2023面向工業(yè)4.0的5GIOT專用網(wǎng)絡(luò)

4.05GIoT私有和專用網(wǎng)絡(luò)面向制造、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈的5G私有和專用網(wǎng)絡(luò)指南目錄引言 1什么是私有和專用網(wǎng)絡(luò)？ 35G專用網(wǎng)絡(luò)的好處是什么？ 4制造業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)用例 5部署私有/專用網(wǎng)絡(luò) 75G功能使私有和專用網(wǎng)絡(luò)受益 11網(wǎng)絡(luò)切片 12大規(guī)模機(jī)型通信 13超級可靠的低延遲通信 13增強(qiáng)移動(dòng)寬帶 14邊緣計(jì)算 15開放網(wǎng)絡(luò) 17通過5G用網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)安全性 185G私有和用網(wǎng)絡(luò)譜 20引言物聯(lián)網(wǎng)（IoT）不斷擴(kuò)展到越來越多的商業(yè)領(lǐng)域，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)曾經(jīng)主要面向消費(fèi)者業(yè)務(wù)，現(xiàn)在人們越來越認(rèn)識到，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在可以更廣泛地用于專業(yè)化的企業(yè)服務(wù)，特別是在與物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、大數(shù)據(jù)、人工智能和邊緣計(jì)算等能力一起提供的情況下。事實(shí)上，據(jù)GSMAIntelligence估計(jì)，到2025年，企業(yè)應(yīng)用將占據(jù)54%的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)連接。在工業(yè)4.01部署中，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)正在成為“無需用線”網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越平臺，應(yīng)用范圍從工廠車間自動(dòng)化到自動(dòng)化倉儲、物流、園區(qū)環(huán)境中的自動(dòng)化車輛部署、采礦、材料加工等等。許多工業(yè)企業(yè)越來越感興趣的一種部署選擇是移動(dòng)“私有網(wǎng)絡(luò)”，即專供該特定企業(yè)使用的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，且在該網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的所有設(shè)備都是封閉網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的一部分。例如，諾基亞于2020年2月宣布有130家大型工業(yè)企業(yè)客戶使用這種私有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)2，GSMAIntelligence預(yù)測，在2023年至2025年期間，25%至40%的中小型企業(yè)和公司可通過私有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)3。5G網(wǎng)絡(luò)入44GLTE類網(wǎng)絡(luò)的企經(jīng)驗(yàn)DTTelefonicaVodafone動(dòng)運(yùn)營應(yīng)”5G絡(luò)過有網(wǎng)絡(luò)滿業(yè)企私有和專用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以幫助滿足工業(yè)企業(yè)的主要業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)因素，例如:通過動(dòng)絡(luò)運(yùn)展性的SLAs絡(luò)產(chǎn)線時(shí)間通過業(yè)無實(shí)現(xiàn)監(jiān)貨應(yīng);在初級產(chǎn)行業(yè)礦煉行業(yè)，鍵的應(yīng)用;通過移網(wǎng)絡(luò)的帶寬視覺提高生量;網(wǎng)絡(luò)基施進(jìn)行為（CAPEX）營（OPEX）的網(wǎng)絡(luò)許專業(yè)務(wù)絡(luò)的運(yùn)營交由動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營時(shí)有專網(wǎng)絡(luò)資嚴(yán)透5G的先進(jìn)及的專業(yè)IT及運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)安全及威脅擾;通過、精準(zhǔn)基礎(chǔ)施能設(shè)下面的1顯5G在公共網(wǎng)有網(wǎng)絡(luò)間絡(luò)資源業(yè)5G“網(wǎng)絡(luò)”創(chuàng)用網(wǎng)絡(luò)者由運(yùn)頻譜轉(zhuǎn)給業(yè)企業(yè)可這樣滿應(yīng)樣動(dòng)網(wǎng)運(yùn)營絡(luò)網(wǎng)絡(luò)了企可供的專用網(wǎng)絡(luò)詞絡(luò)資企。