确定性网络

确定性网络指利用网络资源打造的大带宽、低时延、低抖动、有确定性能力的网络,能为不同行业需求提供确定性业务体验。主要是针对工业、能源、车联网等对网络低时延、可靠性和稳定性要求极高的垂直行业,按照业务级别构建的一个有差异化服务的确定性网络。

确定性网络相关新技术不断涌现,如TSN、FlexE、5G uRLLC 、SRv6、边缘计算、网络分片、算网融合等。

目前国内外研究机构及标准化组织都已经开展确定性网络技术的相关研究,并将工业领域作为其典型应用场景。

随着IEEE主导的以TSN为代表的确定性网络技术的发展成熟,IEEE与IEC于2017年在TSN任务组中成立了P60802工作组,研究将二层确定性网络技术——时间敏感网络技术(TSN)应用于工业控制领域;

Internet标准规范最主要的国际标准化协会组织IETF(Internet Engineering Task Force)于2015年成立了确定性网络(Deterministic Networking)工作组,与IEEE TSN任务组协同,致力于在第2层桥接段和第3层路由段上构建通用架构以建立端到端确定性转发路径。

3GPP在R16阶段的研究报告22.804中将工业作为典型场景之一进行需求梳理,并在标准23.501(5G系统架构)中面向工业领域引入TSN机制,用以支撑5G网络系统的确定性服务,并在R17阶段进行进一步细化增强,且计划在R18阶段重点开展时间敏感通信研究(TSC)。

2018年起,中国通信标准化协会(CCSA)各个工作组也积极开展确定性网络相关研究,并在工业互联网特设组(ST8)针对工业场景下确定性网络、时间敏感网络等技术及设备的行业标准启动制定工作。

确定性主要体现在对网络传输指标(带宽、时延、抖动、丢包)的精准保证上,这些指标的量化则需要基于行业场景的实际需求才可以确定,确定性则需要根据指标量化选择合适的确定性网络技术来实现。

参考资料:
朱瑾瑜,陈洁,段世惠. 确定性工业网络架构与关键技术分析[J]. 邮电设计技术,2022(3):8-13.
 
贡献者:
Gilgamesh
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