未來網(wǎng)絡(luò)白皮書一、確定性網(wǎng)絡(luò)背景1.1確定性網(wǎng)絡(luò)概念和特征到2020年全球IP網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備達263億，其中工業(yè)和機器連接達122億，相當于總連接設(shè)備的一半，同時高清和超高清互聯(lián)網(wǎng)視頻約全球互聯(lián)網(wǎng)流量的60%。激增的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶來了大量的擁塞崩潰、數(shù)據(jù)分組延遲、遠程傳輸抖動，傳統(tǒng)以太網(wǎng)用“盡力而為”的方式傳輸數(shù)據(jù)，只能將端到端的時延減少到幾十毫秒。但許多的新興業(yè)務(wù)需要將端到端時延控制在微秒到幾毫秒級，將時延抖動控制在微秒級，將可靠性控制在99.9999%以上。因此，迫切需要建立一種可提供“準時、準確”數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量的新一代網(wǎng)絡(luò)。確定性服務(wù)質(zhì)量可以提供“準時、準確”數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量。五種典型的確定性QoS包括：低時延、低抖動、低丟包率、高帶寬、高可靠。確定性網(wǎng)絡(luò)是提供確定性服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上為多種業(yè)務(wù)提供端到端確定性服務(wù)質(zhì)量保障的一種新技術(shù)。確定性網(wǎng)絡(luò)特征：能夠提供確定性服務(wù)質(zhì)量，靈活切換確定性服務(wù)和非確定性服務(wù)，自主控制提供確定性服務(wù)質(zhì)量的等級，全面賦能產(chǎn)業(yè)升級，支撐大規(guī)模機器通信、機器視覺、遠程操控、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能服務(wù)業(yè)的需求，通信服務(wù)商深入產(chǎn)業(yè)一線定制化彈性供給確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力一體化與多樣化跨域全局協(xié)同。1.2確定性網(wǎng)絡(luò)需求和意義(1)從戰(zhàn)略角度：確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是新一代網(wǎng)絡(luò)通信體系發(fā)展方向，是網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)強國的重要推動力。形成“確定性網(wǎng)絡(luò)+”的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)格局對千行百業(yè)朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的高質(zhì)量發(fā)展方向進一步邁進具有重要意(2)從技術(shù)層面：確定性網(wǎng)絡(luò)是先進技術(shù)的代表，提供確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、構(gòu)建重大網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，為占領(lǐng)信息技術(shù)發(fā)展的制高點提供新的機遇。(3)從場景、產(chǎn)業(yè)角度：確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大規(guī)模落地，可以推動制造業(yè)，物流業(yè)，運輸業(yè)，影視行業(yè)，醫(yī)療行業(yè)，農(nóng)牧業(yè)，服務(wù)業(yè)等網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級。隨著通信、計算機、機械、電子、電氣、自動化等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，全球農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)也呈現(xiàn)出新的發(fā)展動向。為了更好滿足消費市場需求，各個產(chǎn)業(yè)由規(guī)?；a(chǎn)或提供服務(wù)向著定制化生產(chǎn)或提供服務(wù)轉(zhuǎn)變。居民生活水平的不斷提升、消費需求的升級換代，促使各個產(chǎn)業(yè)向著小眾化、多元化、定制化的方向發(fā)展。此外，為了提升生產(chǎn)、服務(wù)能力和效率，三大產(chǎn)業(yè)向著數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型。新興技術(shù)蓬勃發(fā)展；相應(yīng)地，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)企業(yè)的內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、數(shù)據(jù)互通等通信模塊均隨著新技術(shù)的布局而更新迭代?？傊?，產(chǎn)品服務(wù)定制化與產(chǎn)業(yè)升級對確定性網(wǎng)絡(luò)提出具體而多樣的要求。(4)從產(chǎn)品、服務(wù)附加值角度：各產(chǎn)業(yè)廠商和通信廠商希望提高技術(shù)水平、提升生產(chǎn)制造能力、擴大服務(wù)范圍、提升服務(wù)能力和價值，因而對確定性網(wǎng)絡(luò)提出需確定性網(wǎng)絡(luò)為各個產(chǎn)業(yè)廠商、公司、機構(gòu)尋找新的產(chǎn)品和服務(wù)附加值提供契機。各產(chǎn)業(yè)廠商、公司在經(jīng)過“確定性網(wǎng)絡(luò)+”升級后，生產(chǎn)能力、制造能力、服務(wù)能力、產(chǎn)品服務(wù)定制化能力均有大幅提升，進而提升產(chǎn)品服務(wù)附加值，推動各個行業(yè)發(fā)掘新的增長點。確定性網(wǎng)絡(luò)是通信廠商擴大服務(wù)范圍的重要選項。隨著通信廠商管道化發(fā)展，通信產(chǎn)業(yè)鏈上下游各廠商希望能夠為客戶提供差異化、多樣化、個性化的產(chǎn)品和服務(wù)，培育新的收入增長點。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)產(chǎn)值高、升級空間大，通過提供高質(zhì)量的確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，通信廠商得以深入生產(chǎn)經(jīng)營一線，擴展服務(wù)范圍和服務(wù)多樣性。確定性網(wǎng)絡(luò)是提升通信廠商服務(wù)價值的重要依托。