面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)白皮書

目 錄一、范圍 1二、術(shù)語與縮略語 1三、確定性網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀 4（一）IEEE時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN 5（二）IETF確定性網(wǎng)絡(luò)DetNet 8（三）3GPP5G+TSN、5G+DetNet 10（四）CCSA確定性網(wǎng)絡(luò) 13四、確定性網(wǎng)絡(luò)要解決的問題 14（一）保障單域網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延 15（二）保障端到端跨域網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的協(xié)同 16五、端到端確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同框架 17（一）端到端橫向跨網(wǎng)絡(luò)域 18（二）端到端縱向跨功能平面協(xié)同 20六、端到端確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù) 24（一）現(xiàn)場網(wǎng)與車間網(wǎng)協(xié)同技術(shù) 24（二）工廠內(nèi)網(wǎng)與工廠外網(wǎng)協(xié)同技術(shù) 25（三）移動(dòng)網(wǎng)與承載網(wǎng)協(xié)同技術(shù) 26（四）增強(qiáng)確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù) 32七、發(fā)展建議 34（一）確定性網(wǎng)絡(luò)的場景和技術(shù)分類分級(jí) 34（二）應(yīng)用確定性需求和網(wǎng)絡(luò)確定性能力映射 34（三）網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算確定性技術(shù)協(xié)同 35參考文獻(xiàn) 36一、范圍本報(bào)告主要研究內(nèi)容包括：在業(yè)界主流的確定性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從端到端角度分析確定性網(wǎng)絡(luò)需要解決的問題，描述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)確定性網(wǎng)絡(luò)端到端技術(shù)協(xié)同架構(gòu)。研究各技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署的協(xié)同性，主要包括車間網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)和承載網(wǎng)等，并給出發(fā)展建議。二、術(shù)語與縮略語下列縮略語與術(shù)語適用于本報(bào)告：AFApplicationFunction應(yīng)用功能AMFAccessandMobilityManagementFunction訪問與移動(dòng)管理功能ARAugmentedReality增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AVBAudioandVideoBridging音視頻橋接工作組BBUBaseBandUnit基帶處理單元BEBestEffort盡力而為BGPBorderGatewayProtocol邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議CPRICommonPublicRadioInterface通用公共無線接口CNCCentralizedNetwork集中式網(wǎng)絡(luò)配置ConfigurationCUCCentralizedUserConfiguration集中式用戶配置DetNetDeterministicNetworking確定性網(wǎng)絡(luò)DCSDistributedControlSystem分布式控制系統(tǒng)DIPDeterministicIP確定性IP網(wǎng)絡(luò)DNDataNetwork數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)DSCPDifferentiatedServicesCodePoint差分服務(wù)代碼點(diǎn)DS-TTDeviceSideTSNTranslator設(shè)備側(cè)TSN轉(zhuǎn)換器EDNEnhancedDeterministicNetworking增強(qiáng)確定性網(wǎng)絡(luò)GNSSGlobalNavigationSatelliteSystem全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GPSGlobalPositioningSystem全球定位系統(tǒng)GTPGeneralPacketRadioServiceTunnelingProtocol通用分組無線業(yè)務(wù)隧道協(xié)議IEEEInstituteofElectricalandElectronicsEngineers電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IETFTheInternetEngineeringTaskForce互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IGPInteriorGatewayProtocol內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IPInternetProtocol互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP-RANInternetProtocol-RadioAccessNetworkIP無線接入網(wǎng)ITInformationTechnology信息技術(shù)MACMediaAccessControl媒體介入控制層MESManufacturingExecutionSystem制造執(zhí)行系統(tǒng)MPLSMulti-ProtocolLabelSwitching多協(xié)議標(biāo)簽交換NFVNetworkFunctionVirtualization網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NW-TTNetworkSideTSNTranslator用戶設(shè)備UE和網(wǎng)絡(luò)側(cè)TSN轉(zhuǎn)換器PTNPacketTransportNetwork分組傳送網(wǎng)QoSQualityofService服務(wù)質(zhì)量OTOperationTechnology操作技術(shù)P2PPoint-to-Point點(diǎn)對點(diǎn)PCFPolicyControlFunction策略控制功能PREOFPacketReplication,EliminationandOrderingFunctions報(bào)文復(fù)制、消除和排序功能RANRadioAccessNetwork無線接入網(wǎng)RFCRequestForComments征求意見稿，IETF的發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)RRCRadioResourceControl無線資源控制RRHRemoteRadioHead射頻拉遠(yuǎn)頭RRURemoteRadioUnit射頻拉遠(yuǎn)單元SCADASupervisoryControlandDataAcquisition監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集SDNSoftwareDefinedNetwork軟件定義網(wǎng)絡(luò)SLAService-LevelAgreement服務(wù)級(jí)別協(xié)議SMFSessionManagementFunction會(huì)話管理功能SPNSlicingPacketNetwork切片分組網(wǎng)TSNTimeSensitiveNetwork時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)UEUserEquipment用戶設(shè)備UPFUserPlaneFunction用戶面功能uRLLCUltraReliableLowLatencyCommunication超可靠低延遲通信VRVirtualReality虛擬現(xiàn)實(shí)WPTWirelessPowerTransmission無線電能傳輸三、確定性網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀越來越多的應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的上界/下界提出了嚴(yán)格且明確的訴求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)提供的“盡力而為”服務(wù)已不能滿足。