霍振龍

（1. 中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司，江蘇 常州 213015；2. 天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司，江蘇 常州 213015）

0 引言

2021 年6 月7 日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《能源領(lǐng)域5G 應(yīng)用實(shí)施方案》（發(fā)改能源〔2021〕807 號(hào)），在總體目標(biāo)中提到了圍繞智能煤礦方面，拓展一批5G 典型應(yīng)用場景，建設(shè)一批5G 行業(yè)專網(wǎng)或虛擬專網(wǎng)，研制一批滿足能源領(lǐng)域5G 應(yīng)用特定需求的專用技術(shù)和配套產(chǎn)品。

5G 作為新一代信息技術(shù)，具有高帶寬、廣連接、低時(shí)延等顯著優(yōu)點(diǎn)[1-4]，聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等核心技術(shù)，可以為垂直行業(yè)帶來變革性的應(yīng)用場景。但往往企業(yè)并不是同時(shí)需要滿足高帶寬、廣連接、低時(shí)延的苛刻要求，不同業(yè)務(wù)、不同時(shí)段對(duì)通信的需求不同[5]。另外，有的企業(yè)希望可以獲得對(duì)5G 網(wǎng)絡(luò)的所有控制權(quán)、高度的可靠性、安全性、隱私性等，公網(wǎng)無法完全滿足這些特定需求。專網(wǎng)是指在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋，為特定用戶提供通信服務(wù)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)。5G 專網(wǎng)提供了企業(yè)定制化網(wǎng)絡(luò)的自由度，可以根據(jù)使用場所、工作類型提供不同的配置，在隱私和安全方面都有明顯的優(yōu)勢。

煤礦移動(dòng)通信伴隨地面移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了2G，3G，4G 到目前的5G。在2G，3G，4G 的各個(gè)階段，由于網(wǎng)絡(luò)及覆蓋設(shè)備相對(duì)單一、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)較簡單，運(yùn)營商幾乎沒有參與礦井通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，所以礦井現(xiàn)有的除5G 以外的通信網(wǎng)絡(luò)大部分是以獨(dú)立專網(wǎng)的形式存在。到了5G，無線通信在帶寬、時(shí)延、終端連接數(shù)量、可靠性等方面的性能大幅提高，相應(yīng)地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)方式也有了一些新的變化，其中專網(wǎng)方案不再是單一的獨(dú)立專網(wǎng)方式，還存在混合專網(wǎng)、虛擬專網(wǎng)等方式[6]。煤礦獨(dú)立專網(wǎng)方案是一種煤礦企業(yè)獨(dú)立建網(wǎng)、自己運(yùn)營的方案，該方案是完全自主建網(wǎng)、運(yùn)營、維護(hù)，獨(dú)立于現(xiàn)有運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，能夠最大限度滿足礦區(qū)的通信需求。虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)是由運(yùn)營商采用網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算（Mobile Edge Computing，MEC）、5G LAN 和時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（Time Sensitive Networking，TSN）等專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及用戶面下沉等方式建網(wǎng)，與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)類似，不論是初期的建網(wǎng)到后來的運(yùn)營、維護(hù)、擴(kuò)容等，都與運(yùn)營商有關(guān)。本文分析了5G 專網(wǎng)技術(shù)及煤礦5G 專網(wǎng)方案，以期為煤礦5G 專網(wǎng)的建設(shè)提供參考。

1 5G 專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 網(wǎng)絡(luò)切片

網(wǎng)絡(luò)切片是一種按需組網(wǎng)的方式，在基礎(chǔ)設(shè)施上分離出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片從無線接入網(wǎng)到承載網(wǎng)再到核心網(wǎng)上進(jìn)行邏輯隔離，以適配各種類型的應(yīng)用[7]。端到端網(wǎng)絡(luò)切片包含多個(gè)子切片：無線網(wǎng)子切片、承載網(wǎng)子切片和核心網(wǎng)子切片。每個(gè)子切片可以單獨(dú)管理，不同的切片可以提供不同的網(wǎng)絡(luò)特性，例如速率、時(shí)延、可靠性等；各個(gè)切片之間可以相互隔離，一個(gè)切片的過載不會(huì)影響其他切片的性能[8-9]。

