Kas ir 5G LAN?

Autors: Ulink Media

Ikvienam vajadzētu būt pazīstamam ar 5G, kas ir 4G un mūsu jaunākās mobilo sakaru tehnoloģijas attīstība.

LAN jums vajadzētu būt vairāk pazīstamam ar to. Tās pilns nosaukums ir vietējais apgabala tīkls vai LAN. Mūsu mājas tīkls, kā arī tīkls korporatīvajā birojā būtībā ir LAN. Ar bezvadu Wi-Fi tas ir bezvadu LAN (WLAN).

Tad kāpēc es saku, ka 5G LAN ir interesants?

5G ir plašs mobilo tīkls, savukārt LAN ir maza apgabala datu tīkls. Abas tehnoloģijas šķiet nesaistītas.

Citiem vārdiem sakot, 5G un LAN ir divi vārdi, kurus visi zina atsevišķi. Bet kopā tas ir nedaudz mulsinoši. Vai ne?

5g lan, kas tieši tas ir?

Faktiski 5G LAN, vienkārši sakot, ir izmantot 5G tehnoloģiju, lai “grupētu” un “veidot” termināļus, lai izveidotu LAN tīklu.

Ikvienam ir 5G tālrunis. Kad jūs izmantojat 5G tālruņus, vai esat pamanījis, ka tālrunis nevar meklēt draugus pat tad, ja viņi atrodas tuvu (pat aci pret aci)? Jūs varat sazināties savā starpā, jo dati plūst līdz pat jūsu pārvadātāja vai interneta pakalpojumu sniedzēja serveriem.

Pamata stacijām visi mobilie termināļi ir “izolēti” viens no otra. Tas ir balstīts uz drošības apsvērumiem, tālruņi izmanto savus kanālus, netraucē viens otram.

No otras puses, LAN savieno termināļus (mobilos tālruņus, datorus utt.) Apkārtnē kopā, lai izveidotu “grupu”. Tas ne tikai atvieglo datu pārraidi viens otram, bet arī ietaupa ekstranet izeju.

LAN termināļi var atrast viens otru, pamatojoties uz to Mac adresēm un atrodot viens otru (2. slāņa komunikācija). Lai piekļūtu ārējam tīklam, maršrutētāja iestatīšana caur IP atrašanās vietu var arī sasniegt maršrutēšanu un izvadīt (3. slāņa sakaru).

Kā mēs visi zinām, “4G mainīs mūsu dzīvi, un 5G mainīs mūsu sabiedrību”. Kā pašlaik visizplatītākā mobilo sakaru tehnoloģija, 5G pleci ir “visa interneta misija un simtiem līniju un tūkstošiem nozaru digitālā pārveidošana”, kurai ir jāpalīdz vertikālo industriju lietotājiem savienot.

Tāpēc 5G nevar tikai savienot katru termināli ar mākoni, bet arī realizēt “tuvumā esošo savienojumu” starp termināļiem.

Tāpēc 3GPP R16 standartā 5G LAN ieviesa šo jauno funkciju.

5G LAN principi un īpašības

5G tīklā administratori var modificēt datus lietotāju datu bāzē (UDM tīkla elementi), parakstīt pakalpojumu līgumu ar noteiktu UE numuru un pēc tam sadaliet tos vienādās vai dažādās virtuālā tīkla grupās (VN).

Lietotāju datu bāze nodrošina 5G pamattīkla (5GC) pārvaldības tīkla elementus (SMF, AMF, PCF utt.) Termināla numura VN grupas informāciju un piekļuves politikas. Vadības NE apvieno šo informācijas un politikas noteikumus dažādos LAN. Tas ir 5G LAN.

5G LAN atbalsta 2. slāņa komunikāciju (tāds pats tīkla segments, tieša piekļuve viena otrai), kā arī 3. slāņa sakaru (visos tīkla segmentos ar maršrutēšanas palīdzību). 5G LAN atbalsta UNICAST, kā arī multicast un apraides. Īsāk sakot, savstarpējās piekļuves režīms ir ļoti elastīgs, un tīkls ir ļoti vienkāršs.

Runājot par darbības jomu, 5G LAN atbalsta komunikāciju starp to pašu UPF (5G galvenā tīkla multivides tīkla elements) un dažādiem UPF. Tas ir līdzvērtīgs fiziskā attāluma robežas sadalīšanai starp termināļiem (pat Pekina un Šanhaja var sazināties).

Jo īpaši 5G LAN tīkli var izveidot savienojumu ar lietotāju esošajiem datu tīkliem, lai iegūtu spraudni un spēlētu un savstarpēju piekļuvi.

Pieteikuma scenāriji un 5G LAN priekšrocības

5G LAN ļauj grupēt un savienot starp norādītajiem 5G termināļiem, ievērojami atvieglojot uzņēmumu mobilāka LAN tīkla būvniecību. Daudzi lasītāji noteikti jautā, vai mobilitāte jau nav iespējama ar esošo Wi-Fi tehnoloģiju? Kāpēc vajadzība pēc 5G LAN?