如工業(yè)中的運(yùn)動(dòng)控制需要保證毫秒級(jí)的時(shí)延和微秒級(jí)的抖動(dòng)[1]，電力差動(dòng)保護(hù)也需要毫秒級(jí)的時(shí)延保障[2]，其他如游戲、視頻業(yè)務(wù)也期望得到盡可能穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，時(shí)延和抖動(dòng)等控制在數(shù)十毫秒以內(nèi)，從而保障良好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)化組織如電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEE、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF、第三代合作伙伴計(jì)劃3GPP、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CCSA等也已經(jīng)開展了標(biāo)準(zhǔn)制定。（一）IEEE時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)TSNIEEE于2006年首先開展確定性網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的研制，成立了“音視頻橋接AVB”工作組，研究音視頻局域網(wǎng)絡(luò)的確定性；2012年更名為“時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)TSN”工作組[3],將應(yīng)用場景擴(kuò)展至工業(yè)、車載以及前傳等，其包括時(shí)間同步、低時(shí)延、可靠性和資源管理四個(gè)部分，如圖3-1所示：圖3-1TSN組件TSN工作組至今已經(jīng)發(fā)布一系列核心標(biāo)準(zhǔn)，包含基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、配置標(biāo)準(zhǔn)以及增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)：(1)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：IEEEStd802.1Q-2018:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)IEEEStd802.1AB-2016IEEEStd802.1AS-2020:時(shí)間敏感應(yīng)用程序的定時(shí)和同步IEEEStd802.1AX-2020:鏈接聚合IEEEStd802.1CB-2017:可靠性的幀復(fù)制和消除IEEEStd802.1CS-2020IEEEStd802.1BA-2021（AVB）系統(tǒng)IEEEStd802.1CM-2018IEEE802.1ABcu-2021:站點(diǎn)和媒體訪問控制連接發(fā)現(xiàn)—修正案：YANG數(shù)據(jù)模型IEEE802.1ABdh-2021:站點(diǎn)和媒體訪問控制連接發(fā)現(xiàn)-修正案：支持多幀協(xié)議數(shù)據(jù)單元IEEEStd802.1CBcv-2021:可靠性的幀復(fù)制和消除—修正案：信息模型、YANGIEEE802.1CBdb-2021IEEEStd802.1CMde-2020IEEEStd802.1Qbu-2016:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：框架優(yōu)先權(quán)IEEEStd802.1Qbv-2015:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：增強(qiáng)排定流量8)IEEEStd路徑控制和預(yù)留802.1Qca-2015:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：9)IEEEStd802.1Qch-2017:橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：循環(huán)排隊(duì)和轉(zhuǎn)發(fā)IEEEStd802.1Qci-2017:橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：逐流過濾和管理IEEEStd802.1Qcc-2018:橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：流保留協(xié)議（SRP）增強(qiáng)和性能改進(jìn)IEEEStd802.1Qcp-2018:橋接和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：YANGIEEEStd802.1Qcr-2020:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：異步流量成形IEEEStd802.1Qcx-2020:橋梁和橋接網(wǎng)絡(luò)—修正案：連接故障管理的YANGIEEEStd802.1Qat-2010:虛擬橋接局域網(wǎng)—修正案：SRP).IEEEStd802.1Qav-2009:虛擬橋接局域網(wǎng)—修改案：時(shí)間敏感流的轉(zhuǎn)發(fā)和排隊(duì)增強(qiáng)TSN的標(biāo)準(zhǔn)是全球確定性網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)均基于TSN標(biāo)準(zhǔn)中提供的機(jī)制進(jìn)一步擴(kuò)展或者增強(qiáng)而制定。（二）IETF確定性網(wǎng)絡(luò)DetNet國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF20154TSNIP絡(luò)層的確定性問題。DetNet（多域）2-2圖3-2DetNet網(wǎng)絡(luò)參考模型（多域）DetNetUNI參考接口是確定性終端到確定性網(wǎng)絡(luò)的連接參考點(diǎn)，其提供終端到確定性網(wǎng)絡(luò)的確定性服務(wù)連接。DetNetUNI可以提供多種能力接口，例如，它可以將與特定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)封裝添加到確定性網(wǎng)絡(luò)流上；它也可以提供與預(yù)留資源相關(guān)的可用性狀態(tài)信息給終端；它可以提供時(shí)鐘同步服務(wù)給終端；它也可以攜帶消息給未使用控制器的分組網(wǎng)絡(luò)以便分組節(jié)點(diǎn)將相關(guān)資源進(jìn)行預(yù)留。