IEC 634482025 低延迟和超低延迟通信和控制系统标准立项发展报告

低延迟和超低延迟通信和控制系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:LowandUltra-lowLatencyCommunicationandControlSystems摘要随着工业自动化、远程医疗、智能交通、AR/VR交互及实时音视频通信等应用场景对数据传输实时性要求的持续攀升，传统通信架构在毫秒乃至亚毫秒级时延约束下已显露出明显瓶颈。为应对这一技术挑战，国际电工委员会（IEC）于2025年11月20日正式发布IEC63448:2025《低延迟和超低延迟通信和控制系统》。该标准作为多媒体系统和电话会议设备领域的重要技术规范，系统性地定义了低延迟与超低延迟通信系统的性能指标体系、分层架构参考模型、关键技术要求及多场景应用适配准则，填补了国际标准体系中面向端到端超低时延控制系统的规范化空白。本报告围绕IEC63448:2025标准的立项背景、技术框架、核心内容、参与单位及产业应用前景展开系统梳理与深度解读。报告指出，该标准的发布不仅为设备制造商、系统集成商和服务提供商提供了统一的技术基准，也为全球范围内时延敏感型应用的规模化部署奠定了标准化基础。未来，随着6G、边缘计算与确定性网络技术的融合发展，IEC63448有望在更广泛的行业领域发挥关键引领作用。关键词：低延迟通信；超低延迟控制；实时系统；国际电工委员会；时延指标；确定性网络；标准化Keywords:Low-latencycommunication;Ultra-lowlatencycontrol;Real-timesystems;IEC;Latencymetrics;Deterministicnetworking;Standardization一、引言1.1研究背景数字化与智能化浪潮正推动通信技术从“尽力而为”的传输模式向“确定性保障”的服务模式演进。在工业机器人协同控制、远程手术操作、自动驾驶车辆编队、沉浸式扩展现实（XR）交互以及高频量化交易等场景中，端到端时延成为决定系统能否正常运转的核心约束条件。传统4G/5G公众移动通信网络在典型配置下的空口时延约为10–20毫秒，虽能满足普通业务需求，但面向运动控制闭环（通常要求1毫秒以内）或触觉互联网（要求亚毫秒级）场景时仍存在结构性差距。与此同时，IEEE802.1TSN（时间敏感网络）、IETFDetNet（确定性网络）、3GPP5GURLLC（超可靠低时延通信）等技术的成熟，使得在异构网络环境下实现端到端确定性低时延传输成为技术可能。然而，各技术流派在时延定义口径、性能度量方法、系统架构模型及互操作接口等方面的不统一，严重制约了跨厂商、跨行业、跨网络的融合部署。在此背景下，制定一项面向低延迟和超低延迟通信与控制系统的国际通用标准成为产业界的共同呼声。1.2标准定位与意义IEC63448:2025隶属于IECTC100（音频、视频及多媒体系统与设备技术委员会）下属的TA8（多媒体系统和电话会议设备）领域，其标准的制定旨在为低延迟通信和控制系统的设计、开发、测试及部署提供一套完整的技术规范体系。该标准不仅仅关注单一通信环节的时延优化，而是从系统级视角出发，覆盖数据采集、编码压缩、网络传输、协议处理、控制计算及执行反馈全链路，为构建端到端低时延闭环提供方法论与技术框架。二、标准立项背景与制定过程2.1产业需求驱动低延迟技术的产业化进程已从早期的专业音视频领域（如现场演出音响系统、视频会议终端）快速扩展至工业互联网、智慧医疗、智慧交通及军事通信等高价值领域。国际咨询机构GrandViewResearch的报告显示，全球低延迟通信市场规模预计在2025年至2030年间以超过28%的年复合增长率持续扩张，至2030年有望突破340亿美元。市场的快速增长使得各方对于统一技术语言、统一测试方法和统一评价基准的需求愈发迫切。在标准化层面，国际电信联盟（ITU）、IEEE、3GPP和IETF虽然在各自技术范畴内发布了一系列低时延相关标准，但这些标准服务于各自的协议栈与技术路线，彼此间缺乏体系化的衔接与映射关系。IEC作为国际电工领域最具权威的标准化组织，适时启动IEC63448的制定工作，旨在从系统和设备维度整合现有技术成果，构建起横跨多协议、多网络、多场景的统一规范框架。