中国移动陆璐：真正的网络确定性将在6G时代成熟并实现广泛应用
为加快响应国家5g新基建政策，践行央企责任，进一步推动信息产业发展，中国移动近日以“共赢、合作、开放、创新”为主题，举办“创新2020云上科技周”系列活动。
在备受关注的6g系列研讨会上，中国移动研究院网络所副所长陆璐以《确定性技术促进面向6g的极致网络研究》为主题，揭示了确定性技术研究的驱动力，描述了确定性技术研究的现状，同时对6g确定性技术进行展望。
业务需求推动网络向“确定性”演进
陆璐介绍，从网络的演进趋势来看，随着5g to b市场业务的发展，移动通信网络逐渐从服务消费互联网向服务产业互联网转型，也逐渐成为工业互联网、车联网的技术基础。ict和ot的进一步融合促使移动通信网络从提供“尽力而为”的刚性管道，向提供“确定性”的按需定制网络服务演进。
另外，时间敏感类业务对网络性能提出极致要求。随着工业制造、车联网、智能电网业务的发展，移动通信网络在支持超低时延的同时，需要支持确定性业务传输。从ieee、ietf到3gpp，各标准组织对确定性传输有不同的定义，典型业务需求主要集中在有界的时延和低抖动、极高的可靠性，以及端到端高精度的时间同步等四个方面。
确定性技术研究取得阶段性进展
在此背景下，ieee 、ietf和3gpp等各组织均已开启在确定性技术各个领域，包括固网和移动网方面的研究。
ieee 802.1工作组2007年创建音频视频桥接（avb）任务组，其目标是用家庭中的hdml、扬声器和同轴电缆；2012年，ieee 802.1avb任务组更名为时间敏感网络（tsn）任务组，从时间同步、流量调度和整形、可靠性、配置管理四个方面定义了20多个网络协议，具有时间同步、时延保障等机制，成为新一代以太网协议。
目前，ieee tsn工作组已经发布基本协议13个，包括同步、可靠、时延和管理4个方面，保证数据传输的低时延、低抖动和极低的丢包率，实现确定性网络传输。tsn也已完成大部分的时延控制机制标准制定，包括流量排定、流量整形、资源预留等，能够实现微秒级的时延和抖动，应用场景包括音频、车载、工控等。
ietf2015年成立确定性网络（detnet）工作组，致力于将基于以太网的确定性技术扩展到广域ip网络。detnet主要关注单个网络域的场景，或者是紧密关联的网络之间的场景，例如园区网络、专用wan等。
目前，ietf detnet已经发布三份rfc标准，工作重点集中在数据面方案，同时积极推进detnet安全和yang模型等项目。但detnet只做基于ip（3层）的可靠性保障机制，没有基于ip（3层）的转发时延控制，所以无法很好地应用于大规模网络。
针对以上问题，ietf积极开展大规模确定性网络技术（dip）的研究，dip基于确定性的报文调度和端到端时延保证机制，实现ip大网端到端时延确定性和大规模可扩展性应用。2018年ietf detnet工作组开始研究dip，目前已经形成初步的技术方案，包括网络架构和工作流程，产业界积极开展仿真验证，国内网络5.0联盟以及itu fgnet2030也在积极推进dip技术。
3gpp在2018年r16阶段开始vertical lan项目研究，面向工业制造场景，开展5g支持ieee tsn协议研究及标准化；2019年，3gpp r17阶段陆续开展industrial iot项目研究，开展5g内生确定性机制研究及标准化。
分阶段推动6g确定性网络机制
6g时代是确定性网络广泛发展的时代，将从移动、固定网络独立发展的模式，向跨越融合发展的模式转变。移动网络需要吸收现有固网二层、三层确定性传输协议，实现与固网确定性机制融合，即协议支持、协同调度、部署融合。
陆璐表示，真正的网络确定性将在6g时代成熟并实现广泛应用。中国移动将从三个阶段入手，不断推动确定性网络机制成熟。
第一阶段：实现内生确定性，6g网络需要不断学习固网确定性机制，优化网络性能，更新迭代网络技术，并结合移动网络自身的特点，适当的进行机制的简化；
第二阶段：实现跨域融合的确定性，从协议支持、协同调度、部署融合等方面研究6g网络与固网的融合；
第三阶段：实现广域的确定性，突破移动性、空口的确定性、传统的ip转发规律等技术难点，考虑特定场景的专用方案。
