Apakah itu 5G LAN?

Pengarang: Ulink Media

Semua orang harus biasa dengan 5G, yang merupakan evolusi 4G dan teknologi komunikasi mudah alih terkini kami.

Untuk LAN, anda sepatutnya lebih mengenalinya. Nama penuhnya ialah rangkaian kawasan setempat, atau LAN. Rangkaian rumah kami, serta rangkaian di pejabat korporat, pada asasnya ialah LAN. Dengan Wi-Fi Tanpa Wayar, ia adalah LAN Tanpa Wayar (WLAN).

Jadi kenapa saya katakan 5G LAN menarik?

5G ialah rangkaian selular yang luas, manakala LAN ialah rangkaian data kawasan kecil. Kedua-dua teknologi itu kelihatan tidak berkaitan.

Dalam erti kata lain, 5G dan LAN adalah dua perkataan yang semua orang tahu secara berasingan. Tetapi bersama-sama, ia sedikit mengelirukan. bukan?

5G LAN, Apakah Sebenarnya?

Sebenarnya, LAN 5G, secara ringkasnya, adalah menggunakan teknologi 5G untuk "menghimpun" dan "membina" terminal untuk membentuk rangkaian LAN.

Setiap orang mempunyai telefon 5G. Apabila anda menggunakan telefon 5G, adakah anda perasan bahawa telefon anda tidak dapat mencari rakan anda walaupun mereka berada dalam jarak yang dekat (walaupun secara bersemuka)? Anda boleh berkomunikasi antara satu sama lain kerana data mengalir ke pelayan pembawa atau penyedia perkhidmatan Internet anda.

Untuk stesen pangkalan, semua terminal mudah alih "terpencil" antara satu sama lain. Ini berdasarkan pertimbangan keselamatan, telefon menggunakan saluran mereka sendiri, tidak mengganggu antara satu sama lain.

LAN, sebaliknya, menghubungkan terminal (telefon bimbit, komputer, dll.) di kawasan bersama-sama untuk membentuk "kumpulan". Ini bukan sahaja memudahkan penghantaran data antara satu sama lain, tetapi juga menjimatkan laluan keluar extranet.

Dalam LAN, terminal boleh mencari satu sama lain berdasarkan alamat MAC mereka dan mencari satu sama lain (komunikasi Lapisan 2). Untuk mengakses rangkaian luaran, sediakan penghala, melalui lokasi IP, juga boleh mencapai penghalaan masuk dan keluar (komunikasi Lapisan 3).

Seperti yang kita sedia maklum, "4G akan mengubah hidup kita, dan 5G akan mengubah masyarakat kita". Sebagai teknologi komunikasi mudah alih paling arus perdana pada masa ini, 5G memikul misi "Internet segala-galanya dan transformasi digital ratusan talian dan beribu-ribu industri", yang perlu membantu pengguna dalam industri menegak berhubung.

Oleh itu, 5G tidak boleh hanya menyambungkan setiap terminal ke awan, tetapi juga merealisasikan "sambungan berdekatan" antara terminal.

Oleh itu, dalam standard 3GPP R16, 5G LAN memperkenalkan ciri baharu ini.

Prinsip dan Ciri 5G LAN

Dalam Rangkaian 5G, pentadbir boleh mengubah suai data dalam pangkalan data pengguna (elemen rangkaian UDM), menandatangani kontrak perkhidmatan dengan nombor UE yang ditentukan, dan kemudian membahagikannya kepada kumpulan rangkaian Maya (VN) yang sama atau berbeza.

Pangkalan data pengguna menyediakan maklumat kumpulan VN nombor terminal dan dasar akses kepada elemen rangkaian pengurusan (SMF, AMF, PCF, dll.) rangkaian teras 5G (5GC). Pihak pengurusan NE menggabungkan maklumat dan peraturan dasar ini ke dalam Lans yang berbeza. Ini ialah LAN 5G.

