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基于5GLAN的自组网技术研究

摘要:本文对基于5GLAN的自组网技术进行了研究。5GLAN可以提供超高速

率、超低延迟、海量设备连接等关键能力,将为自组网带来新的发展机遇。本文

首先介绍了5GLAN的技术特征,然后分析了5GLAN在自组网领域的应用场景,包

括工业互联网、智能交通等领域的自组织小区网络。接着,本文设计了基于5G

LAN的自组网体系架构,并对关键技术如时间敏感业务调度、资源管理、安全防护

等进行了详细阐述。最后,本文展望了基于5GLAN的自组网的发展前景及面临的

技术挑战,以期对该领域的进一步研究提供参考。

关键词:5GLAN;自组网;体系架构;资源管理;安全防护

引言

5GLAN(LocalAreaNetwork)作为5G技术在局域网场景的应用,具有广阔的

应用前景。5GLAN可为工业互联网、智能交通等领域提供确定性低延迟的连接,

支持海量物联网设备接入,实现自组网等关键能力。研究基于5GLAN的自组网技

术,对推进关键技术的创新与应用具有重要意义。

一、5GLAN技术分析

1.15GLAN的概念及特征

5GLAN是将5G核心网关键技术应用于局域网场景的产物,可提供比WiFi6

更高的峰值速率,更低的时延抖动,更高的连接密度和更佳的可靠性。5GLAN可以

通过软件定义网络实现网络切片,提供差异化的业务保障。同时,5GLAN继承了

5G的安全机制,可以提供端到端的连接安全性。

1.25GLAN与4G、WiFi的区别

与4G相比,5GLAN可以提供更高的频谱效率、更低的传输延迟。5GLAN支

持更多的天线技术,可实现更高的数据速率。与WiFi相比,5GLAN具有更高的可

靠性、确定性和安全性,适合有严苛对可靠低延迟通信需求的关键应用场景。

二、5GLAN在自组网中的应用分析

2.1工业互联网

随着工业互联网的发展,对工业系统的确定性和实时性提出了更高的要求。

5GLAN可以为工业互联网提供高速率、低延迟、高可靠的通信服务。在工业无线

自组网场景,5GLAN可以用于连接AGV小车、工业机器人、传感器等海量设备,实

现车间内的无线制造与运营。5GLAN支持的网络切片技术可以对不同类型的工业

应用和服务进行隔离,实现确定性的通信服务质量。总体来说,5GLAN为工业互联

网提供了可靠、实时、灵活的无线自组网解决方案。

2.2智能交通

在智能交通场景,5GLAN可用于连接车辆内各种电子控制系统,实现车辆的无

线自组网。安全至关重要的业务流量可以通过5GLAN的网络切片获得服务保障。

此外,5GLAN还可以在限定区域内为行人和非机动车组建自组网,实现车人协同及

路况信息共享,以提升交通效率和安全性。总之,5GLAN将大幅提升未来智能交通

系统的实时感知、协同控制和安全运维能力。

2.3其他应用场景

5GLAN还可广泛应用于智慧场馆、智能仓储、机场机场等场景的自组网。例

如在机场,5GLAN可以连接各类飞行设备实现自组网,并为乘客提供高速率的无线

网络服务。在未来XR和远程控制等应用方面,5GLAN也可提供更好的用户体验。

可以说,5GLAN将会成为支持各种应用场景自组网的关键无线接入技术。

三基于5GLAN的自组网体系架构设计

3.1体系架构总揽

基于5GLAN的自组网体系架构由接入层、网络层、业务层、管理与控制层

四层构成。接入层通过5G新空口接入终端;网络层实现无线宏管理、用户面数据

转发;业务层提供网络切片、会话控制等服务;管理控制层实现资源管理、安全防

护等。该体系结构充分利用5GLAN的新空口、切片等关键技术,可以灵活地针对

不同应用场景进行网络部署和业务创新。

3.2网络层设计

网络层包含无线接入网和本地数据网络。无线接入网实现终端接入认证、移

动性管理;本地数据网络采用5G核心网的用户面数据转发技术,支持用户面数据

的高效转发。网络层可以通过基于服务质量的流量工程实现优先级管理和资源隔

离。此外,可以构建边缘计算平台,部署应用功能实体,以减少核心网负荷。

3.3业务层设计

业务层利用5G网络切片技术,根据服务特点构建网络切片,为不同Vertical

行业定制化的