近期，R16标准进一步支持5G LAN功能的引入，打开了工业IT与OT融合的路径，使5G+工业互联网走向低成本、易部署，加速5G大规模普及。
2020年7月3日，国际标准组织3GPP正式宣布冻结5G R16标准，该标准支持全球统一的超可靠低延迟通信（URLLC）标准，将端到端延迟压缩至5毫秒以内，并将5G LAN定义为推动5G向垂直行业扩展的重要加速器， 一举开启工业5G时代。5G时代一举而至。
5G易于部署、低时延、高可靠、大带宽和宽连接性等特点，可以打破传统制造转型遇到的痛点，如布线繁琐、复杂的通信环境容易受到干扰、对时延和稳定性更敏感。相反，全厂生产线、设备、机器智能化升级产生的海量数据，也为5G行业应用提供了有利的增长环境。
然而，在5G在工业制造大胆改革之初，也面临着成本高、数量难的挑战，直到R16标准进一步支持5G LAN功能的引入，为工业IT和OT的融合开辟了道路，使得5G+工业互联网走向低成本、易部署。 并加速5G的大规模普及。
什么是无线 5G LAN？
5G LAN是内置在5G网络中的LAN，通过它可以组装具有移动性的LAN，以满足生产和办公需求。5G LAN具有跨地域移动的优势，因此即使两个人相隔数千英里，他们仍然可以设置局域网以实现第2层和第3层的互操作性。
简单来说，5G LAN利用5G技术对终端进行分组和构建，形成局域网网络。使用5G手机时，你有没有注意到，即使你和你的朋友在一起（甚至面对面），你的手机也无法互相搜索？您可以相互通信，因为数据流向运营商或互联网服务提供商的服务器绕圈。
对于基站，所有手机终端都是隔离的。这是基于安全考虑。每个手机都使用自己的频道，而不会相互干扰。另一方面，LAN将该区域的终端（手机，计算机等）连接成组。这有利于彼此之间的数据传输，也节省了外部网络插座。在 LAN 中，终端通过可以相互寻址的 MAC 地址（第 2 层通信）找到彼此。路由器可以通过 IP 寻址（第 3 层通信）路由进出以访问外部网络。
我们都知道，4G改变生活，5G改变社会。作为最主流的移动通信技术，5G的任务是万物互联，助力百行各业数字化转型，需要帮助垂直行业用户打通连接。
然后，5G可以打开从每个终端到云端的连接，实现终端与附近终端的连接。
因此，在3GPP R16标准中，引入了新的特征功能5G LAN。
5G 局域网的原理和特点
在 5G 网络中，管理员可以修改用户数据库（UDM 网元）中的数据，以将服务合同到指定的终端 （UE） 号码，从而将它们分组到相同或不同的 VN 组（虚拟网络组）中。用户数据库向 5G 核心网 （5GC） 的管理网元（SMF、AMF、PCF 等）提供 VN 组的终端号码和访问策略信息。根据此信息和策略规则，管理网络元素将它们形成不同的 LAN。这就是5G LAN。
5G 局域网网络架构示意图
5G LAN支持第2层通信（同一网段，彼此直接访问）和第3层通信（跨网段，借助路由）。5G LAN 支持单播以及组播和广播。简而言之，它们在相互访问的方式上非常灵活，并且组织网络也很简单。在范围方面，5G LAN支持在同一UPF（5G核心网的媒体平面网元）和不同UPF下相互通信。这相当于打破了终端之间的物理距离限制。
特别重要的一点是，5G LAN建立的网络可以连接到用户现有的数据网络，从而实现即插即用和相互访问。
5G 局域网有哪些应用？
5G LAN可实现指定5G终端之间的分组和连接，极大地方便了企业构建更具移动性的LAN网络。现有的Wi-Fi技术不是已经可以实现移动性吗？为什么我们仍然需要5G LAN？
5G LAN支持的本地网络可以帮助企业，学校，政府，家庭和其他用户在区域范围内更好地互连终端。5G LAN可用于办公网络。但其更大的价值在于园区生产环境的改造和工业制造、港口码头、能源矿山等生产型企业基层网络的转型。
我们现在都在推动工业互联网，相信5G能够赋能行业场景的数字化，因为5G具有大带宽、低时延等特点，是一种优越的无线通信技术，能够实现工业场景中各种生产要素的无线连接。
以工业制造为例。以前，工业总线技术用于更好的自动化和设备控制。这项技术有很多种。
后来，随着以太网和IP技术的出现，工业界形成了向以太网演进的共识，于是就有了工业以太网。现在，无论谁拥有工业互连协议，它都基于以太网。
后来，工业公司发现有线连接对移动性有太多限制——设备后面总是有一条传出线，这阻碍了自由移动。
此外，有线连接部署起来很麻烦，交货时间长，成本高。一旦设备或电缆出现故障，更换设备或电缆也会延迟。因此，业界开始考虑引入无线通信技术。
5G 局域网的优势是什么？
Wi-Fi、蓝牙等技术进入工业领域。如果有Wi-Fi，为什么我们需要5G LAN？原因如下。
Wi-Fi网络的性能不如5G。
Wi-Fi网络（尤其是Wi-Fi 4和Wi-Fi 5）的性能不如5G。在传输速率和时延方面，5G可以更好地满足工业机器人（机械臂控制）、智能质检（高速图像识别）、AGV（无人物流车）等场景的需求。在覆盖范围方面，5G的覆盖面积比Wi-Fi更大，可以更好地覆盖公园。5G的蜂窝间交换能力，也比Wi-Fi更强，可以给用户带来更好的网络体验。
Wi-Fi网络维护成本高。
建设园区Wi-Fi网络的企业需要自己布线并购买设备。设备具有折旧、损坏、续订和专用维护功能。大量的Wi-Fi设备配置也非常麻烦。5G是不同的。它是由运营商构建和维护的，企业属于租赁（Wi-Fi与5G相比，有点像与云计算相比建造服务器机房）。考虑到所有因素，5G将更具成本效益。
5G LAN更强大。
5G LAN的VN分组，除了隔离通信之外，还有一个更重要的作用是实现不同网络的业务质量差异化。例如，企业内部的办公网络、IT系统网络、OT网络等。OT是运营技术运营技术（运营技术）。它是一个连接工业环境和设备的网络，例如车床、机械臂、传感器、仪器、AGV、监控系统、MES、PLC 等。不同的网络有不同的性能要求。有些需要低延迟，有些需要高带宽，有些要求不高。基于分组，5G LAN可以为不同的VN数据包定义不同的网络性能。一些企业称之为“微切片”。
5G LAN易于管理且更安全。
运营商的5G网络可以通过开发接口进行自助修改，向企业网络管理员开放修改权限。当然，企业也可以根据自己的需要设置自己的专网策略。在建立数据连接时，企业还可以建立授权认证机制，严格管理VN分组。这种安全性比Wi-Fi更强大，更方便。
5G 局域网案例研究
5G LAN的即插即用能力可以与客户现有网络完美融合，减少对客户现有网络的影响，无需费力的翻新和升级，可以节省大量成本。从宏观角度来看，5G LAN与5G和以太网技术协同工作。未来，基于以太网技术开发的TSN（时间敏感网络）技术离不开5G LAN的帮助。
