0 引言

    隨著工業制造、車聯網、智能電網等時延敏感類業務的發展，對移動通信網絡的實時性和確定性需求不斷提高[1]。例如，工業互聯網的數據上傳和控制指令下發、遠程機器人手術、無人駕駛等，需要將端到端時延控制在1~10 ms，將時延抖動控制在微秒級，但傳統的網絡只能將端到端時延減少到幾十毫秒^[1]。因此，面向未來6G時代，提供“盡力而為”業務保障的傳統網絡，將逐步演進發展為可靠、安全、有界的確定性網絡。

    確定性網絡技術已成為當今學術界和產業界研究和關注的熱點之一，各大標準組織均設立了專門的工作組進行相關技術的推進，包括：

    (1)IEEE設立時間敏感網絡(Time-Sensitive Networking，TSN)工作組，用于解決二層網絡的確定性問題。在IEEE 802.1標準框架下，制定了圍繞時間同步、流量整形、資源預留等多項關鍵技術的協議族。目前，TSN主要應用于汽車控制領域、工廠內網、智能電網等場景^[2]。

    (2)IETF設立確定性網絡(Deterministic Networking Working，DetNet)工作組，致力于解決三層網絡的確定性問題，并與TSN工作組合作，定義了二層網絡和三層網絡的通用框架。DetNet借鑒了TSN的機制和架構，通過實現時鐘同步、資源預留、多徑路由等技術，為三層數據提供確定性的延遲、抖動、丟包以及高可靠性保障。目前，DetNet主要應用于專業和家庭音頻/視頻、車載多媒體、工業控制系統，以及TSN工作組考慮的應用^[1]。

    (3)由于TSN技術不能提供廣域網和無線場景下的確定性保障，而5G具備部署靈活、移動性支持等優勢，在自動巡檢、機器人等工業領域具有廣泛的應用前景。因此，3GPP在R16中引入了TSN技術，提出5G時間敏感通信網絡(Time-Sensitive Communication，TSC)，支持移動網絡的確定性^[3]；在R17中進一步增強了網絡架構，支持UE-UE的確定性^[4]；在R18中開始了DetNet的研究，以支持三層網絡的確定性。

    (4)國內標準組織(例如CCSA、ITM-2030、確定性工業聯盟等組織)均在開展確定性相關的研究和產業推進。

    本文基于3GPP提出的5G與TSN協同網絡，分析其提供的功能和存在的問題，并面向6G網絡提出相應的解決方案。

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作者信息：

邢燕霞1，胡興洪2

(1.中國電信股份有限公司研究院，北京102209；2.北京郵電大學 信息與通信工程學院，北京100876)