LAN 5G menyokong komunikasi Lapisan 2 (segmen rangkaian yang sama, akses terus antara satu sama lain) serta komunikasi Lapisan 3 (merentas segmen rangkaian, dengan bantuan penghalaan). LAN 5G menyokong unicast serta multicast dan broadcast. Pendek kata, mod capaian bersama adalah sangat fleksibel, dan rangkaiannya sangat mudah.

Dari segi skop, LAN 5G menyokong komunikasi antara UPF yang sama (elemen rangkaian sisi media rangkaian teras 5G) dan UPF yang berbeza. Ini sama dengan melanggar had jarak fizikal antara terminal (malah Beijing dan Shanghai boleh berkomunikasi).

Khususnya, rangkaian LAN 5G boleh menyambung ke rangkaian data sedia ada pengguna untuk palam dan main serta akses bersama.

Senario Aplikasi Dan Kelebihan LAN 5G

LAN 5G membolehkan pengelompokan dan sambungan antara terminal 5G yang ditentukan, sangat memudahkan pembinaan rangkaian LAN yang lebih mudah alih untuk perusahaan. Ramai pembaca pasti bertanya, bukankah mobiliti sudah boleh dilakukan dengan teknologi Wi-Fi sedia ada? Mengapa perlunya LAN 5G?

Jangan risau, mari kita teruskan.

Rangkaian tempatan yang didayakan oleh 5G LAN boleh membantu perusahaan, sekolah, kerajaan dan keluarga berkomunikasi dengan lebih baik dengan terminal di rantau. Ia boleh digunakan dalam rangkaian pejabat, tetapi nilainya yang lebih besar terletak pada transformasi persekitaran pengeluaran taman dan transformasi rangkaian asas perusahaan pengeluaran seperti pembuatan industri, terminal pelabuhan dan lombong tenaga.

Kami kini mempromosikan Internet industri. Kami percaya bahawa 5G boleh mendayakan pendigitalan adegan industri kerana 5G ialah teknologi komunikasi tanpa wayar yang sangat baik dengan lebar jalur yang besar dan kelewatan yang rendah, yang boleh merealisasikan sambungan wayarles pelbagai faktor pengeluaran dalam adegan industri.

Ambil perkilangan perindustrian, sebagai contoh. Sebelum ini, untuk automasi yang lebih baik, untuk mencapai kawalan peralatan, penggunaan teknologi "bas industri". Terdapat banyak jenis teknologi ini, yang boleh digambarkan sebagai "di mana-mana".

Kemudian, dengan kemunculan teknologi Ethernet dan IP, industri membentuk konsensus, bersama-sama dengan evolusi Ethernet, terdapat "Ethernet industri". Hari ini, tidak kira siapa protokol perhubungan industri, pada asasnya adalah berasaskan Ethernet.

Kemudian, syarikat perindustrian mendapati bahawa sambungan berwayar mengehadkan mobiliti terlalu banyak — sentiasa ada "jalinan" di bahagian belakang peranti yang menghalang pergerakan bebas.

Selain itu, mod penggunaan sambungan berwayar lebih menyusahkan, tempoh pembinaan adalah panjang, kosnya tinggi. Sekiranya terdapat masalah dengan peralatan atau kabel, penggantian juga sangat perlahan. Jadi, industri mula berfikir tentang memperkenalkan teknologi komunikasi tanpa wayar.

Akibatnya, Wi-Fi, Bluetooth dan teknologi lain telah memasuki bidang perindustrian.

Jadi, untuk kembali kepada soalan sebelumnya, mengapa 5G LAN apabila terdapat Wi-Fi?

Inilah sebabnya:

1. Prestasi rangkaian Wi-Fi (terutama Wi-Fi 4 dan Wi-Fi 5) tidak sebaik 5G.

Dari segi kadar penghantaran dan kelewatan, 5G boleh memenuhi keperluan robot industri (kawalan manipulator), pemeriksaan kualiti pintar (pengiktirafan imej berkelajuan tinggi), AGV (kenderaan logistik tanpa pemandu) dan senario lain.

