Kas yra 5G LAN?

Autorius: Ulink Media

Kiekvienas turėtų būti susipažinęs su 5G, kuris yra 4G ir mūsų naujausios mobiliojo ryšio technologijos raida.

LAN atveju turėtumėte būti su juo labiau susipažinę. Visas jo pavadinimas yra vietinis tinklas arba LAN. Mūsų namų tinklas, kaip ir įmonės biuro tinklas, iš esmės yra LAN. Naudojant belaidį „Wi-Fi“, tai yra belaidis LAN (WLAN).

Taigi kodėl aš sakau, kad 5G LAN yra įdomus?

5G yra platus korinis tinklas, o LAN yra nedidelio ploto duomenų tinklas. Šios dvi technologijos atrodo nesusijusios.

Kitaip tariant, 5G ir LAN yra du žodžiai, kuriuos visi žino atskirai. Tačiau kartu tai šiek tiek glumina. Ar ne taip?

5G LAN, kas tai yra?

Tiesą sakant, 5G LAN, paprasčiau tariant, yra 5G technologijos naudojimas terminalams „grupuoti“ ir „kurti“ LAN tinklui sudaryti.

Kiekvienas turi 5G telefoną. Naudodami 5G telefonus, ar pastebėjote, kad jūsų telefonas negali ieškoti draugų net tada, kai jie yra arti (net akis į akį)? Galite bendrauti vieni su kitais, nes duomenys teka į jūsų operatoriaus ar interneto paslaugų teikėjo serverius.

Bazinėse stotyse visi mobilieji terminalai yra „izoliuoti“ vienas nuo kito. Tai pagrįsta saugumo sumetimais, telefonai naudoja savo kanalus, netrukdo vienas kitam.

Kita vertus, LAN sujungia terminalus (mobiliuosius telefonus, kompiuterius ir kt.) tam tikroje srityje, kad sudarytų „grupę“. Tai ne tik palengvina duomenų perdavimą tarpusavyje, bet ir taupo ekstraneto išėjimą.

LAN tinkle terminalai gali rasti vienas kitą pagal savo MAC adresus ir rasti vienas kitą (2 lygmens ryšys). Norėdami pasiekti išorinį tinklą, nustatykite maršrutizatorių per IP vietą, taip pat galite pasiekti maršrutą į ir iš (3 lygmens komunikacija).

Kaip visi žinome, „4G pakeis mūsų gyvenimus, o 5G pakeis mūsų visuomenę“. Šiuo metu 5G, kaip labiausiai paplitusi mobiliojo ryšio technologija, atlieka „visko interneto ir šimtų linijų bei tūkstančių pramonės šakų skaitmeninės transformacijos“ misiją, kuri turi padėti vertikalių pramonės šakų vartotojams prisijungti.

Todėl 5G ne tik prijungia kiekvieną terminalą prie debesies, bet ir realizuoja „greta esantį ryšį“ tarp terminalų.

Todėl 3GPP R16 standarte 5G LAN pristatė šią naują funkciją.

5G LAN principai ir charakteristikos

5G tinkle administratoriai gali modifikuoti duomenis vartotojų duomenų bazėje (UDM tinklo elementus), pasirašyti paslaugų sutartį su nurodytu UE numeriu ir suskirstyti juos į tas pačias arba skirtingas virtualiųjų tinklų grupes (VN).

Vartotojų duomenų bazė pateikia terminalo numerio VN grupės informaciją ir prieigos strategijas prie 5G pagrindinio tinklo (5GC) valdymo tinklo elementų (SMF, AMF, PCF ir kt.). Vadovybė NE sujungia šią informaciją ir politikos taisykles į skirtingus Lans. Tai yra 5G LAN.

5G LAN palaiko 2 lygmens ryšį (tas pats tinklo segmentas, tiesioginė prieiga vienas prie kito), taip pat 3 lygmens ryšį (visuose tinklo segmentuose, naudojant maršruto parinkimą). 5G LAN palaiko unicast, taip pat multicast ir transliacijas. Trumpai tariant, abipusės prieigos režimas yra labai lankstus, o tinklo kūrimas yra labai paprastas.

Kalbant apie apimtį, 5G LAN palaiko ryšį tarp to paties UPF (5G pagrindinio tinklo medijos tinklo elemento) ir skirtingų UPF. Tai prilygsta fizinio atstumo tarp terminalų ribos pažeidimui (net Pekinas ir Šanchajus gali bendrauti).

Visų pirma, 5G LAN tinklai gali prisijungti prie esamų vartotojų duomenų tinklų, kad būtų galima prijungti ir žaisti bei abipusę prieigą.

5G LAN taikymo scenarijai ir pranašumai

5G LAN leidžia grupuoti ir sujungti nurodytus 5G terminalus, labai palengvindamas mobilesnio LAN tinklo kūrimą įmonėms. Daugelis skaitytojų tikrai paklaus, ar mobilumas jau neįmanomas naudojant esamą „Wi-Fi“ technologiją? Kodėl reikalingas 5G LAN?