當(dāng)前DetNet18數(shù)據(jù)面的封裝、YANG1)RFC8557確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)問題聲明2)RFC8578確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)應(yīng)用場景3)RFC8655確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)架構(gòu)4)RFC8938確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面框架5)RFC8939確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:IP6)RFC8964確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:MPLS7)RFC9016確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)流和服務(wù)信息模型8)RFC9023確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:IPoverTSN9)RFC9024確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:TSNoverMPLSRFC9025 確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:MPLSoverUDP/IPRFC9037 確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:MPLSoverTSN

RFC9055 確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNetRFC9056 確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)數(shù)據(jù)面:IPoverMPLS14)RFC9320確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)有界時(shí)延15)RFC9546基于MPLS的確定性網(wǎng)絡(luò)OAM16)RFC9551確定性網(wǎng)絡(luò)OAM架構(gòu)17)RFC9550確定性網(wǎng)絡(luò)報(bào)文排序18)RFC9566基于MPLSoverUDP/IP的確定性網(wǎng)絡(luò)報(bào)文復(fù)制、消除和排序當(dāng)前，DetNet（draft-ietf-detnet-scaling-requirements），面向規(guī)?？蓴U(kuò)展的確定性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步制定標(biāo)準(zhǔn)。（三）3GPP5G+TSN、5G+DetNet3GPPR16TSN5TSN5GR165G性能力開放，當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)研究已經(jīng)完成R183GPP5G+TSN的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程如下：R16TS22.2615GLANTR22.804TSN5GTS23.5015G802.1QTSN5GSTS23.5025GTSNTS23.5035GTSNQoSTS24.5195GTSNDS-TTTS-TT24.5355GTSNAFDS-TTTS-TT計(jì)TS29.244定義時(shí)間敏感信息的用戶面控制接口詳細(xì)設(shè)計(jì)TS29.512定義時(shí)間敏感通信的QoS等詳細(xì)設(shè)計(jì)TS29.522定義時(shí)間敏感通信的能力開放R17TS23.501提出TSC概念，構(gòu)建TSCTSF能力TS23.502更新IPPDUTSCTSCTSFTSNGM5GSTSCAI澄清使用TSCTSFTS23.503更新TSCTSF發(fā)現(xiàn)和選擇流程TS24.501支持時(shí)間同步TS24.535增強(qiáng)gPTP機(jī)制，支持PTPTS29.512支持TSC開放TS29.513TSC的策略控制流程TS29.514支持TSC開放TS29.519存儲(chǔ)TSC數(shù)據(jù)TS29.522支持TSC開放TS29.591支持TSC開放TS29.244用戶面控制接口詳細(xì)設(shè)計(jì)更新TS29.510定義TSCTSF注冊和發(fā)現(xiàn)在R18TS23.501提出DetNet5GIP5G一步支持時(shí)間同步能力開放TS23.502支持DetNet配置流程，支持時(shí)間同步能力開放、N3確定確定性等業(yè)務(wù)流程TS23.503規(guī)定DetNetQoS配置框架，支持時(shí)間同步能力開放、N3確定確定性的策略控制TS29.585規(guī)定SMF/CUC和AN-TL、CN-TL交互的協(xié)議交互TS24.501規(guī)定時(shí)間同步狀態(tài)詳細(xì)定義TS24.539UMIC中傳遞時(shí)間同步狀態(tài)信息TS29.122BAT適應(yīng)能力/偏移適配TS29.507時(shí)間同步訂閱事件處理TS29.512BAT適應(yīng)能力/偏移適配，DetNet信息交互TS29.513TSC、時(shí)間同步狀態(tài)信息、DetNet的策略控制流程TS29.514BAT/偏移適配，DetNet29.522TSCTS29.534時(shí)間同步簽約擴(kuò)展TS29.539DetNet所需NW-TT字段擴(kuò)展TS29.565時(shí)鐘同步狀態(tài)報(bào)告，支持IETFdraft-ietf-detnet-yangTS29.503簽約數(shù)據(jù)更新TS29.504簽約數(shù)據(jù)更新TS29.505簽約數(shù)據(jù)更新TS29.518AMF相關(guān)流程更新TS29.571通用數(shù)據(jù)更新TS29.244用戶面控制接口詳細(xì)設(shè)計(jì)（四）CCSA確定性網(wǎng)絡(luò)中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CCSA2018網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的確定性網(wǎng)絡(luò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定：2021-0277T-YD電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP2021-0278T-YD電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP求2022-0759T-YD電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP2021-0993T-YD電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP邊緣云的技術(shù)要求2021-CCSA-1162022-CCSA-325.02020B60究2021B80系統(tǒng)研究2022B605G2021B912021B1335G2020B39PON2023-0107T-YD5G（TSN）技術(shù)要求（第二階段）雖然各行業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化組織都已經(jīng)開展確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究以及標(biāo)準(zhǔn)的制定，確定性網(wǎng)絡(luò)目前僅在局域網(wǎng)或?qū)Ｓ么笮驮O(shè)備中應(yīng)用，還未廣泛應(yīng)用。TSN的時(shí)延控制機(jī)制適用于范圍較小的二層網(wǎng)絡(luò)，對于長距離、拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，TSN性并不夠優(yōu)異；DetNetIPTSNTSN的標(biāo)準(zhǔn)。5GTSN的挑戰(zhàn)。除了個(gè)別局域網(wǎng)的業(yè)務(wù)，大部分業(yè)務(wù)都是需要跨越多域以及多種接入方式的，因此需要確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的協(xié)同。