公共公共網(wǎng)絡(luò)SLAs保障的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)切片（公共網(wǎng)絡(luò)）公共網(wǎng)絡(luò)+本地基礎(chǔ)設(shè)施用運(yùn)營商頻譜的私有網(wǎng)絡(luò)用非授權(quán)頻譜或私有頻譜的私有網(wǎng)絡(luò)圖1制造/生產(chǎn)/供應(yīng)鏈企業(yè)的選擇范圍（從公共網(wǎng)絡(luò)到私有/專用網(wǎng)絡(luò)）本文特別關(guān)注私有和專用的5G網(wǎng)絡(luò)在制造/生產(chǎn)和相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。它首先著眼于私有和專用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，精選了從這些網(wǎng)絡(luò)中受益的用例進(jìn)行回顧，概述了企業(yè)可選擇的公共、專用和私有網(wǎng)絡(luò)等選項(xiàng)，總結(jié)了使這些網(wǎng)絡(luò)更適合工業(yè)應(yīng)用的5G關(guān)鍵新特性，并概述了安全和頻譜方面的重要議題。2什么是私有和專用網(wǎng)絡(luò)？簡而言之，私有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施僅由最終用戶機(jī)構(gòu)授權(quán)的設(shè)備使用的網(wǎng)絡(luò)。通常，這種基礎(chǔ)設(shè)施被部署在一個(gè)或多個(gè)由最終用戶組織擁有或占用的特定地點(diǎn)。在公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上注冊的設(shè)備將不能在私有網(wǎng)絡(luò)上工作，除非特別授權(quán)。在標(biāo)準(zhǔn)中5這些被稱為“非公共網(wǎng)絡(luò)（Non-PublicNetwork）”，然而私有網(wǎng)絡(luò)這個(gè)術(shù)語在垂直行業(yè)中更為常用。這種私有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)只服務(wù)最終用戶組織指定的設(shè)備，這意味著不必?fù)?dān)心公眾用戶對可連接的設(shè)備數(shù)目、所獲得的吞吐量或其他網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的影響，覆蓋也可以準(zhǔn)確地傳送到需要的地方，無論是戶外地點(diǎn)，如港口地區(qū)或礦山，或室內(nèi)地區(qū)，如制造生產(chǎn)線或倉庫。然而，私有網(wǎng)絡(luò)的功能超出了容量和覆蓋范圍，擴(kuò)展到了量身定制的安全措施以及與屬于工業(yè)企業(yè)的其他業(yè)務(wù)或業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合等領(lǐng)域。一個(gè)虛網(wǎng)）工業(yè)業(yè)，這業(yè)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)5G網(wǎng)這業(yè)獲得專絡(luò)在安裝和運(yùn)無基務(wù)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營圍。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)使用特定的專用頻帶，這些頻帶確保比廣泛共享的未經(jīng)許可的頻帶（如Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用的頻帶）6更高的可靠性。在一些國家，無線電頻譜正在留出供本地/工業(yè)使用，包括供私有網(wǎng)絡(luò)使用，但更普遍的情況是，預(yù)計(jì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商將利用自己的授權(quán)頻譜提供私有網(wǎng)絡(luò)解決方案。對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的頻譜授權(quán)通常更大，因此這為工業(yè)企業(yè)提供了更高的帶寬服務(wù)。