中國移動陸璐：真正的網(wǎng)絡(luò)確定性將在6G時代成熟并實現(xiàn)廣泛應(yīng)用

為加快響應(yīng)國家5G新基建政策，踐行央企責(zé)任，進一步推動信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國移動近日以“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。

在備受關(guān)注的6G系列研討會上，中國移動研究院網(wǎng)絡(luò)所副所長陸璐以《確定性技術(shù)促進面向6G的極致網(wǎng)絡(luò)研究》為主題，揭示了確定性技術(shù)研究的驅(qū)動力，描述了確定性技術(shù)研究的現(xiàn)狀，同時對6G確定性技術(shù)進行展望。

業(yè)務(wù)需求推動網(wǎng)絡(luò)向“確定性”演進

陸璐介紹，從網(wǎng)絡(luò)的演進趨勢來看，隨著5G To B市場業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡(luò)逐漸從服務(wù)消費互聯(lián)網(wǎng)向服務(wù)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，也逐漸成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。ICT和OT的進一步融合促使移動通信網(wǎng)絡(luò)從提供“盡力而為”的剛性管道，向提供“確定性”的按需定制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)演進。

另外，時間敏感類業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)性能提出極致要求。隨著工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡(luò)在支持超低時延的同時，需要支持確定性業(yè)務(wù)傳輸。從IEEE、IETF到3GPP，各標(biāo)準(zhǔn)組織對確定性傳輸有不同的定義，典型業(yè)務(wù)需求主要集中在有界的時延和低抖動、極高的可靠性，以及端到端高精度的時間同步等四個方面。

確定性技術(shù)研究取得階段性進展

在此背景下，IEEE 、IETF和3GPP等各組織均已開啟在確定性技術(shù)各個領(lǐng)域，包括固網(wǎng)和移動網(wǎng)方面的研究。

IEEE 802.1工作組2007年創(chuàng)建音頻視頻橋接（AVB）任務(wù)組，其目標(biāo)是用家庭中的HDML、揚聲器和同軸電纜；2012年，IEEE 802.1AVB任務(wù)組更名為時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）任務(wù)組，從時間同步、流量調(diào)度和整形、可靠性、配置管理四個方面定義了20多個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具有時間同步、時延保障等機制，成為新一代以太網(wǎng)協(xié)議。

目前，IEEE TSN工作組已經(jīng)發(fā)布基本協(xié)議13個，包括同步、可靠、時延和管理4個方面，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延、低抖動和極低的丟包率，實現(xiàn)確定性網(wǎng)絡(luò)傳輸。TSN也已完成大部分的時延控制機制標(biāo)準(zhǔn)制定，包括流量排定、流量整形、資源預(yù)留等，能夠?qū)崿F(xiàn)微秒級的時延和抖動，應(yīng)用場景包括音頻、車載、工控等。

IETF2015年成立確定性網(wǎng)絡(luò)（DetNet）工作組，致力于將基于以太網(wǎng)的確定性技術(shù)擴展到廣域IP網(wǎng)絡(luò)。DetNet主要關(guān)注單個網(wǎng)絡(luò)域的場景，或者是緊密關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)之間的場景，例如園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、專用WAN等。

目前，IETF DetNet已經(jīng)發(fā)布三份RFC標(biāo)準(zhǔn)，工作重點集中在數(shù)據(jù)面方案，同時積極推進DetNet安全和YANG模型等項目。但DetNet只做基于IP（3層）的可靠性保障機制，沒有基于IP（3層）的轉(zhuǎn)發(fā)時延控制，所以無法很好地應(yīng)用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。

針對以上問題，IETF積極開展大規(guī)模確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（DIP）的研究，DIP基于確定性的報文調(diào)度和端到端時延保證機制，實現(xiàn)IP大網(wǎng)端到端時延確定性和大規(guī)?？蓴U展性應(yīng)用。2018年IETF DetNet工作組開始研究DIP，目前已經(jīng)形成初步的技術(shù)方案，包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和工作流程，產(chǎn)業(yè)界積極開展仿真驗證，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)5.0聯(lián)盟以及ITU FGNET2030也在積極推進DIP技術(shù)。

3GPP在2018年R16階段開始Vertical LAN項目研究，面向工業(yè)制造場景，開展5G支持IEEE TSN協(xié)議研究及標(biāo)準(zhǔn)化；2019年，3GPP R17階段陸續(xù)開展Industrial IOT項目研究，開展5G內(nèi)生確定性機制研究及標(biāo)準(zhǔn)化。

分階段推動6G確定性網(wǎng)絡(luò)機制

6G時代是確定性網(wǎng)絡(luò)廣泛發(fā)展的時代，將從移動、固定網(wǎng)絡(luò)獨立發(fā)展的模式，向跨越融合發(fā)展的模式轉(zhuǎn)變。移動網(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，實現(xiàn)與固網(wǎng)確定性機制融合，即協(xié)議支持、協(xié)同調(diào)度、部署融合。

陸璐表示，真正的網(wǎng)絡(luò)確定性將在6G時代成熟并實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。中國移動將從三個階段入手，不斷推動確定性網(wǎng)絡(luò)機制成熟。

第一階段：實現(xiàn)內(nèi)生確定性，6G網(wǎng)絡(luò)需要不斷學(xué)習(xí)固網(wǎng)確定性機制，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，更新迭代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)自身的特點，適當(dāng)?shù)倪M行機制的簡化；

第二階段：實現(xiàn)跨域融合的確定性，從協(xié)議支持、協(xié)同調(diào)度、部署融合等方面研究6G網(wǎng)絡(luò)與固網(wǎng)的融合；

第三階段：實現(xiàn)廣域的確定性，突破移動性、空口的確定性、傳統(tǒng)的IP轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)律等技術(shù)難點，考慮特定場景的專用方案。

“中國移動將與產(chǎn)業(yè)界伙伴共同努力，推動6G網(wǎng)絡(luò)確定性技術(shù)的研究，使得確定性網(wǎng)絡(luò)真正成為垂直行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的核心引擎?！标戣醋詈蟊硎?。