目前業(yè)界對于確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)同技術(shù)的研究尚處于起步階段，各標(biāo)準(zhǔn)化組織尚未有確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，所以研究確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)是非常必要的。四、確定性網(wǎng)絡(luò)要解決的問題確定性網(wǎng)絡(luò)通過對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)行為進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)可預(yù)期、可規(guī)劃的，將帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)和丟包率等控制在確定的范圍內(nèi)[5]。其中，帶寬資源可以通過資源預(yù)留協(xié)議、軟硬切片資源隔離等方式實(shí)現(xiàn)，丟包率可以通過多發(fā)選收等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。時(shí)延和抖動(dòng)是確定性網(wǎng)絡(luò)所關(guān)注的最核心的方面，包括網(wǎng)絡(luò)的單跳時(shí)延和端到端時(shí)延[6]，通常表現(xiàn)在單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對于報(bào)文的收發(fā)時(shí)間的控制，以及與上下游節(jié)點(diǎn)的相互配合。（一）保障單域網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延網(wǎng)絡(luò)的單跳時(shí)延主要由單跳傳播時(shí)延和節(jié)點(diǎn)內(nèi)時(shí)延組成，其中傳播時(shí)延是指數(shù)據(jù)包在鏈路上傳播的時(shí)延，主要取決于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的鏈路距離及鏈路傳輸速率。在一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，鏈路距離及鏈路速率相對穩(wěn)定，因此鏈路時(shí)延幾乎沒有變化的空間。節(jié)點(diǎn)內(nèi)時(shí)延主要包括報(bào)文的處理、排隊(duì)、發(fā)送和重傳等，特別是節(jié)點(diǎn)中的排隊(duì)時(shí)延是造成長尾效應(yīng)的主要因素。當(dāng)沒有任何網(wǎng)絡(luò)擁塞，數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)入緩沖隊(duì)列的時(shí)延幾乎為零，但是網(wǎng)絡(luò)一旦有擁塞發(fā)生，報(bào)文必須在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器、交換機(jī)）中排隊(duì)等待。這個(gè)時(shí)間不是固定的，與網(wǎng)絡(luò)繁忙程度以及隊(duì)列排隊(duì)機(jī)制相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載比較輕的時(shí)候，不需要排隊(duì)，無排隊(duì)時(shí)延；負(fù)載較重時(shí)，排隊(duì)則可能時(shí)延很大（幾十到幾百毫秒都有可能）。所以，鏈路時(shí)延的可降低空間十分有限，達(dá)到低時(shí)延進(jìn)而實(shí)現(xiàn)確定性網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在于減少節(jié)點(diǎn)內(nèi)的時(shí)延。圖4-1網(wǎng)絡(luò)單跳時(shí)延確定性網(wǎng)絡(luò)中，可以事先調(diào)度規(guī)劃好關(guān)鍵事件的發(fā)生序列。各個(gè)子系統(tǒng)之間通過通信任務(wù)的特定調(diào)度規(guī)劃和數(shù)據(jù)包的處理調(diào)度，使確定性任務(wù)處于一種無沖突的狀態(tài)，避免了信息在交換過程中不可控制的排隊(duì)，有效地降低了設(shè)備的緩存成本以及傳輸?shù)却鴮?dǎo)致的時(shí)延，從而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)包的傳送處于確定的狀態(tài)。圖4-2(a)和(b)分別給出了在傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)和確定性網(wǎng)絡(luò)中的端到端傳送時(shí)延的概率密度分布，可以看到確定性網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和抖動(dòng)是有上界的。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò) (b)確定性網(wǎng)圖4-2網(wǎng)絡(luò)時(shí)延概率密度（二）保障端到端跨域網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)的端到端時(shí)延是指業(yè)務(wù)請求從客戶端發(fā)出之后，一直到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理所經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)鏈路和設(shè)備的時(shí)延。如圖4-1所示，網(wǎng)絡(luò)端到端單向時(shí)延包括以下4種。無線側(cè)時(shí)延：無線側(cè)時(shí)延主要是指業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從端側(cè)發(fā)出，經(jīng)無線空口被無線接入網(wǎng)（RAN）接收的時(shí)延?；貍骶W(wǎng)時(shí)延：從基站連接至用戶面功能（UPF）的時(shí)延，這段網(wǎng)絡(luò)不同的運(yùn)營商采用不同的技術(shù)，如分組傳送網(wǎng)、切片分組網(wǎng)以及IPUPFUPF5G（DN）之間的連接點(diǎn)，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)報(bào)文的識(shí)別和重封裝。其中，服務(wù)質(zhì)量映射、深度包檢測等功能處理會(huì)帶來一定的時(shí)延。UPF5GIPIP城域網(wǎng)，以及互聯(lián)網(wǎng)，采用的是IP圖4-3端到端的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延通常除了局域網(wǎng)業(yè)務(wù)，其他需要訪問外網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)都需要經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)域，包括跨越局域網(wǎng)、運(yùn)營商不同自治域的網(wǎng)絡(luò)以及不同運(yùn)營商之間的網(wǎng)絡(luò)，單個(gè)設(shè)備的確定性轉(zhuǎn)發(fā)無法保障全局的確定性。當(dāng)前確定性網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)面技術(shù)如流量整形、隊(duì)列調(diào)度等均以解決單跳時(shí)延為基礎(chǔ)，缺少了基于端到端時(shí)延保障的考慮。五、端到端確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同框架端到端的確定性網(wǎng)絡(luò)不僅要解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對報(bào)文處理的時(shí)延，也需要協(xié)同多域、多運(yùn)營商的全局時(shí)延?