“中国移动将与产业界伙伴共同努力，推动6g网络确定性技术的研究，使得确定性网络真正成为垂直行业产业升级的核心引擎。”陆璐最后表示。
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业务需求推动网络向“确定性”演进
陆璐介绍，从网络的演进趋势来看，随着5g to b市场业务的发展，移动通信网络逐渐从服务消费互联网向服务产业互联网转型，也逐渐成为工业互联网、车联网的技术基础。ict和ot的进一步融合促使移动通信网络从提供“尽力而为”的刚性管道，向提供“确定性”的按需定制网络服务演进。
另外，时间敏感类业务对网络性能提出极致要求。随着工业制造、车联网、智能电网业务的发展，移动通信网络在支持超低时延的同时，需要支持确定性业务传输。从ieee、ietf到3gpp，各标准组织对确定性传输有不同的定义，典型业务需求主要集中在有界的时延和低抖动、极高的可靠性，以及端到端高精度的时间同步等四个方面。
确定性技术研究取得阶段性进展
在此背景下，ieee 、ietf和3gpp等各组织均已开启在确定性技术各个领域，包括固网和移动网方面的研究。
ieee 802.1工作组2007年创建音频视频桥接（avb）任务组，其目标是用家庭中的hdml、扬声器和同轴电缆；2012年，ieee 802.1avb任务组更名为时间敏感网络（tsn）任务组，从时间同步、流量调度和整形、可靠性、配置管理四个方面定义了20多个网络协议，具有时间同步、时延保障等机制，成为新一代以太网协议。
目前，ieee tsn工作组已经发布基本协议13个，包括同步、可靠、时延和管理4个方面，保证数据传输的低时延、低抖动和极低的丢包率，实现确定性网络传输。tsn也已完成大部分的时延控制机制标准制定，包括流量排定、流量整形、资源预留等，能够实现微秒级的时延和抖动，应用场景包括音频、车载、工控等。
ietf2015年成立确定性网络（detnet）工作组，致力于将基于以太网的确定性技术扩展到广域ip网络。detnet主要关注单个网络域的场景，或者是紧密关联的网络之间的场景，例如园区网络、专用wan等。
目前，ietf detnet已经发布三份rfc标准，工作重点集中在数据面方案，同时积极推进detnet安全和yang模型等项目。但detnet只做基于ip（3层）的可靠性保障机制，没有基于ip（3层）的转发时延控制，所以无法很好地应用于大规模网络。
针对以上问题，ietf积极开展大规模确定性网络技术（dip）的研究，dip基于确定性的报文调度和端到端时延保证机制，实现ip大网端到端时延确定性和大规模可扩展性应用。2018年ietf detnet工作组开始研究dip，目前已经形成初步的技术方案，包括网络架构和工作流程，产业界积极开展仿真验证，国内网络5.0联盟以及itu fgnet2030也在积极推进dip技术。
3gpp在2018年r16阶段开始vertical lan项目研究，面向工业制造场景，开展5g支持ieee tsn协议研究及标准化；2019年，3gpp r17阶段陆续开展industrial iot项目研究，开展5g内生确定性机制研究及标准化。
分阶段推动6g确定性网络机制
6g时代是确定性网络广泛发展的时代，将从移动、固定网络独立发展的模式，向跨越融合发展的模式转变。移动网络需要吸收现有固网二层、三层确定性传输协议，实现与固网确定性机制融合，即协议支持、协同调度、部署融合。
陆璐表示，真正的网络确定性将在6g时代成熟并实现广泛应用。中国移动将从三个阶段入手，不断推动确定性网络机制成熟。
第一阶段：实现内生确定性，6g网络需要不断学习固网确定性机制，优化网络性能，更新迭代网络技术，并结合移动网络自身的特点，适当的进行机制的简化；
第二阶段：实现跨域融合的确定性，从协议支持、协同调度、部署融合等方面研究6g网络与固网的融合；
第三阶段：实现广域的确定性，突破移动性、空口的确定性、传统的ip转发规律等技术难点，考虑特定场景的专用方案。
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