GB/T 42126.1-2022
基本信息
标准号： GB/T 42126.1-2022
中文名称：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
标准类别：国家标准(GB)
英文名称：Industrial wireless communication specification based on cellular networks—Part 1:General technical requirements
标准状态：现行
发布日期：2022-12-30
实施日期：2023-07-01
出版语种：简体中文
下载格式：.pdf .zip
下载大小：6695468
相关标签： 基于 蜂窝 网络 工业 无线通信 规范 通用 技术
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：24页
标准价格：43.0
相关单位信息
起草人：卢铁林、王春喜、谭斌、刘丹、魏旻、包伟华、徐皑冬、庞伶俐、李振廷、冯夏维、王浩、赵艳领、张晓玲、李宁、王锐、梁辉、陈卫民、林跃、李正涛、张学琴、朱国良、贺敬、许斌、邓伟、吴少勇、庞萌萌、陈菁、黄文君
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、之江实验室、重庆邮电大学、东北大学、上海自动化仪表有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国移动通信有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司等
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。
标准图片预览
标准内容
ICS25.040
CCS N 10
中华人民共和国国家标准
GB/T42126.1—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
Industrialwireless communication specificationbased on cellularnetworks-Part 1:General technical requirements2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
基于蜂窝网络的工业无线通信系统5.1
工业蜂窝网络连接与接入
基本数据流
工业蜂窝网络通用要求
功能要求
蜂窝网络设备的管理要求
性能指标
7工业蜂窝网络访问子层要求
附录A（资料性）工业蜂窝网络组网方式A.1
公共网络组网方式
非公共网络组网方式
附录B（资料性）
基于工业5G蜂窝网络的工业机器人场景示例B.1
场景概述
通用要求，
功能要求
附录C（资料性）
基于工业5G蜂窝网络的人员技能防呆场景示例场景概述·
通用要求
蜂窝网络部署·
附录D（资料性）
场景概述
通用要求·
基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度蜂窝网络部署
附录E（资料性）
场景概述
通用要求
基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示例蜂窝网络部署
GB/T42126.1—2022
GB/T42126.1—2022
参考文献
工厂设备组成及信息流示意图
工业蜂窝网络接人示意图
基于IP的数据流示意图
基于Ethernet的数据流示意图
工业蜂窝网络访问子层示意图
公共网络组网方式
非公共网络组网方式
非公共网络组网方式二
非公共网络组网方式三
基于5G蜂窝网络的工业机器人场景示意图，基于工业5G蜂窝网络的人员技能防呆场景示意图·基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度场景示意图基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示意图·图标说明
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
GB/T42126.1—2022
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T42126《基于蜂窝网络的工业无线通信规范》的第1部分。GB/T42126已经发布了以下部分：第1部分：通用技术要求。
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、之江实验室、重庆邮电大学、东北大学、上海自动化仪表有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国移动通信有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、沈阳中科博微科技股份有限公司、富士康工业互联网股份有限公司、西门子（中国）有限公司、烽火通信科技股份有限公司、诺基亚通信系统技术（北京)有限公司、重庆盟讯电子科技有限公司、浙江大学。本文件主要起草人：卢铁林、王春喜、谭斌、刘丹、魏曼、包伟华、徐冬、庞伶俐、李振廷、冯夏维、王浩、赵艳领、张晓玲、李宁、王锐、梁辉、陈卫民、林跃、李正涛、张学琴、朱国良、贺敬、许斌、邓伟、吴少勇、庞萌萌、陈菁、黄文君。m
GB/T42126.12022
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。目前，基于蜂窝网络的工业无线通信（简称：“工业蜂窝网络”)正逐步满足工业场景中的低时延、大带宽、广联接及灵活组网的通信网络应用需求。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，工业蜂窝网络将在带宽、时延及可用性等方面继续提升，赋能更多的工业应用场景。本文件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。
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：通信行规。目的在于确立适用于工业现场的通信行规要求。一第3部分：测试规范。目的在于确定符合工业的通信行规测试规范。一第4部分：安全要求。目的在于使蜂窝网络安全地运行和管理。一第5部分：应用规范。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：验收规范。目的在于蜂窝网络按以上要求建立后符合各相关方的实际要求。IN
1范围
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
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2规范性引用文件
GB/T42126.1—2022
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/T9387.1一1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型GB/T29246信息技术安全技术信息安全管理体系概述和词汇GB/T31722信息技术安全技术信息安全风险管理ISO/IEC27002信息技术安全技术信息安全管理实施规程（InformationtechnologySecuritytechniques-Codeof practiceforinformation security controls)IEC61784-2工业通信网络行规第2部分：基于ISO/IEC8802-3实时网络的附加现场总线规范(Industrial communicationnetworks—Profiles—Part2：Additionalfieldbusprofilesforreal-timenetworksbasedonISO/IEC/IEEE8802-3)IEC62443（所有部分）工业自动化和控制系统安全（Securityforindustrialautomationandcontrol systems)
