端到端确定性网络架构和关键技术

刘鹏，杜宗鹏，李永竞，陆璐，段晓东

（中国移动通信有限公司研究院，北京 100053）

1 引言

传统的运营商IP网络提供的主要是基于统计复用的连通服务，仅能提供面向逐包的基于差分服务的质量保障，很难提供逐流的基于综合服务的质量保障。一方面，从5G面向垂直行业的超可靠低时延通信（ultra-reliable and low latency communications，uRLLC）业务开始提出了需要实现“端到端”低时延保障的需求[1]。另一方面，以工业互联网为代表的产业数字化转型发展，促使更多的企业业务上云，这些业务在时延、抖动和可靠性方面提出更为严苛的要求。在面向6G的网络演进中，确定性网络被纳为其中最关键的技术之一，其潜在的应用场景如沉浸式混合现实、全息通信等[2]，是传统“统计复用、尽力而为”的IP网络无法满足的。

确定性网络是一种通过对网络数据转发行为的控制，实现可预期、可规划的，将时延、抖动和丢包率等控制在确定范围内的网络技术。越来越多的应用对网络时延的上界/下界提出了严格且明确的诉求，传统数据通信网络提供的“尽力而为”服务已不能满足。如工业中的运动控制需要保证毫秒级的时延和微秒级的抖动[3]，电力差动保护也需要毫秒级的时延保障[4]，其他如游戏、视频业务也期望得到尽可能稳定、优质的网络服务，时延和抖动等控制在数十毫秒以内，从而保障良好的业务体验。

电气与电子工程师协会（IEEE）于2006年首先开展确定性网络标准的研制，成立了“音视频桥接工作组AVB”，研究音视频局域网络的确定性；……