通過適當(dāng)?shù)膮f(xié)議和互通，屬于私有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備也可以在公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上得到支持。這允許設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，即使它移動(dòng)到私有網(wǎng)絡(luò)的地理范圍之外，例如在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用，如物流。這可以進(jìn)一步擴(kuò)展到國際漫游。5G專用網(wǎng)絡(luò)的好處是什么？通過5G移動(dòng)技術(shù)提供的專用網(wǎng)絡(luò)與有線以太網(wǎng)、Wi-Fi或非授權(quán)的無線網(wǎng)絡(luò)等其他選擇相比，具有廣泛的優(yōu)勢：私有和5G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng);線絡(luò)時(shí)，對電纜和貴和復(fù)的;環(huán)Wi-Fi和的無線術(shù)網(wǎng)絡(luò)并不夠規(guī)模網(wǎng)和專絡(luò)過5G“遲”質(zhì);嚴(yán)隱5G絡(luò)進(jìn)滿足;自主車輛（AGV）標(biāo)性，高預(yù)測的誤遲設(shè)備這Wi-Fi是當(dāng)網(wǎng)間的“切換”期。5G特別AGV園區(qū)過私有網(wǎng)絡(luò)過絡(luò)大范圍;企業(yè)有網(wǎng)絡(luò)——無論是為是隱/安全或所需的SLAs。他可以移動(dòng)運(yùn)營鍵營和，或者的分許;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)專，延遲為絡(luò)（別2G3G）那樣很遠(yuǎn)傳輸”用”這使得“實(shí)時(shí)”或“接近”服務(wù)成為算時(shí)5G超低延遲服務(wù)提供的改進(jìn);5G的傳輸遲和預(yù)測的許應(yīng)用軟補(bǔ)償。于工業(yè)和應(yīng)用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)烈對比其中之競規(guī)，滿賴網(wǎng)運(yùn)營劃;/下行線時(shí)須網(wǎng)絡(luò)用戶7。這動(dòng)動(dòng)駕駛車輛視像帶寬超;5G網(wǎng)絡(luò)樣網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)隔這允強(qiáng)別;最后，的應(yīng)同步網(wǎng)絡(luò)（TSN）實(shí)現(xiàn)的，這5G網(wǎng)絡(luò)中支持傳統(tǒng)的以太網(wǎng)TSN網(wǎng)絡(luò)的集成。制造業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)用例制造業(yè)有非常廣泛的用例和要求，從需要公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣域服務(wù)到需要私有和專用網(wǎng)絡(luò)滿足的更具體的需求。以下是制造業(yè)及相關(guān)供應(yīng)鏈的用例，在這些用例中，一些制造商可能會選擇使用私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)，以支持比有線或Wi-Fi企業(yè)網(wǎng)絡(luò)更廣泛的用例:生產(chǎn)線5G私有網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)難和昂環(huán)施已經(jīng)Wi-Fi網(wǎng);對設(shè)4.0這絡(luò)的規(guī)。5G絡(luò)帶寬產(chǎn)線能夠的傳線聯(lián);經(jīng)傳網(wǎng)絡(luò)協(xié)執(zhí)產(chǎn)任務(wù)，并最優(yōu)化地運(yùn)行復(fù)雜的流程。相關(guān)應(yīng)用如機(jī)器人，“協(xié)作機(jī)器人”8，自主生產(chǎn)線質(zhì)量優(yōu)化，智能倉儲和物流。5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了高可靠性和超低延遲，網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的安全虛擬網(wǎng)絡(luò);自動(dòng)導(dǎo)車輛（AGVs）帶寬動(dòng)切換這些移動(dòng)切5G專絡(luò)提供，跨越生產(chǎn)線區(qū)域、倉儲和調(diào)度區(qū)域。由于這些設(shè)備更多地使用實(shí)時(shí)傳感器，加上圖像和視頻處理，以保證安全和提高效率，5G的極高和可靠帶寬確保AGVs可以在整個(gè)制造或礦;“連”員質(zhì)檢查員維設(shè)員個(gè)生產(chǎn)設(shè)施或園區(qū)使用高帶寬連接。