Neuztraucieties, pāriesim tālāk.

Vietējais tīkls, ko nodrošina 5G LAN, var palīdzēt uzņēmumiem, skolām, valdībām un ģimenēm labāk sazināties ar termināļiem reģionā. To var izmantot biroju tīklā, bet tā lielāka vērtība ir parka ražošanas vides pārveidošana un ražošanas pamattīklu, piemēram, rūpnieciskās ražošanas, ostas termināļu un enerģijas raktuvju, pamata tīkla pārveidošana.

Tagad mēs reklamējam rūpniecisko internetu. Mēs uzskatām, ka 5G var dot iespēju digitalizēt rūpnieciskās ainas, jo 5G ir lieliska bezvadu sakaru tehnoloģija ar lielu joslas platumu un zemu kavēšanos, kas var realizēt dažādu ražošanas faktoru bezvadu savienojumu rūpnieciskajās ainās.

Piemēram, lietojiet rūpniecisko ražošanu. Iepriekš, lai labāk automatizētu, lai sasniegtu aprīkojuma kontroli, “rūpniecisko autobusu” tehnoloģijas izmantošanu. Šīs tehnoloģijas ir daudz veidu, ko var raksturot kā “visur”.

Vēlāk, parādoties Ethernet un IP tehnoloģijai, nozare veidoja vienprātību, kā arī Ethernet attīstību, ir “rūpniecības Ethernet”. Mūsdienās neatkarīgi no tā, kurš rūpnieciskās starpsavienojuma protokols, pamatā ir balstīts uz Ethernet.

Vēlāk rūpniecības uzņēmumi atklāja, ka vadu savienojumi ir ierobežota ar mobilitāti pārāk daudz - ierīces aizmugurē vienmēr bija “pinums”, kas neļāva brīvi kustēties.

Turklāt vadu savienojuma izvietošanas režīms ir satraucošāks, būvniecības periods ir ilgs, izmaksas ir augstas. Ja rodas problēmas ar aprīkojumu vai kabeli, nomaiņa ir arī ļoti lēna. Tātad nozare sāka domāt par bezvadu sakaru tehnoloģijas ieviešanu.

Tā rezultātā rūpniecības jomā ir ienākuši Wi-Fi, Bluetooth un citas tehnoloģijas.

Tātad, lai atgrieztos pie iepriekšējā jautājuma, kāpēc 5G LAN, kad ir Wi-Fi?

Šeit ir iemesls:

1. Wi-Fi tīklu veiktspēja (īpaši Wi-Fi 4 un Wi-Fi 5) nav tik laba kā 5G.

Runājot par pārraides ātrumu un kavēšanos, 5G var labāk apmierināt rūpniecisko robotu (manipulatora vadības) vajadzības, inteliģenta kvalitātes pārbaudi (ātrgaitas attēla atpazīšana), AGV (bezpilota loģistikas transportlīdzeklis) un citi scenāriji.

Pārklājuma ziņā 5G ir lielāks pārklājuma laukums nekā Wi-Fi, un tas var labāk aptvert pilsētiņu. 5G spēja pārslēgties starp šūnām ir arī spēcīgāka nekā Wi-Fi, kas lietotājiem sniegs labāku tīkla pieredzi.

2. Wi-Fi tīkla uzturēšanas izmaksas ir augstas.

Lai izveidotu Wi-Fi tīklu parkā, uzņēmumiem ir jāizveido un jāpērk savs aprīkojums. Iekārtas tiek nolietotas, bojāta un nomainīta, bet arī to uztur īpašs personāls. Ir tonnas Wi-Fi ierīču, un konfigurācija ir apgrūtināta.

5G ir atšķirīgs. To būvē un uztur operatori, un to īrē uzņēmumi (Wi-Fi pret 5G ir nedaudz līdzīga savas istabas veidošanai, salīdzinot ar mākoņdatošanu).

Kopumā 5G būs rentablāks.

3. 5G LAN ir jaudīgākas funkcijas.

5G LAN VN grupa tika pieminēta iepriekš. Papildus komunikācijas izolācijai, svarīgāka grupēšanas funkcija ir panākt dažādu tīklu diferenciāciju QoS (pakalpojumu līmenis).

Piemēram, uzņēmumam ir biroju tīkls, IT sistēmas tīkls un OT tīkls.

OT apzīmē operatīvo tehnoloģiju. Tas ir tīkls, kas savieno rūpniecisko vidi un aprīkojumu, piemēram, virpas, robotizētas rokas, sensorus, instrumentus, AGV, uzraudzības sistēmas, MES, PLC utt.

Dažādiem tīkliem ir atšķirīgas veiktspējas prasības. Dažiem ir nepieciešams zems latentums, dažiem ir nepieciešams augsts joslas platums, un dažiem ir mazāk prasību.

5G LAN var definēt dažādu tīkla veiktspēju, pamatojoties uz dažādām VN grupām. Daži uzņēmumi, to sauc par “mikro šķēli”.

4. 5G LAN ir vieglāk pārvaldāms un drošāks.

