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GB/T 42126.5-2024

基本信息

标准号: GB/T 42126.5-2024

中文名称:电力自动化通信网络和系统 第4部分:系统和项目管理

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Industrial wireless communication specification based on cellular networks—Part 5:Application requirements

标准状态:现行

发布日期:2024-04-25

实施日期:2024-11-01

出版语种:简体中文

下载格式:.pdf .zip

下载大小:6179212

相关标签: 电力 自动化 通信 网络 系统 项目管理

标准分类号

标准ICS号:机械制造>>25.040工业自动化系统

中标分类号:仪器、仪表>>工业自动化仪表与控制装置>>N10工业自动化与控制装置综合

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:32页

标准价格:54.0

相关单位信息

起草人:王振 赵艳领 庞伶俐 李颖 刘丹 谭斌 程锦霞 刁岚 曾凯越 邢源日 韩丹涛 公彦杰 张晓玲 包伟华 李栋 冯瑶 魏旻 游和平 黄颖 张亚苹 李珂帆 李方健 杜晓舟 刘姗姗 陈贤松 贾晓倩 陈晓光 宋世杰 武东升 李振廷 梁辉 黄蓉 任勇强 黄文君 马力 陈银桃 范金泽 唐仕斌 姜小滨

起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、华为技术有限公司、中国移动通信集团有限公司、陕煤集团榆林化学有限责任公司、上海自动化仪表有限公司、沈阳工业大学、中科院沈阳自动化研究所、北京计算机技术及应用研究所、重庆邮电大学、武汉东研智慧设计研究院有限公司等

归口单位:全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC 124)

提出单位:中国机械工业联合会

发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会

标准简介

本文件给出了工业蜂窝网络的应用流程,规定了工业蜂窝网络需求分析、工业蜂窝网络设计和建设、工业蜂窝网络集成应用及工业蜂窝网络应用场景验收等各个阶段的要求。本文件适用于工业蜂窝网络提供商、集成商、第三方服务机构和工业用户等开展工业蜂窝网络的应用。