Nesijaudink, judėkime toliau.

5G LAN įgalintas vietinis tinklas gali padėti įmonėms, mokykloms, vyriausybėms ir šeimoms geriau susisiekti su terminalais regione. Jis gali būti naudojamas biurų tinkle, tačiau didesnė jo vertė yra parko gamybinės aplinkos pertvarkymas ir pagrindinių gamybinių įmonių tinklo, tokių kaip pramoninė gamyba, uosto terminalai ir energetikos kasyklos, pertvarka.

Dabar reklamuojame pramoninį internetą. Manome, kad 5G gali įgalinti pramoninių scenų skaitmeninimą, nes 5G yra puiki belaidžio ryšio technologija, turinti didelį pralaidumą ir mažą vėlavimą, galinti realizuoti belaidį įvairių gamybos veiksnių ryšį pramoninėse scenose.

Paimkite, pavyzdžiui, pramoninę gamybą. Anksčiau, norint geriau automatizuoti, pasiekti įrangos valdymą, buvo naudojama „pramoninio autobuso“ technologija. Yra daug šios technologijos tipų, kuriuos galima apibūdinti kaip „visur“.

Vėliau, atsiradus Ethernet ir IP technologijoms, pramonė sudarė sutarimą, kartu su eterneto raida yra „pramoninis Ethernet“. Šiandien, nesvarbu, kas naudoja pramoninį sujungimo protokolą, jis iš esmės yra pagrįstas Ethernet.

Vėliau pramonės įmonės nustatė, kad laidiniai ryšiai per daug riboja mobilumą – įrenginio gale visada buvo „pynė“, neleidžianti laisvai judėti.

Be to, laidinio ryšio diegimo režimas yra sudėtingesnis, statybos laikotarpis ilgas, kaina didelė. Jei kyla problemų dėl įrangos ar kabelio, pakeitimas taip pat vyksta labai lėtai. Taigi pramonė pradėjo galvoti apie belaidžio ryšio technologijos įdiegimą.

Dėl to į pramonės sritį pateko „Wi-Fi“, „Bluetooth“ ir kitos technologijos.

Taigi, norint grįžti prie ankstesnio klausimo, kodėl 5G LAN, kai yra „Wi-Fi“?

Štai priežastis:

1. Wi-Fi tinklų (ypač Wi-Fi 4 ir Wi-Fi 5) našumas nėra toks geras kaip 5G.

Kalbant apie perdavimo spartą ir delsą, 5G gali geriau patenkinti pramoninių robotų (manipuliatoriaus valdymas), išmaniosios kokybės patikros (didelės spartos vaizdo atpažinimo), AGV (bepilotės logistikos transporto priemonės) ir kitų scenarijų poreikius.

Kalbant apie aprėptį, 5G aprėpties zona yra didesnė nei „Wi-Fi“ ir gali geriau aprėpti miestelį. 5G galimybė persijungti tarp ląstelių taip pat yra stipresnė nei „Wi-Fi“, o tai suteiks vartotojams geresnę tinklo patirtį.

2. Wi-Fi tinklo priežiūros išlaidos yra didelės.

Norėdami sukurti „Wi-Fi“ tinklą parke, įmonės turi prijungti laidus ir nusipirkti savo įrangą. Įranga yra nusidėvėjusi, sugadinta ir keičiama, bet taip pat prižiūrima specialių darbuotojų. Yra daugybė „Wi-Fi“ įrenginių, o konfigūracija yra sudėtinga.

5G yra kitoks. Jį kuria ir prižiūri operatoriai, o nuomoja įmonės (Wi-Fi ir 5G yra šiek tiek panašus į savo kambario kūrimą ir debesų kompiuteriją).

Kartu paėmus, 5G bus ekonomiškesnis.

3. 5G LAN turi galingesnių funkcijų.

5G LAN VN grupė buvo paminėta anksčiau. Be komunikacijos izoliavimo, svarbesnė grupavimo funkcija yra pasiekti skirtingų tinklų QoS (service level) diferenciaciją.

Pavyzdžiui, įmonė turi biuro tinklą, IT sistemų tinklą ir OT tinklą.

OT reiškia operacinės technologijos. Tai tinklas, jungiantis pramoninę aplinką ir įrangą, tokią kaip tekinimo staklės, robotinės rankos, jutikliai, prietaisai, AGV, stebėjimo sistemos, MES, PLCS ir kt.

Skirtingi tinklai turi skirtingus veikimo reikalavimus. Kai kuriems reikalingas mažas delsos laikas, kai kuriems reikalingas didelis pralaidumas, o kai kuriems keliami mažesni reikalavimai.

5G LAN gali apibrėžti skirtingą tinklo našumą pagal skirtingas VN grupes. Kai kuriose įmonėse tai vadinama „mikro pjūviu“.

4. 5G LAN lengviau valdomas ir saugesnis.

