ICS 25.040 CCS N 10
GB
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
Industrial wireless communication specification based on cellular networks-
Part 1:General technical requirements
2023-07-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T42126.1—2022
目 次
前言引言
范围规范性引用文件 3 术语和定义
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2
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人 5.2 基本数据流工业蜂窝网络通用要求 6.1 概述 6.2 功能要求 6.3 蜂窝网络设备的管理要求 6.4 性能指标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
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A.1 概述 A.2 公共网络组网方式 A.3 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 B.2 通用要求· B.3 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 C.1 场景概述· C.2 通用要求 C.3 蜂窝网络部署：附录D（资料性） 基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度 D.1 场景概述： D.2 通用要求· D.3 蜂窝网络部署附录E（资料性） 基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示例 E.1 场景概述 E.2 通用要求 E.3 蜂窝网络部署
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I GB/T42126.1—2022
参考文献
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图1 工厂设备组成及信息流示意图图2 工业蜂窝网络接人示意图图3 基于IP的数据流示意图图4 基于Ethernet的数据流示意图图5 工业蜂窝网络访问子层示意图图A.1 公共网络组网方式：图A.2 非公共网络组网方式图A.3 非公共网络组网方式二图A.4 非公共网络组网方式三图 B.1 基于5G蜂窝网络的工业机器人场景示意图，图 C.1 基于工业5G蜂窝网络的人员技能防呆场景示意图· 图 D.1 基于工业5G蜂窝网络的物流AGV集群调度场景示意图图 E.1 基于工业5G蜂窝网络的远程操控场景示意图·
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10
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表A.1 图标说明
= GB/T 42126.1—2022
前言
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。
= GB/T 42126.1—2022
引言
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。 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。
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IN 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
1范围
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
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—1998 3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 2信息技术安全技术信息安全管理实施规程（Informationtechnology
Security techniques—Code of practice for information 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—Part 2：Additional fieldbusprofilesforreal-time networks based onISO/IEC/IEEE8802-3)
IEC62443（所有部分）工业自动化和控制系统安全（Securityforindustrialautomationand control systems)
：术语和定义
3
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
应用层 applicationlayer 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 月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
3.4
链路link 两个相邻节点之间的传输路径。 ［来源：IEC61784-2:2014,3.1.12]
3.5
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。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 publicnetwork 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人。 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 service level agreement 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（5thGenerationMobileCommunicatinnTerhnnlogy） 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 GB/T42126.1—2022
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) 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
ERP/MES/WMS/EMS/LIMS/QMS等
可视化的监控设备（SCADA、TIMI、操作员站等）
监视控制层
.T.程上具
现场控制层
可编程控制设备
可编程控制设备
现场设备
设备层 现场设备
现场设备
信息流
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； b) 可编程控制设备与HMI、SCADA或MES等的连接； c) 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
a)
可编程控制设备，并且仅在组态或调试期间存在：
d) 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) 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
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