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标准内容

ICS.25.040
ccs N 10
中华國人民共和国国家标准國
GB/T42126.5—2024
基于蜂窝网络的工业无线通信规范第5部分:应用要求
Industrial wireless communication specification based on cellular networks-Part 5:Application requirements2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4缩略语
5工业蜂窝网络应用流程
工业蜂窝网络应用流程概述
工业蜂窝网络应用角色
5.3工业蜂窝网络应用流程阶段任务6工业蜂窝网络需求分析
网络需求分析过程
工业蜂窝网络应用场景设计
6.3工业应用需求分析
工业应用需求调整
工业蜂窝网络需求映射
工业蜂窝网络设计和建设
设计和建设要求
设计和建设方案要素
8工业蜂窝网络集成应用
工业蜂窝网络集成
工业蜂窝网络应用
9工业蜂窝网络应用场景验收
附录A(资料性)工业蜂窝网络应用场景设计实例附录B(资料性)基于工业5G的产品加工场景示例B.1场景概述
工业蜂窝网络需求分析
工业蜂窝网络设计和建设
B.4工业蜂窝网络集成应用
工业蜂窝网络应用场景验收
附录C(资料性)工业蜂窝网络集成应用方案参考文献
GB/T42126.5—2024
GB/T42126.5—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T42126《基于蜂窝网络的工业无线通信规范》的第5部分。GB/T42126已经发布了以下部分:
第1部分:通用技术要求;
一第5部分:应用要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本文件起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、华为技术有限公司、中国移动通信集团有限公司、陕煤集团榆林化学有限责任公司、上海自动化仪表有限公司、沈阳工业大学、中科院沈阳自动化研究所、北京计算机技术及应用研究所、重庆邮电大学、武汉东研智慧设计研究院有限公司、中国信息通信研究院、之江实验室、中国联合网络通信集团有限公司、中国电信集团有限公司、浙江大学、浙江中控技术股份有限公司、富士康工业互联网股份有限公司、中山新高电子材料股份有限公司、厦门四信通信科技有限公司。
本文件主要起草人:王振、赵艳领、庞伶俐、李颖、刘丹、谭斌、程锦霞、刁岚、曾凯越、邢源日、韩丹涛、公彦杰、张晓玲、包伟华、李栋、冯瑶、魏曼、游和平、黄颖、张亚苹、李珂帆、李方健、杜晓舟、刘娜娜、陈贤松、贾晓倩、陈晓光、宋世杰、武东升、李振廷、梁辉、黄蓉、任勇强、黄文君、马力、陈银桃、范金泽、唐仕斌、姜小滨。
GB/T42126.52024
蜂窝网络无线通信技术(简称:蜂窝网络)不断演进,现已发展到第五代。基于蜂窝网络的工业无线通信系统(简称:工业蜂窝网络)正遂步满足工业场景的低时延、大带宽、广连接及灵活组网的应用需求。例如:制造商可通过工业蜂窝网络将制造装备传感器、控制器、工具和物料等资产连接起来,也可将信息系统与设备相连,为相关各方提供更丰富的可操作、可追溯、可定位的信息,助力工业向数字化、信息化和智能化的转型。随着蜂窝网络无线通信技术的持续演进,工业蜂窝网络在带宽、时延及可用性等方面继续提升,赋能更多的工业应用场景。GB/T42126《基于蜂窝网络的工业无线通信规范》是指导蜂窝网络应用于工业现场的基础标准,旨在确保工业蜂窝网络能适应工业场景应用需求,拟由6个部分构成。一第1部分:通用技术要求。目的在于确立适用于各类工业现场需要遵循的总体技术要求。一第2部分:协议行规。目的在于确立适用于工业现场的通信行规要求。第3部分:测试规范。目的在于确立符合工业的通信行规测试规范。第4部分:安全要求。目的在于使蜂窝网络安全地运行和管理第5部分:应用要求。目的在于在工业现场更好地应用蜂窝网络,便于各相关方广泛应用。第6部分:验收要求。目的在于蜂窝网络按GB/T42126第1~5部分的要求建立后符合各相关方的实际要求。
1范围
基于蜂窝网络的工业无线通信规范第5部分应用要求
GB/T 42126.5—2024
本文件给出了工业蜂窝网络的应用流程,规定了工业蜂窝网络需求分析、工业蜂窝网络设计和建设、工业蜂窝网络集成应用及工业蜂窝网络应用场景验收等各个阶段的要求。本文件适用于工业蜂窝网络提供商、集成商、第三方服务机构和工业用户等开展工业蜂窝网络的应用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T42126.1一2022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3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
