GB/T 42126.1-2022 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分: 通用技术要求.pdf

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GB/T 42126.1-2022 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分: 通用技术要求.pdf简介:

GB/T 42126.1-2022 是中国国家标准,全称是《基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分:通用技术要求简介》。这个标准主要规定了基于蜂窝网络(如4G、5G等)在工业无线通信领域的通用技术要求,包括但不限于通信性能、数据传输、安全、可靠性和互操作性等方面。它旨在为工业环境中的无线通信系统提供统一的技术规范,以满足工业4.0和智能制造等现代工业生产对无线通信的高效、安全和稳定的需求。

该标准适用于各种工业环境中的基于蜂窝网络的无线设备和系统,包括但不限于物联网设备、远程监控、智能设备控制、生产自动化等应用场景。它为制造商、运营商、集成商和用户提供了明确的技术指导,以确保产品和服务的质量和一致性。

需要注意的是,这只是标准的简介部分,完整的标准内容会涵盖更多的技术细节和测试方法。

GB/T 42126.1-2022 基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分: 通用技术要求.pdf部分内容预览:

本文件规定了基于蜂窝网络的工业无线通信系统的通用技术要求。 本文件适用于基于蜂窝网络的工业无线通信系统的规划、设计、建设与优化

基于蜂窝网络的工业无线通信规

GB 5655-1985 城市公共交通常用名词术语基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分:通用技术要求

基于蜂窝网络的工业无线通信规范 第1部分:通用技术要求

基于蜂窝网络的工业无线通信系统

基于蜂窝网络的工业无线通信网络(简称工业蜂窝网络)可提供工厂企业/车间层、监视控制层 控制层和设备层的数据传输,工厂设备组成及信息流示意见图1

二厂设备组成及信息流示

工业蜂窝网络可支持如下典型的网络连接: a) 2 现场设备与可编程控制设备(PLC、DCS控制器或IPC)的连接; b) 可编程控制设备与HMI、SCADA或MES等的连接; C) 司 工程工具(包括各种编程工具、组态工具、调试工具等),可通过工业蜂窝网络访问现场设备和 可编程控制设备,并且仅在组态或调试期间存在; d)五 现场设备的多个分组(有或没有控制器)的相互连接,或连接到更高层(HMI、SCADA等) 系统; e)现场设备之间的连接; f) 1 MES和现场设备的连接; g)可视化的监控设备与MES等系统的连接。

工业蜂窝网络可支持如下典型的网络连接: a) 2 现场设备与可编程控制设备(PLC、DCS控制器或IPC)的连接; b) 可编程控制设备与HMI、SCADA或MES等的连接; C) 司 工程工具(包括各种编程工具、组态工具、调试工具等),可通过工业蜂窝网络访问现场设备和 可编程控制设备,并且仅在组态或调试期间存在; d)王 现场设备的多个分组(有或没有控制器)的相互连接,或连接到更高层(HMI、SCADA等) 系统; e)现场设备之间的连接; f 1 MES和现场设备的连接; g) 可视化的监控设备与MES等系统的连接

当现场设备、可编程控制设备、监控设备,以及ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等具有蜂窝网 络接人能力,可通过蜂窝网络进行连接时,这些设备统称为工业蜂窝网络终端设备。 工业蜂窝网络接入示意见图2,部署位置仅用来说明工厂内设备和工业蜂窝网络的连接关系,其中 工业蜂窝网络是由蜂窝终端设备和蜂窝网络设备构成。蜂窝网络设备包括基站设备和核心网设备,用 于将蜂窝终端设备上的数据发送到接收端或将发送端的数据发送给蜂窝终端设备,其中基站设备负责 无线侧数据包的收发。工业蜂窝网络应满足第6章规定的通用要求。在实际部署场景中,蜂窝网络设 备可部署在工厂内部也可部署在工厂外部,其中基站设备和核心网设备可分开部署在不同位置,具体方 式见附录A

图 业蜂窝网络接入示意图

本章规定了工业蜂窝网络应满足的功能要求、蜂窝网络设备管理要求以及工业用户在应用工业蜂 窝网络时应提出的性能指标要求。不同的工业应用场景对工业蜂窝网络提出不同要求的相关示例见附 录B、附录C、附录D和附录E,其中,附录B、附录C、附录D和附录E中给出的网络部署方式是在对应 场景中工业蜂窝网络提供的一种解决方案,采用公共网络组网方式也可满足要求。