；谝陨显瓌t，端到端確定性網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)如圖6-1所示。（一）端到端橫向跨網(wǎng)絡(luò)域從網(wǎng)絡(luò)域的角度看，端到端的確定性網(wǎng)絡(luò)包括3圖5-1 端到端確定性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)工廠內(nèi)網(wǎng)以工業(yè)為例，工廠內(nèi)網(wǎng)通常分為信息網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)[7]，其中離用戶站點(diǎn)較近的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)對時(shí)延有一定的要求。傳統(tǒng)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)采用的總線或工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，可以保障時(shí)延，但是無法適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)趨勢下的互聯(lián)互通要求，這也是TSN網(wǎng)絡(luò)深入工業(yè)想要解決的問題。TSN的一系列流量控制的機(jī)制，適用于企業(yè)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，TSN在工業(yè)的融合發(fā)展趨勢，促使信息和生產(chǎn)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)和應(yīng)用層語義一致，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的互聯(lián)互通。工廠外網(wǎng)5G匯聚網(wǎng)和骨干網(wǎng)。工廠外網(wǎng)的確定性是端到端確定性網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，目前暫無明確的方案，可以考慮采用資源預(yù)留的方式優(yōu)化重要業(yè)務(wù)的部分時(shí)延。匯聚和接入網(wǎng)絡(luò)主要采用PTN/SPN/IP-RAN需求，不過是否需要進(jìn)一步的基于二層或者3IP35GUPFUPF用不同的技術(shù)和協(xié)議，這兩部分網(wǎng)絡(luò)也有不同的控制面。流量UPF5GUPF5GQoS著比較復(fù)雜和較為全面的控制，但是在UPFIPDSCP8]，DSCP種，但是現(xiàn)階段并未在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用。所以一方面流量在5G網(wǎng)絡(luò)中并沒有實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的確定性，另一方面在UPFQoS3GPP動(dòng)對確定性機(jī)制的引入，即使兩部分網(wǎng)絡(luò)都實(shí)現(xiàn)了確定性，也需要充分感知和交互，才能實(shí)現(xiàn)端到端的確定性。跨網(wǎng)絡(luò)域跨網(wǎng)絡(luò)域的情況包括跨同一個(gè)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)域，不同網(wǎng)絡(luò)域所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可能不同；也包括跨不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，如qualityondemand[9]，用戶通常通過某一運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)接入，訪問其他運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)。同時(shí)也指不同的局域網(wǎng)之間的互聯(lián)。確定性的業(yè)務(wù)流在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)域都需要被識(shí)別才能保證其快速有序的轉(zhuǎn)發(fā)，可能涉及時(shí)間同步、頻率同步、非同步技術(shù)的結(jié)合，確定性流量標(biāo)識(shí)的解析和重封裝，各域所劃分時(shí)間片的協(xié)商等機(jī)制。因此，需要跨域互通的管理系統(tǒng)來建立有效的協(xié)商和確定性轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，以保證業(yè)務(wù)流的及時(shí)到達(dá)，該系統(tǒng)可能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，通過集中式或者分布式部署。由于各網(wǎng)絡(luò)域可能使用不同的調(diào)度、整形技術(shù)，如時(shí)延敏感門控調(diào)度、循環(huán)隊(duì)列調(diào)度、剩余時(shí)間調(diào)度、異步調(diào)度等，不同技術(shù)對時(shí)延和抖動(dòng)的影響各有不同，為滿足端到端時(shí)延/抖動(dòng)SLA指標(biāo)，可以在不同技術(shù)域邊界額外放置時(shí)延/抖動(dòng)調(diào)整器，對經(jīng)過當(dāng)前域的確定性業(yè)務(wù)的時(shí)延或者抖動(dòng)做二次調(diào)整。時(shí)延/抖動(dòng)調(diào)整器可以通過多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，具體方案還待進(jìn)一步研究。（二）端到端縱向跨功能平面協(xié)同確定性網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)包括數(shù)據(jù)面、控制面和管理面，需要各功能平面協(xié)同來保障端到端的確定性。數(shù)據(jù)面數(shù)據(jù)面技術(shù)是確定性網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，包括流量整形、隊(duì)列調(diào)度、標(biāo)簽解析等，這些機(jī)制規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中時(shí)間敏感流的排序和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，可以單個(gè)或者組合使用，達(dá)到不同的確定性效果。流量整形：單個(gè)業(yè)務(wù)的流量可能會(huì)呈現(xiàn)出規(guī)律性，如工業(yè)類的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備周期性的數(shù)據(jù)采集等，對于整體的網(wǎng)絡(luò)流量，通常是無規(guī)則的。需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處對無規(guī)則的流量進(jìn)行整形，滿足一定的規(guī)律分布，從而便于后續(xù)的處理。IEEE802.1Qav隊(duì)列調(diào)度：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部對報(bào)文或流的處理一般是基可以調(diào)整其在某個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的時(shí)間，從而達(dá)到逐流逐報(bào)文可控的效果。IEEE802.1Qbv[11]是典型的隊(duì)列調(diào)度機(jī)制，也是循環(huán)隊(duì)列調(diào)度[12]以及異步流量整形[13]等調(diào)度的基礎(chǔ)。