蜂窝网络cellularnetwork
将服务区分成许多小区(采用蜂窝结构组网),其中每个小区分配一组或若干组频率的通信网络。注:工业蜂窝网络即为基于蜂窝网络的工业无线通信网络。[来源:GB/T42126.1—2022,3.5]3.2
蜂窝终端设备
cellularend-station
无线接入蜂窝网络数据的初始来源或最终目的地注:工业蜂窝终端设备可为采用集成蜂窝模组或外挂工业网关、CPE的现场设备、可编程控制设备、监控设备等[来源:GB/T42126.1—2022,3.6]3.3
工业通信网络industrialcommunicationnetwork应用于工业生产环境的数字化、双向、多节点的通信系统。注:典型的工业通信网络主要包括现场总线网络、工业以太网、工业无线网络等。3.4
网络切片networkslice
提供特定网络能力和网络特征(如资源隔离、SLA服务等级协议保障特性等)、为客户提供多种业务属性的逻辑网络。
注:网络切片以S-NSSAI(网络切片选择辅助信息NetworkSliceSelectionAssistanceInformation)为标识。[来源:YD/T3973—2021,3.1.1]GB/T42126.5—2024
网络切片实例networksliceinstance网络切片对应的管理对象实例。[来源:YD/T3973—2021,3.1.2]4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
5G:第5代移动通信技术(the5thGenerationofMobileCommunications)AGV自动导引车(AutomatedGuidedVehicle)CPE:客户前置设备(CustomerPremiseEquipment)E2E:端到端应用(EndtoEnd)
MEC:多接入边缘计算(Multi-accessEdgeComputing)MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)PLC:可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)5工业蜂窝网络应用流程
5.1工业蜂窝网络应用流程概述
工业蜂窝网络应用流程包括工业蜂窝网络需求分析、工业蜂窝网络设计和建设、工业蜂窝网络集成应用及工业蜂窝网络应用场景验收四个阶段,如图1所示。通过验收优化各阶段,保证工业应用需求的满足工业蜂窝网络
需求分析
5.2工业蜂窝网络应用角色
工业蜂窝网络
设计和建设
工业蜂窝网络
集成应用
图1工业蜂窝网络应用流程
按照职能划分,参与工业蜂窝网络应用的主要角色包括:工业用户:工业蜂窝网络的使用者工业蜂窝网络
应用场景验收
咨询机构:提供工业蜂窝网络应用集成架构、应用场景需求分析和需求验证等咨询服务的提供方;
工业集成商:工业蜂窝网络与应用系统集成及相关产品和服务的提供方:工业蜂窝网络提供商:工业蜂窝网络及服务的提供方;一评估机构:针对工业蜂窝网络应用场景进行需求符合性评估和验收的机构。5.3工业蜂窝网络应用流程阶段任务工业蜂窝网络应用流程各阶段任务如下。a)工业蜂窝网络需求分析
根据工业应用实际需求,设计工业蜂窝网络的应用场景,分析工业应用场景对通信的要求,并转换2
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成对工业蜂窝网络的性能、功能、服务等要求。其中,可基于可选的方式进行工业应用场景和工业蜂窝网络的仿真、验证和调整工业应用场景的通信要求。工业蜂窝网络需求分析可由工业用户、咨询机构和工业蜂窝网络提供商、工业集成商等执行。b)工业蜂窝网络设计和建设
根据工业蜂窝网络需求分析得到的工业应用对蜂窝网络的要求,进行工业蜂窝网络的方案设计和网络建设实施。工业蜂窝网络设计和建设可由工业蜂窝网络提供商执行。c)工业蜂窝网络集成应用
将工业蜂窝网络与工业通信网络集成,以满足工业应用场景要求。工业蜂窝网络集成应用可由工业集成商和工业蜂窝网络提供商执行。d)工业蜂窝网络应用场景验收
针对工业蜂窝网络场景进行需求符合性的评估及验收,输出验收报告。工业蜂窝网络应用场景验收可由工业用户和评估机构执行。6工业蜂窝网络需求分析
6.1网络需求分析过程
工业蜂窝网络需求分析是通过工业应用场景分析得到对通信的要求,并将这些通信要求映射为对工业蜂窝网络的性能、功能、服务等要求的过程。图2给出了工业蜂窝网络需求分析过程,包括工业蜂窝网络应用场景设计、工业应用需求分析、工业应用需求调整和工业蜂窝网络需求映射,在工业蜂窝网络需求映射完成后,应将整体布局图和所有表格、文档提交给工业蜂窝网络提供商,开展工业蜂窝网络设计和建设。工业蜂窝网络需求分析