6.2.1蜂窝网络要求

工业蜂窝网络应满足蜂窝网络通信行业标准规定的蜂窝网络通信功能要

6.2.3.1应支持按需采用公共网络或非公共网络。 6.2.3.2应支持IP地址分配,宜支持IPv6组网。 6.2.3.3按需支持余组网。

6.2.4.1应支持蜂窝终端设备的接入认证。

工业蜂窝网络应用场景应按照工业网络信息安全的规定,如IEC62443(所有部分),GB/T292 O/IEC27002,GB/T31722等的要求。

6.2.6服务分级要求

6.2.6.1应支持将工业应用映射为相应的服务等级。 6.2.6.2应支持提供满足服务等级协议(SLA)的分级网络

6.2.6.1应支持将工业应用映射为相应的服务等级。

6.2.8.1工业蜂窝网络应支持确定性传输。 6.2.8.2工业蜂窝网络应支持时间同步。 6.2.8.3工业蜂窝网络应满足工业应用对通信的可用性要求。 6.2.8.4工业蜂窝网络应支持为通信双方的多个业务设置不同的传输优先级,支持按优先级进行通信 6.2.8.5工业蜂窝网络应保障蜂窝终端设备移动过程中的工业应用需求

6.3.1应支持对蜂窝网络设备的操作和管理功能,可对工业蜂窝网络功能进行使能、禁用、配置、监控 和故障排除。 6.3.2应支持对工业蜂窝网络的实时监控功能,包括关键应用的QoS、蜂窝网络设备的通信和连接状 态及一般服务可用性等。

时延应指示将报文从一个终端设备的应用层(源)实时交付到另一个终端设备应用层(目的地)所需 的时间。 对于以下两种情况,应规定最大时延,最大时延的计算应包括传输时间以及任何等待时间: 无传输错误; 帧丢失并恢复

6.4.2支持最大蜂窝终端设备数量

蜂窝终端设备应用层传输的吞吐量(单位:B/s)。

带宽的百分比,可用于一个链路上的非实时性无线通信。此外,还应规定总链路带宽

6.4.5时间同步精度

任意两个终端设备时钟之间的最大偏差。 注:终端设备包含蜂窝终端设备和有线终端设备

6.4.6非基于时间的同步精度

6.4.7故障恢复时间

单个故障的情况下,从故障出现到完全恢复的最长时间。

工业应用和工业蜂窝网络应通过工业蜂窝网络访问子层对接。工业蜂窝网络访问子层应实现 用在工业蜂窝网络上的透明的数据传输,见图5

图5 工业蜂窝网络访问子层示意图

工业蜂窝网络可根据需要采取公共网络和非公共网络组网方式,本附录简要描述工业蜂窝网络组 网方式的示例,表A.1描述了相关网络逻辑元素的图标说明

A.2公共网络组网方式

公共网络组网方式见图A.1。在该场景中,所有工业蜂窝网络设备均使用运营商的公共网络设备 终端设备通过工业蜂窝网络与工厂有线网络的设备或者监控设备进行通信:

A.3.1非公共网络组网方式

图A.1公共网络组网方式

A.3.2非公共网络组网方式二

浙J51 加气砼隔墙板建筑构造图A.2非公共网络组网方式一

非公共网络组网方式二见图A.3。在该场景中,非公共网络和公共网络共享核心网控制面,基 可选择共享(如网络切片)或独享(如专用小区)。

组网方式二见图A.3。在该场景中,非公共网络和公共网络共享核心网控制面,基站设 如网络切片)或独享(如专用小区)。

A.3.3非公共组网方式

图A.3非公共网络组网方式二

非公共网络组网方式三见图A.4。在该场景中,工业蜂窝网络被部署为一个独立的网络,所有网络 功能都位于经营场所(如工厂)内,与公共网络分离,工厂内网与外网间连接方式可选。

图A.4非公共网络组网方式三

工业机器人的功能越来越强大,智能化程度越来越高,同时随着大数据、云计算和人工智能技术的 快速发展驳岸挡墙专项施工方案申报表,把基于大数据的智能化计算移到云端实现是工业机器人的重要发展趋势。工业5G蜂窝网 络能够提供无线接人方式,为工业机器人(包括移动工业机器人)与云平台的数据交互,提供了数据传输 保障,基于工业5G蜂窝网络的工业机器人场景示意见图B.1。

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