在3GPP R15 版本標(biāo)準(zhǔn)中，明確了網(wǎng)絡(luò)切片得到NG 運(yùn)行側(cè)支持的主要原則和要求，包括切片的感知、運(yùn)行側(cè)支持資源隔離和切片資源管理、運(yùn)行側(cè)網(wǎng)絡(luò)切片選擇、切片對(duì)服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）的支持、用戶設(shè)備（User Equipment，UE）對(duì)多切片的支持和UE 的切片訪問驗(yàn)證、切片的顆粒度、運(yùn)行對(duì)實(shí)體的選擇。

1.2 MEC

MEC 在移動(dòng)網(wǎng)邊緣提供IT 服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)本地化、近距離、分布式部署，從而在一定程度上滿足了5G 增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、低時(shí)延高可靠及大規(guī)模機(jī)器通信類終端連接等場景的業(yè)務(wù)需求。

MEC 相當(dāng)于是無線網(wǎng)絡(luò)邊緣和基礎(chǔ)設(shè)施邊緣的交匯點(diǎn)-本質(zhì)上是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)交匯并傳遞數(shù)據(jù)流量的地方。通過將傳統(tǒng)的數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)置于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的旁邊，能夠?yàn)橐苿?dòng)通信、視頻流及物聯(lián)網(wǎng)等新用例帶來性能和延遲方面的顯著改善，MEC 主要優(yōu)勢為省時(shí)、省力、省流量、簡單細(xì)致高效[6]，目前無線網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)合正在越來越多地支持MEC 的應(yīng)用。

1.3 5G LAN

5G LAN 主要針對(duì)行業(yè)網(wǎng)客戶提供安全高質(zhì)量的私有移動(dòng)局域網(wǎng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)本地或跨域互聯(lián)，同時(shí)5G LAN 支持指定的終端組基于Ethernet 或IP 進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)辦公、車聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)需求[10]。運(yùn)營商對(duì)5G LAN 的網(wǎng)絡(luò)部署，一般優(yōu)先滿足固定園區(qū)場景的需求，采用專用用戶平面功能（User Plane Function，UPF）通過本地交換能力完成用戶數(shù)據(jù)的本地交換；若園區(qū)分布在多地，一般選擇基于N19 的用戶面組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)跨園區(qū)多UPF 之間的互通。

1.4 TSN

3GPP 在R16 版本標(biāo)準(zhǔn)引入了5G 與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互通架構(gòu)-時(shí)間敏感通信（Time Sensitive Communication，TSC），TSC 將5G 系統(tǒng)作為一 個(gè)TSN 網(wǎng)橋集成在TSN 系統(tǒng)中，通過高精度時(shí)間同步、確定性轉(zhuǎn)發(fā)、TSN 管理協(xié)同及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)等能力，在固網(wǎng)覆蓋困難或存在移動(dòng)性要求的業(yè)務(wù)場景輔助TSN，提供確定性網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)[11]。

TSN 是以標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)鏈路層提供確定性數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)確定性傳輸，滿足部分流量對(duì)傳輸實(shí)時(shí)性的要求，增強(qiáng)了流量整形、時(shí)鐘同步、網(wǎng)絡(luò)管理配置等機(jī)制，通過集中管理和協(xié)調(diào)調(diào)度確保實(shí)時(shí)應(yīng)用的可靠性。