最初的應(yīng)用包括無紙車間，擴(kuò)展到連接工具，如螺絲刀和扭力扳手，以及工人安全應(yīng)用，包括個(gè)人安全監(jiān)測和工人位置跟蹤。高級用例包括用于設(shè)備安裝的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）、手動(dòng)輔助的精確裝配、操作培訓(xùn)和對維修工程師的遠(yuǎn)程助。5G設(shè)/園區(qū)高;施，輸應(yīng)鏈，/存儲。5G成本跟蹤設(shè)備，報(bào)告與成品、零部件、組裝和供應(yīng)相關(guān)的位置、狀態(tài)和環(huán)境。私有網(wǎng)絡(luò)和公共5G網(wǎng)絡(luò)之間的無縫操作也是可能的，這尤其有利于國家和國際物流，特別是托盤、貨車和集裝箱;多客戶務(wù)設(shè)5G基戶私有”的，這通5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。這產(chǎn)倉儲設(shè)施或環(huán)境。網(wǎng)或5G絡(luò)之縫的專絡(luò)服務(wù)。遠(yuǎn)絡(luò)服務(wù)帶寬或延對網(wǎng)別嚴(yán)須為對務(wù)絡(luò)資源特別線資源），同優(yōu)慮服相比之下，關(guān)鍵生產(chǎn)線管理或側(cè)重于局部區(qū)域覆蓋的AGVs等用例往往有更具體和更具挑戰(zhàn)性的要求，這些要求可能與消費(fèi)者移動(dòng)服務(wù)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)要求大不相同:具有服水平（SLA）保障:SLA是服提供者對戶絡(luò)服務(wù)的承諾絡(luò)遲絡(luò)專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備SLA技SLA控等。:這傳統(tǒng)費(fèi)者移動(dòng)網(wǎng)務(wù)這可能需要一個(gè)新的上行和下行帶寬比率。嚴(yán):業(yè)客戶場嚴(yán)（們礎(chǔ)設(shè)施）務(wù)平面/間算和網(wǎng)術(shù)格數(shù)據(jù)安全和私:大的隱護(hù)工業(yè)（和相應(yīng)業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)該對行業(yè)戶擊護(hù)。經(jīng)營:許沒有足夠或源進(jìn)營。動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營獲得這務(wù)，將是這業(yè)專業(yè)務(wù)擺企業(yè)連雜6部署私有/專用網(wǎng)絡(luò)正如導(dǎo)言所述，企業(yè)可以有多種途徑實(shí)現(xiàn)上述5G網(wǎng)絡(luò)的好處，包括利用公共網(wǎng)絡(luò)的專用服務(wù)的企業(yè)，以及與移動(dòng)運(yùn)營商共同建造或完全獨(dú)立于移動(dòng)運(yùn)營商的獨(dú)立專用網(wǎng)絡(luò)。這項(xiàng)決定最終將取決于資本支出（CAPEX）和運(yùn)營支出（OPEX）之間的優(yōu)先平衡、企業(yè)承擔(dān)建立和運(yùn)行移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所涉及的各種任務(wù)的意愿和能力，以及邊緣計(jì)算等相關(guān)解決方案，以及支持所需用例的頻譜的可用性。正如2所示，工業(yè)戶5G網(wǎng)類1絡(luò)2進(jìn)類目。25G制造業(yè)部署模型的例子鑒于實(shí)施和運(yùn)營私有網(wǎng)絡(luò)所涉及的活動(dòng)范圍廣泛，許多工業(yè)企業(yè)的首選方案將是由國內(nèi)一家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商作為提供管理服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可進(jìn)一步在私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)與其本身的公共網(wǎng)絡(luò)之間提供無縫服務(wù)，并在管理服務(wù)網(wǎng)絡(luò)推出和運(yùn)作的各個(gè)方面提供經(jīng)過驗(yàn)證的專業(yè)知識。與公共網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)為物流和供應(yīng)鏈管理提供了明顯的好處，車輛、供應(yīng)品或制成品在國內(nèi)或國際流動(dòng)時(shí)可以得到管理。