广义确定性网络——需求描述与资源抽象蓝皮书（2026年）

广义确定性网络 工业互联网产业联盟（AII）2026年6月 声明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 工业互联网产业联盟联系电话：010-62305887邮箱：aii@caict.ac.cn 前言 当前，全球正经历一场由数字化、智能化引领的深刻产业变革。工业互联网、智能制造、智能交通等国家战略的加速推进，对信息网络的基础承载能力提出了日益增长的高阶要求——不仅需要海量连接，还需要具备确定性性能保障的可靠传输。在某些严苛场景下，传统网络“尽力而为”的服务模式难以满足工业生产中远程控制、精准同步等关键业务对时延、抖动、可靠性的需求，网络能力的确定性演进成为重要方向。 在此背景下，广义确定性网络作为一种新兴技术方向应运而生。它既是传统确定性网络技术在要素维度和覆盖范围上的重要拓展，也是面向未来工业数字化核心场景的一次积极探索。通过将确定性保障从单一的传输领域延伸至计算、存储、能量等多维资源，进而构建了端到端的协同保障体系。 本蓝皮书旨在系统性地阐述广义确定性网络的核心理念、技术架构与实施路径。首先剖析其产生的深刻背景与战略意义，探讨其内涵定义与范式特征；进而提出一套完整的需求描述与资源抽象模型，并详细介绍基于智能调度的核心适配方法；同时，提出度量评估体系，并对未来发展路径进行展望。我们期望通过这份蓝皮书，为产业界、学术界提供清晰的技术发展参考，为制造强国、网络强国战略的实施注入新动能。 组织单位：工业互联网产业联盟 编写单位（排名不分先后）：北京交通大学、中国信息通信研究院等 编写组成员（排名不分先后）：张维庭、田伟康、杨冬、王洪超、张恒升、付韬等 目录 第一章发展背景与战略意义...................................1第二章核心内涵与范式革新...................................32.1广义确定性的基本概念与定义...........................32.2从单维传输到多元协同的范式演进.......................32.3三大核心特征：要素扩展、范围延伸与业务融合...........42.4与传统确定性网络的对比...............................52.5与现有确定性网络技术的协同演进.......................6第三章关键模型：需求刻画与资源抽象.........................83.1面向差异化服务的需求描述体系.........................83.2支撑异构融合的资源抽象方法...........................93.3需求与资源的统一标识与映射机制......................11第四章协同适配与智能调度方法..............................134.1广义确定性资源调度面临的核心挑战....................134.2智能调度方法的设计理念与参考实现....................144.3参考实现示例的算法工作机制..........................154.4参考实现的性能特征..................................164.5与国内外标准化组织相关研究的协同....................17第五章体系化度量与综合评估................................195.1核心性能指标体系....................................195.2网络效能与服务质量评估方法..........................21第六章产业推进与场景深化..................................236.1典型场景分析........................................236.2产业生态与标准化推进................................24第七章广义确定性网络发展展望..............................26 第一章发展背景与战略意义 随着智能制造、智能交通等国家重大战略的深入实施，行业数字化转型对信息网络的承载能力提出了更高要求。传统网络以“尽力而为”为基本服务模式，难以满足工业控制、远程操作、自动驾驶等新兴应用对通信质量的高度确定性需求。在此背景下，确定性网络成为信息通信技术演进的重要方向。 当前，以时间敏感网络（Time-SensitiveNetworking，TSN）、确定性网络（DeterministicNetworking，DetNet）为代表的现有确定性技术，主要聚焦于网络传输要素（如带宽、时隙等）的保障，通过资源预留与调度机制，实现对数据流传输时延、抖动、丢包率等性能指标的严格控制。然而，随着行业应用向算网融合、绿色通信、多业务融合等复杂场景拓展，仅依赖传输要素的确定性保障，在某些复杂场景下，已不足以支撑多样化业务的端到端服务质量需求。 例如，在智能制造场景中，计算任务不仅要求数据传输的实时性，还需保障计算资源的确定性与协同性；在能源受限的物联网环境中，节点能量的动态分配直接影响网络的可靠运行。这些新兴需求在一定程度上暴露出传统确定性网络在要素覆盖范围、网络异构性、业务多样性等方面的局限性。 为应对上述挑战，有必要构建一种面向多要素、跨异构网络、支持混合业务流的广义确定性网络体系。