)展的模式轉(zhuǎn)變。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要吸收現(xiàn)有固網(wǎng)二層、三層確定性傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與固網(wǎng)確定性機(jī)制融合，即協(xié)議支持、協(xié)同調(diào)度和部署融合。

陸璐進(jìn)一步表示，中國(guó)移動(dòng)致力于探索廣域確定性網(wǎng)絡(luò)機(jī)制研究，構(gòu)建全場(chǎng)景、跨層跨域的6G確定性網(wǎng)絡(luò)。但全場(chǎng)景、長(zhǎng)距離確定性網(wǎng)絡(luò)面臨著很多的挑戰(zhàn)，初步判斷該工作將持續(xù)未來5-10年，需要持續(xù)結(jié)合業(yè)界技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，攻克技術(shù)難點(diǎn)。

責(zé)任編輯：gt