Što je 5G LAN?

Autor: Ulink Media

Svatko bi trebao biti upoznat s 5G, što je evolucija 4G i naše najnovije tehnologije mobilne komunikacije.

Za LAN bi trebao biti poznatiji s tim. Puno ime je lokalna mreža ili LAN. Naša kućna mreža, kao i mreža u korporativnom uredu, u osnovi je LAN. S bežičnim Wi-Fi-om, to je bežični LAN (WLAN).

Pa zašto kažem da je 5G LAN zanimljiv?

5G je široka mobilna mreža, dok je LAN mala mreža podataka. Dvije tehnologije izgledaju nepovezane.

Drugim riječima, 5G i LAN dvije su riječi koje svi znaju odvojeno. Ali zajedno, to je malo zbunjujuće. Zar ne?

5G LAN, što je točno?

U stvari, 5G LAN, da to jednostavno kaže, jest koristiti 5G tehnologiju za "grupiranje" i "izgradnju" terminala za formiranje LAN mreže.

Svi imaju 5G telefon. Kad koristite 5G telefona, jeste li primijetili da vaš telefon ne može tražiti svoje prijatelje čak i kad su u neposrednoj blizini (čak i licem u lice)? Možete komunicirati jedni s drugima jer podaci prolaze sve do poslužitelja vašeg prijevoznika ili davatelja internetskih usluga.

Za osnovne stanice svi su mobilni terminali "izolirani" jedan od drugog. To se temelji na sigurnosnim razmatranjima, telefoni koriste vlastite kanale, ne miješaju jedni druge.

LAN, s druge strane, povezuje terminale (mobilni telefoni, računala itd.) U području zajedno kako bi formirali "grupu". To ne samo da olakšava prijenos podataka međusobno, već i sprema izlaz iz Extranet -a.

U LAN -u, terminali se mogu međusobno locirati na temelju svojih MAC adresa i pronaći jedni druge (komunikacija sloja 2). Za pristup vanjskoj mreži, postavljanje usmjerivača, putem IP lokacije, također može postići usmjeravanje u i van (komunikacija sloja 3).

Kao što svi znamo, "4G će nam promijeniti život, a 5G će promijeniti naše društvo". Kao trenutno najvažnija tehnologija mobilne komunikacije, 5G ramena misija „Interneta svega i digitalne transformacije stotina linija i tisuća industrija“, koja treba pomoći korisnicima u vertikalnoj industriji da se povežu.

Stoga 5G ne može samo svaki terminal povezati s oblakom, već i shvatiti "vezu u blizini" između terminala.

Stoga je u standardu 3GPP R16 5G LAN predstavio ovu novu značajku.

Načela i karakteristike 5G LAN

U 5G mreži administratori mogu izmijeniti podatke u korisničkoj bazi podataka (UDM mrežni elementi), potpisati ugovor o usluzi s navedenim UE brojem, a zatim ih podijeliti na iste ili različite virtualne mrežne grupe (VN).

Korisnička baza podataka pruža brojne informacije i pravila o pristupu grupama terminala i pristupima mrežnim elementima upravljanja (SMF, AMF, PCF itd.) 5G Core mreže (5GC). Uprava NE kombinira te podatke i pravila politike u različite LAN -ove. Ovo je 5G LAN.

5G LAN podržava komunikaciju sloja 2 (isti mrežni segment, izravan pristup jedni drugima) kao i komunikacija sloja 3 (kroz mrežne segmente, uz pomoć usmjeravanja). 5G LAN podržava Unicast, kao i multicast i emitiranje. Ukratko, način međusobnog pristupa je vrlo fleksibilan, a umrežavanje je vrlo jednostavno.

Što se tiče opsega, 5G LAN podržava komunikaciju između istog UPF -a (element medijske strane mreže 5G jezgrene mreže) i različitih UPF -ova. To je jednako razbijanju fizičke granice udaljenosti između terminala (čak i Peking i Šangaj mogu komunicirati).

Konkretno, 5G LAN mreže mogu se povezati s postojećim podatkovnim mrežama korisnika za plug i igranje i međusobni pristup.

Scenariji prijave i prednosti 5G LAN

5G LAN omogućuje grupiranje i povezivanje između određenih 5G terminala, što uvelike olakšava izgradnju mobilne mreže LAN -a za poduzeća. Mnogi se čitatelji sigurno pitaju, nije li mobilnost već moguća s postojećom Wi-Fi tehnologijom? Zašto potreba za 5G LAN -om?

Ne brinite, krenimo dalje.

