Co to jest 5G LAN?

Autor: Ulink Media

Każdy powinien zapoznać się z 5G, czyli ewolucją 4G i naszej najnowszej technologii komunikacji mobilnej.

Dla Lan powinieneś się z tym bardziej zapoznać. Jego pełna nazwa to sieć lokalna lub LAN. Nasza sieć domowa, a także sieć w biurze korporacyjnym, jest w zasadzie LAN. Z bezprzewodowym Wi-Fi jest to bezprzewodowa sieć LAN (WLAN).

Dlaczego więc mówię, że 5G LAN jest interesujące?

5G jest szeroką siecią komórkową, a LAN to niewielka sieć danych. Dwie technologie wydają się niezwiązane.

Innymi słowy, 5G i LAN to dwa słowa, które wszyscy znają osobno. Ale razem jest to trochę mylące. Czy to nie?

5G Lan, co to dokładnie jest?

W rzeczywistości 5G LAN, mówiąc prosto, jest użycie technologii 5G do „grupowania” i „budowy” terminali do utworzenia sieci LAN.

Każdy ma telefon 5G. Kiedy używasz telefonów 5G, czy zauważyłeś, że Twój telefon nie może szukać znajomych, nawet gdy są w pobliżu (nawet twarzą w twarz)? Możesz się ze sobą komunikować, ponieważ dane przepływają do serwerów przewoźnika lub dostawcy usług internetowych.

W przypadku stacji bazowych wszystkie terminale mobilne są „odizolowane” od siebie. Opiera się to na względy bezpieczeństwa, telefony używają własnych kanałów, nie przeszkadzają sobie nawzajem.

Z drugiej strony LAN łączy terminale (telefony komórkowe, komputery itp.) W obszarze, aby utworzyć „grupę”. To nie tylko ułatwia transmisję danych między sobą, ale także zapisuje wyjście z zewnątrz.

W sieci LAN terminale mogą się zlokalizować na podstawie swoich adresów MAC i znaleźć się (komunikacja warstwy 2). Aby uzyskać dostęp do sieci zewnętrznej, skonfigurowanie routera za pośrednictwem lokalizacji IP może również osiągnąć routing i na zewnątrz (komunikacja warstwy 3).

Jak wszyscy wiemy: „4G zmieni nasze życie, a 5G zmieni nasze społeczeństwo”. Jako najbardziej główna technologia komunikacji mobilnej, 5G ramiona jest misją „Internetu wszystkiego i cyfrowej transformacji setek linii i tysięcy branż”, która musi pomóc użytkownikom w branży pionowej.

Dlatego 5G nie może tylko połączyć każdego terminala z chmurą, ale także zdać sobie sprawę z „pobliskiego połączenia” między terminalami.

Dlatego w standardzie 3GPP R16 5G LAN wprowadził tę nową funkcję.

Zasady i cechy 5 g LAN

W sieci 5G administratorzy mogą modyfikować dane w bazie danych użytkowników (elementy sieciowe UDM), podpisać umowę serwisową z określonym numerem UE, a następnie podzielić je na te same lub różne wirtualne grupy sieciowe (VN).

Baza danych użytkowników dostarcza informacji o grupie i zasadach dotyczących grupy VN terminali VN do elementów sieci zarządzania (SMF, AMF, PCF itp.) Domowej sieci 5G (5GC). Kierownictwo NE łączy te informacje i zasady polityki w różne LAN. To jest LAN 5G.

LAN 5G obsługuje komunikację warstwy 2 (ten sam segment sieci, bezpośredni dostęp do siebie), a także komunikację warstwy 3 (w różnych segmentach sieci, przy pomocy routingu). LAN 5G obsługuje ANECAST, a także multiemisję i transmisję. Krótko mówiąc, tryb wzajemnego dostępu jest bardzo elastyczny, a sieć jest bardzo prosta.

Pod względem zakresu LAN 5G obsługuje komunikację między tym samym UPF (element sieci bocznej multimediów w sieci podstawowej 5G) a różnymi UPF. Jest to równoznaczne z rozbiciem fizycznego limitu odległości między zaciskami (nawet Pekin i Szanghaj mogą się komunikować).

W szczególności sieci LAN 5G mogą łączyć się z istniejącymi sieciami danych użytkowników w celu wtyczki i odtwarzania oraz wzajemnego dostępu.

Scenariusze aplikacji i zalety 5G LAN

5G LAN umożliwia grupowanie i połączenie między określonymi terminalami 5G, znacznie ułatwiając budowę bardziej mobilnej sieci LAN dla przedsiębiorstw. Wielu czytelników z pewnością zapyta, czy mobilność nie jest już możliwa w przypadku istniejącej technologii Wi-Fi? Dlaczego potrzeba LAN 5G?