確定性網(wǎng)絡(luò)嚴格控制端到端抖動、時延等關(guān)鍵指標，滿足企業(yè)對高質(zhì)量通信的需求。網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)使得通信廠商可以提供差異化的服務(wù)，而高質(zhì)量、差異化的服務(wù)也為通信商帶來新的收益空間。1.3確定性網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(1)占領(lǐng)新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展制高點，在融合網(wǎng)絡(luò)中提供確定性服務(wù)，構(gòu)建LAN/WAN確定性網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)局域、廣域、有線、無線確定性網(wǎng)絡(luò)深度集成、有機融合的布局。賦能通信服務(wù)商為大規(guī)模和超大規(guī)模農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)園區(qū)提供定制化、確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。(2)促進產(chǎn)業(yè)升級、提升消費者體驗。通過確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向升級，形成“確定性網(wǎng)絡(luò)+”的產(chǎn)業(yè)格局，推動各行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品良率、服務(wù)質(zhì)量大幅提升，實現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)定制化轉(zhuǎn)型。二、確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前，確定性網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)關(guān)鍵在于實現(xiàn)確定性時延、抖動、丟包率、帶寬和可靠性等。確定性時延主要通過時鐘同步、頻率同步、調(diào)度整形、資源預(yù)留等機制實現(xiàn)；確定性抖動和丟包率通過優(yōu)先級劃分、抖動消減、緩沖吸收等機制實現(xiàn)；確定性帶寬通過網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計算等技術(shù)實現(xiàn)；確定性可靠性通過多路復(fù)用、包復(fù)制與消除、冗余備份等技術(shù)實現(xiàn)。在確定性帶寬保障方面，F(xiàn)lexE通過接口技術(shù)在物理層和鏈路層之間插入中間層，實現(xiàn)業(yè)務(wù)速率和物理通道速率的解耦，提供比傳統(tǒng)以太網(wǎng)更加靈活的帶寬顆粒度，支撐高速大端口400GE、1TE等演進。通過靈活的物理接口捆綁和邏輯接口劃分，提供子速率承載、硬管道及隔離等機制，構(gòu)建智能端到端鏈路，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，支撐帶寬資源彈性靈活的分配和保障。在無線確定性方面，5G通過高可靠通信技術(shù)，有望實現(xiàn)99.9999%的確定性連接可靠性，通過網(wǎng)絡(luò)切片實現(xiàn)確定性帶寬保證，借助低延遲技術(shù)和邊緣計算等實現(xiàn)端到端確定性控制?；陟`活以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)切片方案能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬按需靈活分配，并且專用硬管道能夠?qū)崿F(xiàn)安全、低時延的服務(wù)質(zhì)量。靈活以太網(wǎng)技術(shù)能夠通過PHY/MAC層協(xié)同調(diào)度實現(xiàn)時隙交換以保證時延、提高帶寬利用率，也能夠與SDN技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)對L1層的傳輸控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)調(diào)整。FlexE技術(shù)旨在實現(xiàn)業(yè)務(wù)速率與物理通道速率的解耦，多個客戶端可以共享FlexE組中物理通道的總速率。Shim層將業(yè)務(wù)邏輯層和物理層隔開，在FlexE1.0標準中可以把FlexE組中的每個100GEPHY劃分成20個時隙的數(shù)據(jù)承載通道，每個PHY所對應(yīng)的這一組時隙被稱為一個sub-calendar,其中每個時隙對應(yīng)的帶寬為5Gbps。根據(jù)客戶端和FlexE組的映射(1)鏈路捆綁：將多個物理通道捆綁起來，形成一個總速率的邏輯通道，利用多個低速率物理管道來支持更高的速率的客戶端，實現(xiàn)大流量的業(yè)務(wù)傳輸，可以替代LAG或ECMP并且能夠避免哈希算法帶來的低效率。(3)通道化：客戶業(yè)務(wù)在多條物理通道上的多個時隙傳遞，分布在多條不同物理通道的多個時隙上，多個客戶共享多個物理通道?？蛻魳I(yè)務(wù)在FlexE上傳遞時，根據(jù)實際情況選擇不同的時隙組合，合理利用物理通道帶寬。2.1.1FlexE架構(gòu)在FlexE中，主要包含Client,Shim和Group三種組件。FlexEClient指的是對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的各種用戶接口，與現(xiàn)有IP/Ethernet網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)接口一致，F(xiàn)lexEClient可根據(jù)帶寬需求靈活配置，支持各種速率的以太網(wǎng)MAC數(shù)據(jù)流，并通過64B/66B的編碼的方式將數(shù)據(jù)流傳遞至FlexEShim層。FlexEGroup本質(zhì)上就是IEEE802.3標準定義的各種以太網(wǎng)PHY層，由于重用了現(xiàn)有IEEE802.3定義的以太網(wǎng)技術(shù)，使得FlexE架構(gòu)得以在現(xiàn)有以太網(wǎng)MAC/PHY基礎(chǔ)上進一步增強。Shim作為核心部件，是映射或反映射client和group,實現(xiàn)client對group的多路復(fù)用以及group到client的解復(fù)2.1.2FlexE技術(shù)FlexEShim層通過對64/66編碼后的客戶端業(yè)務(wù)流進行時隙排列、成員分發(fā)和開銷插入三個步驟實現(xiàn)FlexE速率與物理通道解耦的核心功能，其實現(xiàn)客戶業(yè)務(wù)承載的工作流程就是Shim層實現(xiàn)多路復(fù)用的過程。FlexEShim層通過Overhead提供帶內(nèi)管理通道，支持在對接的兩個FlexE接口之間傳遞配置管理信息，實現(xiàn)鏈路的自動協(xié)商建立。