术语和定义
GB/T9387.1一1998、IEC61784-2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
实时性
real-time
系统于有限的时间内提供所要求的结果的能力。［来源：IEC61784-2:2014,3.1.19]3.2
applicationlayer
应用层
由在OSI环境中进行协作的若干个应用程序实体组成。［来源：GB/T9387.1—1998，6.1.4，有修改」3.3
工业应用
industrialapplication
消耗或产生数据的功能或数据结构。注：工业应用包括用于实现工业自动化控制的应用、设备管理的应用、物流管理的应用等1
GB/T42126.1—2022
两个相邻节点之间的传输路径
［来源：IEC61784-2：2014，3.1.123.5
fcellularnetwork
蜂窝网络
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。本文件中出现的“蜂窝网络”均指工业蜂窝网络。3.6
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具有蜂窝网络接入能力的现场设备、可编程控制设备、监控设备等。3.7
公共网络
public network
用于公共用途的蜂窝网络，和公共网络运营商签约的用户设备均可接入。注：公共网络由公共网络运营商部署。3.8
非公共网络
non-publicnetwork
由工业蜂窝网络使用者等私有实体使用的蜂窝网络，只允许工业蜂窝网络使用者授权接入。注：非公共网络可部署为完全独立的网络，或是公共网络的切片。3.9
服务等级协议
servicelevelagreement
工业蜂窝网络提供商与工业蜂窝网络使用者之间的协议，明确了工业蜂窝网络提供商能够提供的工业蜂窝网络的属性。属性包括工业蜂窝网络支持的功能、可支持的性能指标项等。3.10
可用性
availability
工业蜂窝网络按照约定的QoS提供端到端传输服务的时间除以期望工业蜂窝网络在特定区域按照规范要求提供端到端传输服务的时间。注：如果工业蜂窝网络没有满足相关的传输服务要求，则认为传输服务不可用。3.11
生存时间
survivaltime
工业应用在没有收到预期消息的情况下可以继续运行的时间。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
5G：第五代移动通信系统（5thGenerationMobileCommunicatinnTerhnology）AGV：自动导引车（AutomatedGuidedVehicle）DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem）EMS：能源管理系统（EnergyManagementSystem）ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning）HMI：人机接口（HumanMachineInterface）IP：国际协议（InternetProtocol）2
IPC：工业计算机（IndustrialPersonalComputer）IPv6：互联网协议第6版（InternetProtorolVersion6）MEC：多接人边缘计算（Multi-accessEdgeComputing）MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem）OSI：开放系统互连（OpenSystemInterconnection）PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）QMS：质量管理系统（QualityManagementSystem）QoS：服务质量（QualityofService）GB/T42126.1—2022
SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SLA：服务等级协议（ServiceLevelAgreement）WMS：仓储管理系统（WarehouseManagementSystem）5基于蜂窝网络的工业无线通信系统5.1工业蜂窝网络连接与接入
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、现场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。企业/车间层
监视控制层
现场控制层
设备层
ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等
可视化的监控设备（SCADA、IIMI、操作员站等）编程控制设备
现场设备
信息流
现场设备
可编程控制设备
现场设备
图1工厂设备组成及信息流示意图工业蜂窝网络可支持如下典型的网络连接：现场设备与可编程控制设备（PLC、DCS控制器或IPC)的连接；a)
可编程控制设备与HMI、SCADA或MES等的连接；b）
.工.程
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；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）d)
系统；
现场设备之间的连接；
MES和现场设备的连接；
可视化的监控设备与MES等系统的连接。3
GB/T42126.1—2022
当现场设备、可编程控制设备、监控设备：以及ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等具有蜂窝网络接入能力，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。工业蜂窝网络接人示意见图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。
工厂生产线
蜂窝终端
5.2基本数据流
蜂窝终端
5.2.1基于IP的数据流
交换机
路由器
蜂窝网络设备
蜂窝终端
有线网络设备
有线终
端设备
有线终端
蜂窝终端蜂窝终端
有线终端
工业蜂窝网络接入示意图
有线终端
有线终端
工业蜂窝网络应支持基于IP的数据包传输：以蜂窝终端设备和有线网络设备通信为例的数据流示意见图3，工业蜂窝网络在IP层实现了蜂窝终端设备和有线网络设备之间的数据交互。·无线侧数据流
蜂窝无线接口
蜂窝终端设备
应用层
传输层
网路层(IP）
数据链路层
物理层
5.2.2基于Ethernet的数据流
蜂窝网络设备免费标准bzxz.net
有线网络接口
网络层（）
数据链路层
物理层
有线侧数据流
有线网络设备
应用层
传输层
网络层（IP）
数据链路层
物理层
图3基于IP的数据流示意图
工业蜂窝网络应支持基于Ethernet的数据顿传输，以蜂窝终端设备和有线网络设备通信为例的数据流示意见图4，工业蜂窝网络在Ethernet层实现了蜂窝终端设备和有线网络设备之间的数据交互。4
蜂窝终端设备
应用层
数据链路层
(Etherne1.)