2 常用5G 專網(wǎng)方案

2021 年1 月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023 年）》，明確表示要深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，支持工業(yè)企業(yè)探索5G 專網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)營模式，規(guī)劃5G 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專用頻率，開展工業(yè)5G 專網(wǎng)試點(diǎn)。為此，三大運(yùn)營商皆推出自身專網(wǎng)解決方案：中國電信針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)需求，推出了“致遠(yuǎn)、比鄰、如翼”3 種服務(wù)模式，為行業(yè)應(yīng)用提供了端到端、系列化的解決方案；中國聯(lián)通采用虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)和專屬專網(wǎng)的5G 專網(wǎng)解決方案；中國移動(dòng)推出了“優(yōu)享、專享、尊享”3 種模式的5G 專網(wǎng)[12]。結(jié)合華為、中興、大唐等推出的專網(wǎng)方案，5G 專網(wǎng)方案歸結(jié)起來主要有虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)、獨(dú)立專網(wǎng)3 種。

2.1 虛擬專網(wǎng)

虛擬專網(wǎng)與公網(wǎng)共享統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理（Unified Data Management，UDM）、5G 核心網(wǎng)控制面（5G Core Control Plane，5GC CP）、UPF、MEC 和5G 基站，也就是端到端網(wǎng)絡(luò)切片，通過5G 切片技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)邏輯隔離的專屬管道，實(shí)現(xiàn)專網(wǎng)用戶與公共用戶的業(yè)務(wù)隔離，互不影響，保障用戶業(yè)務(wù)安全。用戶信息和數(shù)據(jù)流量的安全性取決于網(wǎng)絡(luò)切片能力，而時(shí)延保障則取決于運(yùn)營商邊緣云的部署位置。核心網(wǎng)依托于運(yùn)營商，公網(wǎng)、專網(wǎng)統(tǒng)一放號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)外“一號(hào)通”。5G 系統(tǒng)的管理、維護(hù)、放號(hào)等均依賴運(yùn)營商；5G 系統(tǒng)與運(yùn)營商公網(wǎng)相連，數(shù)據(jù)和控制全部要經(jīng)過運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，安全性較獨(dú)立專網(wǎng)差；移動(dòng)語音調(diào)度等行業(yè)應(yīng)用功能目前尚難以實(shí)現(xiàn)。

通過切片方式構(gòu)建的5G 虛擬專網(wǎng)具有服務(wù)范圍廣、靈活性高、成本低、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，適于各種覆蓋范圍廣、接入終端在時(shí)間和空間上不固定，同時(shí)又有一定的業(yè)務(wù)質(zhì)量要求和一定程度的數(shù)據(jù)隔離要求的應(yīng)用，如智慧城市、智慧景區(qū)、智慧小區(qū)及智能交通等場景。

2.2 混合專網(wǎng)

混合專網(wǎng)和公網(wǎng)之間共享5G 基站（gNB）、5GC CP 和UDM（RAN 和控制平面共享），專用的UPF 和MEC 內(nèi)置于企業(yè)中，企業(yè)專網(wǎng)的gNB 和UPF 通過N2/N4 接口連接到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)并由其管理。與虛擬專網(wǎng)不同，利用混合專網(wǎng)，企業(yè)的內(nèi)部數(shù)據(jù)不再需要從公網(wǎng)UPF 轉(zhuǎn)一圈，而是通過企業(yè)園區(qū)內(nèi)部的專用UPF 直接傳輸?shù)狡髽I(yè)內(nèi)網(wǎng)，傳輸路徑更短，數(shù)據(jù)不出園區(qū)，安全性更高。由于傳輸路徑短，網(wǎng)絡(luò)的端到端時(shí)延可以有效降低到15 ms 以下，個(gè)別場景的時(shí)延可以小于10 ms，超低的時(shí)延可以讓5G 應(yīng)用到時(shí)延要求苛刻的控制環(huán)節(jié)。另外，由于MEC 和UPF 部署在園區(qū)內(nèi)部，企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制程度得以提高，可以進(jìn)行多種靈活的自主服務(wù)，如自主配置、告警提醒等。