2.2标准制定历程IEC63448的制定工作于2021年下半年正式启动，由IECTC100/TA8工作组委托日本工业标准调查会（JISC）专家牵头组建起草小组。项目经历了WD（工作草案）、CD（委员会草案）、CDV（征询意见草案）和FDIS（最终国际标准草案）四个关键阶段，期间收到来自中国、德国、美国、韩国、日本等十余个成员国的累计超过400条技术意见。经过起草组逐条审议与多轮修订，标准于2025年7月通过FDIS投票，并于2025年11月20日正式发布。三、标准主要内容解读3.1适用范围与基本框架IEC63448:2025适用于涉及低延迟和超低延迟通信与控制功能的多媒体系统、工业控制系统、远程交互系统及相关设备的设计与评估。标准全文共分10个章节和4个资料性附录，整体结构如下：-第1章范围：明确了标准适用的系统类别和边界条件。-第2章规范性引用文件：引用了ISO/IEC23090系列（多媒体）、IEEE802.1AS（时间同步）及ITU-TG.114等国际标准。-第3章术语与定义：统一界定了“延迟”“时延抖动”“端到端时延”“低延迟”“超低延迟”等核心概念。-第4章缩略语：列出了全文涉及的缩写词汇。-第5章系统架构模型：提出了低延迟通信与控制系统的三层参考架构。-第6章延迟特性指标体系：定义了五类延迟指标及其测量方法。-第7章低延迟通信技术要求：覆盖编码、传输、协议栈及同步等要求。-第8章超低延迟控制技术要求：聚焦控制闭环的时延预算分配与稳定性控制。-第9章测试与符合性评估方法：规定了实验室测试和现场测试的具体流程。-第10章应用场景适配指南：面向六大典型应用场景给出参数选型建议。3.2延迟性能指标体系的创新性定义IEC63448:2025在技术内容上最具创新性的贡献在于其建立了一套四级延迟分类体系，将通信和控制系统的延迟性能划分为常规延迟级（CL级）、低延迟级（LL级）、超低延迟级（ULL级）和极致低延迟级（XLL级）四个等级，并为每个等级规定了明确的端到端时延上限及抖动约束。具体指标要求如下：|性能等级|端到端单向时延|时延抖动（包间隔偏差）|典型适用场景||---------|--------------|-------------------|------------||CL级|≤100ms|≤50ms|普通音视频通话||LL级|≤20ms|≤10ms|专业音视频制作||ULL级|≤5ms|≤2ms|工业控制、远程驾驶||XLL级|≤1ms|≤500μs|电力系统保护、高频交易|此外，标准对“时延”这一概念进行了精细化的维度拆分，将端到端时延解构为采集时延、编码时延、网络传输时延、解码时延、控制计算时延和执行时延六个组成部分，并针对每一部分给出了测量与优化的指导性方法。这一分解方法使得系统设计者能够精准定位延迟瓶颈，实现逐段优化。3.3系统架构参考模型IEC63448:2025提出了一个包含感知执行层、传输网络层和智能决策层的三层架构参考模型。-感知执行层：包含各类传感器、摄像头、麦克风等数据采集设备，以及电机、机械臂、显示器等执行设备，是所有业务数据的源头与终点。-传输网络层：覆盖有线（工业以太网、光纤）和无线（5GNR、Wi-Fi7）等多种接入方式，核心功能是提供低时延、低抖动的确定性数据传输管道。-智能决策层：负责数据处理、融合分析、控制决策及云端协同等任务，可部署在本地边缘服务器或远端云平台上，通常包含AI推理引擎和控制算法模块。架构模型定义了各层之间的标准化接口与数据交互协议，并特别强调了时间同步机制在整个架构中的基础支撑作用，推荐采用IEEE802.1AS或IEEE1588PTP协议实现全系统纳秒级时间同步。3.4关键使能技术要求标准在第7章和第8章中系统化地整合了低时延通信与控制的关键使能技术：在通信侧，标准对音视频编解码器提出了低延迟编码模式要求，推荐使用具有低延迟配置的H.264/H.265/AV1编码器，并建议将单帧编码时长控制在帧间隔的50%以内。在网络传输层面，标准支持基于DiffServ的优先级标记、基于TSN的流量调度机制及基于网络编码的冗余传输方案，并对数据包封装开销提出了不超过12字节的指导性要求。在控制侧，标准强调控制系统的时延预算管理，即在整个控制闭环中合理分配各环节的时延配额。