物理层
6工业蜂窝网络通用要求
6.1概述
蜂窝无线接口
蜂窝网络设备
数据链路层
(Ethernet)
物理层
有线网络接
GB/T42126.1—2022
无线侧数据流
有线侧数据流
有线网络设备
应用层
数据链路层
(Ethernet)
物理层
图4基于Ethernet的数据流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功能要求
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求6.2.2
频点要求
工作频段应符合国家无线电管理部门的相关规定。6.2.3
组网要求
应支持按需采用公共网络或非公共网络应支持IP地址分配，宜支持IPv6组网。按需支持允余组网。
宜支持工业蜂窝网络和工业应用系统之间的安全防护措施接入认证
应支持蜂窝终端设备的接入认证。宜支持蜂窝终端设备的批量接人认证。信息安全要求
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/T29246，ISO/IEC27002，GB/T31722等的要求。5
GB/T42126.1—2022
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。6.2.7
定位要求
工业蜂窝网络应支持蜂窝终端设备的定位，可提供不同精度要求的位置信息6.2.8
传输要求
工业蜂窝网络应支持确定性传输。工业蜂窝网络应支持时间同步。工业蜂窝网络应满足工业应用对通信的可用性要求。6.2.8.3
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。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蜂窝网络设备的管理要求
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。
6.3.3应支持和工业网络管理系统的对接，宜支持工业网络的故障告警、拓扑生成及设备管理等。6.4性能指标
6.4.1时延
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；
—顿丢失并恢复。
6.4.2支持最大蜂窝终端设备数量在工业应用的实时性要求情况下，可支持最大蜂窝终端设备的数量。6.4.3吞吐量
蜂窝终端设备应用层传输的吞吐量（单位：B/s）。6.4.4非实时带宽
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
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CCS N 10
中华人民共和国国家标准
GB/T42126.1—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
Industrialwireless communication specificationbased on cellularnetworks-Part 1:General technical requirements2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-07-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
基于蜂窝网络的工业无线通信系统5.1
工业蜂窝网络连接与接入
基本数据流
工业蜂窝网络通用要求
功能要求
蜂窝网络设备的管理要求
性能指标
7工业蜂窝网络访问子层要求
附录A（资料性）工业蜂窝网络组网方式A.1
公共网络组网方式
非公共网络组网方式
附录B（资料性）
基于工业5G蜂窝网络的工业机器人场景示例B.1
场景概述
通用要求，
功能要求
附录C（资料性）
基于工业5G蜂窝网络的人员技能防呆场景示例场景概述·
通用要求
蜂窝网络部署·
附录D（资料性）
场景概述
通用要求·
基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度蜂窝网络部署
附录E（资料性）
场景概述
通用要求
基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示例蜂窝网络部署
GB/T42126.1—2022
GB/T42126.1—2022
参考文献
工厂设备组成及信息流示意图
工业蜂窝网络接人示意图
基于IP的数据流示意图
基于Ethernet的数据流示意图
工业蜂窝网络访问子层示意图
公共网络组网方式
非公共网络组网方式
非公共网络组网方式二
非公共网络组网方式三
基于5G蜂窝网络的工业机器人场景示意图，基于工业5G蜂窝网络的人员技能防呆场景示意图·基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度场景示意图基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示意图·图标说明
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
GB/T42126.1—2022
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T42126《基于蜂窝网络的工业无线通信规范》的第1部分。GB/T42126已经发布了以下部分：第1部分：通用技术要求。
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、之江实验室、重庆邮电大学、东北大学、上海自动化仪表有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国移动通信有限公司研究院、中国联合网络通信有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、沈阳中科博微科技股份有限公司、富士康工业互联网股份有限公司、西门子（中国）有限公司、烽火通信科技股份有限公司、诺基亚通信系统技术（北京)有限公司、重庆盟讯电子科技有限公司、浙江大学。本文件主要起草人：卢铁林、王春喜、谭斌、刘丹、魏曼、包伟华、徐冬、庞伶俐、李振廷、冯夏维、王浩、赵艳领、张晓玲、李宁、王锐、梁辉、陈卫民、林跃、李正涛、张学琴、朱国良、贺敬、许斌、邓伟、吴少勇、庞萌萌、陈菁、黄文君。m