Nie martw się, przejdźmy dalej.

Lokalna sieć umożliwiona przez 5G LAN może pomóc przedsiębiorstwom, szkołom, rządom i rodzinom lepiej komunikować się z terminalami w regionie. Może być używany w sieci biurowej, ale jego większa wartość polega na transformacji środowiska produkcyjnego parku i transformacji podstawowej sieci przedsiębiorstw produkcyjnych, takich jak produkcja przemysłowa, terminale portowe i kopalnie energetyczne.

Promujemy teraz Internet przemysłowy. Uważamy, że 5G może umożliwić cyfryzację scen przemysłowych, ponieważ 5G jest doskonałą technologią komunikacji bezprzewodowej o dużej przepustowości i niskiej opóźnieniu, co może zrealizować połączenie bezprzewodowe różnych czynników produkcyjnych w scenach przemysłowych.

Weźmy na przykład produkcję przemysłową. Wcześniej, w celu lepszej automatyzacji, w celu uzyskania kontroli sprzętu, wykorzystanie technologii „autobusu przemysłowego”. Istnieje wiele rodzajów tej technologii, które można opisać jako „w całym miejscu”.

Później, wraz z pojawieniem się technologii Ethernet i IP, przemysł stanowiła konsensus, wraz z ewolucją Ethernet, istnieje „przemysłowy Ethernet”. Dzisiaj, bez względu na protokół interkonekcji przemysłowej, zasadniczo oparty jest na Ethernet.

Później firmy przemysłowe stwierdziły, że Wired Connections zbyt wiele ograniczyła mobilność - zawsze istniała „warkocz” z tyłu urządzenia, które zapobiegało swobodnemu przepływowi.

Ponadto tryb wdrażania połączenia przewodowego jest bardziej kłopotliwy, okres budowy jest długi, koszt jest wysoki. Jeśli wystąpił problem z sprzętem lub kablem, wymiana jest również bardzo powolna. Tak więc przemysł zaczął myśleć o wprowadzeniu technologii komunikacji bezprzewodowej.

W rezultacie Wi-Fi, Bluetooth i inne technologie weszły na pole przemysłowe.

Więc, aby wrócić do poprzedniego pytania, dlaczego 5G LAN, kiedy jest Wi-Fi?

Oto powód:

1. Wydajność sieci Wi-Fi (zwłaszcza Wi-Fi 4 i Wi-Fi 5) nie jest tak dobra jak 5G.

Pod względem szybkości transmisji i opóźnienia 5G może lepiej zaspokoić potrzeby robotów przemysłowych (kontrola manipulatora), inteligentną kontrolę jakości (rozpoznawanie obrazu szybkiego), AGV (bezzałogowy pojazd logistyczny) i inne scenariusze.

Pod względem zasięgu 5G ma większy obszar zasięgu niż Wi-Fi i może lepiej pokryć kampus. Zdolność 5G do przełączania między komórkami jest również silniejsza niż Wi-Fi, co zapewni użytkownikom lepsze wrażenia sieciowe.

2. Koszty utrzymania sieci Wi-Fi są wysokie.

Aby zbudować sieć Wi-Fi w parku, przedsiębiorstwa muszą podłączyć i kupować własny sprzęt. Sprzęt jest amortyzowany, uszkodzony i zastępowany, ale także utrzymywany przez specjalny personel. Istnieje mnóstwo urządzeń Wi-Fi, a konfiguracja jest kłopotem.

5G jest inne. Jest budowany i utrzymywany przez operatorów i wynajmowany przez Enterprises (Wi-Fi w porównaniu z 5G przypomina budowanie własnego pokoju w porównaniu z przetwarzaniem w chmurze).

Podsumowując, 5G będzie bardziej opłacalne.

3. 5G LAN ma mocniejsze funkcje.

Grupowanie VN LAN 5G wspomniano wcześniej. Oprócz izolacji komunikacji ważniejszą funkcją grupowania jest osiągnięcie różnicowania QoS (poziomu usług) różnych sieci.

Na przykład przedsiębiorstwo ma sieć biurową, sieć systemu IT i sieć OT.

OT oznacza technologię operacyjną. Jest to sieć, która łączy środowisko przemysłowe i sprzęt, taki jak tokarki, ramiona robotyczne, czujniki, oprzyrządowanie, AGV, systemy monitorowania, MES, PLC itp.

Różne sieci mają różne wymagania dotyczące wydajności. Niektóre wymagają niskiego opóźnienia, niektóre wymagają wysokiej przepustowości, a niektóre mają mniej wymagań.

LAN 5G może zdefiniować inną wydajność sieci w oparciu o różne grupy VN. Niektóre przedsiębiorstwa nazywa się „mikro kawałkiem”.

4. 5G LAN jest łatwiejsze do zarządzania i bezpieczniejsze.

