中興通訊5G TSN為工業(yè)互聯(lián)網注入新動能

（CWW）隨著5G新基建的穩(wěn)步推進，工業(yè)互聯(lián)網作為5G應用的重要領域，在產業(yè)數(shù)字化轉型和國家宏觀政策的雙向拉動下，進入了快速發(fā)展期。工業(yè)互聯(lián)網的核心領域生產環(huán)節(jié)，對網絡連接的實時性和確定性提出了更高的要求，包括超低時延，超低抖動，超小丟包率，高可靠傳輸鏈路等。5G TSN（時間敏感網絡）能夠提供毫秒級的傳輸時延和微秒級抖動的確定性服務，滿足現(xiàn)有主要生產型行業(yè)的實時性要求，如音視頻、工業(yè)、汽車、電力等多種應用。

中國移動聯(lián)合中興通訊和南瑞繼保在中國國際信息通信展覽會上聯(lián)合發(fā)布業(yè)界首個端到端5G TSN確定性網絡。該網絡可以有效解決網絡延遲和傳輸沖突引起的網絡抖動問題，結合網絡切片技術和分離轉發(fā)與控制技術，從根本上保證了網絡的可靠性，從而保證了網絡的安全穩(wěn)定的運行。

5G TSN確定性網絡采用無線擁塞控制和調度算法，以及核心網智能調度數(shù)據(jù)轉發(fā)及隊列管理，大大降低5G端到端時延。通過無線雙鏈路、端到端FRER（幀復制和消除）、網絡雙隧道等技術，滿足電網的超高可靠性要求。通過TSN硬件加速卡，實時流識別和轉發(fā)、流量整形以及高精度時鐘同步，確保在大流量下，時延、抖動和時間同步滿足差動保護裝置采樣數(shù)據(jù)的同步需求。

確定性傳輸：5GC根據(jù)業(yè)務確定性要求及轉發(fā)規(guī)則，生成確定性調度算法及數(shù)據(jù)傳輸路徑，并通過有效的抖動控制算法在確定時間窗口發(fā)送數(shù)據(jù)，解決數(shù)據(jù)轉發(fā)時延和抖動的不確定性問題。根據(jù)從電網獲得的相應參數(shù)，包括電網數(shù)據(jù)的收發(fā)周期、時延、抖動、丟包率、數(shù)據(jù)流特征等，轉換成5GC的確定性轉發(fā)規(guī)則，并與無線網絡及工業(yè)網關協(xié)同一致，進而保證電網數(shù)據(jù)的確定性傳輸。

超高可靠：5G TSN+URLLC技術相結合，在5GC網元上實現(xiàn)了雙會話，應用層進行數(shù)據(jù)報文的復制和消除重復報文，相同的數(shù)據(jù)報文從兩個會話進行傳輸；基站則需要利用雙連接/雙DU等技術，將兩個會話通過兩個不同基站實現(xiàn)冗余數(shù)據(jù)傳遞，從而保證了電網的超高可靠性要求。

超低時延和抖動：采用中興通訊自研TSN專用智能網卡，該網卡采用PCIe總線，即插即用，具備對數(shù)據(jù)識別與加速轉發(fā)能力，同時提供超低時延和抖動，以及高精度時鐘同步，確保在大流量下，提供穩(wěn)定的確定性轉發(fā)能力。

5G TSN助力5G網絡向工業(yè)互聯(lián)網向縱深發(fā)展，有著非常重要的價值。

在電力行業(yè)，風能、太陽能等受天氣、地域的影響大，能源傳輸不穩(wěn)定，給新能源并入電網帶來挑戰(zhàn)。為了更高效地將新能源并入電網，必須采用確定性時延的網絡進行實時監(jiān)控和調度，保證電網安全穩(wěn)定地運行。而傳統(tǒng)無線網絡采用Best Effort（盡力而為）調度機制，時延帶寬不可控，無法滿足要求。通過5G TSN確定性網絡，支持電網差異保護等電網管理服務，有利于加快太陽能和風能等清潔可再生能源的部署，助力電力行業(yè)實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”的戰(zhàn)略目標。

在工業(yè)制造領域，當前不同廠商推出了各自的工業(yè)實時以太網協(xié)議（如Ethernet/IP、Profinet、Modbus-IDA等），但這些協(xié)議之間互不相通，引發(fā)出網絡碎片化，IT/OT融合困難的問題。此外，網絡大都采用工業(yè)總線方式，存在布線復雜的問題。工業(yè)互聯(lián)網需要一個可互操作的系統(tǒng)，能夠支持多個制造商、協(xié)議在同一個網絡上實現(xiàn)互聯(lián)互通互操作。5G TSN提出了工業(yè)以太網的底層通用架構，在確保數(shù)據(jù)通信的實時性的同時，實現(xiàn)多網互連互通以及IT/OT的深度融合，全面打通設備資產、生產系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和供應鏈條，大幅度提升生產效率。

中興通訊端到端的5G TSN網絡部署驗證，為5G+工業(yè)互聯(lián)網的深入發(fā)展提供了強有力支撐。中興通訊將攜手行業(yè)客戶，運營商和終端廠商，全面賦能工業(yè)互聯(lián)網，積極推動行業(yè)數(shù)智化轉型，創(chuàng)造新的價值藍海。

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