混合專網(wǎng)方案中，企業(yè)專網(wǎng)的設(shè)備信息存儲(chǔ)在運(yùn)營商的服務(wù)器中，而且控制信息和用戶信息要經(jīng)過核心網(wǎng)，因此在私密性方面會(huì)稍弱。

2.3 獨(dú)立專網(wǎng)

5G 獨(dú)立專網(wǎng)采用專有無線設(shè)備和核心網(wǎng)，具有g(shù)NB、接入和移動(dòng)性管理功能（Access and Mobility Management Function，AMF）、會(huì)話管理功能（Session Management Function，SMF）、UPF、MEC 等5G 系統(tǒng)的所有網(wǎng)元功能。從無線基站到核心網(wǎng)用戶面、控制面，端到端為行業(yè)用戶單獨(dú)建設(shè)，提供物理獨(dú)享的5G 專用網(wǎng)絡(luò)，滿足行業(yè)用戶高帶寬、低時(shí)延、高安全、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸需求。這種高度定制化的網(wǎng)絡(luò)，控制和數(shù)據(jù)全部在本地，可最大程度地發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)性能，方便實(shí)現(xiàn)覆蓋無死角、數(shù)據(jù)不出園區(qū)、生產(chǎn)不中斷、上下行帶寬優(yōu)化、超低時(shí)延和超高可靠性。

獨(dú)立專網(wǎng)方案中，由于核心網(wǎng)為自由專網(wǎng)，5G 系統(tǒng)的管理、維護(hù)、放號(hào)等均自主可控，靈活性較好；5G 系統(tǒng)與運(yùn)營商公網(wǎng)物理隔離，安全性高；對(duì)移動(dòng)語音調(diào)度等行業(yè)應(yīng)用支持度高。

3 煤礦5G 專網(wǎng)方案選擇要點(diǎn)

煤礦是個(gè)相對(duì)特別的場所，智能煤礦的建設(shè)在通信帶寬、時(shí)延等方面提出了較為苛刻的要求，5G 低時(shí)延、高帶寬、多連接的特性正好滿足需求，但在5G 具體建設(shè)中需著重考慮一般性原則和煤礦特殊要求。

3.1 一般性原則

5G 專網(wǎng)方案的選擇應(yīng)整體考慮專網(wǎng)的安全性、可用性、可靠性，合理選擇專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)方案[6，13]。

（1） 安全性。行業(yè)數(shù)據(jù)安全在企業(yè)運(yùn)營中起到舉足輕重的作用，某些機(jī)密性和安全性要求較高的核心業(yè)務(wù)要求數(shù)據(jù)不出園區(qū)，這給網(wǎng)絡(luò)提出了強(qiáng)隔離及本地化部署的要求。

（2） 可用性。不同行業(yè)、不同業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求不同：視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）等相關(guān)業(yè)務(wù)要求高吞吐量；自動(dòng)駕駛要求網(wǎng)絡(luò)超低的傳輸時(shí)延和極高的可靠性；監(jiān)控、診斷等業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)具備海量接入能力。

（3） 可靠性。根據(jù)業(yè)務(wù)可靠性容忍度，可按需進(jìn)行端到端可靠性技術(shù)選擇，滿足行業(yè)在正常運(yùn)營情況和有突發(fā)事件時(shí)對(duì)5G 系統(tǒng)可靠性的要求。

3.2 煤礦特殊要求

《煤礦5G 通信系統(tǒng)安全技術(shù)要求（試行）》規(guī)定，5G 系統(tǒng)應(yīng)能夠獨(dú)立組網(wǎng)、獨(dú)立運(yùn)行，在外部網(wǎng)絡(luò)故障或斷開時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能安全、獨(dú)立、穩(wěn)定運(yùn)行，保證無線通信及數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)定。同時(shí)，煤礦的作業(yè)環(huán)境、安全要求、生產(chǎn)流程和其他行業(yè)相比有較大差距，因此在無線通信方面會(huì)有以下特殊要求。