開銷幀中，第一個OverheadSlot中包含“0x4B”的控制字符與“0x5”的“OCode”字符等信息。在信息傳送過程，對接的兩個FlexE接口之間通過控制字符與"OCode"字符的匹配確定第一個開銷幀，從而在二者之間建立了一個獨立于綠色Slot的數(shù)據(jù)通道之外的管理信息通道，實現(xiàn)對接的兩個接口之間配置信息的預(yù)先協(xié)商等。FlexE的帶內(nèi)管理還可以交互兩個接口之間的鏈路狀態(tài)信息，傳遞RPF2)calendar結(jié)構(gòu)FlexEShim使用calendar將FlexE組的每個PHY的subcalendar上為5G,每100G的FlexE組可以分為20個時隙，每個時隙都能夠容納一個66比特塊。支持兩種calendar配置："A”和“B"calendar配置。提供這兩個calendar配置是為了方便重新配置。FlexE通過為每一個Client提供Slot/Calendar配置可更改機制，實現(xiàn)所需帶寬的動態(tài)調(diào)整。FlexE中，對接的兩個接口之間通過開銷管理通道實時傳遞體現(xiàn)Client在Group中映射關(guān)系的兩種不同Calendar配置信息：A和B (分別由“0”或“1”bit表示)。兩組CalendarA/B可以動態(tài)切換，從而實現(xiàn)對應(yīng)Client的帶寬可調(diào)整。任意一個Client的帶寬在兩組CalendarA/B之間可能是不同的，通過切換，并進一步結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用控制可以實現(xiàn)無損帶寬調(diào)整。CalendarA/B的切換通過開銷管理通道內(nèi)嵌的Request/Acknowledge機制實現(xiàn)。(2)交叉?zhèn)鬏擣lexE一層交叉是FlexE的一個重要應(yīng)用，用于數(shù)據(jù)中繼過程中減少數(shù)據(jù)的傳輸時延。FlexE一層交叉是指一個FlexE組接收端收到的數(shù)據(jù)不通過FlexE客戶端(Client)進入到MAC層，而是直接從FlexE客戶端轉(zhuǎn)發(fā)到另一送，途徑的交換機為P,數(shù)據(jù)到達P時不會將數(shù)據(jù)傳向MAC層，而是通過交叉?zhèn)鬏數(shù)姆绞街苯訌腟him層傳向下一個節(jié)點，并在到達目的接收端再解碼上傳數(shù)據(jù)。這種交叉?zhèn)鬏數(shù)姆绞绞菍崿F(xiàn)端到端FlexEtunnel的核心，是構(gòu)成由于在FlexE中，數(shù)據(jù)通過一個端到端的“隧道”直接進過MAC層所獲取的信息決定下一跳的轉(zhuǎn)發(fā)，所以FlexEtunnel技術(shù)的實現(xiàn)需要額外的信息來進行傳輸管道的端到端監(jiān)控和數(shù)據(jù)的傳輸控制，因此在FlexE中加入了攜帶OAM(Operation,AdministrationandMaintenance,運行管理和維護)的信息塊。OAM是一個特殊的信息塊，是基于IEEE802.3碼塊的擴展，符合64/66編碼規(guī)范，并且具備特殊的標志，可以在接收端被識別和提取?！?+1”保護模式允許數(shù)據(jù)同時在兩條tunnel中傳輸，并在傳輸目的點同時檢測兩條tunnel的數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，從傳輸質(zhì)量高的tunnel中接收客戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)?！?:1”保護模式存在兩條承載通道tunnel:主通道tunnel和備通道tunnel。在正常工作時，客戶業(yè)務(wù)在主通道tunnel傳輸，備通道tunnel可以傳輸?shù)蛢?yōu)先級客戶業(yè)務(wù)。當主通道tunnel出現(xiàn)故障時，發(fā)送到和接收端協(xié)商并決策，同時將客戶從主通道tunnel切換到備通道tunnel中傳輸。根據(jù)網(wǎng)元在網(wǎng)絡(luò)中的位置，TSN架構(gòu)中的核心元素可以分為網(wǎng)關(guān)、橋設(shè)設(shè)備三個角色。網(wǎng)關(guān)設(shè)備主要部署于TSN域邊緣，實現(xiàn)跨層及跨異構(gòu)域之間的互通。網(wǎng)橋設(shè)備主要部署于TSN域內(nèi)部，實現(xiàn)域內(nèi)的互聯(lián)互通。(1)時間同步機制精準的網(wǎng)絡(luò)時間同步是實現(xiàn)確定性網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，在TSN協(xié)議中，IEEE802.1AS和更新的修訂版本IEEE802.1AS-REV可以實現(xiàn)亞微秒級的時間同步。gPTP協(xié)議通過BMCA算法建立主從結(jié)構(gòu)形成gPTP域，然后選出最精確的時鐘源作為GrandMaster時鐘。在gPTP域內(nèi)，主時鐘和從時鐘之間不斷傳遞時間信息，并將時間與GM時鐘進行同步。IEEE802.1AS-REV增加了在多個時域進行時間同步的功能和冗余的能力，既能在某域內(nèi)GM時鐘發(fā)生故障時實現(xiàn)快速切換到其他域的功能，還能提高時間測量精度。(2)網(wǎng)絡(luò)流量整形機制為了實現(xiàn)確定延遲，TSN利用幀搶占和流量整形機制在以太網(wǎng)鏈路中實現(xiàn)確定的傳輸路徑，流量整形機制通過為高優(yōu)先級流量提供確定的傳輸時隙來提供確定的傳輸時延，避免突發(fā)流量造成的重傳和丟包的影響。為了減少低優(yōu)先級流量對高優(yōu)先級流量的干擾，IEEE802.1Qbu幀搶占機制允許高優(yōu)先級的流量打斷低優(yōu)先級流量的傳輸，幀搶占造成的低優(yōu)先級幀中斷只發(fā)生在鏈路層，在下一個網(wǎng)橋的接口處，被中斷的幀會被重新整合成完整的幀。Qbu顯著減小保護頻帶的字節(jié)數(shù)。(3)資源預(yù)留機制資源預(yù)留機制有分布式和集中式兩種。IEEE802.1Qat流預(yù)留協(xié)議基于TSN流的資源要求和當前網(wǎng)絡(luò)可用資源規(guī)定了準入控制架構(gòu)，通過多址注冊協(xié)議，使用48位擴展唯一標識符來識別和注冊業(yè)務(wù)流，為AVB流提供足夠的資源預(yù)留。由于Qat采用分布式的注冊和預(yù)留方式，注冊請求的變更有可能使網(wǎng)絡(luò)過載從而導(dǎo)致關(guān)鍵流量類的延遲。IEEE802.1Qcc通過減小預(yù)留消息的大小和頻率來改善SRP,使更新僅由鏈路狀態(tài)或預(yù)留改變觸發(fā)。Qcc提供了一套集中式的全局管理和控制網(wǎng)絡(luò)的工具，可通過遠程管理協(xié)議執(zhí)行資源預(yù)留，調(diào)度和其他配置。