5GOverTSN20239 數(shù)據(jù)、觀點、建議，不構(gòu)成法律建議，也不應(yīng)替代律師意見。本報告所有材料或內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用，不得將報告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播，不得在任何公開場合使用報告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者，本聯(lián)盟將追究其相5G5G絡(luò)也將越來越受到關(guān)注，時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）、FlexE、SDN技術(shù)支撐。為了更好建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時間敏感網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，了解TSN應(yīng)用于移動前傳網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前技術(shù)落地現(xiàn)狀水平，2020年起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（AII）5GTSN5G5G目 附錄測試設(shè)備介 5G作為新一代移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，除了將為消費互聯(lián)網(wǎng)帶來更好TSN5GTSN3GPP、IEEE5GTSN概括來講，5G與TN技術(shù)有兩個大的個方向，一是GPR6正式提出的，將G系統(tǒng)實體化為一個TN域內(nèi)部的網(wǎng)橋，來實現(xiàn)TN網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模和范圍的擴(kuò)展，該方向在R7階段進(jìn)行了技術(shù)細(xì)化，針對TN與GAF5G與TNQS協(xié)同進(jìn)行了細(xì)化，為5GTN端到端落地應(yīng)用向前推動邁進(jìn)了一大步。二是利用TN5GuLCI8.CM被率先提出將SN技術(shù)應(yīng)用于移動前傳網(wǎng)絡(luò)作為5G與TN融合部署的主要場景，并逐步引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。相較于消費互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)終端之間交互需求增長，網(wǎng)絡(luò)部署需要更為靈活開來越受到關(guān)注，TSN、FlexE、SDN技術(shù)在前傳網(wǎng)絡(luò)的融應(yīng)用將為上中國信通院發(fā)起“5G+TSN聯(lián)測試床”共同建設(shè)項目，由中國移同參與。該項目依據(jù)當(dāng)前5GTSN技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)進(jìn)展，結(jié)工業(yè)互5GTSN融部署技術(shù)及方案研究及驗證工作，2022年度重點對TSN場景一：車間內(nèi)部終端與綜接入點的MEC之間的業(yè)務(wù)通信，15G25G場景三：園區(qū)內(nèi)公共服務(wù)設(shè)施或車間內(nèi)設(shè)備與園區(qū)綜接入機(jī)45G降低網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜度且滿足工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量承載需求的綜達(dá)移動前傳網(wǎng)絡(luò)是指基帶單元和無線單元間的網(wǎng)絡(luò)，4G時期及5G建設(shè)初期，前傳網(wǎng)絡(luò)的部署主要以光纖直驅(qū)和無源DM5G時代以CAN能力、低時延高可靠提出了更高要求，典型的可選前傳方案包括光）W波、以太組網(wǎng)等方式。表格1匯總了各類典型的部署方案在組網(wǎng)形1無源有源3GPPAAU-DU（LLS）不同方式的協(xié)議棧功能劃分，與前傳接口有關(guān)的劃分選項包括Option6Option7Option8Option7Option7-1Option7-2Option7-3接口帶寬有不同的要求，物理層切分越靠近MAC層對前傳接口帶寬的要求越低，物理層越靠近RU5AAU-DURRU10Gbit/sCPRI（通用公共無線接口）25Gbit/seCPRICPRI6CPRIOption8DU，前傳接口帶寬要求高；eCPRI協(xié)議中在物理層內(nèi)部進(jìn)行劃分（Option7-6CPRIeCPRI基站之間的時間同步技術(shù)主要采用直接外接時鐘的同步技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)傳遞的同步技術(shù)兩大類，24G階段主要以直接外接時鐘E18但是由于需要逐跳支持、雙向光纖等長等部署限制，也未在4G時代由于5GNR基本業(yè)務(wù)普遍采用TD制式，即同頻點分時區(qū)分不同而時間敏感網(wǎng)絡(luò)由于需要對流量按照時隙進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)度，網(wǎng)元之間需的步在TN移網(wǎng)融部的絡(luò)同時向RRU和DUPTP，利用率有嚴(yán)格要求，AAUDUIQ100μs，丟包率應(yīng)低于10?7；控制管理數(shù)據(jù)（C&M），VLANVLAN量保證。