（1） 調(diào)度功能。調(diào)度是煤礦安全生產(chǎn)最基本的功能，需通過煤礦通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)插、強(qiáng)拆、多方通話等調(diào)度功能。同時(shí)支持有線無線混合組網(wǎng)，能同時(shí)調(diào)度有線、無線用戶。

（2） 融合需求。煤礦井下應(yīng)用的多樣性導(dǎo)致各類應(yīng)用場景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求也不完全相同，現(xiàn)有的共存網(wǎng)絡(luò)類型包括4G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）、WiFi、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等，為了更合理地規(guī)劃使用網(wǎng)絡(luò)并有效利用各種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，5G 專網(wǎng)需要充分考慮與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的融合，構(gòu)建與現(xiàn)有系統(tǒng)互聯(lián)互通并深度融合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

（3） 自主運(yùn)營運(yùn)維。由于煤礦通信系統(tǒng)的特殊性，設(shè)備的維護(hù)與公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)有很大的區(qū)別，煤礦大多距離市區(qū)偏遠(yuǎn)，并且外部人員需要申請?jiān)S可才能進(jìn)入，存在大量與運(yùn)營商的協(xié)調(diào)問題。從煤炭行業(yè)用戶角度來看，需要擁有簡單而必要的自運(yùn)營和自運(yùn)維能力，滿足網(wǎng)絡(luò)資源靈活配置、自主網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營、業(yè)務(wù)變更調(diào)整等需求，主要包括：① 可管理能力。實(shí)現(xiàn)用戶的自配置和自管理，如告警、巡檢、診斷、維護(hù)（遠(yuǎn)程/多地）、升級(jí)等。② 可擴(kuò)展能力。用戶可以根據(jù)自身需求的改變，在一定條件下動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，如用戶新建/刪除、用戶權(quán)限變更、業(yè)務(wù)變更、網(wǎng)絡(luò)微擴(kuò)容等。

（4） 本質(zhì)安全。煤礦井下條件特殊，電氣設(shè)備必須具備防爆功能，而本質(zhì)安全型電氣設(shè)備是一種比較理想的防爆設(shè)備，具備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、安全性能可靠等特點(diǎn)，可適用于煤礦井下任何場合[14]。因此，在滿足技術(shù)要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

4 煤礦5G 專網(wǎng)方案選擇

從目前5G 專網(wǎng)的種類結(jié)合煤礦對(duì)專網(wǎng)的需求特點(diǎn)分析，煤礦可用的5G 專網(wǎng)主要有虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)和獨(dú)立專網(wǎng)。

（1） 虛擬專網(wǎng)。虛擬專網(wǎng)與公網(wǎng)共享UDM，5GC CP，UPF，MEC 和5G 基站，也就是端到端網(wǎng)絡(luò)切片，用戶信息和數(shù)據(jù)流量的安全性取決于網(wǎng)絡(luò)切片能力。虛擬專網(wǎng)方案對(duì)煤礦來說，建設(shè)周期短，但自主性差，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整、設(shè)備增減都要通過運(yùn)營商，對(duì)煤礦特殊功能的支持度低，適用于煤礦智能化建設(shè)初期對(duì)數(shù)據(jù)的保密性、時(shí)延、可靠性要求不是太苛刻的情況。隨著網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬專網(wǎng)性能會(huì)有所提高。

（2） 混合專網(wǎng)?；旌蠈＞W(wǎng)方案是目前用得最多的方案，專網(wǎng)和公網(wǎng)之間共享5GC CP 和UDM（RAN 和控制平面共享），專用的UPF 和MEC 內(nèi)置于煤礦，煤礦專網(wǎng)的gNB 和UPF 通過N2/N4 接口連接到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)并由其管理。煤礦專網(wǎng)的設(shè)備信息存儲(chǔ)在運(yùn)營商的服務(wù)器中，因此在私密性方面會(huì)稍弱，但也滿足數(shù)據(jù)不出礦及低時(shí)延的要求，缺點(diǎn)是對(duì)移動(dòng)語音調(diào)度等行業(yè)應(yīng)用支持度低，網(wǎng)絡(luò)調(diào)整、設(shè)備增減管理相對(duì)麻煩。

