Apakah itu LAN 5G?

Pengarang: Ulink Media

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

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

Jadi mengapa saya mengatakan LAN 5G itu menarik?

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

Dalam erti kata lain, 5G dan LAN adalah dua perkataan yang semua orang tahu secara berasingan. Tetapi jika digabungkan, ia agak mengelirukan. Bukankah begitu?

LAN 5G, Apakah Sebenarnya Ia?

Malah, secara ringkasnya, LAN 5G adalah dengan menggunakan teknologi 5G untuk "mengumpulkan" dan "membina" terminal bagi membentuk rangkaian LAN.

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

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

Sebaliknya, LAN menghubungkan terminal (telefon bimbit, komputer, dll.) di sesuatu kawasan untuk membentuk satu "kumpulan". Ini bukan sahaja memudahkan penghantaran data antara satu sama lain, tetapi juga menjimatkan jalan keluar ekstranet.

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

Seperti yang kita semua tahu, “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 ribuan industri”, yang perlu membantu pengguna dalam industri vertikal berhubung.

Oleh itu, 5G bukan sahaja boleh menghubungkan setiap terminal ke awan, tetapi juga merealisasikan "sambungan berdekatan" antara terminal.

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

Prinsip dan Ciri-ciri LAN 5G

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.) bagi rangkaian teras 5G (5GC). NE pengurusan menggabungkan maklumat dan peraturan dasar ini ke dalam LAN yang berbeza. Ini ialah LAN 5G.

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

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

Khususnya, rangkaian LAN 5G boleh bersambung ke rangkaian data sedia ada pengguna untuk pasang dan guna serta akses bersama.

Senario Aplikasi Dan Kelebihan LAN 5G

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

Jangan risau, mari kita teruskan.

Rangkaian tempatan yang didayakan oleh LAN 5G dapat membantu perusahaan, sekolah, kerajaan dan keluarga berkomunikasi dengan lebih baik dengan terminal di sesebuah 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 perindustrian, terminal pelabuhan dan lombong tenaga.

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

Ambil contoh pembuatan perindustrian. Sebelum ini, untuk automasi yang lebih baik, bagi mencapai kawalan peralatan, penggunaan teknologi "bas perindustrian". Terdapat banyak jenis teknologi ini, yang boleh digambarkan sebagai "di merata tempat".

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

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

Tambahan pula, mod penggunaan sambungan berwayar lebih menyusahkan, tempoh pembinaannya panjang, dan kosnya tinggi. Jika terdapat masalah dengan peralatan atau kabel, penggantiannya juga sangat perlahan. Jadi, industri mula memikirkan untuk memperkenalkan teknologi komunikasi tanpa wayar.

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

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

Inilah sebabnya:

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

Dari segi kadar penghantaran dan kelewatan, 5G dapat memenuhi keperluan robot perindustrian (kawalan manipulator), pemeriksaan kualiti pintar (pengecaman imej berkelajuan tinggi), AGV (kenderaan logistik tanpa pemandu) dan senario lain dengan lebih baik.

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

2. Kos penyelenggaraan rangkaian Wi-Fi adalah tinggi.

Untuk membina rangkaian Wi-Fi di taman, perusahaan perlu memasang kabel dan membeli peralatan mereka sendiri. Peralatan susut nilai, rosak dan diganti, tetapi juga diselenggara oleh kakitangan khas. Terdapat banyak peranti Wi-Fi, dan konfigurasinya menyusahkan.

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

Secara keseluruhannya, 5G akan menjadi lebih berkesan dari segi kos.

3. LAN 5G mempunyai fungsi yang lebih berkuasa.

Pengumpulan VN bagi LAN 5G telah disebut sebelum ini. Selain pengasingan komunikasi, fungsi pengumpulan yang lebih penting adalah untuk mencapai pembezaan QoS (tahap perkhidmatan) bagi rangkaian yang berbeza.

Contohnya, sesebuah perusahaan mempunyai rangkaian pejabat, rangkaian sistem IT dan rangkaian OT.

OT bermaksud Teknologi Operasi. Ia merupakan rangkaian yang menghubungkan persekitaran dan peralatan perindustrian, seperti mesin bubut, lengan robot, sensor, instrumentasi, AGV, sistem pemantauan, MES, PLCS, dan sebagainya.

Rangkaian yang berbeza mempunyai keperluan prestasi yang berbeza. Ada yang memerlukan latensi rendah, ada yang memerlukan lebar jalur yang tinggi dan ada yang mempunyai keperluan yang lebih sedikit.

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

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

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

Sudah tentu tidak.

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

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

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

Satu kajian kes LAN 5G

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

Pertama sekali, sebuah perusahaan pembuatan mempunyai bengkel, barisan pengeluaran (atau mesin bubut) sendiri, yang perlu menyambungkan PLC dan hujung kawalan PLC melalui rangkaian.

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

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

Jika 5G tidak menyokong LAN 5G (sebelum R16), sambungan antara PLC dan pengawal PLC juga boleh direalisasikan. Walau bagaimanapun, keseluruhan rangkaian 5G ialah protokol Lapisan 3 yang bergantung pada alamat IP, dan alamat terminal juga ialah alamat IP, yang tidak menyokong penghantaran 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 perindustrian dalam terowong, dan membawanya ke hujung 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 memikirkan bengkel dengan beribu-ribu barisan, kosnya akan menjadi sangat tinggi.

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. Keseluruhan rangkaian menjadi rangkaian lapisan tunggal minimalis, yang boleh berkomunikasi antara satu sama lain pada lapisan 2.

Keupayaan pasang dan guna LAN 5G boleh mengintegrasikan dirinya dengan sempurna dengan rangkaian sedia ada pelanggan, mengurangkan impak pada rangkaian sedia ada pelanggan dan menjimatkan banyak kos tanpa pengubahsuaian dan penaiktarafan yang berat.

Dari perspektif makro, LAN 5G merupakan kerjasama antara teknologi 5G dan Ethernet. Pada masa hadapan, pembangunan teknologi TSN (rangkaian sensitif masa) berasaskan teknologi Ethernet tidak dapat dipisahkan daripada bantuan LAN 5G.

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

Modul untuk LAN 5G

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

Untuk menggunakan LAN 5G dengan lebih baik, selain daripada penaiktarafan bahagian rangkaian, sokongan modul 5G juga diperlukan.

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

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