在橋接網(wǎng)絡(luò)的承載方式下可以通過引入TSN的搶占75G專網(wǎng)在工業(yè)園區(qū)的部署日益成為熱點，部署方案要兼顧工業(yè)應(yīng)用的對于確定性的要求以及網(wǎng)絡(luò)綜承載的需要。目前IEEE802.1CM標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對時間敏感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于前傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化5G業(yè)務(wù)質(zhì)量對比測試主要通過黑盒方式驗證基于以太網(wǎng)傳輸?shù)臏y試內(nèi)容如表2所示，將從單用戶數(shù)據(jù)通信性能、多用戶數(shù)據(jù)5G系統(tǒng)進(jìn)行端到端性能評估，來驗證方案替換后對于原有5G25G用戶ViNR測試拓?fù)淙鐖D9所示，前傳網(wǎng)絡(luò)由兩臺前傳交換機(jī)組成的以太85G設(shè)備及光纖直連，單用戶流量配置如表3所示，單用戶業(yè)務(wù)測試分四種配置模型：上行112Mbit/s80Mbit/s和0b/s，對于光纖直連和用以太網(wǎng)交換機(jī)連接的前傳網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能對比測試，用以驗證利用以太網(wǎng)交換機(jī)連接方式用作前傳網(wǎng)絡(luò)的可行性。每個配置模型分別對于光纖直連、以太網(wǎng)連接場11n及1mn吞吐量、業(yè)務(wù)質(zhì)量），每個樣本空間測量獲得0個數(shù)據(jù)，共40個樣本數(shù)據(jù)，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，以保證測試數(shù)據(jù)的有效性，760Mbit/s504Mbit/s1285G4所示，光纖與交換機(jī)兩種模式的最大和最小時延相同，使用TSN交換機(jī)連接的平11所示，光纖直連場景與交換機(jī)連接95所示，光纖直連場景11所示，光纖直連場景與交換機(jī)連接場景時延分布分別集中在4390μs4395μs，差距較小。單用戶端到端上行吞吐量測試結(jié)果如表格62軸為測試次數(shù)，縱軸為每次測試取得的吞吐量數(shù)據(jù)，由統(tǒng)計結(jié)果可單用戶端到端下行吞吐量測試結(jié)果如表格7上下行信號質(zhì)量測試結(jié)果如表格8、表格9所示，其中SR為信噪比，是度量通信系統(tǒng)通信質(zhì)量可靠性的一個主要技術(shù)指標(biāo)，信RP是LE中代表無線信號強(qiáng)度的參數(shù),RQ表示LE參考信號接收質(zhì)量，用光纖直連、以太網(wǎng)連接場景的NR、RP、RQ值穩(wěn)定趨于不變，兩個場景在SRRQUE-SIM模擬三用戶同時發(fā)包，三用戶上行發(fā)包速率分別為100Mbit/s30Mbit/s128Byte,下128Byte128上行100Mbit/s30Mbit/s下行330Mbit/s每個配置模型分別對于光纖直連、以太網(wǎng)連接場景以10s、1min10min為采集樣本空間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能測試（時延、吞吐量、業(yè)務(wù)質(zhì)量），光纖直連、以太網(wǎng)連接場景分別采集數(shù)據(jù)20個，共40個樣本數(shù)據(jù)，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，以保證測試數(shù)據(jù)的有效11所示，本次測試采用三用戶發(fā)包模型，上行發(fā)包速率都為30Mbit/s，選取優(yōu)先級最高的用戶進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理得出圖14，由統(tǒng)計結(jié)果可知，兩個場景最大以及最小時延相同，光纖直連場景與交換機(jī)連接場景時延分布分別集中在14100μs14400μs,300μs。12所示，本次測試采用三用戶發(fā)包模型，下行發(fā)包速率200Mbit/s，選取優(yōu)先級最高的用戶進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理得出圖15，由統(tǒng)計結(jié)果可知，兩個場景最大以及最小4850μs5050μs，差距較小。14都為30Mbit/s，選取優(yōu)先級最高的用戶進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計，對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理得出圖16，橫軸為測試次數(shù)，縱軸為每次測試取得的吞如表格4都為2Mts，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理得出圖7，橫軸為測試在圖片顯示中光纖曲線被交換機(jī)曲線覆蓋，由統(tǒng)計結(jié)果可知，兩個場景最大以及最小吞吐量皆接近滿帶寬，光纖直連場景與交換機(jī)連16如表格15、表格16所示，兩個表格分別為上下行信號質(zhì)量測接場景的SNR、RSRP、RSRQSNR、RSRP、RSRQ設(shè)備及光纖直連，ViNR17所示，本次測試采用模測試采用主叫UE17ViNRUE-SIM模擬兩用戶進(jìn)行通信，兩用戶上行發(fā)包速率為600Mbit/s,包長為不固定包,為UDP包，下行模擬發(fā)包600Mbit/s，包長為不固定包,為UDP1848個樣本數(shù)據(jù)，并對樣本進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理得出圖8，由統(tǒng)計結(jié)果可知，兩個場景最大以及最小時延雖不同，但差距不大，兩個場景差1s左。