廖 敏，李 静（中国联通网络技术研究院，北京 100048）

1 概述

ITU 在增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）、超可靠、低时延通信（uRLLC）［1］这三大应用场景上做出了相关规划。

时间敏感网络（TSN）是指IEEE 802.1 工作组中的TSN 任务组开发的一套协议标准。该标准定义了以太网数据传输的时间敏感机制，为标准以太网的传输增加了确定性和可靠性，以确保其改造增强后能够为关键数据传输提供稳定一致的服务级别（见图1）。

图1 传统工业以太网改造

uRLLC R16 除了引入对工厂自动化、车联网以及智能电网场景的支持，还需要考虑支持工业互联网（IIOT——Industrial IoT），满足TSN 对接5GS。NR R16同意了5GS 可以对接TSN 网络，用于解决工厂无线连接的问题。新引入的时间敏感通信（TSC）支持高可靠性和高可用性的同步通信服务，为分组传输提供时延、丢失、抖动和可靠性的范围保证（见图2）。

图2 5G与TSN对接示例

2 工业互联网R16标准化TSC技术

3GPP 在R16 阶段对uRLLC 进行了全面增强，提出降低时延的新方案，同时，为了真正达到5G 使能工业网络的目的，在标准上深度讨论了时间同步和TSN支持问题。表1 为TSC 业务的场景和需求。工厂自动化的部分场景下，可靠性要求达到10-8，时延要求达到0.5 ms。

表1 TSC业务场景和需求

表2 为TSC 时钟同步的场景和需求，大部分场景下，时钟同步要求低于1 μs。

表2 TSC时钟同步场景和需求

2.1 精确的时间同步

工业自动化网络通常由2个不同的时间域组成。

a）全局时间域（global time domain）是指用于整体同步的时间，它用于按时间顺序对齐操作及事件。工业自动化使用术语“universal time domain”来指代它，在某些领域及标准中也被称为“wall clock”。……