Lokalno umrežavanje koje je omogućilo 5G LAN može pomoći poduzećima, školama, vladama i obiteljima da bolje komuniciraju s terminalima u regiji. Može se koristiti u uredskoj mreži, ali njegova veća vrijednost leži u transformaciji proizvodnog okruženja parka i transformaciji osnovne mreže proizvodnih poduzeća, poput industrijske proizvodnje, lučkih terminala i rudnika energije.

Sada promoviramo industrijski internet. Vjerujemo da 5G može omogućiti digitalizaciju industrijskih scena jer je 5G izvrsna bežična komunikacijska tehnologija s velikom širinom pojasa i niskim odgodom, što može realizirati bežičnu povezanost različitih faktora proizvodnje u industrijskim scenama.

Uzmimo za primjer industrijsku proizvodnju. Ranije, kako bi se bolje automatizirala, radi kontrole opreme, upotreba tehnologije „industrijskog autobusa“. Postoji mnogo vrsta ove tehnologije, koje se mogu opisati kao "posvuda".

Kasnije, pojavom Ethernet i IP tehnologije, industrija je formirala konsenzus, zajedno s evolucijom Etherneta, postoji "industrijski Ethernet". Danas, bez obzira tko je industrijski protokol međusobne veze, u osnovi se temelji na Ethernet.

Kasnije su industrijske tvrtke otkrile da Wired Connections ograničava mobilnost previše - uvijek je postojala "pletenica" na stražnjoj strani uređaja koja je spriječila slobodno kretanje.

Nadalje, način implementacije ožičenih veza je problematičniji, razdoblje gradnje je dugačak, trošak je visok. Ako postoji problem s opremom ili kabelom, zamjena je također vrlo spora. Dakle, industrija je počela razmišljati o uvođenju bežične komunikacijske tehnologije.

Kao rezultat toga, Wi-Fi, Bluetooth i druge tehnologije ušli su u industrijsko polje.

Dakle, da biste se vratili na prethodno pitanje, zašto 5G LAN kada postoji Wi-Fi?

Evo razloga:

1. Izvedba Wi-Fi mreža (posebno Wi-Fi 4 i Wi-Fi 5) nije tako dobra kao 5G.

U pogledu stope prijenosa i kašnjenja, 5G može bolje zadovoljiti potrebe industrijskih robota (kontrola manipulatora), inteligentnu inspekciju kvalitete (prepoznavanje slike velike brzine), AGV (bespilotno logističko vozilo) i drugih scenarija.

Što se tiče pokrivanja, 5G ima veće područje pokrivanja od Wi-Fi-ja i može bolje pokrivati ​​kampus. Sposobnost 5G-a za prebacivanje između ćelija također je jača od Wi-Fi-ja, što će korisnicima donijeti bolje mrežno iskustvo.

2. Troškovi održavanja mreže Wi-Fi su visoki.

Za izgradnju Wi-Fi mreže u parku, poduzeća trebaju povezati i kupiti vlastitu opremu. Oprema se amortizira, oštećuje i zamjenjuje, ali također održava posebno osoblje. Postoje tone Wi-Fi uređaja, a konfiguracija je gnjavaža.

5G je drugačiji. Izgrađuju ga i održavaju operatori, a iznajmljuju ih poduzeća (Wi-Fi nasuprot 5G pomalo je poput izgradnje vlastite sobe u odnosu na računalstvo u oblaku).

Uzeto zajedno, 5G će biti isplativije.

3. 5G LAN ima snažnije funkcije.

VN grupa 5G LAN spomenuta je ranije. Pored izolacije komunikacije, važnija funkcija grupiranja je postizanje diferencijacije QOS (razine usluge) različitih mreža.

Na primjer, poduzeće ima uredsku mrežu, mrežu IT sustava i OT mrežu.

OT označava operativnu tehnologiju. To je mreža koja povezuje industrijsko okruženje i opremu, kao što su tokale, robotske ruke, senzori, instrumenti, AGV -ovi, sustavi za nadzor, MES, PLCS itd.

Različite mreže imaju različite zahtjeve za izvedbu. Neki zahtijevaju nisku latenciju, neki zahtijevaju visoku propusnost, a neki imaju manje zahtjeva.

5G LAN može definirati različite mrežne performanse na temelju različitih VN grupa. Neka se poduzeća nazivaju "mikro križem".

4. 5G LAN je lakše upravljati i sigurniji.

