5G在工业4.0领域的应用
为了能够为新的多样化用例（包括工业4.0和工厂自动化）部署5G，5G系统必须与此类行业中使用的通信技术协调工作。为此，3GPP目前在将5G系统与涵盖时间敏感网络（TSN）的IEEE 802.1工作组规范的集成方面取得了重大进展。
3GPP Release-16中的“ Vertical_LAN”工作项介绍了以下三个针对工业4.0的全新5G促成要素：
1． 通过无缝集成5G系统作为与IEEE TSN的桥梁，支持对时间敏感的通信。
2． 支持非公共网络。
3． 支持5G-LAN类型的服务。
5G时间敏感通信
IEEE TSN规范集被认为是融合技术，它将在未来的工厂中实现确定性和低延迟通信。5G时间敏感通信是一项以高可靠性和可用性支持确定性和/或同步通信的服务。它为分组传输提供了服务质量（QoS）特性，例如有限的等待时间和可靠性，可以在其中严格地同步终端系统和中继/传输节点。
通过将整个端到端5G系统视为IEEE 802.1AS“时间感知系统”，3GPP支持TSN时间同步。仅5G系统边缘的TSN转换器（TT）才需要支持IEEE 802.1AS操作。UE，gNB，UPF，NW-TT和DS-TT与5G GM（即5G内部系统时钟）同步，从而使这些网络元素保持同步。
TSN转换器完成与IEEE 802.1AS相关的所有功能。此外，已经引入了时敏通信（TSC）辅助信息，以向5G RAN提供确定性的流量模式，并促进时敏流量的优化调度。
5G非公共网络
非公共网络（NPN）可以部署5G系统供私人使用。NPN可以部署为：
独立非公共网络（SNPN）：由NPN运营商运营，不依赖PLMN提供的网络功能，或者
集成了NPN的公共网络（PNI-NPN）：在PLMN支持下部署的非公共网络。
SNPN由PLMN ID和NID（网络标识符）的组合来标识。启用SNPN的UE配置有订户标识符（SUPI）和由PLMN ID和NID的组合标识的每个已订阅SNPN的凭据。以下是NID的可能分配模型：
自我分配：NID是由SNPN在部署时分别选择的（因此可能不是唯一的），但是使用的编号空间与协调分配的NID不同。
协调分配：在此模型中，使用以下两个选项之一分配NID：
1． 分配NID，使其与所使用的PLMN ID无关，在全局上是唯一的。
2． 分配NID，使得NID和PLMN ID的组合是全局唯一的。
SNPN RAN使用PLMN ID和NID支持在系统广播启用网络（重新）选择，过载控制，访问控制和禁止中广播PLMN ID和NID。
此外，当UE具有订阅和凭证以从PLMN和SNPN两者获得服务时，3GPP Release-16还规定了UE驻留在独立非公共RAN上时获得PLMN服务的能力。
在“公共网络集成非公共网络”（PNI-NPN）的情况下，PLMN ID标识网络，CAG ID标识封闭访问组（CAG）单元。每个PLMN，一个CAG小区广播一个或多个CAG标识符。
网络选择和重新选择基于PLMN ID。小区选择和重选，基于CAG ID的访问控制。CAG小区应广播信息，以使只有支持CAG的UE才能访问该小区。
5G LAN型服务
5G LAN型服务提供的服务具有与局域网（LAN）和VPN相似的功能，但通过5G功能（例如，高性能，长距离访问，移动性和安全性）得到了改进。5G LAN类型服务支持5G虚拟网络（VN）组标识，成员资格和组数据的管理。5G VN组管理可以由网络管理员配置，也可以由第三方应用程序（AF）动态管理。
为了支持5G VN组标识和成员资格的动态管理，NEF公开了一组服务来管理（例如，添加/删除/修改）5G VN组和5G VN成员。
NEF（网络暴露功能）还公开服务以动态管理5G VN组数据。此外，5GS通过启用对UPF上的本地交换的支持来支持优化路由，而不必在两个UE由同一用户平面功能服务时遍历数据网络进行UE-UE通信。
版本17中增强了对工业物联网的支持
如上所述，3GPP Release 16规范支持5G系统中工业IoT的关键实现因素。3GPP还通过最近的联络声明（S2-2003508）向IEEE通报了3GPP规范中IEEE TSN集成的成熟度。
版本17的工作旨在定义与IEEE TSN集成的进一步增强功能，包括支持通过5GS进行上行链路同步，支持连接到UE的多个工作时钟域以及支持将UE与附加了TSN GM的时间同步。通过5G系统的UE端。
版本17也将通过公开网络功能以支持时间敏感通信服务以及针对UE-UE时间敏感通信的优化，来引入对确定性应用程序的增强支持（超越IEEE TSN）。此外，版本17还旨在支持SNPN的进一步增强，以及与SNPN分离的实体拥有的订阅/凭证，UE启用和配置SNPN以及支持SNPN的语音/ IMS紧急服务。