工业应用客求调整
A)_业峰窝双络
应用场景设计
物出物:
应用局量设十方岩
1蜂窝网络整体布
h)工业应用著求
输出物:
5T业应用n录信息二2
5I业应用表1信n求分
工k萨离终装消信关系其
本合总去
Tk门服务能力需求表
工业应用反出营求表
e)工业应用求
输出物(调整后的):
业应用雷求信息汇C表
业应用与.S工信当录分
T业许窝缝缩道信兴
T业应T*务能力需求表
工业应用阳离营求衣
图2工业蜂窝网络需求分析过程
6.2工业蜂窝网络应用场景设计
工业蜂窝网络应用场景设计要求如下:d)工业烧离网络
面求映射
输出物:
1业应用局配江信两录公
工业峰究网缩王信兴系盐
本作息者
工业应出法务能方隔求
0T业应用沼洲需求
指体车D
国和所有
表格、文
计和电
应根据工业应用实际需求,设计工业蜂窝网络的应用场景,并确定每个应用场景包含的蜂窝终端设备的位置、数量等信息,形成应用场景设计方案;应根据工厂实际布局和应用场景规划方案形成工厂蜂窝网络整体布局图,布局图包含工业蜂窝终端设备的物理分布。
附录A给出了工业蜂窝网络应用场景设计实例。3
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示例:图3给出了一个工业蜂窝终端设备整体布局的示例图。区域A
区域A
■工业峰窝终端设
区域B
图3工业蜂窝终端设备整体布局的示例图6.3工业应用需求分析
区域C
工业应用需求分析应根据行业特点和业务需求等方面,分析工业应用场景的通信需求、服务能力需求和隔离需求,形成对应的工业应用需求信息汇总表和若干详表。工业应用需求信息汇总表定义如表1所示,用于汇总工业蜂窝网络建设过程中必要的应用需求信息,包括需求项、实际信息和填写说明。工业用户或工业集成商应根据填写说明完成需求项的实际信息填写,工业蜂窝网络提供商可根据表1内容开展工业蜂窝网络的设计和建设。表1工业应用需求信息汇总表
需求项
行业类别
企业名称
集成商名称
厂区总面积
区域A名称
使用蜂窝
网络的
区域A
服务能力要求
工业应用隔离需求
场景1名称
实际信息bzxZ.net
工业应用场景所属的行业。参见GB/T4754应用工业蜂窝网络的企业基本信息X×××
具有蜂窝网络通信需求工厂的总面积使用蜂窝网络的工业应用所在的工作区域,可按照工厂、车间、产线等进行划分
区域面积
工业蜂窝网络设备的关键性能指标可视化,工业蜂窝网络拓扑视图可视化等。参见表4
参见表5
场景名称按照业务类型进行命名,例如:远程运维、视觉检测、实时控制等。参见表2、表3
工业应用场景通信需求分析表定义如表2所示,用于统计使用蜂窝网络的区域中应用场景的通信需求信息,包括关注项、实际信息、单位、必要性和说明。工业用户或工业集成商应根据填写说明完成关GB/T
42126.5—2024
注项的实际信息的填写,工业蜂窝网络提供商可根据表2内容开展工业蜂窝网络的设计和建设。表中的关注项根据必要性进行选填。表2工业应用场景通信需求分析表关注项
场景名称
参与工业蜂窝
终端设备
终端设备名称
接入工业蜂窝
网络模式
接入节点/模组
终端数量
其他同类设备
移动类型
移动速率
定位准确度
通信关系基本
实际信息
必要性
工业应用场景中应用的名称,和表1中场景名称对应工业应用场景包含的工业蜂窝终端设备列项(设备类型)工业应用场景中,当前分析的工业蜂窝终端设备的名称,可包括厂家信息、型号信息等
集成方式或外挂方式接入蜂窝网络蜂窝接入节点设备的型号或蜂窝模组的型号和终端设备信息中所列设备具有相同通信关系的终端数和终端设备信息中所列设备具有相同通信关系的终端列项工业应用场景中改变工业蜂窝终端设备的地理位置的移动类型,具体应包括:
a)静止:在整个使用寿命期间保持静止;b)自由移动:移动时间和区域不受限制;c)区域限制移动:在约定的区域内可移动:d)游牧移动:使用时是静止的,两次使用的间隔是可以移动的
工业应用场景中自由移动或区域限制移动的工业蜂窝终端设备移动的最大速度
工业蜂窝终端设备的测量位置与真实位置值的最大偏差,包括水平定位准确度和垂直定位准确度通信关系基本信息见表3,一个工业蜂窝终端设备具有至少一组通信基本关系
工业蜂窝网络通信关系基本信息表定义如表3所示,用于统计具有通信关系的终端设备之间的通信需求信息,包括关注项、实际信息、单位、必要性和说明。工业用户或工业集成商应根据填写说明完成关注项的实际信息的填写,工业蜂窝网络提供商可根据表3内容开展工业蜂窝网络的设计和建设。表中的关注项根据必要性进行选填。表3工业蜂窝终端通信关系基本信息表关注项
通信关系标识
实际信息
必要性
为该应用分配的编号(递增、唯一性)5
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