GB/T42126.12022
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。目前，基于蜂窝网络的工业无线通信（简称：“工业蜂窝网络”)正逐步满足工业场景中的低时延、大带宽、广联接及灵活组网的通信网络应用需求。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，工业蜂窝网络将在带宽、时延及可用性等方面继续提升，赋能更多的工业应用场景。本文件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。
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：通信行规。目的在于确立适用于工业现场的通信行规要求。一第3部分：测试规范。目的在于确定符合工业的通信行规测试规范。一第4部分：安全要求。目的在于使蜂窝网络安全地运行和管理。一第5部分：应用规范。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：验收规范。目的在于蜂窝网络按以上要求建立后符合各相关方的实际要求。IN
1范围
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
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2规范性引用文件
GB/T42126.1—2022
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/T9387.1一1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型GB/T29246信息技术安全技术信息安全管理体系概述和词汇GB/T31722信息技术安全技术信息安全风险管理ISO/IEC27002信息技术安全技术信息安全管理实施规程（InformationtechnologySecuritytechniques-Codeof practiceforinformation security controls)IEC61784-2工业通信网络行规第2部分：基于ISO/IEC8802-3实时网络的附加现场总线规范(Industrial communicationnetworks—Profiles—Part2：Additionalfieldbusprofilesforreal-timenetworksbasedonISO/IEC/IEEE8802-3)IEC62443（所有部分）工业自动化和控制系统安全（Securityforindustrialautomationandcontrol systems)
术语和定义
GB/T9387.1一1998、IEC61784-2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
实时性
real-time
系统于有限的时间内提供所要求的结果的能力。［来源：IEC61784-2:2014,3.1.19]3.2
applicationlayer
应用层
由在OSI环境中进行协作的若干个应用程序实体组成。［来源：GB/T9387.1—1998，6.1.4，有修改」3.3
工业应用
industrialapplication
消耗或产生数据的功能或数据结构。注：工业应用包括用于实现工业自动化控制的应用、设备管理的应用、物流管理的应用等1
GB/T42126.1—2022
两个相邻节点之间的传输路径
［来源：IEC61784-2：2014，3.1.123.5
fcellularnetwork
蜂窝网络
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。本文件中出现的“蜂窝网络”均指工业蜂窝网络。3.6
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具有蜂窝网络接入能力的现场设备、可编程控制设备、监控设备等。3.7
公共网络
public network
用于公共用途的蜂窝网络，和公共网络运营商签约的用户设备均可接入。注：公共网络由公共网络运营商部署。3.8
非公共网络
non-publicnetwork
由工业蜂窝网络使用者等私有实体使用的蜂窝网络，只允许工业蜂窝网络使用者授权接入。注：非公共网络可部署为完全独立的网络，或是公共网络的切片。3.9
服务等级协议
servicelevelagreement
工业蜂窝网络提供商与工业蜂窝网络使用者之间的协议，明确了工业蜂窝网络提供商能够提供的工业蜂窝网络的属性。属性包括工业蜂窝网络支持的功能、可支持的性能指标项等。3.10
可用性
availability
工业蜂窝网络按照约定的QoS提供端到端传输服务的时间除以期望工业蜂窝网络在特定区域按照规范要求提供端到端传输服务的时间。注：如果工业蜂窝网络没有满足相关的传输服务要求，则认为传输服务不可用。3.11
生存时间
survivaltime
工业应用在没有收到预期消息的情况下可以继续运行的时间。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
5G：第五代移动通信系统（5thGenerationMobileCommunicatinnTerhnology）AGV：自动导引车（AutomatedGuidedVehicle）DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem）EMS：能源管理系统（EnergyManagementSystem）ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning）HMI：人机接口（HumanMachineInterface）IP：国际协议（InternetProtocol）2