隨著更多業(yè)務(wù)流共存以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加，數(shù)據(jù)庫成比例地增加，SRP和MRP由于注冊流狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)庫有限而無法擴展到具有實時性IACS應(yīng)用的大型網(wǎng)絡(luò)。本地鏈路預(yù)留協(xié)議在點對點鏈路的兩端之間有效地復(fù)制MRP數(shù)據(jù)庫，并在網(wǎng)橋報告新的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)時逐步復(fù)制更改。LRP還提供清除過程，當此類數(shù)據(jù)庫的源無響應(yīng)時，刪除復(fù)制的數(shù)據(jù)庫。(4)配置TSN流量TSN流會根據(jù)應(yīng)用需求在以太網(wǎng)報頭中的802.1QVLAN標記中的PCP和VID中定義流的不同優(yōu)先級。TSN中有多個流管理標準，包括IEEE802.1CB,802.1Qca,802.1Qci,負責(zé)提供路徑冗余，多路徑選擇以及隊列過濾。盡管標準以太網(wǎng)可以通過生成樹協(xié)議提供冗余能力，但是對于實時IACS應(yīng)用而言，在發(fā)生故障時的收斂時間太慢。因此，F(xiàn)RER在不相交的路徑上發(fā)送關(guān)鍵流量的重復(fù)副本，用于主動實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)冗余，代價是額外的帶寬消耗。DetNet工作組主要研究在單一管理控制下或在一個封閉的管控組內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)確定性保障，如園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、專用廣域網(wǎng)。DetNet目的是實現(xiàn)沿多跳路徑轉(zhuǎn)發(fā)，具有確定性延遲、可控的低丟包率與高可靠性，側(cè)重于IP層調(diào)度保障，目標在于將確定性網(wǎng)絡(luò)通過IP/MPLS等技術(shù)擴展到廣域網(wǎng)上，IETF相關(guān)標準體系正在不斷演進中。DetNet主要思想借鑒TSN的機制和架構(gòu)，提供三層端到端的確定性方案。DetNet允許單播或多播流的確定性轉(zhuǎn)發(fā)以及DetNet流與其他業(yè)務(wù)流共網(wǎng)傳輸。實現(xiàn)方法主要包括資源預(yù)留、釋放/重用閑置網(wǎng)絡(luò)資源、集中控制、顯性路由、抖動消減、擁塞保護、多徑路由等。通過網(wǎng)卡完成DetNet相關(guān)的數(shù)據(jù)封裝，如流ID、Sequence封裝。DetNet編制的標準文件將兼容在IEEE802.1TSN工作組和其他IETF工作組的相關(guān)確定性網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議。2.3.1DetNet架構(gòu)DetNet通過邊緣路由的時延抖動測量、骨干路由的確定路徑與資源預(yù)留以及端到端顯式路由與無縫冗余實現(xiàn)終端業(yè)務(wù)流的三層確定性傳輸。DetNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過資源預(yù)留、冗余保障，為DetNet提供了可靠的確定性服務(wù)。未使用的預(yù)留資源可以用于非DetNet數(shù)據(jù)流的傳輸，實現(xiàn)不同優(yōu)先級業(yè)務(wù)流共網(wǎng)傳輸。DetNet數(shù)據(jù)平面的概念模型，其包含應(yīng)用源/目的子層、DetNet服務(wù)子層、DetNet轉(zhuǎn)發(fā)子層和低層級網(wǎng)絡(luò)。DetNet服務(wù)子層是負責(zé)特定DetNet服務(wù)的層，而DetNet傳輸子層負責(zé)可選地通過底層網(wǎng)絡(luò)提供的路徑為DetNet流提供擁塞保護。DetNet可以有多個分層拓撲，其中每個下層拓撲為更高層拓撲服務(wù)。DetNet節(jié)點之間相互連接形成子網(wǎng)絡(luò)，這些低層級網(wǎng)絡(luò)可以通過兼容服務(wù)支持DetNet流量。DetNet服務(wù)子層包含數(shù)據(jù)包排序、冗余消除、流復(fù)制、流合并、數(shù)據(jù)包編碼與數(shù)據(jù)包解碼；DetNet轉(zhuǎn)發(fā)子層包含資源分配與顯式路由。操作、管理和維護可以利用帶內(nèi)和帶外信令，驗證應(yīng)用業(yè)務(wù)流服務(wù)是否在QoS配置錯誤。主動和混合OAM需要額外的帶寬來執(zhí)行DetNet域的故障管理和性DetNet控制器平面中CPF是控制器的核心部件，負責(zé)計算用于網(wǎng)絡(luò)平面的確定性路徑。CPFs將業(yè)務(wù)流分布在不同確定的DetNet節(jié)點上進行部署，使之滿足流約束條件，并優(yōu)化總體調(diào)度成本。DetNet節(jié)點向CPF公開它們的能力和物理資源，CPF則可以借助這些信息通過南向接口拓撲的動態(tài)感知進行自動更新。DetNet節(jié)點之間與終端系統(tǒng)可以交換關(guān)于路徑狀態(tài)的信息。DetNet具有時鐘同步、零擁塞損失可靠性與安全性特點。同時，DetNet致力于將超低延遲和高可靠性的服務(wù)擴展到三層網(wǎng)絡(luò)，以及正常業(yè)務(wù)流量與DetNet流共網(wǎng)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)。因此，基于DetNet的技術(shù)實現(xiàn)目標，其需要滿足以下三點(1)時鐘同步和頻率同步DetNet的時鐘同步可以利用IEEE802.1AS實現(xiàn)，也可以參考IEEE1588v2PTP實現(xiàn)頻率同步。但是，目前IETF還沒有針對DetNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時鐘同步的選擇具體規(guī)范。(2)零擁塞損失與可靠性DetNet中的ULL特性和零擁塞損失通過排隊算法、緩沖區(qū)預(yù)留和包搶占實現(xiàn)。DetNet為了得到更低的抖動，其不僅需要有端到端時延的上界限制，還需要對時延下界進行控制以實現(xiàn)對抖動的限制要求。抖動減小的技術(shù)實現(xiàn)方式可以通過全局亞微秒級時鐘同步或計算應(yīng)用程序包的執(zhí)行時間字段來實現(xiàn)。為了保證DetNet的可靠性，通過采用過濾器與相應(yīng)策略來檢測報文的故障和錯誤。當檢測到故障時，將中斷傳輸并進行調(diào)整。此外，在DetNet中還應(yīng)用分組復(fù)制和消除技術(shù)來實現(xiàn)可靠性。(3)安全性安全性能的考慮是DetNet的一個重要基本特性。為了實現(xiàn)DetNet資源的請求與控制安全性，應(yīng)該對連接到DetNet域的設(shè)備使用認證和授權(quán)，以確保參數(shù)的管理配置被限制在授權(quán)的設(shè)備上。