近期，R16標準進一步支持5G LAN功能的引入，打開了工業IT與OT融合的路徑，使5G+工業互聯網走向低成本、易部署，加速5G大規模普及。
2020年7月3日，國際標準組織3GPP正式宣布凍結5G R16標準，該標準支持全球統一的超可靠低延遲通信（URLLC）標準，將端到端延遲壓縮至5毫秒以內，并將5G LAN定義為推動5G向垂直行業擴展的重要加速器， 一舉開啟工業5G時代。5G時代一舉而至。
5G易于部署、低時延、高可靠、大帶寬和寬連接性等特點，可以打破傳統制造轉型遇到的痛點，如布線繁瑣、復雜的通信環境容易受到干擾、對時延和穩定性更敏感。相反，全廠生產線、設備、機器智能化升級產生的海量數據，也為5G行業應用提供了有利的增長環境。
然而，在5G在工業制造大膽改革之初，也面臨著成本高、數量難的挑戰，直到R16標準進一步支持5G LAN功能的引入，為工業IT和OT的融合開辟了道路，使得5G+工業互聯網走向低成本、易部署。 并加速5G的大規模普及。
什么是無線 5G LAN？
5G LAN是內置在5G網絡中的LAN，通過它可以組裝具有移動性的LAN，以滿足生產和辦公需求。5G LAN具有跨地域移動的優勢，因此即使兩個人相隔數千英里，他們仍然可以設置局域網以實現第2層和第3層的互操作性。
簡單來說，5G LAN利用5G技術對終端進行分組和構建，形成局域網網絡。使用5G手機時，你有沒有注意到，即使你和你的朋友在一起（甚至面對面），你的手機也無法互相搜索？您可以相互通信，因為數據流向運營商或互聯網服務提供商的服務器繞圈。
對于基站，所有手機終端都是隔離的。這是基于安全考慮。每個手機都使用自己的頻道，而不會相互干擾。另一方面，LAN將該區域的終端（手機，計算機等）連接成組。這有利于彼此之間的數據傳輸，也節省了外部網絡插座。在 LAN 中，終端通過可以相互尋址的 MAC 地址（第 2 層通信）找到彼此。路由器可以通過 IP 尋址（第 3 層通信）路由進出以訪問外部網絡。
我們都知道，4G改變生活，5G改變社會。作為最主流的移動通信技術，5G的任務是萬物互聯，助力百行各業數字化轉型，需要幫助垂直行業用戶打通連接。
然后，5G可以打開從每個終端到云端的連接，實現終端與附近終端的連接。
因此，在3GPP R16標準中，引入了新的特征功能5G LAN。
5G 局域網的原理和特點
在 5G 網絡中，管理員可以修改用戶數據庫（UDM 網元）中的數據，以將服務合同到指定的終端 （UE） 號碼，從而將它們分組到相同或不同的 VN 組（虛擬網絡組）中。用戶數據庫向 5G 核心網 （5GC） 的管理網元（SMF、AMF、PCF 等）提供 VN 組的終端號碼和訪問策略信息。根據此信息和策略規則，管理網絡元素將它們形成不同的 LAN。這就是5G LAN。
5G 局域網網絡架構示意圖
5G LAN支持第2層通信（同一網段，彼此直接訪問）和第3層通信（跨網段，借助路由）。5G LAN 支持單播以及組播和廣播。簡而言之，它們在相互訪問的方式上非常靈活，并且組織網絡也很簡單。在范圍方面，5G LAN支持在同一UPF（5G核心網的媒體平面網元）和不同UPF下相互通信。這相當于打破了終端之間的物理距離限制。
特別重要的一點是，5G LAN建立的網絡可以連接到用戶現有的數據網絡，從而實現即插即用和相互訪問。
5G 局域網有哪些應用？
5G LAN可實現指定5G終端之間的分組和連接，極大地方便了企業構建更具移動性的LAN網絡。現有的Wi-Fi技術不是已經可以實現移動性嗎？為什么我們仍然需要5G LAN？
5G LAN支持的本地網絡可以幫助企業，學校，政府，家庭和其他用戶在區域范圍內更好地互連終端。5G LAN可用于辦公網絡。但其更大的價值在于園區生產環境的改造和工業制造、港口碼頭、能源礦山等生產型企業基層網絡的轉型。
我們現在都在推動工業互聯網，相信5G能夠賦能行業場景的數字化，因為5G具有大帶寬、低時延等特點，是一種優越的無線通信技術，能夠實現工業場景中各種生產要素的無線連接。
以工業制造為例。以前，工業總線技術用于更好的自動化和設備控制。這項技術有很多種。
后來，隨著以太網和IP技術的出現，工業界形成了向以太網演進的共識，于是就有了工業以太網。現在，無論誰擁有工業互連協議，它都基于以太網。
后來，工業公司發現有線連接對移動性有太多限制——設備后面總是有一條傳出線，這阻礙了自由移動。
此外，有線連接部署起來很麻煩，交貨時間長，成本高。一旦設備或電纜出現故障，更換設備或電纜也會延遲。因此，業界開始考慮引入無線通信技術。
5G 局域網的優勢是什么？
Wi-Fi、藍牙等技術進入工業領域。如果有Wi-Fi，為什么我們需要5G LAN？原因如下。
Wi-Fi網絡的性能不如5G。
Wi-Fi網絡（尤其是Wi-Fi 4和Wi-Fi 5）的性能不如5G。在傳輸速率和時延方面，5G可以更好地滿足工業機器人（機械臂控制）、智能質檢（高速圖像識別）、AGV（無人物流車）等場景的需求。在覆蓋范圍方面，5G的覆蓋面積比Wi-Fi更大，可以更好地覆蓋公園。5G的蜂窩間交換能力，也比Wi-Fi更強，可以給用戶帶來更好的網絡體驗。
Wi-Fi網絡維護成本高。
建設園區Wi-Fi網絡的企業需要自己布線并購買設備。設備具有折舊、損壞、續訂和專用維護功能。大量的Wi-Fi設備配置也非常麻煩。5G是不同的。它是由運營商構建和維護的，企業屬于租賃（Wi-Fi與5G相比，有點像與云計算相比建造服務器機房）。考慮到所有因素，5G將更具成本效益。
5G LAN更強大。
5G LAN的VN分組，除了隔離通信之外，還有一個更重要的作用是實現不同網絡的業務質量差異化。例如，企業內部的辦公網絡、IT系統網絡、OT網絡等。OT是運營技術運營技術（運營技術）。它是一個連接工業環境和設備的網絡，例如車床、機械臂、傳感器、儀器、AGV、監控系統、MES、PLC 等。不同的網絡有不同的性能要求。有些需要低延遲，有些需要高帶寬，有些要求不高。基于分組，5G LAN可以為不同的VN數據包定義不同的網絡性能。一些企業稱之為“微切片”。
5G LAN易于管理且更安全。
運營商的5G網絡可以通過開發接口進行自助修改，向企業網絡管理員開放修改權限。當然，企業也可以根據自己的需要設置自己的專網策略。在建立數據連接時，企業還可以建立授權認證機制，嚴格管理VN分組。這種安全性比Wi-Fi更強大，更方便。
5G 局域網案例研究
5G LAN的即插即用能力可以與客戶現有網絡完美融合，減少對客戶現有網絡的影響，無需費力的翻新和升級，可以節省大量成本。從宏觀角度來看，5G LAN與5G和以太網技術協同工作。未來，基于以太網技術開發的TSN（時間敏感網絡）技術離不開5G LAN的幫助。