7表15G網(wǎng)絡(luò)的典型部署場景部署場景主要特征一般公共網(wǎng)絡(luò)MNO低的延遲和本地化數(shù)據(jù)儲存/處理戶水平的頻譜組合公共網(wǎng)絡(luò)(使用SLAs)MNO/片定制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)移動(dòng)運(yùn)營商SLA定制，包括可用性和可靠性網(wǎng)絡(luò)切片在MNO/處理專用無線設(shè)備SLA無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由MNO安裝和管理//()獨(dú)立私有網(wǎng)絡(luò)SLA(使用運(yùn)營商頻譜)MNO延遲和本地化的數(shù)據(jù)存儲/處理MNO（）線電計(jì)劃9MNO在這些不同的部署選項(xiàng)中，網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計(jì)算為制造商和供應(yīng)鏈提供了主要的優(yōu)勢。如前所述，網(wǎng)絡(luò)切片提供了“虛擬網(wǎng)絡(luò)”能力，支持定制的制造/供應(yīng)鏈屬性，包括服務(wù)質(zhì)量、隱私、安全和特定的SLA。這使得工業(yè)企業(yè)能夠從高度定制的服務(wù)中受益，這種服務(wù)可以從公共網(wǎng)絡(luò)中提供，而不需要企業(yè)安裝自己的網(wǎng)絡(luò)的成本或復(fù)雜性。增加邊緣計(jì)算則在數(shù)據(jù)本地化方面提供了多種選擇，以降低延遲，并且出于隱私和安全的原因限制數(shù)據(jù)的流動(dòng)。移動(dòng)網(wǎng)運(yùn)營還業(yè)企業(yè)。通圍引向處礦或海上石油雜的工4.0（特是圖理）這邊緣計(jì)還遲應(yīng)補(bǔ)5G遲務(wù)范圍/控制。無論部署哪種模型，在實(shí)現(xiàn)私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)時(shí)都必須考慮幾個(gè)角色，這些角色可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間分割。這些角色在下面的表2中進(jìn)一步詳細(xì)描述。9表2網(wǎng)絡(luò)部署中涉及的主要角色角色責(zé)任頻譜持有人初始許可證期限和隨后續(xù)期網(wǎng)絡(luò)擁有者算、儲存和通訊設(shè)備/網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師再利用計(jì)劃頻譜在相同和相鄰頻道中的使用運(yùn)行和維護(hù)人員故障解決，例如更換故障硬件模塊，重新連接切斷了通訊聯(lián)系SLAs網(wǎng)絡(luò)控制者/機(jī)行和下行帶寬要求等內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)管理員/(例如IT網(wǎng)絡(luò))上的服務(wù)器/個(gè)人電腦，以及私有網(wǎng)絡(luò)還管理()/IoT設(shè)備（）網(wǎng)絡(luò)集成商/定認(rèn)證105G功能使私有和專用網(wǎng)絡(luò)受益隨著5G網(wǎng)絡(luò)的引入，私有和專用網(wǎng)絡(luò)有了顯著的改善，特別是:5G“標(biāo)準(zhǔn)”服被引入，業(yè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)mMTC-大規(guī)URLLC-遲-eMBB強(qiáng)5G無線設(shè)計(jì)，允5G標(biāo)務(wù)時(shí)道上傳輸設(shè)備;“網(wǎng)切片”絡(luò)應(yīng)應(yīng)用“擬網(wǎng)”還有額處夠路/比;10業(yè)系統(tǒng)級與移網(wǎng)絡(luò)私有）連傳輸延遲隱業(yè)圍內(nèi)數(shù)據(jù)11;絡(luò)絡(luò)別建進(jìn)智能工具打開了生態(tài)系統(tǒng)。這項(xiàng)新的行業(yè)計(jì)劃，特別是與5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)推出相關(guān)的計(jì)劃，預(yù)計(jì)將為制造業(yè)企業(yè)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供更多選擇和創(chuàng)新，以配合專用和私有網(wǎng)絡(luò)的部署。3”標(biāo)準(zhǔn)”5G12。3國際電信5G大規(guī)模機(jī)器通信超可靠低延遲通信增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(mMTC)(URLLC)(eMBB)年(1至100k比特)可變()延遲NB-IoT)199.999%或更高(50k10M比特)1億比特的用戶速率20G5002的上行能力網(wǎng)絡(luò)切片網(wǎng)絡(luò)5G絡(luò)戶或擁留資是通5G基“虛”絡(luò)，提供與客或應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)切片，“通用”移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施在邏輯上或物理上被配置為為各自的用戶/應(yīng)用程序提供所需的功能。