5G专网融合时间敏感网络架构技术

【摘要】由于5G专网具有低时延、高带宽、海量连接的特性，可以应用在医疗卫生、电力网络、物流仓储等行业，从而提升网络能力。为满足5G专网对低时延高可靠的需求，提出5G专网与TSN融合的架构，借助TSN特有的流量调度和流量整形、网络带宽预留、精确时钟同步等技术，满足5G专网与TSN融合的低时延、高可靠的需求。并通过研究5G专网与TSN融合的关键技术，如流量映射与调度技术以及协同管控技术，以加快工业互联网场景中5G专网与TSN融合的进程。最后，讨论5G专网和TSN融合面临的挑战，为5G专网与TSN的融合架构及关键技术提供发展思路。

【关键词】5G专网；时间敏感网络；低时延；高可靠；网络架构

0 引言

随着5G技术在标准和产品上的成熟，越来越多的工业互联网场景中开始应用以高可靠、低时延、多接入为特点的5G技术，然而5G公网无法满足企业对5G网络的控制权、高可靠、安全性、隐私性的要求。因此，5G专网通过网络切片、专用频率、边缘计算、TSN（Time-Sensitive Networking，时间敏感网络）等关键技术，可以为企业提供定制化网络的能力，根据业务场景、业务需求灵活配置网络，提升在可用性、可靠性、互联互通、服务质量以及安全性等方面的能力。

5G专网可以应用在智能配电网、智慧医疗、智能制造等诸多行业，对确定性时延有较高要求，如智能配电网要求差动保护装置通信时延小于15 ms，工业自动化控制器间通信要求通信时延小于10 ms、抖动小于1 μs[1-2]。

时间敏感网络技术具备传统以太网不具有的确定性方式，标准制定于IEEE 802.1中，比较成熟ÿ

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