DetNet的控制分為集中式控制和分布式控制。對于集中控制DetNet,流量工程網(wǎng)絡(luò)的抽象和控制被用于安全保障的實現(xiàn)。對于分布式控制的DetNet,其安全性是通過部署的DetNet協(xié)議的安全結(jié)合技術(shù)指標需求，根據(jù)目前輸出DetNet工作組草案、DetNet數(shù)據(jù)平面方案以及數(shù)據(jù)流信息模型等相關(guān)標準文件，DetNet標準技術(shù)應(yīng)用流。應(yīng)用流是通過DetNet流所承載的在非DetNet感知終端系統(tǒng)之間傳送的有效負載。應(yīng)用流不包含任何與DetNet相關(guān)的屬性，也對DetNet節(jié)點沒有特定的要求。DetNet轉(zhuǎn)發(fā)流。DetNet-f-flow具有DetNet流的具體格式，它只需要DetNet轉(zhuǎn)發(fā)子層提供的資源分配特性。2)資源管理DetNet服務(wù)流。作為一種DetNet流的特定格式。DetNet-s-flow只需要DetNet服務(wù)子層提供的業(yè)務(wù)保護特性即可。DetNet服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)流。DetNet-sf-flow在轉(zhuǎn)發(fā)過程中需要同時具備DetNet業(yè)務(wù)子層和轉(zhuǎn)發(fā)子層的功能。為了實現(xiàn)準確的流檢測和識別，必須對各種流屬性映射進行標準化。對于DetNet流在不同域之間的轉(zhuǎn)發(fā)，中繼節(jié)點都需要獲取與流類型和相應(yīng)屬性相關(guān)的上層信息。DetNet模糊了網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層的界限，二層網(wǎng)絡(luò)可以通過流ID和DetNet控制字識別DetNet流類型和對應(yīng)屬性相關(guān)的上層信息。DetNet流需要標準化跨層或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的流屬性映射。DetNet能夠在各種支持DetNet的網(wǎng)絡(luò)實體之間實現(xiàn)無縫配置和重配置，草案定義了DetNet分布式、集中式和混合式的配置模型及其相關(guān)屬性，還介紹了在集中配置模型中傳遞網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)的YANG模型。DetNet配置的模型包含分布式、集中和混合式配置模型。在分布式配置模型中，UNI信息通過DetNetUNI協(xié)議發(fā)送，分布式的DetNet控制平面將UNI和配置信息傳播到每個數(shù)據(jù)平面實體，控制信息通過IGP和RSVP-TE等協(xié)議來執(zhí)行。的IEEE802.1Qcc集中式配置模型。對于混合配置方法，在控制平面內(nèi)采用分布式協(xié)議和集中式協(xié)議相結(jié)合的方式來模型定義了一個DetNetYANG模型，用于傳遞網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)。在資源管理方面，DetNet有集中式和分布式這2種路徑設(shè)置方式。集中路徑設(shè)置類似于IEEETSN的集中管理模型，利用PCE和基于分組的IP或非IP網(wǎng)絡(luò)的信息傳播來實現(xiàn)全局網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。分布式路徑設(shè)置利用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議流量工程提出了類似于802.1Qat、802.1Qca和MRP信令協(xié)議的初始設(shè)計規(guī)范。3)網(wǎng)絡(luò)資源告知與部署為了補充DetNet流量控制機制，每個節(jié)點需要有和附近網(wǎng)絡(luò)共享網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的能力。例如共享當前節(jié)點的資源使用狀態(tài)、鄰居節(jié)點及其關(guān)系的屬性等。目前還沒有規(guī)定如何實現(xiàn)這種能力，但是這對于全局規(guī)劃流量、實現(xiàn)確定性網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。DetNet流的大多數(shù)控制功能遵循與IEEETSNTG確定性流相同的原則，但關(guān)鍵的集成機制存在一些區(qū)別，分別體現(xiàn)在DetNet數(shù)據(jù)平面、DetNet流量工程以及流控制規(guī)則。DetNet數(shù)據(jù)平面主要分為服務(wù)層和傳輸層。服務(wù)層可以應(yīng)用分組排序、流復(fù)制/重復(fù)消除、分組編碼等，而傳輸層可以應(yīng)用擁塞保護機制和顯式路由。DetNet可以有幾個分層的DetNet拓撲結(jié)構(gòu)，其中每個較低的層為較高層提供服務(wù)。此外，DetNet節(jié)點相互連接，形成子網(wǎng)絡(luò)。目前，對于DetNet服務(wù)和傳輸層協(xié)議，有各種各樣的協(xié)議和技術(shù)選項正在考慮之中。2)DetNet流量工程：IETF流量工程架構(gòu)和信令工作組考慮將流量工程架構(gòu)用于分組和非分組網(wǎng)絡(luò)，定義控制和管理DetNet流的關(guān)鍵概念、功能以及不同層面之間的關(guān)系，使用戶和操作員可以動態(tài)地輕松控制、測量和管理流，還引入了QoS參數(shù)的快速恢復(fù)和確定性邊界。DetNetWG采用類似于軟件定義網(wǎng)絡(luò)范例的方法，為DetNet起草了一套TE架構(gòu)，與IEEETSN的802.1Qcc管理方案和集中式SDN方法具有相似之處。整個架構(gòu)分為應(yīng)用層面、控制層面和網(wǎng)絡(luò)平面，并且在控制層面對DetNet流進行全局規(guī)劃。一般來種高度可擴展、可編程和通用即插即用的方案，其網(wǎng)絡(luò)功能和配置便于進行實現(xiàn)和擴展。3)流控制規(guī)則：流控制規(guī)則主要包含流量排隊、整形、調(diào)度和搶占。通過定義流控制規(guī)則，以實現(xiàn)確定性的有邊界延遲和包丟失。流量控制通常包括準入控制和網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留，即帶寬和緩沖區(qū)空間的分配。DetNet流量控制將利用IEEE802.1TSN隊列傳形TAS、循環(huán)排隊和轉(zhuǎn)發(fā)整形CQF、異步流量整形ATS和幀搶占等技術(shù)。DetNet流完整性包含數(shù)據(jù)包的復(fù)制與消除、執(zhí)行異質(zhì)性、故障緩和等技術(shù)。1)數(shù)據(jù)包復(fù)制與消除：數(shù)據(jù)包分制和消除功能PREF與TSNTG802.1CB標準有一些相似之處，它源于IETFHSR和PRP機制。