這與4G和早期的網(wǎng)絡(luò)不同，在4G和早期的網(wǎng)絡(luò)中，用戶/設(shè)備基本上連接到一個(gè)具有共同特征的單一網(wǎng)絡(luò)13。多個(gè)網(wǎng)絡(luò)片可能為不同的用戶或應(yīng)用提供不同的網(wǎng)絡(luò)特征，因此可以共享5G網(wǎng)絡(luò)。對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來說，這意味著有能力擁有一個(gè)“虛擬化”的網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)特定工業(yè)用例的具體情況優(yōu)化性能。例如低延遲絡(luò)控制應(yīng)應(yīng);特定的AI/Edge應(yīng)傳輸圖業(yè)測應(yīng)用帶寬;網(wǎng)絡(luò)務(wù)質(zhì)控制應(yīng)證絡(luò)上傳隱大規(guī)模機(jī)器通信大規(guī)模機(jī)器通信（mMTC或MassiveMachine-TypeCommunications）是解決物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)的大眾市場需求的5G解決方案。根據(jù)頻譜的可用性，這意味著每平方千米面積可以連接100萬個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這適用于公用事業(yè)、工業(yè)和教育園區(qū)、智能家居、智能城市、農(nóng)業(yè)、交通和物流等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。一般來說，mMTC連接設(shè)備不會頻繁地發(fā)送或接收相對較小的數(shù)據(jù)包。因此，這項(xiàng)技術(shù)樣選擇“尋?！眻?bào)設(shè)備;對礦應(yīng);低頻環(huán)應(yīng)論業(yè)還圍內(nèi);報(bào);警告緊閉;傳執(zhí)熱超可靠低延遲通信URLLC或超可靠低延遲通信是5G網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)關(guān)鍵特性，預(yù)計(jì)將有利于廣泛的“關(guān)鍵任務(wù)”應(yīng)用。在4G網(wǎng)絡(luò)上，無線傳輸?shù)牡湫屯笛舆t大約為15毫秒14，典型的端到端“系統(tǒng)”延遲大約為30至100毫秒15，但在5G16網(wǎng)絡(luò)中，無線網(wǎng)絡(luò)延遲可降低到1毫秒，使得提供響應(yīng)更快的“實(shí)時(shí)”控制應(yīng)用成為可能，特別是在使用邊緣計(jì)算的情況下。重要的是，5GURLLC為控制應(yīng)用程序提供了99.999%或更高的可靠性（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)），使高可靠性“實(shí)時(shí)”控制應(yīng)用程序成為可能。這與先前的4G網(wǎng)絡(luò)有顯著的提高，之前典型的99%的可靠性對于關(guān)鍵控制應(yīng)用是不夠的。表4超可靠低時(shí)延的工業(yè)應(yīng)用垂直行業(yè)申請表格工業(yè)/制造業(yè)/生產(chǎn)/(/碰)汽車基礎(chǔ)設(shè)施自動(dòng)駕駛無人機(jī)17輔助導(dǎo)航“空域”“空中通道”、“排隊(duì)能源智慧城市/智慧家居/抑制/增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶帶寬饑渴的應(yīng)用程序大大受益于更高的可用下行鏈路和上行鏈路帶寬可用5G的增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)。eMBB5G圍環(huán)為100場續(xù)18環(huán)鏈（DL）和上行路（UL）帶寬:表5不同eMBB部署場景的可用數(shù)據(jù)速率和容量情景下行體驗(yàn)速率上行體驗(yàn)速率下行區(qū)域容量上行區(qū)域容量城市50Mbps25Mbps每平方公里100Gbps每平方公里50Gbps鄉(xiāng)村50Mbps25Mbps每平方公里1Gbps每平方公里500Mbps室內(nèi)熱點(diǎn)1Gbps500Mbps每平方公里15Tbps每平方公里2Tbps人口稠密的城市300Mbps25Mbps每平方公里750Gbps125Gbps高速車輛50Mbps25Mbps每平方公里[100]Gbps每平方公里50Gbps以下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從5GeMBB的高帶寬中獲益:動(dòng)閉統(tǒng);生產(chǎn)線質(zhì)檢查;超高速“”電傳馬執(zhí)電壓或流監(jiān)測;精;量;自數(shù)據(jù)下載;的夠“”前面的車輛;遠(yuǎn)程維員協(xié)/擴(kuò)實(shí);遠(yuǎn)程醫(yī);;道路或5GeMBB的空中延遲也明顯低于4GLTE，這使得“更接近實(shí)時(shí)”的數(shù)據(jù)傳輸和處理成為可能。