基于工业互联网的5G TSN研究*
2021-05-08樊陆陆
樊陆陆,郭 刚
[重庆市工业互联网发展研究中心(中国工业互联网研究院重庆分院),重庆 400707]
0 引言
工业互联网技术是5G、大数据、云计算以及人工智能等新一代信息通信技术和工业网络、工业控制系统等工业技术的融合,是第4次工业革命的基石[1]。时间敏感网络(Time Sensitive Networking,TSN)是目前国际产业界比较看好的全新的工业通信技术,能满足工业互联时低时延、高可靠和确定性的要求。而5G+TSN是未来实现工业互联网无线化和柔性制造的重要基础[2]。
1 5G标准演进情况
2017年12月,3GPP发布了R15非独立组网(Non-Standalone,NSA)标准。2018年6月,3GPP发布了第一个5G独立组网(Standalone,SA)标准,标志着3GPP已经完成5G第一阶段全功能标准化制定工作,进入产业全面冲刺的新时代。2020年7月,3GPP宣布R16版本标准冻结,标志5G第一个演进版本标准完成。3GPP R16标准相比R15有了很大的变化,主要体现在“新能力拓展”“已有能力挖潜”和“运维降本增效”等方面。R16标准应用于更好的服务行业,在提高5G效率方面做了增强,特别是面向工业互联网、车联网以及其他行业应用实现了从“能用”到“好用”的飞跃[3]。
2 5G TSN技术性能评估准则
5G标准3GPP TS 22.104[4]中规范了5G对垂直领域自动化行业的通信业务需求以及物理控制应用业务需求的研究。5G系统应支持与时俱进的网络配置的完全分布式模型。该模型与多流注册协议(Multiple Stream Registration Protocol,MSRP)[5]、IEEE P802.1CS链路本地注册协议(Link-local Registraion Protocol,LRP)[6]和IEEE P802.1Qdd资源分配协议(Resource Allocation Protocol,RAP)[7]能够对齐。另外,5G系统还应支持用户-网络接口或网络-网络接口配置,确保能动态配置时间敏感网络的完全分布式模型。
5G标准3GPP 38.825 V16.0.0[8]中规范了TSN性能评估要求。……
