5G+行业现场网技术与产业发展综述

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022104

电信科学 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (Z1): 17-27.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2022104

5G+行业现场网技术与产业发展综述

郑师应, 李源, 杨博涵, 马帅, 肖善鹏

中国移动通信有限公司研究院，北京 100033

修回日期:2022-04-10 出版日期:2022-05-31 发布日期:2022-05-01
作者简介:郑师应（1992- ），女，中国移动通信有限公司研究院研究员，主要研究方向为行业物联网、现场网技术及标准等
李源（1990- ），女，中国移动通信有限公司研究院工程师、研究员，主要研究方向为物联网、车联网、行业现场网、无线通信技术研究及标准化等
杨博涵（1990-），男，现就职于中国移动通信有限公司研究院，主要研究方向为行业网络及工业互联网等
马帅（1981- ），男，现就职于中国移动通信有限公司研究院，长期从事3G/4G/5G终端技术、物联网技术研究，目前主要从事行业现场级网络技术研究
肖善鹏（1976- ），男，中国移动通信有限公司研究院物联网技术与应用研究所所长，长期从事 3G/4G/5G 无线通信技术、终端技术、物联网等方面的技术研究

Technology evolution and industry development of 5G + industrial proximity network

Shiying ZHENG, Yuan LI, Bohan YANG, Shuai MA, Shanpeng XIAO

China Mobile Research Institute, Beijing 100033, China

Revised:2022-04-10 Online:2022-05-31 Published:2022-05-01

摘要/Abstract

摘要：

近年来，物联网技术在新零售、智慧物流、智慧园区、智能制造等行业领域广泛应用，主要包含基于RFID的商品管理、基于短距通信的设备数据采集、基于确定性传输的工业设备远程控制等。这些用于行业现场网络连接、数据互通的通信技术被称为行业现场网。重点介绍了行业现场网的概念和发展历程，通过分析行业数智化转型对现场网与蜂窝网络融合的需求，引出 5G+行业现场网的架构、技术优势、发展趋势和应用场景，希望为行业现场网的产业及技术发展提供新思路。

关键词: 物联网, 现场网, 5G, 行业智能, 工业互联网

Abstract:

In recent years, IoT technology had been widely used in new retail, smart logistics, smart parks, smart manufacturing and other industries, including product management based on RFID, equipment data collection based on short-distance communication, equipment remote control based on deterministic transmission, etc.These communication technologies used for equipment connection and data intercommunication were called industrial proximity network.The concept, development history of proximity network was introduced, and demand for the integration of proximity network and cellular network in the digital and intelligent transformation of verticals was analyzed.Then the architecture, technical advantages and development trends of 5G+ industrial proximity network and its typical applications were expounded, which aimed to provide new ideas for the developing of industrial proximity network.

Key words: IoT, proximity network, 5G, industry intelligence, industrial internet

中图分类号:

TP393

郑师应, 李源, 杨博涵, 马帅, 肖善鹏. 5G+行业现场网技术与产业发展综述[J]. 电信科学, 2022, 38(Z1): 17-27.

Shiying ZHENG, Yuan LI, Bohan YANG, Shuai MA, Shanpeng XIAO. Technology evolution and industry development of 5G + industrial proximity network[J]. Telecommunications Science, 2022, 38(Z1): 17-27.

图/表 6

图1

图2

表1

图3

表2

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参考文献 13

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项目	SLB性能指标	SLE性能指标
峰值速率	G链路峰值大于900 Mbit/s（单载波20 Mbit/s带宽）	支持12 Mbit/s数据传输
	T链路峰值大于450 Mbit/s（单载波20 Mbit/s带宽）
时延	20 μs	支持250 μs完成一次交互
可靠性	＞99.999%	/
同步精度	＜1 μs	/
多用户能力	支持4 096用户接入	支持256用户接入
	支持1 ms内80个用户数据并发
抗干扰能力	Polar数据信道编码	/
	最小工作信噪比-5 dB
	邻频干扰抑制比大于70 dB
安全性	高（双向认证，算法协调保障）	高（双向认证，算法协调保障）

指标	授权频段			非授权频段
指标	NB-IoT	Cat.1	eMTC	LoRa	ZigBee	Wi-Fi	蓝牙
覆盖	远距离（10 km）	短距离（200～300 m）	远距离（1～2 km）	远距离（城市2 km、郊区15 km）	短距离（10～100 m）	50 m	10 m
功耗	10年	小于0.1年	约10年	约10年	约2年	数小时	数天
接入量	约50 000	＜1 200	约10 000	＜5 000	＜300	约50	8
上行峰值	210 kbit/s (3GPP Rel-17)	5 Mbit/s	655 kbit/s (3GPP Rel-14)	5.4 kbit/s@LoRa调制50 kbit/s@FSK	250 kbit/s	9.6 Gbit/s （Wi-Fi 6，满带宽）	1 Mbit/s
下行峰值	280 kbit/s (3GPP Rel-17)	10 Mbit/s	750 kbit/s (3GPP Rel-14)
移动性	低速移动	高速移动		低速移动	低速移动	低速移动	低速移动
语音	不支持	支持		不支持	支持	支持	支持

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