在4GLTE網(wǎng)絡(luò)上，典型的延遲大約是50毫秒19，因此5GeMBB的4毫秒延遲提供了一個(gè)數(shù)量級的提高。這種降低的延遲使得從工業(yè)機(jī)器控制到自主倉儲機(jī)器人的應(yīng)用程序能夠更快地做出決策。邊緣計(jì)算隨著云向網(wǎng)絡(luò)邊緣移動(dòng)，以減少延遲的方式傳輸、存儲和處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，企業(yè)將受益于為公共網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的“邊緣云”形式的邊緣計(jì)算方法20。多接入邊緣計(jì)算(MEC)21是工業(yè)4.0的關(guān)鍵支持技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)的背景下，數(shù)據(jù)處理能力的緊密性直接影響并增加了可部署的用例數(shù)量。擁有工廠車間內(nèi)或接近工廠車間的數(shù)據(jù)處理能力，再加上5G網(wǎng)絡(luò)的低延遲，意味著可以啟用非常先進(jìn)的服務(wù)，如機(jī)器視覺，并具備進(jìn)一步自動(dòng)化復(fù)雜流程的能力。邊緣計(jì)算更有效地提供本地化的數(shù)據(jù)處理和存儲，以及出于安全、隱私或保密原因隔離數(shù)據(jù)的能力。在私有或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，考慮邊緣云是圍繞私有還是公共云構(gòu)建，以及如何將其與部署的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)連接起來是很重要的。邊緣云的私有或公共架構(gòu)可以和私有網(wǎng)絡(luò)本身一樣看待。私有云需要專門的基礎(chǔ)設(shè)施和管理。公共云或混合云將利用公共云供應(yīng)商提供的最佳元素來實(shí)現(xiàn)邊緣功能。私有網(wǎng)/:統(tǒng)輸入或儲在現(xiàn)場?；旌暇W(wǎng)/:應(yīng)商創(chuàng)處基施上絡(luò)務(wù)存儲訪問，用公共網(wǎng)/:邊緣礎(chǔ)設(shè)動(dòng)網(wǎng)專礎(chǔ)設(shè)進(jìn)行這動(dòng)網(wǎng)資邊緣基表6移動(dòng)邊緣計(jì)算的替代應(yīng)用私有邊緣云混合邊緣云公共邊緣云私有網(wǎng)絡(luò)完全隔離的系統(tǒng)與完全的局部控制，但需要昂貴的建設(shè)和運(yùn)營本地邊緣處理和存儲可能是孤立的，但也可能存儲或處理部分通過云供應(yīng)商在云供應(yīng)商基礎(chǔ)設(shè)施上完成所有數(shù)據(jù)處理和存儲混合網(wǎng)絡(luò)允許專用的數(shù)據(jù)控制及存取，以及僅在需要的地方行通信一個(gè)非常靈活的模型，允許在需要的地方精確分配專用網(wǎng)絡(luò)和云資源，確保成本效益允許靈活的通信與專門的網(wǎng)絡(luò)資源可用，以確保服務(wù)質(zhì)量與全面的云功能的好處公共網(wǎng)絡(luò)當(dāng)數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要，而私人網(wǎng)絡(luò)因地理或運(yùn)作原因而不可行時(shí)，便可使用將確保本地化的數(shù)據(jù)存儲和管理可以被隔離，即使在多個(gè)地點(diǎn)需要更廣泛的集成最靈活、成本最低的模型，但網(wǎng)絡(luò)QoS能力有限，并依賴于數(shù)據(jù)安全、隱私控制和云功能的一般特性開放網(wǎng)絡(luò)開放網(wǎng)企擬這變尋總體擁（TCO）收益的機(jī)會。一個(gè)企RAN虛擬化()結(jié)術(shù)變得可用。虛擬化-為效益，通C-RANvRAN與運(yùn)營商。-絡(luò)產(chǎn)選擇創(chuàng)新。企業(yè)可利用本地化的私人/混合/公共覆蓋和能力（例如邊緣計(jì)算），以兩種方式部署開放式網(wǎng)絡(luò)，并無縫地連接到由合作伙伴運(yùn)營商支持的廣域網(wǎng)絡(luò)。即插即用是指企業(yè)可在其前提和各種開放接口（例如無線網(wǎng)絡(luò)或核心網(wǎng)絡(luò)）上部署專用網(wǎng)絡(luò)，并通過網(wǎng)絡(luò)切片支持服務(wù)（例如邊緣計(jì)算）和網(wǎng)絡(luò)管理，以便在企業(yè)的控制下接入運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋?；齑睿∕ix&Match）業(yè)絡(luò)業(yè)場區(qū)營務(wù)OpenRAN應(yīng)和有。