標(biāo)簽解析：消息在不同網(wǎng)段傳輸時(shí)，由于不同網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)不同，可能需要對標(biāo)簽進(jìn)行重新解析和封裝。例如，從二層網(wǎng)到三層網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間敏感流的關(guān)鍵字段需要從以太網(wǎng)幀中解析出來，封裝成IP周期映射：一些非時(shí)間同步的確定性網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，IP[14]，需要基于循環(huán)隊(duì)列的機(jī)制對上下游設(shè)備進(jìn)行標(biāo)簽映射。富語義識(shí)別：報(bào)文中可能攜帶其他的擴(kuò)展信息，如應(yīng)用的需求信息、時(shí)間戳等信息，需要能夠?qū)@些擴(kuò)展信息進(jìn)行識(shí)別，從而滿足多樣化的數(shù)據(jù)面功能的擴(kuò)展?？刂泼婵刂泼娑说蕉藭r(shí)延和抖動(dòng)保障方面可以有多種技術(shù)手段，例如：拓?fù)渖桑捍_定性網(wǎng)絡(luò)的部署可能是分階段的，演進(jìn)過程中并非所有設(shè)備都支持確定性網(wǎng)絡(luò)的功能，可能采取隧道技術(shù)或者疊加層的方式，因此需要具備確定性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和拓?fù)渖傻墓δ?。SLASLA的的多段SLAQoSMACQoS息區(qū)分確定性業(yè)務(wù)和SLA服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)邊界節(jié)點(diǎn)需要做參數(shù)映射和轉(zhuǎn)換；SLA滿足需求的業(yè)務(wù)路徑，域內(nèi)根據(jù)業(yè)務(wù)分類分級(jí)信息選擇合適的確定性路由，也可以通過集中控制方式由控制器規(guī)劃顯式路徑；資源預(yù)留：資源預(yù)留是保障確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的資源預(yù)留協(xié)議[15]或基于流量工程擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議[16]協(xié)議目前應(yīng)用得并不是特別廣泛，一方面原因是之前確定性業(yè)務(wù)并未興起，另一方面原因是降低了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。所以需要在提升資源預(yù)留的粒度和準(zhǔn)確度上，并且需要改進(jìn)廣域網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)流聚合情形下的資源預(yù)留方案。流聚合：在大多數(shù)大規(guī)模確定性網(wǎng)絡(luò)中，由于業(yè)務(wù)的多樣性，需要進(jìn)行流量聚合，詳細(xì)定義聚合策略，如開始和結(jié)束時(shí)間、流量類型和特征。管理面管理面需要實(shí)現(xiàn)確定性網(wǎng)絡(luò)的跨域互通管理、資源管理配置、性能檢測、多用戶配置和能力調(diào)用等功能。跨域互通管理：配置確定性網(wǎng)絡(luò)流量在不同網(wǎng)絡(luò)域的策略，可能包括域間的資源分配和協(xié)商等功能。資源管理配置：可以是一些基本的網(wǎng)絡(luò)配置，也可以是特定的資源，如YANG性能監(jiān)測：通過獲取網(wǎng)絡(luò)反饋來調(diào)整轉(zhuǎn)發(fā)策略，定位故障，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)擁塞。多用戶配置：確定性網(wǎng)絡(luò)需要考慮一定的應(yīng)用方的需求，在視頻、游戲等應(yīng)用中，涉及用戶之間的交互，因此需要保持同一應(yīng)用中多用戶的一致性，從而達(dá)到最優(yōu)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，需要同時(shí)考慮路徑選擇和流聚合策略等。能力調(diào)用：向用戶云開放確定性網(wǎng)絡(luò)的能力，如路徑計(jì)算、門控制列表等。用戶云通常包括基本的網(wǎng)絡(luò)配置功能，但對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理或者控制面功能，可以通過調(diào)用大網(wǎng)的能力實(shí)現(xiàn)。六、端到端確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)本章節(jié)提出一些確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)同方案，作為當(dāng)前確定性網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)端到端的確定性網(wǎng)絡(luò)保障。（一）現(xiàn)場網(wǎng)與車間網(wǎng)協(xié)同技術(shù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對通信的實(shí)時(shí)性有著較高的要求，傳統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)針對特定的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)了許多專有的協(xié)議來保障通信需EtherCAT、PROFINETTTEthernet等，但是它們都是行業(yè)的專有協(xié)議，彼此互不兼容，無法在同一網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)互操作，為了解決這一問題，TSNTSN系列機(jī)制，將工業(yè)以太網(wǎng)和TSN流量的實(shí)時(shí)傳輸，并進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的IT/OTTSNTSNTSN交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)TSN流量調(diào)度等，時(shí)鐘同步作為TSNTSNTSNQbv、Qbu延；對可靠性要求高的應(yīng)用，可以使用具有802.1CB換機(jī)來減少數(shù)據(jù)包的丟失以提升可靠性。TSN供的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)包括帶寬、延遲、抖動(dòng)、丟包率、可靠性等等，對于中小規(guī)模的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，TSN的流量規(guī)劃調(diào)度往往可以提供高質(zhì)量的調(diào)度方案。（二）工廠內(nèi)網(wǎng)與工廠外網(wǎng)協(xié)同技術(shù)本節(jié)主要面向工廠內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的協(xié)同互聯(lián)場景。例如DetNetIP32層網(wǎng)絡(luò)孤島連通的場景，RFC9024TSNDetNetMPLSL3DetNetTSNDetNetMPLSproxy）TSNTSNDetNet流，可能一對一，TSNDetNetTSNDetNetTSNStreamID及其相關(guān)參數(shù)及需求，需要轉(zhuǎn)化成DetNetFlow-ID目前產(chǎn)業(yè)界代表性確定性IP技術(shù)DIP，基于IP分組轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)做到端到端時(shí)延抖動(dòng)不超過需求閾值，且時(shí)延抖動(dòng)上限與數(shù)據(jù)包所經(jīng)過的IP節(jié)點(diǎn)跳數(shù)無關(guān)，主要適用于遠(yuǎn)程手術(shù)、在線VR游戲、電網(wǎng)繼電保護(hù)、天車遠(yuǎn)程駕駛等場景。