标准引入了一种基于控制周期与延迟预算匹配度的设计方法论，指导设计者根据控制对象的动态特性（如电机时间常数、系统带宽）来确定最优的通信时延上限。同时，标准对时钟同步精度提出了分级要求：LL级应达到微秒级同步精度，ULL级应达到亚微秒级，XLL级则应优于100纳秒。四、标准应用前景与产业影响4.1六大典型应用场景IEC63448:2025在资料性附录中列举了标准的六大应用场景，为不同行业的用户提供了具体的参数选型建议：1.工业自动化与机器人协同控制：适用于多轴运动控制、AGV调度等场景，一般建议采用ULL级指标。2.远程手术与智慧医疗：适用于远程超声、远程手术机器人等场景，建议采用ULL级，同时需叠加可靠性指标。3.智能网联汽车与车路协同：适用于V2X通信和远程驾驶场景，建议采用LL级至ULL级。4.沉浸式XR交互：适用于云VR/云AR场景以消除晕动症，建议采用LL级。5.实时音视频会议与直播：适用于专业级音视频传输，建议采用CL级至LL级。6.电力系统保护与控制：适用于智能变电站、微电网控制等场景，建议采用XLL级。4.2对产业链的赋能效应IEC63448:2025的发布将从多个维度促进产业链的整体升级。对芯片和设备制造商而言，该标准提供了一份清晰的研发指引，降低了产品定义的不确定性；对系统集成商和行业用户而言，统一的分级指标和测试方法使设备选型和系统验收变得更加便捷高效；对检测认证机构而言，标准中规范化的测量流程为开展第三方检测服务提供了依据。五、主要参与制定单位介绍5.1牵头单位：日本工业标准调查会（JISC）IEC63448:2025标准的起草工作由日本工业标准调查会（JapaneseIndustrialStandardsCommittee,JISC）牵头组织。JISC是日本国家级标准化机构，成立于1949年，隶属于日本经济产业省（METI），负责日本工业标准（JIS）的制定与推广，同时代表日本参与ISO和IEC等国际标准化组织的活动。JISC在多媒体系统和低时延通信技术领域具有深厚的标准化积累。其下属的信息技术标准化委员会长期跟踪IECTC100的技术动态，并牵头制定了多项具有国际影响力的标准。在此次IEC63448的制定过程中，JISC组建了由NTT、索尼、松下、三菱电机等日本龙头企业技术专家构成的起草组，充分发挥了日本在实时音视频处理和工业自动化方面的产业优势。JISC在标准制定中重点贡献了延迟指标体系的分级方法架构和多媒体系统中低时延编码优化的技术方案，并协调了日韩、中日之间在部分测试方法上的分歧，为标准的顺利推进发挥了关键作用。未来，JISC还计划将IEC63448与日本国内JIS标准体系对接，推动相关技术在日本智能制造和远程医疗领域的先行应用。5.2其他重要参与力量除JISC外，来自德国的工业界代表（如西门子、Bosch）在TSN技术对接、工业场景需求定义方面做出了突出贡献；中国代表团在边缘计算架构和5G融合应用方面提交了多项建设性提案；美国代表团则在确定性网络协议映射和测试方法领域发挥了引领作用。六、结论与展望IEC63448:2025《低延迟和超低延迟通信和控制系统》作为国际电工委员会在时延敏感型通信与控制领域发布的首项系统性标准，标志着低延迟技术从碎片化的私有解决方案走向了规范化、体系化发展的新阶段。该标准构建了一套涵盖架构模型、性能指标、技术要求和测试方法在内的完整规范体系，创新性地提出了四级延迟分类法，为全行业提供了统一的技术坐标系。展望未来，随着6G通信技术研究的深入、边缘智能的普及以及确定性网络技术的持续成熟，低延迟通信与控制系统的能力边界将不断扩展。IEC63448作为基础性规范，有望在未来两至三年内启动修订工作，届时或将纳入更多面向AI原生网络、通感一体化及星地融合通信的新内容。建议相关企业和研究机构密切关注标准的后续动态，积极参与标准修订工作，在即将到来的低时延技术产业化浪潮中抢占先机。参考文献[1]IEC63448:2025,Lowandultra-lowlatencycommunicationandcontrolsystems,InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEEE802.1AS-2020,TimingandSynchronizationforTime-SensitiveApplications,IEEEStand