中國移動將與產業(yè)界伙伴共同努力推動6G網絡確定性技術的研究

為加快響應國家5G新基建政策，踐行央企責任，進一步推動信息產業(yè)發(fā)展，中國移動于6月17日至21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。

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

業(yè)務需求推動網絡向“確定性”演進

陸璐介紹，從網絡的演進趨勢來看，隨著5G To B市場業(yè)務的發(fā)展，移動通信網絡逐漸從服務消費互聯(lián)網向服務產業(yè)互聯(lián)網轉型，也逐漸成為工業(yè)互聯(lián)網、車聯(lián)網的技術基礎。

ICT和OT的進一步融合促使移動通信網絡從提供“盡力而為”的剛性管道，向提供“確定性”的按需定制網絡服務演進。

另外，時間敏感類業(yè)務對網絡性能提出極致要求。隨著工業(yè)制造、車聯(lián)網、智能電網業(yè)務的發(fā)展，移動通信網絡在支持超低時延的同時，需要支持確定性業(yè)務傳輸。

從IEEE、IETF到3GPP，各標準組織對確定性傳輸有不同的定義，典型業(yè)務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各個領域，包括固網和移動網方面的研究。

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

目前，IEEE TSN工作組已經發(fā)布基本協(xié)議13個，包括同步、可靠、時延和管理4個方面，保證數據傳輸的低時延、低抖動和極低的丟包率，實現(xiàn)確定性網絡傳輸。TSN也已完成大部分的時延控制機制標準制定，包括流量排定、流量整形、資源預留等，能夠實現(xiàn)微秒級的時延和抖動，應用場景包括音頻、車載、工控等。

IETF2015年成立確定性網絡(DetNet)工作組，致力于將基于以太網的確定性技術擴展到廣域IP網絡。DetNet主要關注單個網絡域的場景，或者是緊密關聯(lián)的網絡之間的場景，例如園區(qū)網絡、專用WAN等。

目前，IETF DetNet已經發(fā)布三份RFC標準，工作重點集中在數據面方案，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)的轉發(fā)時延控制，所以無法很好地應用于大規(guī)模網絡。

針對以上問題，IETF積極開展大規(guī)模確定性網絡技術(DIP)的研究，DIP基于確定性的報文調度和端到端時延保證機制，實現(xiàn)IP大網端到端時延確定性和大規(guī)模可擴展性應用。2018年IETF DetNet工作組開始研究DIP，目前已經形成初步的技術方案，包括網絡架構和工作流程，產業(yè)界積極開展仿真驗證，國內網絡5.0聯(lián)盟以及ITU FGNET2030也在積極推進DIP技術。

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)議研究及標準化;2019年，3GPP R17階段陸續(xù)開展Industrial IOT項目研究，開展5G內生確定性機制研究及標準化。

分階段推動6G確定性網絡機制

6G時代是確定性網絡廣泛發(fā)展的時代，將從移動、固定網絡獨立發(fā)展的模式，向跨越融合發(fā)展的模式轉變。移動網絡需要吸收現(xiàn)有固網二層、三層確定性傳輸協(xié)議，實現(xiàn)與固網確定性機制融合，即協(xié)議支持、協(xié)同調度、部署融合。

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

第一階段：實現(xiàn)內生確定性，6G網絡需要不斷學習固網確定性機制，優(yōu)化網絡性能，更新迭代網絡技術，并結合移動網絡自身的特點，適當的進行機制的簡化;

第二階段：實現(xiàn)跨域融合的確定性，從協(xié)議支持、協(xié)同調度、部署融合等方面研究6G網絡與固網的融合;

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轉發(fā)規(guī)律等技術難點，考慮特定場景的專用方案。

“中國移動將與產業(yè)界伙伴共同努力，推動6G網絡確定性技術的研究，使得確定性網絡真正成為垂直行業(yè)產業(yè)升級的核心引擎。”陸璐最后表示。