確定性IP網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)主要包括控制面的資源預(yù)留、數(shù)據(jù)面的確定性轉(zhuǎn)發(fā)，在入口邊緣節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行確定性流準(zhǔn)入條件判定，必要時(shí)進(jìn)行確定性流量整形；出口邊緣節(jié)點(diǎn)參與資源預(yù)留的信令過程。DIP面向廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以應(yīng)用在工廠內(nèi)網(wǎng)。從工廠內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的鏈接轉(zhuǎn)換過程中，需要配置好周期映射的關(guān)系，消除內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)周期頻率的偏差，以及適應(yīng)不同網(wǎng)段的速率和周期大小的設(shè)置問題。圖6-1確定性IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（三）移動(dòng)網(wǎng)與承載網(wǎng)協(xié)同技術(shù)5G+TSN（1）5G前傳+TSNTSN5GIEEE802.1CM-2018802.1CMde-2020TSN5G型蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及未來基于云的無線接入網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。面向工業(yè)企業(yè)園區(qū)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃和部署，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)前傳網(wǎng)絡(luò)融合部署的場景主要有如下三類：車間級(jí)：車間內(nèi)部及生產(chǎn)線上，部署有大量異構(gòu)的傳感其中，不同類型數(shù)據(jù)通過前傳網(wǎng)絡(luò)傳送至車間綜合接入點(diǎn)的MEC進(jìn)行本地實(shí)時(shí)處理，支持閉環(huán)控制。此時(shí)前傳網(wǎng)絡(luò)為主要承載網(wǎng)絡(luò)，傳輸范圍為車間內(nèi)；樓宇級(jí)：樓宇內(nèi)部，部署有大量監(jiān)控器和移動(dòng)機(jī)器人，具有高帶寬和高可靠傳輸要求。其中，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和機(jī)器人控制數(shù)據(jù)通過前傳網(wǎng)絡(luò)傳送至樓宇綜合接入機(jī)房的MEC時(shí)處理，支持實(shí)時(shí)調(diào)度。此時(shí)前傳網(wǎng)絡(luò)為主要承載網(wǎng)絡(luò)，傳輸范圍為樓宇內(nèi)；園區(qū)級(jí)：園區(qū)內(nèi)部，部署有大量監(jiān)控器或巡檢機(jī)器人，具有高帶寬傳輸要求。其中，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)一般通過前傳網(wǎng)絡(luò)傳送MEC面向室外生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境（如石油開采、電力傳輸）的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃和部署，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)前傳網(wǎng)絡(luò)融合部署的場景主要有如下兩類：生產(chǎn)單元級(jí)：室外大型生產(chǎn)單元（如抽油機(jī)、變電站）附近，部署有大量異構(gòu)的傳感器、監(jiān)控器和控制器，分別具有高并發(fā)接入、高帶寬傳輸和高可靠、強(qiáng)實(shí)時(shí)傳輸要求。其中，不同類型數(shù)據(jù)通過前傳網(wǎng)絡(luò)傳送到室外生產(chǎn)單元接入點(diǎn)的MEC進(jìn)行本地實(shí)時(shí)處理，支持閉環(huán)控制。此時(shí)前傳網(wǎng)絡(luò)為主要承載網(wǎng)絡(luò)，傳輸范圍為生產(chǎn)單元附近；生產(chǎn)區(qū)域級(jí)：室外大型生產(chǎn)單元之間需要進(jìn)行協(xié)同調(diào)度與控制，具有高可靠、強(qiáng)實(shí)時(shí)傳輸要求。其中，數(shù)據(jù)通過前傳網(wǎng)絡(luò)傳送到區(qū)域生產(chǎn)調(diào)度室的MEC（2）5GTSN端到端同步技術(shù)軟件定義5GTSN同步網(wǎng)絡(luò)基于集中式控制和管理架構(gòu)，通過引入控制平面，提供智能化的同步網(wǎng)絡(luò)配置管理、保護(hù)恢復(fù)、故障管理以及性能管理等功能，防止同步網(wǎng)絡(luò)定時(shí)環(huán)、PTP廣播風(fēng)暴、同步網(wǎng)絡(luò)配置錯(cuò)誤等問題，方便同步網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署，增強(qiáng)同步網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全可靠性，提升同步網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理效率?；赟DN/NFV技術(shù)，通過軟件定義的方式可以將網(wǎng)絡(luò)的主要工作簡化為傳遞時(shí)間同步消息，并將協(xié)議級(jí)別的逐跳補(bǔ)償從專用時(shí)鐘設(shè)備解耦成網(wǎng)絡(luò)功能。一方面通過SDN控制器可以獲取相關(guān)鏈路參數(shù)信息（例如，鏈路長度，物理鏈路特性等），并且可以獲取節(jié)點(diǎn)參數(shù)，例如網(wǎng)元的類型，振蕩器特性以及任何其他根據(jù)SDN規(guī)則以可編程方法添加的參數(shù)信息；另一方面，通過將時(shí)間同步構(gòu)建為網(wǎng)絡(luò)功能，完成集中式的時(shí)間誤差補(bǔ)償。結(jié)合SDN、NFV技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件定義的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步后，時(shí)間誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)可以匯集到計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行處理。（3）5GTSN融合組網(wǎng)SLA5G5GTSN7-4TSN5GTSN5G5G面功能、5G接入網(wǎng)、NW-TT、DS-TT。網(wǎng)關(guān)功能設(shè)備和設(shè)備側(cè)TSN5GTSN5GTSN5GTSN5GTSN協(xié)同控制器。5G系統(tǒng)控制平面中的訪問與移動(dòng)管理功能AMFSMFPCFTSNTSNAF5G器。TSNCUCCNC，TSNTSNAPP求，其南向接口與單域控制器（5GTSN5GTSN5GTSN5GTSN優(yōu)勢，具有寬帶接入、大規(guī)?；ヂ?lián)、實(shí)時(shí)連接、時(shí)間敏感連接等特性，因而可以廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)融合、智能電網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字交通等多個(gè)領(lǐng)域，賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。圖6-25GTSN組網(wǎng)架構(gòu)5GTSN部署是產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界、標(biāo)準(zhǔn)組織研究的熱點(diǎn)。