Dari segi liputan, 5G mempunyai kawasan liputan yang lebih besar daripada Wi-Fi dan boleh meliputi kampus dengan lebih baik. Keupayaan 5G untuk bertukar antara sel juga lebih kuat daripada Wi-Fi, yang akan membawa pengguna pengalaman rangkaian yang lebih baik.

2. Kos penyelenggaraan rangkaian Wi-Fi adalah tinggi.

Untuk membina rangkaian Wi-Fi di taman, perusahaan perlu membuat wayar dan membeli peralatan mereka sendiri. Peralatan disusut nilai, rosak dan diganti, tetapi juga diselenggara oleh kakitangan khas. Terdapat banyak peranti Wi-Fi dan konfigurasi adalah menyusahkan.

5G berbeza. Ia dibina dan diselenggara oleh pengendali dan disewa oleh perusahaan (Wi-Fi berbanding 5G sedikit seperti membina bilik anda sendiri berbanding pengkomputeran awan).

Jika digabungkan, 5G akan menjadi lebih menjimatkan kos.

3. LAN 5G mempunyai fungsi yang lebih berkuasa.

Pengelompokan VN LAN 5G telah disebutkan sebelum ini. Sebagai tambahan kepada pengasingan komunikasi, fungsi pengelompokan yang lebih penting adalah untuk mencapai pembezaan QoS (tahap perkhidmatan) rangkaian yang berbeza.

Sebagai contoh, perusahaan mempunyai rangkaian pejabat, rangkaian sistem IT dan rangkaian OT.

OT adalah singkatan kepada Operational Technology. Ia ialah rangkaian yang menghubungkan persekitaran dan peralatan perindustrian, seperti mesin pelarik, lengan robot, penderia, instrumentasi, AGV, sistem pemantauan, MES, PLCS, dsb.

Rangkaian yang berbeza mempunyai keperluan prestasi yang berbeza. Ada yang memerlukan kependaman rendah, ada yang memerlukan lebar jalur yang tinggi, dan ada yang kurang keperluan.

LAN 5G boleh menentukan prestasi rangkaian yang berbeza berdasarkan kumpulan VN yang berbeza. Sesetengah perusahaan, ia dipanggil "hirisan mikro".

4. LAN 5G lebih mudah diurus dan lebih selamat.

Seperti yang dinyatakan di atas, data tandatangan pengguna boleh diubah suai dalam pembawa UDM 5G untuk mengumpulkan pengguna ke dalam kumpulan VN. Jadi, adakah kita perlu pergi ke perkhidmatan pelanggan pembawa setiap kali kita perlu menukar maklumat kumpulan terminal (sertai, padam, tukar)?

Sudah tentu tidak.

Dalam rangkaian 5G, pengendali boleh membuka kebenaran pengubahsuaian kepada pentadbir rangkaian perusahaan melalui pembangunan antara muka, membolehkan pengubahsuaian layan diri.

Sudah tentu, perusahaan juga boleh menetapkan dasar rangkaian peribadi mereka sendiri mengikut keperluan mereka sendiri.

Apabila mewujudkan sambungan data, perusahaan boleh menetapkan mekanisme kebenaran dan pengesahan untuk menguruskan kumpulan VN dengan ketat. Keselamatan ini jauh lebih kuat dan lebih mudah daripada Wi-Fi.

Kajian kes LAN 5G

Mari kita lihat manfaat 5G LAN melalui contoh rangkaian tertentu.

Pertama sekali, sebuah perusahaan perkilangan, mempunyai bengkel sendiri, barisan pengeluaran (atau mesin pelarik), perlu menyambung PLC dan berakhir kawalan PLC melalui rangkaian.