广义确定性 网络不仅涵盖传输要素，还扩展至计算、存储、能量等非传输要素，实现从“网络视角”到“应用视角”的转变，提供全局协同的端到端确定性服务能力。 发展广义确定性网络，对于推动工业互联网、智能交通、能源互联网等国家关键基础设施的数字化、智能化升级具有重要战略意义。它不仅是实现“数字中国”战略的重要支撑技术，也是未来网络由“连通为中心”向“服务为中心”演进的重要路径之一。 第二章核心内涵与范式革新 为系统化地构建广义确定性网络的理论与技术体系，首先必须清晰地界定其核心内涵、基本定义与研究范畴。本章旨在从理念、要素、范围和应用四个维度，对“广义确定性”进行深入的阐释与定义。 2.1广义确定性的基本概念与定义 传统确定性网络（如TSN、DetNet）的核心理念是在单一网络域内，对数据传输过程中的时延、抖动和丢包率等性能指标提供有界保障。其关注焦点集中于网络传输要素，通过精细化的资源调度（如时隙、带宽预留）来消除网络本身的不确定性。 广义确定性网络在此基础上进一步拓展了理念边界，其核心在于面向多样化应用的最终体验，对影响该体验的多个维度的要素进行统一的、全局的协同保障。这源于一个基本认识：应用的最终确定性（如一个智能计算任务的完成时间、一个控制指令的闭环稳定性）不仅取决于网络传输，还可能受到计算、存储、能量等多重因素的共同影响。因此，其核心理念是从保障“管道确定性”向保障“服务确定性”扩展，实现从“单要素传输”到“多要素协同”的跨越。 2.2从单维传输到多元协同的范式演进 基于上述核心理念，本蓝皮书对广义确定性网络给出如下定义： 广义确定性网络是一种能够对上层应用提供跨异构网络、融合传输、计算、存储、能量等多维资源的可量化、可保障、可承诺的端到端服务质量的网络体系。 该定义包含以下关键属性： 可量化：服务的确定性需求（如端到端时延、任务计算截止时间、能耗上限）和网络的确定性能力（如链路带宽、时隙容量、CPU算力）均能被精确地度量和描述。 可保障：网络体系具备相应的机制，能够通过资源抽象、协同调度与动态适配，确保在给定的约束条件下，满足应用提出的确定性需求。 可承诺：在应用接入前，网络能够依据其全局资源状态与调度策略，对是否能够满足应用的确定性需求做出可靠的承诺。 2.3三大核心特征：要素扩展、范围延伸与业务融合 与传统确定性网络相比，广义确定性网络在研究范畴上呈现了三大扩展，构成了其“广义”特性的具体体现： 1）确定性要素的扩展 传统范畴：仅关注网络传输要素，如时延、带宽、时隙、队列等。 广义范畴：涵盖传输、计算、存储、能量等多类确定性要素。例如，在算网融合场景中，需同时保障数据的传输时延和任务的计算时长；在绿色通信场景中，需考虑节点能量 的确定性以维持网络长期稳定运行。 2）网络范围的扩展 传统范畴：通常局限于单一、同构的网络技术域（如一个TSN域或一个DetNet域）。 广义范畴：面向端到端的异构融合网络。应用数据流可能跨越5G、TSN、WiFi-6、卫星网络等多种异构网络，广义确定性网络要求在这些异构网络之上提供全局的、统一的确定性保障视角。 3）应用构成的扩展 传统范畴：主要针对周期性、流量特征明确的时间敏感流（如传感器数据）。 广义范畴：支持周期流、事件触发流、实时流、控制流、音视频流等混合数据流的融合共传。能够处理不同类型、不同语义逻辑关联的数据流之间复杂且差异化的确定性需求。 2.4与传统确定性网络的对比 为更清晰地展现广义确定性网络的特点，下表将其与传统确定性网络进行对比： 广义确定性网络是对现有确定性网络技术范畴和能力的一次拓展。它通过构建一个能够统一标识、抽象、调度和保障多维度资源的网络体系，旨在满足未来智能制造、智能交通等关键行业对复杂、异构、高可靠通信的重要需求，为数字经济的发展提供网络基础设施支撑。 2.5与现有确定性网络技术的协同演进 广义确定性网络并非对TSN、DetNet等现有技术的替代，而是对其能力边界的拓展与上层协同的增强。二者之间呈现“兼容共存、协同演进”的关系。 1）兼容关系 TSN作为边缘接入：在工厂内网场景中，TSN仍承担生产线末端的时间敏感传输保障。广义确定性网络通过统一资源抽象层，将TSN域的时隙、门控等能力封装为标准化的网络组件描述（NetworkBehaviorDescription，NBD）。 DetNet作为骨干承载：在跨域场景中，DetNet提供IP/多协议标签交换（Multi-ProtocolLabelSwitching，MPLS）网络的确定性传输保障。广义确定性网络将其视为异构网络层 的一个子域，通过组件标识（NetworkIdentifier，NID）/连接标识（ConnectionIdentifier，CID）映射实现端到端路径拼接。 3）演进路径 建议产业界按照以下阶段推进技术融合： 阶段一（当前-2027）：明确广义确定性网络与TSN/DetNet的接口规范，实现单域穿透。 阶段二（2027-2029）：构建跨域实验床，验证混合部署模式下的端到端确定性保障。 阶段三（2029以后）：推动标准化组织间的联合立项，形成统一的确定性服务描述规范。 第三章关键模型：需求刻画与资源抽象 实现广义确定性网络的重要前提，是解决多样化应用需求与异构化网络资源之间的“语义鸿沟”问题。本章提出一套统一的需求描述与资源抽象模型，通过引入完备的标识空间，对上层的确定性服务需求与底层的确定性网络要素进行标准化、形式化的定义与映射，为实现精准、高效的协同适配提供理论依据与工程基础。 3.1面向差异化服务的需求描述体系 广义确定性网络的协同适配建立在差异化服务层、异构融合网络层和智慧化适配层的三层架构之上。其中，前两层分别承担了需求描述与资源抽象的重要功能，其总体关系如下图所示： 差异化服务层