Kā minēts iepriekš, lietotāja parakstīšanas datus var modificēt 5G UDM NES pārvadātāju, lai grupētu lietotājus VN grupās. Tātad, vai mums ir jāiet uz pārvadātāju klientu apkalpošanu katru reizi, kad mums jāmaina termināla grupas informācija (pievienojas, izdzēsiet, jāmaina)?

Protams, nē.

5G tīklos operatori var atvērt modifikācijas atļauju uzņēmuma tīkla administratoriem, izstrādājot saskarnes, nodrošinot pašapkalpošanās modifikāciju.

Protams, uzņēmumi var arī noteikt savu privāto tīkla politiku atbilstoši savām vajadzībām.

Izveidojot datu savienojumus, uzņēmumi var iestatīt autorizācijas un autentifikācijas mehānismus, lai stingri pārvaldītu VN grupas. Šī drošība ir daudz spēcīgāka un ērtāka nekā Wi-Fi.

5G LAN gadījuma izpēte

Apskatīsim 5G LAN priekšrocības, izmantojot noteiktu tīkla piemēru.

Pirmkārt, ražošanas uzņēmumam ir sava darbnīca, ražošanas līnija (vai virpa), ir jāpievieno PLC un PLC vadības beigas caur tīklu.

Katrā montāžas līnijā ir daudz aprīkojuma, arī neatkarīga. Ideāli ir uzstādīt 5G moduļus katrā montāžas līnijas ierīcē. Tomēr izskatās, ka šajā posmā tas būs nedaudz dārgs.

Pēc tam 5G rūpniecības vārtejas jeb 5G CPE ieviešana var uzlabot izmaksu veiktspēju. Piemērots vadu vadam, savienots ar vadu portu (Ethernet ports vai PLC ports). Piemērots bezvadu, savienots ar 5G vai Wi-Fi.

Ja 5G neatbalsta 5G LAN (pirms R16), ir iespējams arī realizēt savienojumu starp PLC un PLC kontrolieri. Tomēr viss 5G tīkls ir 3. slāņa protokols, kas balstās uz IP adresēšanu, un termināļa adrese ir arī IP adrese, kas neatbalsta 2. slāņa datu pārsūtīšanu. Lai realizētu visaptverošu komunikāciju, abās pusēs jāpievieno AR (piekļuves maršrutētājs), lai izveidotu tuneli, iekapsulētu tunelī industriālā slāņa 2 protokolu un nogādātu to vienaudžu galā.

Šī metode ne tikai palielina sarežģītību, bet arī palielina izmaksas (AR maršrutētāja pirkuma izmaksas, AR maršrutētāja konfigurācijas darbaspēks un laika izmaksas). Ja jūs domājat par darbnīcu ar tūkstošiem līniju, izmaksas būtu satriecošas.

Pēc 5G LAN ieviešanas 5G tīkls atbalsta 2. slāņa protokola tiešo pārraidi, tāpēc AR maršrutētāji vairs nav nepieciešami. Tajā pašā laikā 5G tīkls var nodrošināt termināļu maršrutus bez IP adresēm, un UPF var atpazīt termināļu adreses. Viss tīkls kļūst par minimālistisku viena slāņa tīklu, kas var sazināties savā starpā 2. slānī.

5G LAN spraudņa un atskaņošanas iespējas var lieliski integrēties ar klientu esošajiem tīkliem, samazinot ietekmi uz klientu esošajiem tīkliem un ietaupot daudz izmaksu bez spraigas atjaunošanas un jaunināšanas.

No makro viedokļa 5G LAN ir sadarbība starp 5G un Ethernet tehnoloģiju. Nākotnē TSN (laika sensitīvā tīkla) tehnoloģijas attīstību, kuras pamatā ir Ethernet tehnoloģija, nevar atdalīt no 5G LAN palīdzības.

Ir vērts pieminēt, ka 5G LAN, papildus tam, ka tas ir veicinājis parka iekšējā tīkla būvniecību, var izmantot arī kā papildinājumu tradicionālajam specializētajam uzņēmumu līnijas tīklam, lai savienotu zarus dažādās vietās.

5G LAN modulis

Kā redzat, 5G LAN ir svarīga inovatīva tehnoloģija 5G vertikālajās industrijās. Tas var veidot spēcīgāku 5G privātā tīkla komunikāciju, lai palīdzētu klientiem paātrināt digitālo pārveidi un jaunināšanu.

Lai labāk izvietotu 5G LAN, papildus tīkla sānu jauninājumiem ir nepieciešams arī 5G moduļa atbalsts.

5G LAN tehnoloģijas komerciālās nosēšanās procesā Unigroup Zhangrui uzsāka nozares pirmo 5G R16 gatavās bāzes joslas mikroshēmas platformu - V516.

Balstoties uz šo platformu, vadošais moduļa ražotājs Ķīnā Quectel ir veiksmīgi izstrādājis vairākus 5G moduļus, kas atbalsta 5G LAN tehnoloģiju, un ir komercializēts, ieskaitot RG500U, RG200U, RM500U un citus LGA, M.2, Mini PCIe paketes moduļus.