IPC：工业计算机（IndustrialPersonalComputer）IPv6：互联网协议第6版（InternetProtorolVersion6）MEC：多接人边缘计算（Multi-accessEdgeComputing）MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem）OSI：开放系统互连（OpenSystemInterconnection）PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）QMS：质量管理系统（QualityManagementSystem）QoS：服务质量（QualityofService）GB/T42126.1—2022
SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SLA：服务等级协议（ServiceLevelAgreement）WMS：仓储管理系统（WarehouseManagementSystem）5基于蜂窝网络的工业无线通信系统5.1工业蜂窝网络连接与接入
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、现场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。企业/车间层
监视控制层
现场控制层
设备层
ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等
可视化的监控设备（SCADA、IIMI、操作员站等）编程控制设备
现场设备
信息流
现场设备
可编程控制设备
现场设备
图1工厂设备组成及信息流示意图工业蜂窝网络可支持如下典型的网络连接：现场设备与可编程控制设备（PLC、DCS控制器或IPC)的连接；a)
可编程控制设备与HMI、SCADA或MES等的连接；b）
.工.程
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；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）d)
系统；
现场设备之间的连接；
MES和现场设备的连接；
可视化的监控设备与MES等系统的连接。3
GB/T42126.1—2022
当现场设备、可编程控制设备、监控设备：以及ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等具有蜂窝网络接入能力，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。工业蜂窝网络接人示意见图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。
工厂生产线
蜂窝终端
5.2基本数据流
蜂窝终端
5.2.1基于IP的数据流
交换机
路由器
蜂窝网络设备
蜂窝终端
有线网络设备
有线终
端设备
有线终端
蜂窝终端蜂窝终端
有线终端
工业蜂窝网络接入示意图
有线终端
有线终端
工业蜂窝网络应支持基于IP的数据包传输：以蜂窝终端设备和有线网络设备通信为例的数据流示意见图3，工业蜂窝网络在IP层实现了蜂窝终端设备和有线网络设备之间的数据交互。·无线侧数据流
蜂窝无线接口
蜂窝终端设备
应用层
传输层
网路层(IP）
数据链路层
物理层
5.2.2基于Ethernet的数据流
蜂窝网络设备免费标准bzxz.net
有线网络接口
网络层（）
数据链路层
物理层
有线侧数据流
有线网络设备
应用层
传输层
网络层（IP）
数据链路层
物理层
图3基于IP的数据流示意图
工业蜂窝网络应支持基于Ethernet的数据顿传输，以蜂窝终端设备和有线网络设备通信为例的数据流示意见图4，工业蜂窝网络在Ethernet层实现了蜂窝终端设备和有线网络设备之间的数据交互。4
蜂窝终端设备
应用层
数据链路层
(Etherne1.)
物理层
6工业蜂窝网络通用要求
6.1概述
蜂窝无线接口
蜂窝网络设备
数据链路层
(Ethernet)
物理层
有线网络接
GB/T42126.1—2022
无线侧数据流
有线侧数据流
有线网络设备
应用层
数据链路层
(Ethernet)
物理层
图4基于Ethernet的数据流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功能要求
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求6.2.2
频点要求
工作频段应符合国家无线电管理部门的相关规定。6.2.3
组网要求
应支持按需采用公共网络或非公共网络应支持IP地址分配，宜支持IPv6组网。按需支持允余组网。
宜支持工业蜂窝网络和工业应用系统之间的安全防护措施接入认证
应支持蜂窝终端设备的接入认证。宜支持蜂窝终端设备的批量接人认证。信息安全要求
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/T29246，ISO/IEC27002，GB/T31722等的要求。5
GB/T42126.1—2022
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。6.2.7
定位要求
工业蜂窝网络应支持蜂窝终端设备的定位，可提供不同精度要求的位置信息6.2.8
传输要求
工业蜂窝网络应支持确定性传输。工业蜂窝网络应支持时间同步。工业蜂窝网络应满足工业应用对通信的可用性要求。6.2.8.3
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。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蜂窝网络设备的管理要求
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。
6.3.3应支持和工业网络管理系统的对接，宜支持工业网络的故障告警、拓扑生成及设备管理等。6.4性能指标
6.4.1时延
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；
—顿丢失并恢复。
6.4.2支持最大蜂窝终端设备数量在工业应用的实时性要求情况下，可支持最大蜂窝终端设备的数量。6.4.3吞吐量
蜂窝终端设备应用层传输的吞吐量（单位：B/s）。6.4.4非实时带宽
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
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