PREF在DetNet服務(wù)層中有數(shù)據(jù)包信息排序、復(fù)制、消除三大功能。其中，數(shù)據(jù)包排序功能是給屬于一個DetNet流的每個數(shù)據(jù)包加上一次序列號或時間戳，這些序列號用于檢測數(shù)據(jù)包丟失以及進行重新排序。復(fù)制功能讓流在源進行復(fù)制，采用顯式的源路由使一個DetNet流通過兩條不相交的路徑轉(zhuǎn)發(fā)到同一個目的地。消除功能主要是在路徑上的任何節(jié)點執(zhí)行冗余消除，目的是為下游的其他流量節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，通常在網(wǎng)絡(luò)邊緣或接收端執(zhí)行。在接收到數(shù)據(jù)流后，端口有選擇地將復(fù)制的流組合在一起，根據(jù)數(shù)據(jù)包的序列號對數(shù)據(jù)包進行逐包選擇并丟棄。PREF是一種主動減少甚至消除丟包的措施。2)執(zhí)行異質(zhì)性：網(wǎng)絡(luò)將75%的可用帶寬用于DetNet流。但是，為了保持較高的帶寬利用率，任何為DetNet流保留但未被利用的帶寬都可以分配給非DetNet流。因此，DetNet的架構(gòu)模型確保了不同的服務(wù)和應(yīng)用程序之間的適當共存。3)故障緩和：為了減少了各種可能故障，除了數(shù)據(jù)包流復(fù)制和帶寬識別，DetNet網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計需要具有一定強度的魯棒性。減少DetNet流中斷的關(guān)鍵機制之一是應(yīng)用類似于IEEE802.1Qci(PSFP)的過濾器和策略，它可以檢測行為不當?shù)牧?，并可以標記超過規(guī)定流量的流。此外，DetNet故障緩解機制可以根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則采取行動，例如丟棄數(shù)據(jù)包、關(guān)閉接口或完全丟棄DetNet流。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面向未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度服務(wù)于全行業(yè)的演進方向之一，特別是面向機器互聯(lián)的高精度應(yīng)用。在未來，會有大量的智能機器接入網(wǎng)絡(luò)，“面向機器的通信"將產(chǎn)生許多新型網(wǎng)絡(luò)功能需求。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對象和服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變使得“大帶寬等于高質(zhì)量”的假設(shè)不再普遍適用，信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臏蕰r性和網(wǎng)絡(luò)層的確定性成為了未來網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵需求之一。DIP技術(shù)是華為和紫金山實驗室共同提出的一種新穎的三層確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)，在數(shù)據(jù)面上引入周期調(diào)度機制進行轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新突破，在控制面提出免編排的高效路徑規(guī)劃與資源分配算法，真正實現(xiàn)大規(guī)?？蓴U展的端到端確定性低時延網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。DIP在傳統(tǒng)IP的基礎(chǔ)之上引入周期轉(zhuǎn)發(fā)的思想，通過控制每個數(shù)據(jù)包在每跳的轉(zhuǎn)發(fā)時機來減少微突發(fā)，消除長尾效應(yīng)，最終實現(xiàn)端到端時延確定性。DIP技術(shù)可以保證在最差情況下的端到端時延依然有界，且最差時延與最好時延之間的差距僅為2T。在核心節(jié)點上進行標簽交換和周期轉(zhuǎn)發(fā)聚合調(diào)度，解決了傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)累積問題，實現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)的端到端確定性低時延和微秒級抖動。此外DIP技術(shù)中核心節(jié)點無逐流狀態(tài)，設(shè)備之間不需要精準時間同步，因此具有良好的大網(wǎng)可擴展性。2.4.1DIP理論分析與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)演算理論提供了一種計算網(wǎng)絡(luò)端到端延時上限的方法，在給定網(wǎng)絡(luò)拓撲、每個節(jié)點的服務(wù)曲線、所有流的流量到達曲線和端到端路徑的條件下，即可計算得到端到端的最壞排隊時延。疊加鏈路時延，即可得到端到端時延上限。基于網(wǎng)絡(luò)演算理論，學(xué)術(shù)界已經(jīng)證明：對于通用場景，傳統(tǒng)的IP統(tǒng)計復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)方式能夠給出的端到端時延上限極差，甚至沒有上限。具體而言，當網(wǎng)絡(luò)直徑為h時，僅當網(wǎng)絡(luò)帶寬最大利用率<1/(h-1)時，可以得到時延上限，且時延上限隨跳數(shù)增長很快；當≥1/(h-1)時，沒有時延上限。傳統(tǒng)IPDiffServ端到端時延上限為：else,d→其中，為最大鏈路利用率，e為最大節(jié)點處理時延，為最大初始突發(fā)度串行化時延(流初始突發(fā)總和除以鏈路帶寬),h為端到端跳數(shù)。此結(jié)論并不限定于盡力而為(Best-effort)轉(zhuǎn)發(fā)，還包括采用了區(qū)分優(yōu)先級(DiffServ)的轉(zhuǎn)發(fā)模式，對于最高優(yōu)先級仍然有效。確定性IP技術(shù)在統(tǒng)計復(fù)用的基礎(chǔ)上，采用周期性的整形和調(diào)度機制，在微觀上形成了周期間的隔離，避免了微突發(fā)及其逐跳累積，打破了網(wǎng)絡(luò)演算中：“流量到達曲線的突發(fā)增大→初始服務(wù)延時增大，初始服務(wù)延時增大→流量離開曲線的突發(fā)增大"的惡性循環(huán)，使得時延隨跳數(shù)線性緩慢增長，且端到端抖動上限恒定。DIP的端到端時延上限為：DIP通過周期精確整形和調(diào)度，避免微突發(fā)，每跳時延確定，端到端時延是跳數(shù)的線性關(guān)系，可實現(xiàn)端到端微秒級確定性。1)準入控制。