Kaip minėta aukščiau, vartotojo pasirašymo duomenis galima modifikuoti operatorių 5G UDM, kad vartotojai būtų sugrupuoti į VN grupes. Taigi, ar kiekvieną kartą, kai reikia pakeisti terminalo grupės informaciją (prisijungti, ištrinti, pakeisti) turime kreiptis į vežėjo klientų aptarnavimo tarnybą?

Žinoma, kad ne.

5G tinkluose operatoriai gali atverti modifikavimo leidimą įmonių tinklo administratoriams kurdami sąsajas, leidžiančias keisti savitarnos paslaugas.

Žinoma, įmonės taip pat gali nustatyti savo privataus tinklo politiką pagal savo poreikius.

Užmegzdamos duomenų ryšius įmonės gali nustatyti autorizavimo ir autentifikavimo mechanizmus griežtai valdyti VN grupes. Ši apsauga yra daug stipresnė ir patogesnė nei „Wi-Fi“.

5G LAN atvejo analizė

Pažvelkime į 5G LAN pranašumus per konkretų tinklo pavyzdį.

Visų pirma, gamybinė įmonė, turi savo cechą, gamybos liniją (ar tekinimo stakles), turi per tinklą sujungti PLC ir PLC valdymo galą.

Kiekvienoje surinkimo linijoje yra daug įrangos, taip pat nepriklausomos. Idealiai tinka montuoti 5G modulius kiekviename surinkimo linijos įrenginyje. Tačiau panašu, kad šiame etape tai bus šiek tiek brangu.

Tada 5G pramoninio šliuzo arba 5G CPE įdiegimas gali pagerinti sąnaudas. Tinka laidiniam, prijungtam prie laidinio prievado (Ethernet prievado arba PLC prievado). Tinka belaidžiam ryšiui, prijungtas prie 5G arba Wi-Fi.

Jei 5G nepalaiko 5G LAN (iki R16), taip pat galima realizuoti ryšį tarp PLC ir PLC valdiklio. Tačiau visas 5G tinklas yra 3 sluoksnio protokolas, pagrįstas IP adresavimu, o terminalo adresas taip pat yra IP adresas, kuris nepalaiko 2 sluoksnio duomenų persiuntimo. Norint realizuoti tiesioginį ryšį, abiejose pusėse turi būti pridėtas AR (prieigos maršrutizatorius), kad būtų sukurtas tunelis, į tunelį būtų įtrauktas pramoninis Layer 2 protokolas ir nukreiptas į lygiavertį galą.

Šis metodas ne tik padidina sudėtingumą, bet ir padidina išlaidas (AR maršrutizatoriaus pirkimo kaina, AR maršrutizatoriaus konfigūravimo darbo jėgos ir laiko sąnaudos). Jei galvojate apie seminarą su tūkstančiais eilučių, kaina būtų stulbinanti.

Įdiegus 5G LAN, 5G tinklas palaiko tiesioginį Layer 2 protokolo perdavimą, todėl AR maršrutizatoriai nebereikalingi. Tuo pačiu metu 5G tinklas gali teikti maršrutus terminalams be IP adresų, o UPF gali atpažinti terminalų MAC adresus. Visas tinklas tampa minimalistiniu vieno sluoksnio tinklu, kuris gali bendrauti tarpusavyje 2 sluoksnyje.

„Plug and play“ 5G LAN galimybė gali puikiai integruotis į esamus klientų tinklus, sumažindama poveikį esamiems klientų tinklams ir sutaupydama daug išlaidų be didelių renovacijų ir atnaujinimų.

Žvelgiant iš makrokomandos perspektyvos, 5G LAN yra 5G ir Ethernet technologijos bendradarbiavimas. Ateityje Ethernet technologija pagrįstos TSN (laikui jautraus tinklo) technologijos vystymas negali būti atskirtas nuo 5G LAN pagalbos.

Verta paminėti, kad 5G LAN, be palankaus parko vidaus tinklo statybai, gali būti naudojamas ir kaip tradicinio dedikuoto įmonių tinklo papildymas filialams skirtingose ​​vietose sujungti.

5G LAN modulis

Kaip matote, 5G LAN yra svarbi novatoriška 5G technologija vertikaliose pramonės šakose. Jis gali sukurti stipresnį 5G privataus tinklo ryšį, kad padėtų klientams paspartinti skaitmeninę transformaciją ir atnaujinimą.

Norint geriau įdiegti 5G LAN, be tinklo atnaujinimų, reikalingas ir 5G modulio palaikymas.

Vykdydama 5G LAN technologijos komercinį nusileidimą, „Unigroup Zhangrui“ pristatė pirmąją pramonėje 5G R16 parengtą bazinės juostos lusto platformą – V516.

Remiantis šia platforma, „Quectel“, pirmaujanti modulių gamintoja Kinijoje, sėkmingai sukūrė daugybę 5G modulių, palaikančių 5G LAN technologiją, ir buvo komercializuota, įskaitant RG500U, RG200U, RM500U ir kitus LGA, M.2, Mini PCIe paketų modulius. .