时延算路

算力业务的时延需求分析

算力业务对时延非常敏感，时延决定了传输效率和计算效率，是业务快速响应、数据迅速传输、用户流畅体验的关键性能指标。

行业业务的时延需求分析

行业应用中的一些关键业务对时延非常敏感，时延决定了业务体验，甚至影响业务安全。

从时延需求到时延算路

总结算力和行业应用业务的时延需求，可以看到两个关键词，一个是低时延，一个是确定性时延。低时延指的是业务快速响应、数据迅速传输，是业务对于速度和实时性的要求。确定性时延指的是业务能获得确定性的传输，确定的资源、确定的时延，是业务对于安全和稳定性的要求。

既然业务对于时延提出了要求，在部署业务时就需要考虑其时延需求。提供满足时延需求的转发路径，确保业务体验和安全，就是时延算路的技术价值。

第一步：时间同步

1588高精度时间同步是一种网络时间同步技术，旨在确保网络设备之间的时间保持精确一致性。SPN网络设备具备业界最高等级时钟精度水平（单跳±5ns），且完成覆盖全国的骨干网和城域网的1588时间部署。

1588高精度时间同步

第二步：时延测量

1588高精度时延测量通过1588协议扩展来实现，是逐跳测量每段链路的时延。端到端时延数据由每段链路时延汇总获得，为1588时延算路提供数据支撑和路径决策。

1588高精度时延测量

和1588时间同步一样，1588时延测量也是通过在两台设备之间传递1588报文来实现。

为了确保1588时延测量功能的正常工作：

• 一条链路两端的设备需要同时开启1588时延测量功能，不能仅有一端开启。
• 一条链路只能由一台iMaster NCE智能控制器纳管，不允许多套或者多版本NCE同时纳管同一条链路。

为了隔离1588时间同步和时延测量的报文，同步和测量分成两个独立的平面。时间同步平面，通过1588报文交互实现各个设备之间的时间同步，传递给用户侧（如：5G基站）；时延测量平面，以时间同步平面提供的时间基准为基础，交互1588报文实现链路时延测量。两个平面通过配置不同的1588域号来实现相互隔离，时间同步平面的域号默认为0、时延测量平面的域号默认为120，保证时延测量不会影响时间同步基础服务。

1588时间同步和时延测量平面

在1588的时延测量平面中，相邻两台设备间逐跳进行时延测量。设备1可以测量到设备2的单向链路时延，设备2也可以测量到设备1的单向链路时延。设备1发送Sync报文，记录发送时刻T1（时间戳T1可以由Sync报文携带也可由后续Follow_Up报文携带给设备2）；设备2接收Sync报文，记录接收时刻T2；设备2发送Delay_Req报文，记录发送时刻T3；设备1接收Delay_Req报文，记录接收时刻T4；设备1发送Delay_Resp报文，携带T4发送给设备2。

1588逐跳时延测量原理

至此，设备2可以获得T1/T2/T3/T4四个时刻，从而计算得到单向链路时延（Tx时延=T2-T1；Rx时延=T4-T3）。类似地，设备2也可以发送Sync报文给设备1，设备1发送Delay_Req报文给设备2，设备2回复Delay_Resp报文，设备1最后可以计算得到单向链路时延。时延逐跳测量完成，就可以得到全网每段链路的时延数据。

1588逐跳时延测量结果

iMaster NCE智能控制器通过Telemetry技术周期性采集时延测量数据，可以实时感知和监控链路时延变化，并将最新时延数据“附着”在网络拓扑中，汇总并呈现一张时延地图全景。

第三步：时延算路

为了满足低时延和确定性时延，计算最优时延路径并能确保路径的确定性传输，成为满足时延需求的关键。iMaster NCE智能控制器汇总了全网每段链路的时延数据，可以将时延作为算路因子和约束条件，计算出最优路径。

计算最优时延路径满足低时延需求

时延优选路径选择MTN/fgMTN切片作为端到端的独立承载通道，可以确保业务的确定性传输，保障业务的体验和安全。

选择品质切片满足确定性时延需求

• 基于时隙交换技术全程护送：端到端独享切片性能有保障，端到端物理隔离安全无干扰，能够满足业务的确定性时延需求。
• 基于时隙交叉技术逐跳转发：网络节点在L1层完成组网，无需经过L2/L3层存储查表，显著降低转发时延，同时避免转发抖动。

案例一：算力网络（快速响应）

算力与时延之间紧密相连，低时延能够明显缩短数据传输的延迟时间，加快数据在网络中的传输速度，提升传输效率、支持实时计算、优化用户体验。同时，低时延有助于减少网络传输中的抖动和不确定性，提高稳定性和可靠性。在部署和优化算力网络业务时，应考虑降低网络时延，以提升网络性能和用户体验。

时延算路在算力网络中的应用

算力互联网络、算力接入网络可以将时延作为主要因素进行路径计算，获得算力中心与算力中心之间、用户与各算力中心之间的最低时延路径。算力控制中心根据用户到各算力中心的时延，可以为用户指定最合适的算力中心提供服务，进而提升算力应用的服务质量。

案例二：远程控制（异地同步）

万物互联、无处不在的网络，催生了远程控制业务。生产场景的远程操控、交通场景的远程驾驶、金融场景的远程交易、政务场景的远程协同、医疗场景的远程诊断/B超/急救/手术等，都属于跨越网络传输的远程控制业务。让远在天边的服务获得近在咫尺的体验，远程控制的业务质量与网络时延息息相关。低时延才能确保业务的实时进行和异地同步，确定性时延才能确保业务的稳定进行和安全精准。

时延算路在远程医疗中的应用

远程医疗网络可以将时延作为主要因素进行路径计算，获得本地手术室和远程专家的最低时延路径。稳定低时延的网络使得远程手术成为可能，医生可以在远距离实时控制手术机器人进行精密手术，偏远地区的患者也能享受到高质量的医疗服务。

案例三：沉浸式体验（实时交互）

低时延场景是6G网络关键能力之一，它可以确保实时或近实时的交互，对于提升用户体验和支持关键任务型应用非常重要。沉浸式体验XR业务需要6G提供更高的数据传输速度、更低时延、更高可靠的网络性能。如果想让人们在使用XR时不产生眩晕感，端到端时延必须低于20ms。

时延算路在沉浸式体验中的应用

网络可以将时延作为主要因素进行路径计算，获得用户与云渲染服务器的最低时延路径。应用控制中心根据用户到各云渲染服务器的时延，可以为用户指定传输时延低、处理能力强的渲染服务器，进而提升XR用户的交互体验。

总结

面向算力和行业应用，华为SPN深入洞察分析、积极探索尝试，创新性地提出1588精准时延算路技术架构：包括基于高精度1588的时延测量技术、基于Telemetry的时延数据实时采集技术、基于SDN控制器的优选时延算路技术，以及基于MTN/fgMTN切片的时延路径确定性承载技术。其创新的架构设计理念和服务能力优势，势必在未来网络发展中得以推广应用。