確定性IP網(wǎng)絡(luò)入口邊緣節(jié)點的控制面應(yīng)記錄每條流的資源預(yù)留狀態(tài)，狀態(tài)信息包括流標識、預(yù)留帶寬、開始時間和結(jié)束時間。入口邊緣節(jié)點通過資源預(yù)留結(jié)果，可以決定確定性流是否被允許進入網(wǎng)絡(luò)進行確定性轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)流的資源預(yù)留狀態(tài)可以被動態(tài)的刷新，實現(xiàn)資源預(yù)留續(xù)期。2)路徑規(guī)劃和資源預(yù)留。數(shù)據(jù)流傳輸確定性路徑規(guī)劃實現(xiàn)，可基于分布式路由算法或者集中式路徑計算，為數(shù)據(jù)流進行傳輸路徑規(guī)劃，并支持預(yù)先沿途進行必要的確定性資源預(yù)留。DIP技術(shù)使用一種可擴展的、易實現(xiàn)的、小緩存的穩(wěn)定低排隊時延的轉(zhuǎn)發(fā)面架構(gòu)[20]。其技術(shù)要求為：①網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需將時間劃分為等長的周期，數(shù)據(jù)包按照周期進行排隊和轉(zhuǎn)發(fā)。即被指定在同一周期從發(fā)送節(jié)點發(fā)送出去的報文，在接收節(jié)點被調(diào)度到指定的同一周期進行下一跳轉(zhuǎn)發(fā)。②對某周期的報文，首節(jié)點和尾節(jié)點上的發(fā)送周期的時間差應(yīng)保持穩(wěn)定，即周期編號差值保持固定。但具體報文在周期內(nèi)被發(fā)送的確切時間可以不固定。為確定性流預(yù)留資源后，需要在數(shù)據(jù)面完成路徑綁定和確定性周期轉(zhuǎn)發(fā)功能。1)路徑綁定功能。確定性IP傳輸?shù)馁Y源預(yù)留體現(xiàn)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的節(jié)點上。因此，后續(xù)的數(shù)據(jù)報文傳輸需要綁定該路徑。路徑綁定技術(shù)可以與標簽攜帶技術(shù)耦合。2)確定性周期轉(zhuǎn)發(fā)功能。入口邊緣節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)報文被發(fā)出的時間，將時間周期編號嵌入到報文中。中間節(jié)點收到報文后，依據(jù)周期映射進行確定性周期轉(zhuǎn)發(fā)，使得數(shù)據(jù)報文發(fā)出時攜帶本地時間周期編號，直到數(shù)據(jù)報文被送達出口邊緣節(jié)點。2.5確定性WiFi(DetWiFi)DetWiFi由三個組件組成：數(shù)據(jù)包隊列，任務(wù)調(diào)度程序和系統(tǒng)狀態(tài)容器(SSC)。DetWiFi中有兩個數(shù)據(jù)包隊列：發(fā)送隊列(Tx隊列)和接收隊列(Rx隊列)。數(shù)據(jù)包準備發(fā)送后，將它們放入發(fā)送隊列中，等待適當?shù)臅r隙，然后將其發(fā)送給驅(qū)動程序進行發(fā)送。類似地，當從較低層接收到數(shù)據(jù)包時，它們將被存儲在接收隊列中。任務(wù)計劃程序用于計劃任務(wù)并控制DetWiFi的行為，包括發(fā)送信標，時隙循環(huán)和網(wǎng)絡(luò)加入。這些任務(wù)根據(jù)任務(wù)的緊急程度按優(yōu)先級進行區(qū)分，任務(wù)調(diào)度程序?qū)⑹紫葓?zhí)行高優(yōu)先級任務(wù)，而不是低優(yōu)先級任務(wù)。SSC由時隙表，鄰居表和計時器組成：時隙表記錄了時隙循環(huán)序列，該序列是在管理者加入網(wǎng)絡(luò)時從其獲取的；鄰居表用于存儲鄰居信息，該信息在鄰居信標中公告；計時器負責(zé)維護DetWiFi的時間信息；并且大多數(shù)任務(wù)是由幾個計時器觸發(fā)的。2.5.2DetWiFi技術(shù)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛的標準技術(shù)如WirelessHART、WIA-PA和ISA100.11a,都不能同時提供工業(yè)控制所需的極低時延和高可靠性通信。為使無線網(wǎng)絡(luò)滿足時間敏感業(yè)務(wù)的傳輸要求，目前主流的方法是設(shè)計無線網(wǎng)絡(luò)中的實時傳輸調(diào)度方法，將端到端的實時傳輸時延問題建立成具有時延限制的數(shù)學(xué)模型，再進行分析求解；此外，在多跳網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中采用靈活高效的實時路由算法，將沖突時延、數(shù)據(jù)傳輸成功率等納入路由決策也能在一定程度上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時可靠傳輸。在工業(yè)安全監(jiān)測等實時性要求嚴苛的場景中，對MAC協(xié)議的改進設(shè)計來滿足非周期關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的及時接入信道與立即傳輸，能大幅縮短關(guān)鍵數(shù)據(jù)的端到端時延；設(shè)備間的相互協(xié)作通信是提高通信可靠性的有效方法，協(xié)作通信結(jié)合改進的MAC協(xié)議能有效實現(xiàn)時間敏感數(shù)據(jù)的低時延和高可靠傳輸。另外，對現(xiàn)有的IEEE802.11協(xié)議進行改進，使其具有可靠性和實時性能以適用于時間敏感的高速工業(yè)應(yīng)用；由IEEE802.11ax定義的下一代WiFi更是引入了一些確定性關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸增強功能，以提高對時間敏感的工業(yè)自動化應(yīng)用的支持。2.65G確定性網(wǎng)絡(luò)(5GDN)確定性技術(shù)的發(fā)展與業(yè)務(wù)的實際部署與演進相輔相成。隨著近年5G的快速商用部署并逐步深入行業(yè)數(shù)字化，5G確定性網(wǎng)絡(luò)也在商業(yè)項目中得到驗證，并反向推動技術(shù)的進一步升級。而且由于5G網(wǎng)絡(luò)涉及到無線接入網(wǎng)、傳輸承載網(wǎng)、核心網(wǎng)等不同部分，因此前文中闡述的TSN、DetNet等技術(shù)也會通過3GPP標準版本逐步迭代并深入的集成到5G確定性網(wǎng)絡(luò)中。5G確定性網(wǎng)絡(luò)是指利用5G網(wǎng)絡(luò)資源打造可預(yù)期、可規(guī)劃、可驗證，有確定性傳輸能力的移動專網(wǎng)，提供差異化的業(yè)務(wù)體驗。因5G在國民經(jīng)濟中戰(zhàn)略作用，整體業(yè)界以及政府對5G及5GDN十分重視和支持。此外，5GDN有助于強化5G網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)消費者到服務(wù)公司和組織?