面向服务可保证的工业互联网网络切片

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面向服务可保证的工业互联网网络切片工业互联网浪潮下，IT、CT 和 OT 技术已经出现深度融合的趋势。IT 需向 OT 注入敏捷灵活的业务应用，例如工厂网络如今普遍引入 MES、SCADA 等工业软件系统；工业生产流程正在向数字化与信息化发展；基于大数据的人工智能以及预测性分析也得到了越来越广泛的应用。CT 向 OT 注入可靠可管的网络服务，例如 CT 需满足工业网络有线或无线等接入方式的多元化需求；需要 SDN 技术实现网络灵活调度集中优化；需要 NFV 技术实现网络设备资源共享和多生态应用等，以保障低时延、高可靠、确定性的工业内外网络承载。

在垂直行业的多样化需求的促使下，运营商需要提供端到端的全方位服务。一方面，不同垂直行业存在多样化的网络接入方式以及协议标准。另一方面，不同的业务也对组网有着差异化的需求，例如 VxLAN、L2TP 等的各类隧需求、苛刻的端到端网络时延需求、极高的安全性及数据隐私保护需求和端到端的贷款保障与定制化 QoS 需求。在新型的网络需求背景下，运营商需化“管”为“保”，提供服务质量可保障的能力，张弛有度地经营共赢生态，促进行业健康有序发展。

目录

实施目标

网络切片是从运营商网络中划分出的一部分基础设施资源以及网络/业务功能实体形成的虚拟网络及资源池。面向服务可保证的工业互联网网络切片解决方案可以为垂直行业用户提供连接、带宽、时延、安全、管理、可靠性等多样化的网络定制服务。

适用范围

本方案利用网络各层的物理和逻辑隔离技术来划分网络资源，为垂直行业提供质量可保障的基础网络服务，适用于各个垂直行业以及对网络质量有特殊需求的场景，例如低时延以及确定性时延的工业运动控制场景、企业各分部之间高安全需求的专线场景以及组网方式灵活可变的柔性制造场景等。

在工业互联网网络体系架构中的位置

本解决方案主要涉及工业互联网体系架构中的工厂外部网络（互联网/移动网/专用网络），并涉及多方面的业务流程，例如，工厂云平台与协作平台、智能产品与工厂之间数据的安全传输问题；也可应用于智能工厂内部网络，例如智能机器与工厂控制系统的交互、智能机器之间的交互、工厂控制系统与工厂云平台交互的实时性以及可靠性问题。

需求分析

业务端到端时延可保证

传统业务聚焦带宽保证，现阶段承载网通过建设专网、流量优化调度和及时扩容的手段，满足业务对带宽的需求。在较高的带宽需求之外，新型业务为给用户提供极致的业务体验，对网络端到端的时延也提出了新的需求，包括了极低时延和确定性时延两方面。

极低时延需求是对时延的绝对值进行优化，从数十毫秒提高到数毫秒，已经成为 IP 承载网未来技术演进的重要需求之一 。在车联网、远程医疗等极端业务场景中，时延要求达到 1 毫秒以下，否则业务将无法正常运行，从而带来一系列安全性等问题。

确定性时延针对时延标准差进行优化，是端到端时延敏感型业务质量衡量的新维度，也对网络承载技术提出了更高的要求。工业控制、远程医疗、机器人等应用领域需要控制信令端到端精准的传输，例如多机械手臂联动、柔性制造，人机互动等场景下，确定性时延是多个控制系统协作的基础。

工业互联网网络发展的目标是低时延+高确定性，不仅要实现及时性，更要实现准时性。时延指标无法用设备转发能力的堆叠实现，而是需要从设备转发面、控制面的实时性，设备部署位置等维度综合考虑和优化，这将是下一代承载网面临的重要挑战和技术难题之一。