17通過5G私有和專用網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)安全性網(wǎng)絡(luò)安全是工業(yè)企業(yè)使用5G私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵考慮因素。從具有一定物理保護(hù)水平的有線連接轉(zhuǎn)向無線連接，意味著制造商必須考慮IT（信息技術(shù)）和OT（制造技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)的新風(fēng)險(xiǎn)，特別是來自大量連接設(shè)備的新風(fēng)險(xiǎn)，這些設(shè)備將形成潛在的攻擊面。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)比其他無線網(wǎng)絡(luò)（如Wi-Fi）具有明顯的安全優(yōu)勢，Wi-Fi的安裝、配置或維護(hù)往往很差。此外，在5G私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)中啟用和隔離設(shè)備的新功能使得安全部署更廣泛的機(jī)器和傳感器成為可能，從而支持工業(yè)4.0用例。有關(guān)本節(jié)中5G安全主題的更多信息，請參閱GSMA出版物“Securingthe5GEra”-https://www.GSMA.com/security/Securing-the-5G-Era/。圖33GPP版本15中的安全機(jī)制對于工業(yè)企業(yè)來說，5G私有或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)由于其強(qiáng)大的授權(quán)、認(rèn)證和訪問控制功能，將比通常通過專用有線以太網(wǎng)或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的安全性更高22。特別是:5G網(wǎng)絡(luò)護(hù)護(hù)業(yè)傳輸戶4G的強(qiáng)大且AES-CTR3GZUCAES-CMACSNOW3GZUC5G架構(gòu)元素，SecurityEdgeProtectionProxy(SEPP)。SEPP保護(hù)絡(luò)的和訪問網(wǎng)絡(luò)互連絡(luò)間換被;5G框架，允制造企業(yè)“插件”為移動(dòng)絡(luò)無這能夠護(hù)的IT系統(tǒng);USIM/eSIM技術(shù)、授和訪問Wi-Fi密鑰ID(MAC地址)控制的典型傳統(tǒng)方法能夠有效地提供更高的安全性;改進(jìn)了‘線’保護(hù)5G網(wǎng)使用“SUPI”(訂閱標(biāo)識符)“SUCI”(標(biāo)識符)的組或用這種設(shè)備和用身份的隱;介紹的體系TLS1.2OAuth2.0應(yīng)用授權(quán);5G網(wǎng)絡(luò)術(shù)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)擬絡(luò)上，PP2PIPsecL2TP額為、子網(wǎng)或用戶定創(chuàng)邊界;5G系的體系結(jié)軟義絡(luò)(SDN)/網(wǎng)絡(luò)擬(NFV)、SSL等安全化。這務(wù)絡(luò)戶驗(yàn)這些虛足工企業(yè);使用絡(luò)許“23，以加護(hù)絡(luò)擊;對于應(yīng)用，5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)間絡(luò)”上，以保絡(luò)擊。這5G網(wǎng)絡(luò)的工和用的正確持別5G遲;網(wǎng)絡(luò)給移網(wǎng)絡(luò)商，這些運(yùn)營級用于和絡(luò)的安全。除了這些5G特性，GSMA還支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的最佳實(shí)踐，例如物聯(lián)網(wǎng)安全指南和評估，以及利用SIM卡作為信任根基來保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的“物聯(lián)網(wǎng)安全”。5G私有和專用網(wǎng)絡(luò)頻譜前面描述的5G的工業(yè)應(yīng)用依賴于獲得合適的無線電頻譜，這是任何無線技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。許多制造、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈企業(yè)都有使用“非授權(quán)頻譜”的Wi-Fi技術(shù)來提供有限規(guī)模的無線網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)。其他企業(yè)也使用了基于4G的私有網(wǎng)絡(luò)。4G可以完全在非授權(quán)頻譜或完全在授權(quán)頻譜上運(yùn)作