5G 局域网行业解决方案分析

郑 巍

（湖北邮电规划设计有限公司，湖北 武汉 430023）

0 引 言

5G时代，行业应用的拓展落地成为了新基建助力经济转型升级的突破点。从顶层规划指导方面，工业和信息化部为推动5G网络加快发展，丰富5G技术应用场景，已连续组织举办了4届“绽放杯”5G应用征集大赛。2021年7月，工业和信息化部、中央网信办、国家发展改革委等十部门联合印发了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》。从运营商层面，几大运营商纷纷发布了针对行业专网的解决方案。中国移动的为虚拟（V）专网、混合（M）专网和物理（P）专网[1]；中国电信的为致远模式、比邻模式、如翼模式[2]；中国联通的为虚拟专网、混合专网、独立专网[3]；中国广电的为推动广电5G融入百业，链接万物。从技术标准看，2020年7月3日冻结的R16版本中引入了超高可靠低时延通信（Ultra-Reliable and Low Latency Communications，uRLLC）、非公共网络（Non-Public Network，NPN）、5G 局域网（Local Area Network，LAN）、5G+时间敏感型网络（Time Sensitive Network，TSN）、5G车用无线通信技术（Vehicle-to-Everything，V2X）以及新空口（New Radio，NR）定位等垂直行业扩展功能[4]。

1 为什么引入5G LAN

行业网络里存在大量局域网场景，行业终端通过二层网络进行单播或广播通信。而传统无线方案存在仅支持L3互通，不支持L2协议栈，因此需要部署接入路由器（Access Router，AR）实现L3和L2的转换，部署复杂。引入固网网管或者专用隧道管理系统，管理维护成本高，而增加隧道将导致层级增加、配置复杂以及问题定界定位更复杂等痛点。现有可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）承载方案如图1所示。

图1 现有PLC承载方案

为简化组网和部署复杂性，3GPP在R16阶段进行了5G LAN的研究，通过在5G网络里引入5G LAN技术实现终端在二层或者三层网络里互相通信，为企业提供本地局域网或者虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）业务[5]。……