Kao što je gore spomenuto, podaci o potpisivanju korisnika mogu se izmijeniti u 5G UDM NES nosača u grupe u VN grupe. Dakle, moramo li ići na službu za korisnike prijevoznika svaki put kad moramo promijeniti grupne podatke terminala (pridružiti se, izbrisati, promijeniti)?

Naravno da ne.

U 5G mrežama, operatori mogu otvoriti dopuštenje za izmjenu administratora poduzeća mrežom kroz razvoj sučelja, omogućujući izmjenu samoposluživanja.

Naravno, poduzeća također mogu postaviti vlastite politike privatne mreže prema vlastitim potrebama.

Pri uspostavljanju podataka o podacima poduzeća mogu postaviti mehanizme autorizacije i provjere autentičnosti za strogo upravljanje VN grupama. Ova je sigurnost mnogo jača i prikladnija od Wi-Fi-ja.

Studija slučaja 5G LAN

Pogledajmo prednosti 5G LAN -a kroz specifičan primjer umrežavanja.

Prije svega, proizvodno poduzeće, ima vlastitu radionicu, proizvodnu liniju (ili tokarilica), treba povezati PLC i PLC kontrolu nad mrežom.

Svaka montažna linija ima puno opreme, također neovisna. Idealno je instalirati 5G module na svaki uređaj u montažnoj liniji. Međutim, čini se da će u ovoj fazi biti malo skupo.

Tada, uvođenje 5G Industrial Gateway -a ili 5G CPE može poboljšati rad troškova. Pogodno za ožičenu, spojenu na žičanu luku (Ethernet priključak ili PLC priključak). Prikladno za bežičnu mrežu, spojenu na 5G ili Wi-Fi.

Ako 5G ne podržava 5G LAN (prije R16), također je moguće realizirati vezu između PLC i PLC kontrolera. Međutim, cijela 5G mreža je protokol sloja 3 koji se oslanja na IP adresu, a adresa terminala je također IP adresa, koja ne podržava prosljeđivanje podataka Layer 2. Da bi se ostvarila komunikacija od kraja do kraja, s obje strane mora se dodati AR (pristupni usmjerivač) kako bi se uspostavio tunel, inkapsulirao protokol industrijskog sloja 2 u tunelu i donio ga na vršnjački kraj.

Ova metoda ne samo da povećava složenost, već i povećava troškove (trošak kupnje usmjerivača, konfiguracija konfiguracije AR usmjerivača i vremenski trošak). Ako razmišljate o radionici s tisućama linija, trošak bi bio zapanjujući.

Nakon uvođenja 5G LAN -a, 5G mreža podržava izravni prijenos protokola sloja 2, tako da AR usmjerivači više nisu potrebni. Istodobno, 5G mreža može pružiti rute za terminale bez IP adresa, a UPF može prepoznati MAC adrese terminala. Čitava mreža postaje minimalistička jednoslojna mreža koja može međusobno komunicirati u sloju 2.

Mogućnost pluta i reprodukcije 5G LAN -a može se savršeno integrirati s postojećim mrežama kupaca, smanjujući utjecaj na postojeće mreže kupaca i štedeći puno troškova bez naporne obnove i nadogradnje.

Iz makro perspektive, 5G LAN je suradnja između 5G i Ethernet tehnologije. U budućnosti, razvoj TSN (vremenski osjetljive mreže) tehnologije temeljenog na Ethernet tehnologiji ne može se odvojiti od pomoći 5G LAN.

Vrijedno je napomenuti da se 5G LAN, osim što je pogodan za izgradnju unutarnje mreže parka, također se može koristiti kao dodatak tradicionalnoj mreži poduzeća na namjenskoj liniji za povezivanje podružnica na različitim mjestima.

Modul za 5G LAN

Kao što vidite, 5G LAN je važna inovativna tehnologija za 5G u vertikalnoj industriji. Može izgraditi jače 5G privatne mrežne komunikacije kako bi pomogao kupcima da ubrzaju svoju digitalnu transformaciju i nadogradnju.

Da bi se bolje implementiralo 5G LAN, osim mrežnih nadogradnji, potrebna je i podrška 5G modula.

U procesu 5G LAN Technology Commercial Landing, Unigroup Zhangrui pokrenuo je prvu industrijsku platformu s 5G R16 Spremnom baznom trakom - V516.

Na temelju ove platforme, vodeći proizvođač modula u Kini uspješno je razvio brojne 5G module koji podržavaju 5G LAN tehnologiju, a komercijaliziran je, uključujući RG500U, RG200U, RM500U i druge LGA, M.2, Mini PCIE paketni moduli.