5G专网TSN总体架构及关键技术

【摘  要】为了构建能满足工业互联网确定性SLA需求的5G TSN专网，阐述了从TSN网络总体架构设计及不同级别的低时延、QoS保障、高可靠性等关键技术的实现，包括：对复杂的TSN网络进行分层；根据网络覆盖进行分阶段规划；无线空口物理层优化，无线、边缘与核心网联动，增强型路径冗余等，最终完成TSN局部确定性产品的研发。本次研发的5G TSN确定性网络产品经应用于部分制造业试点项目，实践证明达到了预期设计，满足了局部确定性SLA，验证了该产品的实用和有效，后续将根据实践进行调优并继续更广层面研发。

【关键词】5G；5G核心网；TSN；网络切片；SLA；eMBB；uRLLC

0   引言

截至2022年，中国已完成全球最大的精品5G网络建设，可以满足垂直行业网络接入和业务发展的初步需求[1]。垂直行业、IT领域、通信领域和终端几个方面通过技术融合，打通了5G上下游产业链，加速了5G专网产业成熟，促进了整个工业领域安全防护和智能化。中国“中国制造2025”[2]、德国“工业4.0平台”[3-4]、美国“工业互联网计划”[5]等，都有一个重要的目标，即推动5G通信技术、互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合，进一步推进产业转型、升级和优化[6]。

5G专网新技术涉及网络切片[7]、5G LAN[8]、NPN（Non-Public Network，非公众网络）[9]和TSN（Time-Sensitive Networking，时延敏感性网络）[10]等。垂直行业对通信网络的要求导致互联网面临跨时代的发展，从尽力而为