面向流程工业的5G+TSN确定性通信与控制协同关键技术研究——中国移动集团研究院 TSN技术大赛集锦

　　第二届 TSN 技术大赛集锦，中国移动集团研究院带来面向流程工业的 5G+TSN 确定性通信与控制协同关键技术研究项目，配套时长 2 分 56 秒专题视频。项目针对流程工业现场大量移动监测点位、分散设备，研究 5G-URLLC 无线与 CC-Link IE TSN 有线网络的协同融合，搭建联合验证测试平台，攻克跨有线-无线链路时钟对齐、调度协同难题，探索 5G+TSN 在化工、冶金等流程行业的落地路径。

　　流程工业场景痛点

　　流程工业生产现场地域广、设备点位分散，存在大量移动巡检、移动监测装置：

　　很多监测点位难以布线，有线部署施工成本高，需要依靠无线接入；

　　控制指令、过程采样数据、视频监控、设备运维大数据混合传输，对通信可靠性、时间同步提出要求；

　　5G 无线链路天然存在空口干扰、抖动波动，如何和有线 TSN 做时钟、调度协同，保障端到端确定性，是行业一大难点；

　　缺少成熟的 5G-TSN 融合测试手段，难以复现现场复杂工况，制约技术向流程工业现场落地。

　　项目方案核心内容

　　项目搭建 5G+CC-Link IE TSN 软硬结合的测试验证平台：

　　异构网络时钟同步研究：攻克 5G 空口与 CC-Link IE TSN（IEEE802.1AS）跨域时钟对齐，缩小有线-无线混合组网的同步偏差。

　　业务调度协同机制：研究 5G 侧无线资源调度与 TSN 时间感知门控调度互相适配，区分高优先级控制业务、低优先级大数据业务，保障控制报文确定性传输。

　　模拟流程工业多业务压力测试：模拟流程工厂控制指令、传感器采样、视频回传多流量并发，在无线信号扰动工况下，测试端到端时延、抖动、丢包指标。

　　输出测试方法参考：形成 5G-TSN 融合场景下的测试方案，可为后续网关、网桥类设备的验证提供参考依据。

　　2 分 56 秒配套视频采访核心整理

　　参赛初衷：流程工业大量点位不适合布线，5G 具备天然部署优势，但单纯 5G 很难满足工业控制确定性；希望探索 5G 与 CC-Link IE TSN 融合，把 TSN 的确定性能力延伸到无线终端，为流程工业提供有线无线一体化通信方案。

　　项目核心难点：无线信道动态变化，有线 TSN 是微秒级确定性，5G 存在随机抖动；实现跨域时钟对齐、两边调度策略互相匹配是项目最大技术挑战。

　　技术定位说明：5G-TSN 融合方案不替代有线 TSN。流程工业核心控制器、关键执行机构依然优先采用有线 TSN；5G 主要面向移动巡检、移动监测等无线点位。

　　现存短板与后续规划：当前 5G-TSN 网关、网桥成熟产品还比较少，现场工程案例稀缺。研究院后续将继续迭代测试平台，完善测试用例，联合产业链伙伴推进样机优化，推动技术从实验室原型走向流程工业试点项目。

　　产业小结

　　流程工业地域广、点位分散，对无线确定性通信有强烈需求。中国移动研究院的本项大赛项目，完成 5G 与 CC-Link IE TSN 协同关键技术验证，为流程工业有线无线混合确定性网络提供重要实践参考，助力 TSN 技术从离散制造进一步拓展到流程工业领域。