3GPPR16TSN5G-TSN5GTSNTSNover5GuRLLC、5G承載網(wǎng)overTSN、5GTSNUPF當(dāng)前，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端接入后遵循3GPPUPFGTP[17]所攜帶的移動(dòng)網(wǎng)的各類參數(shù)，但是解析后通過N6DSCP輸出任何關(guān)于應(yīng)用、用戶等的信息。意味著移動(dòng)核心網(wǎng)中的Qci，Qfi網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量便無法得到保障。即使承載網(wǎng)具備網(wǎng)絡(luò)切片、確定性網(wǎng)絡(luò)等功能，也無法很好的和業(yè)務(wù)需求匹配。端到端的確定性網(wǎng)絡(luò)需要不同網(wǎng)段之間的協(xié)同，所以需要移動(dòng)網(wǎng)的控制面以及數(shù)據(jù)面與承載網(wǎng)進(jìn)行交互，包括控制面的參數(shù)配置同步，以及數(shù)據(jù)面的參數(shù)解析和重新封裝。以基于時(shí)間戳的確定性網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制為例，總體時(shí)延T應(yīng)等于分配給核心網(wǎng)和承載網(wǎng)的時(shí)延之和，由于路徑上承載網(wǎng)在移動(dòng)網(wǎng)后面，則需要進(jìn)一步的策略規(guī)則制定。實(shí)現(xiàn)方式簡述：如果報(bào)文在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中消耗時(shí)間正常，需要重新封裝應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的需求信息,可以通過讀取Qci并未超過總體時(shí)延，則承載網(wǎng)絡(luò)可以選擇更快速的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，也可以按照原本路徑轉(zhuǎn)發(fā)絡(luò)可以選擇丟棄報(bào)文，并向移動(dòng)網(wǎng)反饋重新發(fā)送報(bào)文，則再與核心網(wǎng)溝通重新發(fā)送報(bào)文。UPFQci，Qfi等信息寫入詳細(xì)的應(yīng)用需求。一種方式為，UPFFAR行為規(guī)則的功能，其中Transportlevelmarking發(fā)報(bào)文IP頭部添加指定的DSCP標(biāo)記，即可以重新定義TransportlevelmarkingDSCP標(biāo)記處擴(kuò)展。或者UPF新增功能，寫入詳細(xì)的應(yīng)用參數(shù)信息。另一種方式是UPFPDR識(shí)別流的功能并可以進(jìn)行分類，例如通過LocalF-TEIDUEIP數(shù)據(jù)面要解決的問題是如何考慮移動(dòng)網(wǎng)已經(jīng)消耗掉的時(shí)延，傳遞給IPGTPGTPPnN-PDU（NumberFlag），1N-PDU0Pn1，之后通過擴(kuò)展字段來攜帶具體的應(yīng)用參數(shù)信息。（四）增強(qiáng)確定性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)隨著園區(qū)網(wǎng)絡(luò)確定性技術(shù)的日趨成熟，跨越IP確定性網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用場景也應(yīng)運(yùn)而生，確定性網(wǎng)絡(luò)面臨多方面挑戰(zhàn)：多樣化的服務(wù)質(zhì)量需求、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)連接和流量需求、差異化確定性轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，需要不同層次資源和路由的協(xié)同。增強(qiáng)確定性網(wǎng)絡(luò)（EnhancedDeterministicNetworking，EDN）基于上述需求，以資源、路由的協(xié)同滿足業(yè)務(wù)多層次時(shí)間確定性的需求。資源確定性資源確定性是提供確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)，是指滿足節(jié)點(diǎn)內(nèi)、鏈路處理的確定性指標(biāo)達(dá)成的資源以及對應(yīng)資源的處理機(jī)制（比如鏈路帶寬、隊(duì)列及其調(diào)度算法）。需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體資源規(guī)劃，建模異構(gòu)確定性資源，為不同級(jí)別的確定性轉(zhuǎn)發(fā)能力提供保障。EDN將確定性資源統(tǒng)一抽象為確定性“鏈路”，不同的資源類型或資源能力都是為確定性路由層提供不同的“鏈路”，這些鏈路具有確定性路由可感知的確定性屬性。確定性鏈路可以是提供確定性傳輸?shù)淖泳W(wǎng)，也可以是點(diǎn)對點(diǎn)P2P鏈路。通過確定性鏈路的抽象，對路由層屏蔽不同資源的細(xì)節(jié)，由確定性鏈路集合、子網(wǎng)之間相互協(xié)同構(gòu)成具有端到端的確定性服務(wù)能力的邏輯拓?fù)?。EDN針對不同資源類型和能力，在數(shù)據(jù)面攜帶通用隊(duì)列資源調(diào)度信息，涵蓋Qbv、CBS、ATS、基于截止時(shí)間的調(diào)度、周期調(diào)度等隊(duì)列調(diào)度機(jī)制，報(bào)文依據(jù)此信息可以得到對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)和調(diào)度，保證業(yè)務(wù)的端到端時(shí)延和抖動(dòng)確定性。路由確定性傳統(tǒng)的路由只具備可達(dá)性，確定性需求如時(shí)延抖動(dòng)等只作為算路約束條件，路徑隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化而發(fā)生改變，不具備SLA能力，無法滿足多種確定性級(jí)別的需求。為了滿足分類分級(jí)確定性業(yè)務(wù)的需求，EDN基于統(tǒng)一建模后的確定性鏈路資源，生成和發(fā)布具有不同SLA能力的確定性路由，例如域內(nèi)使用IGP基于確定性時(shí)延度量計(jì)算確定性路由，跨域使用BGP基于精確的時(shí)延/抖動(dòng)指標(biāo)計(jì)算確定性路由。區(qū)別于傳統(tǒng)可達(dá)路由，確定性路由本身都是由確定性鏈路構(gòu)成，通過路由選擇匹配不同的確定性鏈路資源，從而提供不同的路由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)?；谏鲜龃_定性鏈路計(jì)算出的路徑，由于與底層具體隊(duì)列調(diào)度機(jī)制相關(guān)，除原有可達(dá)性外，還可以體現(xiàn)由底層機(jī)制保障的時(shí)延和抖動(dòng)信息，因此此類路由稱為確定性路由?！百Y源確定性”通過規(guī)劃攜帶確定性能力的網(wǎng)絡(luò)資源，對確定性資源進(jìn)行統(tǒng)一建模，形成增強(qiáng)確定性鏈路?！奥酚纱_定性”基于資源層面提供的統(tǒng)一建模的確定性鏈路計(jì)算確定性保障路徑并進(jìn)行時(shí)隙化編排，下發(fā)域內(nèi)或跨域的確定性路由，提供確定性承載能力。七、發(fā)展建議確定性網(wǎng)絡(luò)目前標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)走向成熟，但是仍需在確定性網(wǎng)絡(luò)的場景和技術(shù)分類分級(jí)、應(yīng)用確定性需求和網(wǎng)絡(luò)確定性能力映射，網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算確定性技術(shù)協(xié)同方面展開進(jìn)一步研究：（一）確定性網(wǎng)絡(luò)的