；?GDN,5G可以為垂直行業(yè)提供確定性和差異化的體驗。這將使無線網(wǎng)絡(luò)不僅可以向公眾普遍提供服務(wù)，而且還可以為垂直行業(yè)提供虛擬專用網(wǎng)絡(luò)以驅(qū)動其數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并具有靈活的業(yè)務(wù)編排和調(diào)度功能。確定性服務(wù)管理用于客戶或運營商輸入業(yè)務(wù)需求，管理網(wǎng)絡(luò)切片、5G局域網(wǎng)、邊緣計算等系統(tǒng)與能力，并提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測、顯示和告警；此外，確定性服務(wù)管理用于提供頂層確定性的設(shè)計部署、確定性能力建模、確定性生命周期管理、支撐實時SLA/QoS仿真和預(yù)測。確定性網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與控制中心擔當確定性網(wǎng)絡(luò)控制器的角色，通過網(wǎng)絡(luò)各域統(tǒng)籌協(xié)同調(diào)度，實現(xiàn)多技術(shù)綜合集成、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用雙向協(xié)同、SLA/QoS實時評估，最大化網(wǎng)絡(luò)整體確定性能力。5GDN的核心模塊包括5G核心網(wǎng)，高性能異構(gòu)MEC和動態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)切片：(1)5G核心網(wǎng)是5GDN的關(guān)鍵。5G確定性網(wǎng)絡(luò)是一個端到端的概念，涵蓋了基站，傳輸和核心網(wǎng)的綜合能力。其中，確定性能力的大腦是5G核心網(wǎng)。5G核心網(wǎng)負責(zé)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證期間的全局資源調(diào)度和管理，實現(xiàn)5GDN架構(gòu)中確定性網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與控制中心的功能。核心網(wǎng)管理所有網(wǎng)絡(luò)拓撲，訪問信息，用戶數(shù)據(jù)和行業(yè)需求。它確保了每個行業(yè)的用戶都可以在公共網(wǎng)絡(luò)上享受自己的私有渠道，并保證獲得確定性的體驗。(2)高性能異構(gòu)MEC是5GDN中確定性保障與度量的基礎(chǔ)性系統(tǒng)。MEC可以通過就近部署的UPF提供本地增強的聯(lián)接能力，降低時延，并提供計算平臺承載行業(yè)應(yīng)用。(3)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)切片構(gòu)成5G確定性網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)支撐能力。與普通用戶要求不同，行業(yè)要求可能會有很大差異。將來需要提供動態(tài)智能切片功能，以供垂直行業(yè)進行定制和訂閱。它們不僅必須適應(yīng)需要差異化，確定性經(jīng)驗的新應(yīng)用程序，而且還必須保證易于訪問和敏捷。這樣，5G網(wǎng)絡(luò)將成為垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的真正推動者。(4)5GDN集成現(xiàn)有確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5GDN通過利用多種確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如FlexE、TSN、DetNet可以強化其端到端確定性傳輸能力和網(wǎng)絡(luò)切片能力。以FlexE作為5G承載網(wǎng)可以提升5G網(wǎng)絡(luò)切片能力。以TSN、DetNet與5G結(jié)合，可以進一步保證確定性端到端傳輸質(zhì)量。三、確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢3.1FlexE技術(shù)趨勢網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以讓運營商在一個硬件基礎(chǔ)設(shè)施中切分出多個虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)切片在設(shè)備、接入網(wǎng)、承載網(wǎng)及核心網(wǎng)方面實現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。對每一個網(wǎng)絡(luò)切片而言，網(wǎng)絡(luò)帶寬、服務(wù)質(zhì)量、安全性等專屬資源都可以得到充分保證。采用FlexE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)具有彈性帶寬、靈活分配的硬管道，可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)的物理隔離和可靠的服務(wù)質(zhì)量，天然地實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)切片功能。FlexE技術(shù)的物理管道捆綁、子速率、通道化的應(yīng)用模式可以承載各類速率需求的客戶業(yè)務(wù)，提高了網(wǎng)絡(luò)承載帶寬的利用率，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本，逐步完善的OAM功能滿足網(wǎng)絡(luò)維護管理需要，這些優(yōu)勢很好地滿足了5G承載網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)需求。3.2TSN技術(shù)趨勢TSN在二層網(wǎng)絡(luò)通過時分復(fù)用的思想為高優(yōu)先級流量提供了確定性網(wǎng)絡(luò)需要的傳輸路徑和傳輸時延，但是會導(dǎo)致低優(yōu)先級流量的時延增加，需要考慮與低優(yōu)先級流量共存的問題。TSN為了滿足確定性的時延需求，會犧牲掉部分帶寬資源，需要考慮提高資源利用率。除此之外，如何部署TSN網(wǎng)絡(luò)，是采用分布式部署還是結(jié)合SDN等技術(shù)進行集中式部署，如何互聯(lián)多個封閉的TSN網(wǎng)絡(luò)，如何協(xié)調(diào)傳輸時延的最大時延和平均時延，是加速TSN應(yīng)用部署的關(guān)鍵問題。3.3DetNet技術(shù)趨勢DetNet與給定L2網(wǎng)段中包含的TSN流控制操作和服務(wù)相比，預(yù)計DetNet流控制操作將具有更大的規(guī)模和更高的復(fù)雜性。DetNet流量控制將在互操作性、控制數(shù)據(jù)開銷以及保證各種