Setiap barisan pemasangan mempunyai banyak peralatan, juga bebas. Adalah sesuai untuk memasang modul 5G pada setiap peranti dalam barisan pemasangan. Walau bagaimanapun, ia kelihatan seperti ia akan menjadi agak mahal pada peringkat ini.

Kemudian, pengenalan gerbang perindustrian 5G, atau 5G CPE, boleh meningkatkan prestasi kos. Sesuai untuk berwayar, disambungkan ke port berwayar (port Ethernet, atau port PLC). Sesuai untuk wayarles, disambungkan kepada 5G atau Wi-Fi.

Jika 5G tidak menyokong 5G LAN (sebelum R16), ia juga mungkin untuk merealisasikan sambungan antara PLC dan pengawal PLC. Walau bagaimanapun, keseluruhan rangkaian 5G ialah protokol Lapisan 3 yang bergantung pada pengalamatan IP, dan alamat terminal juga merupakan alamat IP, yang tidak menyokong pemajuan data Lapisan 2. Untuk merealisasikan komunikasi hujung ke hujung, AR (Penghala Akses) mesti ditambah pada kedua-dua belah pihak untuk mewujudkan terowong, merangkum protokol Lapisan 2 industri dalam terowong dan membawanya ke penghujung rakan sebaya.

Kaedah ini bukan sahaja meningkatkan kerumitan, tetapi juga meningkatkan kos (kos pembelian penghala AR, tenaga kerja konfigurasi penghala AR dan kos masa). Jika anda berfikir tentang bengkel dengan beribu-ribu baris, kosnya akan mengejutkan.

Selepas pengenalan LAN 5G, rangkaian 5G menyokong penghantaran langsung protokol Lapisan 2, jadi penghala AR tidak lagi diperlukan. Pada masa yang sama, rangkaian 5G boleh menyediakan laluan untuk terminal tanpa alamat IP, dan UPF boleh mengenali alamat MAC terminal. Seluruh rangkaian menjadi rangkaian satu lapisan minimalis, yang boleh berkomunikasi antara satu sama lain pada lapisan 2.

Keupayaan palam dan main 5G LAN boleh menyepadukan dirinya dengan rangkaian sedia ada pelanggan, mengurangkan kesan ke atas rangkaian sedia ada pelanggan, dan menjimatkan banyak kos tanpa pengubahsuaian dan peningkatan yang berat.

Dari perspektif makro, 5G LAN ialah kerjasama antara teknologi 5G dan Ethernet. Pada masa hadapan, pembangunan teknologi TSN (time sensitive network) berasaskan teknologi Ethernet tidak dapat dipisahkan daripada bantuan 5G LAN.

Perlu dinyatakan bahawa LAN 5G, selain kondusif untuk pembinaan rangkaian dalaman taman, juga boleh digunakan sebagai tambahan kepada rangkaian talian khusus perusahaan tradisional untuk menyambungkan cawangan di tempat yang berbeza.

Modul untuk LAN 5G

Seperti yang anda lihat, 5G LAN ialah teknologi inovatif yang penting untuk 5G dalam industri menegak. Ia boleh membina komunikasi rangkaian persendirian 5G yang lebih kukuh untuk membantu pelanggan mempercepatkan transformasi dan peningkatan digital mereka.

Untuk menggunakan LAN 5G dengan lebih baik, sebagai tambahan kepada peningkatan sisi rangkaian, sokongan modul 5G juga diperlukan.

Dalam proses pendaratan komersial teknologi LAN 5G, Unigroup Zhangrui melancarkan platform cip jalur asas Sedia 5G R16 yang pertama dalam industri — V516.

Berdasarkan platform ini, Quectel, pengeluar modul terkemuka di China, telah berjaya membangunkan beberapa modul 5G yang menyokong teknologi 5G LAN, dan telah dikomersialkan, termasuk RG500U, RG200U, RM500U dan modul pakej LGA, M.2, Mini PCIe yang lain .