Jak wspomniano powyżej, dane podpisujące użytkowników można modyfikować w 5G UDM NES przewoźników, aby grupować użytkowników w grupach VN. Czy więc musimy chodzić do obsługi klienta przewoźnika za każdym razem, gdy musimy zmienić informacje o grupie terminalu (dołącz, usuń, zmiana)?

Oczywiście, że nie.

W sieciach 5G operatorzy mogą otworzyć zgodę modyfikacji dla administratorów sieci korporacyjnych poprzez opracowanie interfejsów, umożliwiając modyfikację samoobsługową.

Oczywiście przedsiębiorstwa mogą również ustawiać własne zasady sieci prywatnej zgodnie z własnymi potrzebami.

Podczas tworzenia połączeń danych przedsiębiorstwa mogą ustalić mechanizmy autoryzacji i uwierzytelniania w celu ściśle zarządzania grupami VN. To bezpieczeństwo jest znacznie silniejsze i wygodniejsze niż Wi-Fi.

Studium przypadku 5G LAN

Rzućmy okiem na korzyści 5G LAN za pomocą określonego przykładu sieci.

Przede wszystkim przedsiębiorstwo produkcyjne ma własne warsztaty, linia produkcyjna (lub Lathe), musi podłączyć koniec kontroli PLC i PLC za pośrednictwem sieci.

Każda linia montażowa ma dużo sprzętu, również niezależnego. Idealnie jest instalować moduły 5G na każdym urządzeniu w linii montażowej. Wygląda jednak na to, że na tym etapie będzie to nieco drogie.

Następnie wprowadzenie bramki przemysłowej 5G lub 5G CPE może poprawić wydajność kosztów. Nadaje się do przewodowego, podłączonego do portu przewodowego (port Ethernet lub port PLC). Nadaje się do bezprzewodowego, podłączonego do 5G lub Wi-Fi.

Jeśli 5G nie obsługuje 5G LAN (przed R16), można również zrealizować połączenie między kontrolerem PLC i PLC. Jednak cała sieć 5G jest protokołem warstwy 3, który opiera się na adresowaniu IP, a adres terminalowy jest również adresem IP, który nie obsługuje przekazywania danych warstwy 2. Aby zrealizować kompleksową komunikację, po obu stronach należy dodać AR (router dostępowy), aby ustanowić tunel, zawierać protokół przemysłowej warstwy 2 w tunelu i doprowadzić go do końca rówieśniczego.

Ta metoda nie tylko zwiększa złożoność, ale także zwiększa koszt (koszt zakupu routera, konfiguracja routera i koszt czasu). Jeśli myślisz o warsztatach z tysiącami linii, koszt byłby oszałamiający.

Po wprowadzeniu 5G LAN sieć 5G obsługuje bezpośrednią transmisję protokołu warstwy 2, więc routery AR nie są już potrzebne. Jednocześnie sieć 5G może dostarczyć trasy terminali bez adresów IP, a UPF może rozpoznać adresy MAC terminali. Cała sieć staje się minimalistyczną siecią jednowarstwową, która może się ze sobą komunikować na warstwie 2.

Możliwość wtyczki i zabawy 5G LAN może doskonale zintegrować się z istniejącymi sieciami klientów, zmniejszając wpływ na istniejące sieci klientów i oszczędzając wiele kosztów bez uciążliwej renowacji i aktualizacji.

Z perspektywy makro 5G LAN to współpraca między technologią 5G i Ethernet. W przyszłości oparte na technologii TSN (Time wrażliwość) oparte na technologii Ethernet nie może być oddzielone od pomocy 5G LAN.

Warto wspomnieć, że 5G LAN, oprócz sprzyjania budowie wewnętrznej sieci parku, może być również wykorzystywane jako uzupełnienie tradycyjnej sieci dedykowanej linii przedsiębiorstw do łączenia gałęzi w różnych miejscach.

Moduł dla LAN 5G

Jak widać, 5G LAN jest ważną innowacyjną technologią dla 5G w branżach pionowych. Może budować silniejszą komunikację sieciową 5G, aby pomóc klientom przyspieszyć ich cyfrową transformację i modernizację.

Aby lepiej wdrożyć 5G LAN, oprócz ulepszeń po stronie sieci potrzebne jest również obsługa modułu 5G.

W procesie 5G LAN Technology Commercial Landing Unigroup Zhangrui uruchomił pierwszą w branży platformę chipów z pasma podstawowego 5G R16 - V516.

W oparciu o tę platformę, Quectel, wiodący producent modułów w Chinach, z powodzeniem opracował szereg modułów 5G obsługujących technologię 5G LAN i został skomercjalizowany, w tym moduły RG500U, RG200U, RM500U i inne moduły pakietu Mini PCIE.