18ViNR業(yè)務(wù)端到端時延測試統(tǒng)計結(jié)果（17ViNR1919最大最小以及平均抖動方面均略大于光纖接入場景，差值在50ns-19ViNR業(yè)務(wù)端到端抖動測試統(tǒng)計結(jié)果(18ViNR202019ViNR212121ViNR業(yè)務(wù)端到端下行吞吐量測試統(tǒng)計結(jié)果(20ViNR要指標(biāo)，0分代表最差的質(zhì)量，5分為最高分):交換機(jī)接入場景P-換機(jī)接入場景和光纖接入場景的P-MOS4.44822ViNRP-MOS5G抖動、吞吐量、信號質(zhì)量以及特定業(yè)務(wù)質(zhì)量，可以看出，將采用以太組網(wǎng)方式作為前傳網(wǎng)絡(luò)承載方式，在實驗室環(huán)境與光纖直連的方案相比5G5GTSN分別模擬射頻模塊和基帶模塊，仿真eCPRIC&M面23：流量配置如表24所示，前傳仿真組網(wǎng)性能測試分兩種配置模型：64Byte1500Byte，對于以太網(wǎng)交換機(jī)連接的模擬前傳10s、1min10min（時延、吞吐量、業(yè)務(wù)質(zhì)量），每個樣本空間測量獲得10個數(shù)據(jù)，共20個樣本數(shù)據(jù)（以下統(tǒng)計結(jié)果圖中，橫坐標(biāo)表示測試時 儀表兩個端口分別模擬RU、DU進(jìn)行通信，前傳交換機(jī)分別接入儀表的兩個端口，儀表模擬用戶進(jìn)行發(fā)64Byte1500Byte64Byte1759ns1500Byte1935ns，如圖24所示，隨著時間增加，兩個字節(jié)的流量傳輸?shù)那皞骶W(wǎng)絡(luò)的時延變25前傳網(wǎng)絡(luò)上行時延測試統(tǒng)計結(jié)果（23前傳仿真組網(wǎng)測試上行抖動的測試數(shù)據(jù)如表格26所示，在64Byte420ns，隨著報文字節(jié)變大，當(dāng)報文字節(jié)為1500Byte時，最大抖動為355ns，在242764Byte1889ns，26所示，隨著時間增加，前傳網(wǎng)27前傳網(wǎng)絡(luò)下行時延測試統(tǒng)計結(jié)果(252864Byte抖動為335ns，在報文傳輸過程中，1500Byte報文傳輸較穩(wěn)定。275G載，時間敏感網(wǎng)絡(luò)自身也需要時間同步來保證精確流量調(diào)度。因此時間同步的方案至關(guān)重要，其性能測試也是本次驗證的一個重點內(nèi)容，驗證具備TNTSN網(wǎng)的前傳承載網(wǎng)進(jìn)行時間同步精度測量，TSN前傳時間同步性能測試拓?fù)淙鐖D28，同步性能測試儀表主時鐘端可獲取被測設(shè)備發(fā)送的PTP協(xié)議報文，報文交互正常，符預(yù)期組網(wǎng)的時間誤差指標(biāo)，需要注意的是，除了實際的時間誤差測試指標(biāo)，0.1Hz濾波以后的時波器），因此這里系統(tǒng)設(shè)定一個0.1Hz的一階低通濾波器，以用來濾掉最后測試指標(biāo)：2WayTimeError（（t1+t4）/2）；T1TimeError（t1-t2）；T4TimeError（t4-t329Paragon-XSlaveMasterSlave,MasterSlaveITU-TG.8275.16h,分大值)經(jīng)過時間推移，時鐘誤差變化不大，為0.528ns,經(jīng)過測試時2WayTime2WayTimeError（0.1HzTSN2μs500nsns級別，在實驗室場景下可以證明，利用TSN5G28測試內(nèi)容如表30所示，驗證視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、工業(yè)控制業(yè)務(wù)兩種典型工業(yè)園區(qū)業(yè)務(wù)的承載質(zhì)量，分別代表大帶寬實時上行流量以及綜，綜。測試本方案5G以視頻監(jiān)控為代表的輔助生產(chǎn)類業(yè)務(wù)，主要性能指標(biāo)受帶寬度（亞μs級）、時延（百μs級）及抖動（μs級）有極高要求。察控制對于燈帶控制的同步性來驗證傳輸質(zhì)量，實驗證明具備TSN多業(yè)務(wù)混承載測在上述兩個驗證的基礎(chǔ)上，我們還進(jìn)行了多業(yè)務(wù)混承載驗證，即同時將視頻監(jiān)控、工業(yè)控制承載在具備TSN本部分測試定性測量以TSN交換機(jī)組網(wǎng)的前傳網(wǎng)絡(luò)綜承載的業(yè)務(wù)質(zhì)量進(jìn)行檢測，并將上述兩種業(yè)務(wù)與5G業(yè)務(wù)流量綜承前傳網(wǎng)絡(luò)與園區(qū)固網(wǎng)業(yè)務(wù)綜承載的可行性。5G諾基亞云原生5GC部署（符3GPPR16），將NFV化的5G核心系統(tǒng)部署于通用服務(wù)器上；基站采用諾基亞AirScale系列3.5GHz基站，基帶設(shè)備采用諾基亞貝爾ASIB+ABIO3.5GAEQB。諾基亞5G本次測試前傳以太網(wǎng)設(shè)備均采用諾基亞前傳交換機(jī)80TS2,諾基亞130TS系列平臺可以支持各種現(xiàn)有和新的射頻接口協(xié)議，同時支持4G和5G網(wǎng)絡(luò)，其嚴(yán)格的流量優(yōu)化可以滿足5G云RN所需要的各種連接性能需求。同時，高精度的時間同步功能提供了與5G射頻精確的同步能力。利用時間敏感網(wǎng)絡(luò)，移動運營商可以更好引入新的實時業(yè)務(wù)，更好面向云計算應(yīng)用。130TS的推出大大改善了用戶部署5中心