5G LAN是3GPP R16标准定义的一项创新网络技术，旨在解决传统移动通信网络中设备间无法直接通信的局限。在矿山无人驾驶场景中，5G LAN技术能显著提升车辆间协同能力和系统可靠性，为大规模高密度无人驾驶矿卡提供关键网络支持。
5G LAN本质上是在5G网络中构建的局域网能力，允许将5G终端进行"分组"和"建群"，形成虚拟专用网络。与传统蜂窝网络不同，5G LAN使同一虚拟组内的设备可以直接互通，无需通过核心网绕路，实现真正的设备间直接通信。
支持二层转发: 5G LAN支持二层数据转发与三层数据转发，而二层转发能力在4G网络中不具备
设备组网灵活: 通过用户在UDM中的签约即可快速加入5G LAN，无需复杂配置
虚拟网络分组: 管理员可将终端分组到不同虚拟网络组(VN组)，实现网络隔离
直接互通能力: 同一LAN组内终端可直接通信，无需经过应用服务器转发
空间扩展性: 5G LAN用户可分布在不同地点，突破传统局域网的物理限制
移动性保障: 终端移动时仍保持LAN连接，适应矿用卡车持续移动的特点
矿区大规模高密度无人驾驶场景要求车辆间能实现低延迟、高可靠的协同通信。5G LAN使300余台无人矿卡可以形成车辆组，使车辆间通信不必经过核心网，直接在MAC层面实现数据交换，显著降低通信延迟，加速协同决策。矿卡编队行驶时，组内车辆通过5G LAN可实时共享:
实时位置与速度信息
感知到的障碍物数据
路况异常警告
装载与卸载状态
这种直接通信机制使车辆编队能以更短的车距安全行驶，提高运输效率。
在采装区、卸载区等高密度作业区域，5G LAN可将区域内无人矿卡划分为独立网络组，实现:
区域数据的本地化处理，减少回传核心网的数据量
作业风险的区域隔离，一个区域的网络问题不影响其他区域
区域内专属资源分配，确保高密度作业场景的网络质量
矿区突发事件或网络中断时，5G LAN可提供应急通信支持:
即使与核心网连接中断，LAN组内设备仍能保持通信
建立紧急情况下的替代通信路径
支持区域自治运行，确保安全撤离或停车
矿区无人驾驶对网络资源有差异化需求，5G LAN通过网络切片与VN分组结合，实现:
对装载区卡车组分配低延迟资源优先级
对主干道运输卡车组分配高可靠性资源
对不同功能设备(矿卡、挖掘机、辅助车辆)进行分组管理
在大规模高密度无人驾驶矿卡系统中，5G LAN技术的实施架构包括:
在核心网用户数据管理(UDM)中配置终端VN组信息，定义:
终端所属VN组
组内通信策略
访问控制规则
QoS参数设置
5GC核心网中的AMF、SMF、PCF等管理网元根据UDM提供的VN组信息和策略规则:
建立组内终端的连接关系
分配适当的网络资源
实施访问控制政策
确保组内通信的安全性
针对矿区无人驾驶应用场景，数据转发层支持:
L2 VPN(Ethernet局域网)转发能力
L3 VPN(IP VPN)转发能力
不同VN组间的隔离机制
车辆移动时的连续性保障
矿用卡车终端设备需具备:
5G LAN功能支持
组内通信协议适配
MAC层寻址能力
安全认证机制
在大规模高密度无人驾驶矿卡系统中应用5G LAN技术后，可实现以下效果:
通信效率提升: 车辆间直接通信延迟降低40-60%，协同响应能力显著增强
网络资源优化: 本地数据交换减少30-40%回传流量，降低网络拥塞风险
作业效率提高: 装载区卡车编队通过LAN组内协同，平均等待时间缩短15-20%
系统可靠性增强: 即使在网络波动期间，LAN组内通信保持95%以上的可靠性
安全隔离保障: 实现不同作业区域的网络安全隔离，降低系统性风险
5G LAN技术作为5G R16标准的关键创新，为矿山无人驾驶提供了全新的网络架构选择。通过终端分组、直接互通、空间扩展和移动性保障等特性，5G LAN有效解决了大规模高密度无人驾驶矿卡系统中的网络通信挑战，为智慧矿山建设提供了坚实的网络基础。