（3） 獨(dú)立專網(wǎng)。從無線基站到核心網(wǎng)用戶面、控制面，端到端為煤礦用戶單獨(dú)建設(shè)，提供物理獨(dú)享的5G 專用網(wǎng)絡(luò)。從技術(shù)角度看，5G 獨(dú)立專網(wǎng)方案是最適合煤礦需求的：5G 系統(tǒng)和公網(wǎng)完全隔離，數(shù)據(jù)不出礦區(qū)，確保數(shù)據(jù)的安全性和私密性；網(wǎng)絡(luò)的配置管理、用戶開戶、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)能力調(diào)用等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營運(yùn)維能力可完全交給用戶，符合煤礦行業(yè)的傳統(tǒng)習(xí)慣，提高工作效率；有效保證低時(shí)延特性，滿足煤礦車輛自動(dòng)駕駛，設(shè)備遠(yuǎn)程控制、協(xié)同作業(yè)等需求；核心網(wǎng)為自有專網(wǎng)，對(duì)移動(dòng)語音調(diào)度等行業(yè)應(yīng)用支持度高，能完成各種調(diào)度功能，同時(shí)可接入普通老式電話業(yè)務(wù)（Plain Old Telephone Service，POTS）的用戶，實(shí)現(xiàn)有線、無線的融合調(diào)度。但獨(dú)立專網(wǎng)方案受系統(tǒng)成熟度、建設(shè)成本及產(chǎn)業(yè)鏈完整度等因素的影響，目前暫不是煤礦的主選方案。

5 結(jié)語

5G 無線通信技術(shù)具備高帶寬、多連接、低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，滿足了智能煤礦建設(shè)對(duì)傳輸帶寬、時(shí)延、可靠性等方面的通信要求[15]，但5G 技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的復(fù)雜性給煤礦5G 系統(tǒng)建設(shè)提出了更高的要求，煤礦5G 網(wǎng)絡(luò)不再像3G/4G 網(wǎng)絡(luò)大部分是獨(dú)立專網(wǎng)模式，而會(huì)根據(jù)具體情況選擇具體的專網(wǎng)方案。目前，在5G 專網(wǎng)分配特定頻譜答案未知、核心網(wǎng)價(jià)格相對(duì)較高的情況下，煤礦采用混合專網(wǎng)和虛擬專網(wǎng)方案相對(duì)較多。一方面，隨著技術(shù)不斷發(fā)展：在空口技術(shù)方面，研究新的靈活的空口參數(shù)配置、編碼方式及超可靠低時(shí)延通信（Ultra-reliable and Low Latency Communications，uRLLC）關(guān)鍵技術(shù)，可進(jìn)一步滿足重點(diǎn)行業(yè)更低時(shí)延和高可靠性要求；在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，研究更加靈活智能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)一步下沉用戶面能力，增強(qiáng)邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)開放能力，可進(jìn)一步加強(qiáng)高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分發(fā)和處理能力，以及行業(yè)用戶定制化服務(wù)水平。因此，混合專網(wǎng)和虛擬專網(wǎng)方案未來一段時(shí)間內(nèi)還有一定的優(yōu)勢。另一方面，隨著5G 專網(wǎng)客戶需求的增加，小型核心網(wǎng)的生態(tài)也會(huì)逐步建立[16]，相應(yīng)地成本隨之下降，獨(dú)立專網(wǎng)方案將會(huì)被更多用戶認(rèn)可。因此在今后一定時(shí)期內(nèi)，獨(dú)立專網(wǎng)、虛擬專網(wǎng)和混合專網(wǎng)將發(fā)揮各自的優(yōu)勢，服務(wù)于不同時(shí)期、不同差異化需求的煤礦智能化建設(shè)。