面向服務可保證的工業互聯網網絡切片

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面向服務可保證的工業互聯網網絡切片工業互聯網浪潮下，IT、CT 和 OT 技術已經出現深度融合的趨勢。IT 需向 OT 注入敏捷靈活的業務應用，例如工廠網絡如今普遍引入 MES、SCADA 等工業軟件系統；工業生產流程正在向數字化與信息化發展；基於大數據的人工智能以及預測性分析也得到了越來越廣泛的應用。CT 向 OT 注入可靠可管的網絡服務，例如 CT 需滿足工業網絡有線或無線等接入方式的多元化需求；需要 SDN 技術實現網絡靈活調度集中優化；需要 NFV 技術實現網絡設備資源共享和多生態應用等，以保障低時延、高可靠、確定性的工業內外網絡承載。

在垂直行業的多樣化需求的促使下，運營商需要提供端到端的全方位服務。一方面，不同垂直行業存在多樣化的網絡接入方式以及協議標準。另一方面，不同的業務也對組網有着差異化的需求，例如 VxLAN、L2TP 等的各類隧需求、苛刻的端到端網絡時延需求、極高的安全性及數據隱私保護需求和端到端的貸款保障與定製化 QoS 需求。在新型的網絡需求背景下，運營商需化「管」為「保」，提供服務質量可保障的能力，張弛有度地經營共贏生態，促進行業健康有序發展。

目錄

實施目標

網絡切片是從運營商網絡中劃分出的一部分基礎設施資源以及網絡/業務功能實體形成的虛擬網絡及資源池。面向服務可保證的工業互聯網網絡切片解決方案可以為垂直行業用戶提供連接、帶寬、時延、安全、管理、可靠性等多樣化的網絡定製服務。

適用範圍

本方案利用網絡各層的物理和邏輯隔離技術來劃分網絡資源，為垂直行業提供質量可保障的基礎網絡服務，適用於各個垂直行業以及對網絡質量有特殊需求的場景，例如低時延以及確定性時延的工業運動控制場景、企業各分部之間高安全需求的專線場景以及組網方式靈活可變的柔性製造場景等。

在工業互聯網網絡體系架構中的位置

本解決方案主要涉及工業互聯網體系架構中的工廠外部網絡（互聯網/移動網/專用網絡），並涉及多方面的業務流程，例如，工廠雲平台與協作平台、智能產品與工廠之間數據的安全傳輸問題；也可應用於智能工廠內部網絡，例如智能機器與工廠控制系統的交互、智能機器之間的交互、工廠控制系統與工廠雲平台交互的實時性以及可靠性問題。

需求分析

業務端到端時延可保證

傳統業務聚焦帶寬保證，現階段承載網通過建設專網、流量優化調度和及時擴容的手段，滿足業務對帶寬的需求。在較高的帶寬需求之外，新型業務為給用戶提供極致的業務體驗，對網絡端到端的時延也提出了新的需求，包括了極低時延和確定性時延兩方面。

極低時延需求是對時延的絕對值進行優化，從數十毫秒提高到數毫秒，已經成為 IP 承載網未來技術演進的重要需求之一 。在車聯網、遠程醫療等極端業務場景中，時延要求達到 1 毫秒以下，否則業務將無法正常運行，從而帶來一系列安全性等問題。

確定性時延針對時延標準差進行優化，是端到端時延敏感型業務質量衡量的新維度，也對網絡承載技術提出了更高的要求。工業控制、遠程醫療、機器人等應用領域需要控制信令端到端精準的傳輸，例如多機械手臂聯動、柔性製造，人機互動等場景下，確定性時延是多個控制系統協作的基礎。

工業互聯網網絡發展的目標是低時延+高確定性，不僅要實現及時性，更要實現準時性。時延指標無法用設備轉發能力的堆疊實現，而是需要從設備轉發麵、控制面的實時性，設備部署位置等維度綜合考慮和優化，這將是下一代承載網面臨的重要挑戰和技術難題之一。