Co je 5G LAN?

Autor: Ulink Media

Každý by měl být obeznámen s 5G, což je vývoj 4G a naší nejnovější technologie mobilní komunikace.

Pro LAN byste s tím měli být více obeznámeni. Jeho celé jméno je místní oblast sítě nebo LAN. Naše domácí síť, stejně jako síť v firemní kanceláři, je v podstatě LAN. S bezdrátovým Wi-Fi je to bezdrátová LAN (WLAN).

Tak proč říkám, že 5G LAN je zajímavá?

5G je široká buněčná síť, zatímco LAN je malá datová síť. Obě technologie se zdají být nesouvisející.

Jinými slovy, 5G a LAN jsou dvě slova, která všichni zná samostatně. Ale společně je to trochu matoucí. Není to?

5G LAN, co přesně to je?

Ve skutečnosti je 5G LAN jednoduše řečeno, použít technologii 5G k „seskupení“ a „sestavení“ terminálů pro vytvoření sítě LAN.

Každý má telefon 5G. Když používáte 5G telefony, všimli jste si, že váš telefon nemůže hledat své přátele, i když jsou v těsné blízkosti (i tváří v tvář)? Můžete spolu komunikovat, protože data proudí až na servery vašeho dopravce nebo poskytovatele internetových služeb.

U základních stanic jsou všechny mobilní terminály „izolované“ od sebe. Je to založeno na bezpečnostních úvahách, telefony používají své vlastní kanály, neruší se k sobě.

LAN, na druhé straně, spojuje terminály (mobilní telefony, počítače atd.) V oblasti společně za vzniku „skupiny“. To nejen usnadňuje přenos dat mezi sebou, ale také šetří výstup extranetu.

V LAN se terminály mohou navzájem najít na základě svých MAC adres a navzájem najít (komunikace vrstvy 2). Pro přístup k externí síti můžete nastavit router prostřednictvím umístění IP také dosáhnout směrování dovnitř a ven (komunikace vrstvy 3).

Jak všichni víme, „4G změní naše životy a 5G změní naši společnost“. Jako nejvíce běžnější mobilní komunikační technologie v současné době se 5G rameje „internetu všeho a digitální transformace stovek linek a tisíců průmyslových odvětví“, která musí uživatelům pomoci ve svislém odvětví připojit.

5G proto nemůže připojit pouze každý terminál k cloudu, ale také si uvědomit „blízké spojení“ mezi terminály.

Proto ve standardu 3GPP R16 představil 5G LAN tuto novou funkci.

Zásady a charakteristiky 5G LAN

V síti 5G mohou administrátoři upravit data v uživatelské databázi (prvky sítě UDM), podepsat smlouvu o servisním čísle s určeným číslem UE a poté je rozdělit na stejné nebo různé skupiny virtuální sítě (VN).

Uživatelská databáze poskytuje informace o terminálu VN skupiny a zásady přístupu k prvkům správy sítě (SMF, AMF, PCF atd.) Společné sítě 5G (5GC). Management NE kombinuje tyto informace a politická pravidla do různých LAN. Toto je 5G LAN.

5G LAN podporuje komunikaci vrstvy 2 (stejný síťový segment, přímý přístup k sobě navzájem) a komunikaci vrstvy 3 (napříč síťovými segmenty s pomocí směrování). 5G LAN podporuje unicast i multicast a vysílání. Stručně řečeno, režim vzájemného přístupu je velmi flexibilní a síť je velmi jednoduché.

Pokud jde o rozsah, 5G LAN podporuje komunikaci mezi stejným UPF (Media Side Network Element síťové sítě 5G) a různými UPFS. To se rovná porušování fyzické vzdálenosti mezi terminály (dokonce i Peking a Šanghaj mohou komunikovat).

Zejména sítě 5G LAN se mohou připojit k existujícím datovým sítím uživatelů pro plug a přehrávání a vzájemný přístup.

Scénáře aplikací a výhody 5G LAN

5G LAN umožňuje seskupení a spojení mezi zadanými terminály 5G, což výrazně usnadňuje konstrukci mobilní sítě LAN pro podniky. Mnoho čtenářů se jistě zeptá, není mobilita již možná s existující technologií Wi-Fi? Proč potřeba 5G LAN?

Nebojte se, pojďme dál.

Místní sítě povolená společností 5G LAN může pomoci podnikům, školám, vládám a rodinám lépe komunikovat s terminály v regionu. Může být použit v kancelářské síti, ale jeho větší hodnota spočívá v transformaci výrobního prostředí parku a transformaci základní sítě výrobních podniků, jako je průmyslová výroba, přístavní terminály a energetické doly.

Nyní propagujeme průmyslový internet. Věříme, že 5G může umožnit digitalizaci průmyslových scén, protože 5G je vynikající bezdrátová komunikační technologie s velkou šířkou pásma a nízkým zpožděním, což může realizovat bezdrátové připojení různých výrobních faktorů v průmyslových scénách.

Vezměte například průmyslovou výrobu. Dříve pro lepší automatizaci, k dosažení kontroly zařízení, použití technologie „průmyslové autobusy“. Existuje mnoho typů této technologie, které lze popsat jako „všude“.

Později, se vznikem technologie Ethernet a IP, odvětví vytvořilo konsenzus, spolu s vývojem Ethernetu existuje „průmyslový ethernet“. Dnes, bez ohledu na protokol průmyslového propojení, je v podstatě založen na Ethernetu.

Později průmyslové společnosti zjistily, že kabelové spojení omezila mobilitu příliš mnoho - v zadní části zařízení, které zabránilo volnému pohybu, byl vždy „cop“.

Navíc je režim nasazení kabelového připojení obtížnější, stavební doba je dlouhá, náklady jsou vysoké. Pokud je problém se zařízením nebo kabelem, je také velmi pomalá. Průmysl tedy začal přemýšlet o zavedení bezdrátových komunikačních technologií.

Výsledkem je, že do průmyslového pole vstoupily Wi-Fi, Bluetooth a další technologie.

Takže, abyste se vrátili k předchozí otázce, proč 5G LAN, když je Wi-Fi?

Zde je důvod:

1. Výkon Wi-Fi sítí (zejména Wi-Fi 4 a Wi-Fi 5) není tak dobrý jako 5G.

Pokud jde o přenosovou rychlost a zpoždění, může 5G lépe uspokojit potřeby průmyslových robotů (kontrola manipulátoru), inteligentní kontroly kvality (vysokorychlostní rozpoznávání obrazu), AGV (bezpilotní logistické vozidlo) a dalších scénářů.

Pokud jde o pokrytí, má 5G větší oblast pokrytí než Wi-Fi a může lépe pokrýt kampus. Schopnost 5G přepínat mezi buňkami je také silnější než Wi-Fi, což uživatelům přinese lepší zážitek z sítě.

2. náklady na údržbu sítě Wi-Fi jsou vysoké.

K vybudování sítě Wi-Fi v parku musí podniky zapojit a koupit si vlastní vybavení. Zařízení je odepisováno, poškozeno a nahrazeno, ale také udržováno zvláštním personálem. Existuje spousta zařízení Wi-Fi a konfigurace je potíže.

5G je jiné. Je postaven a udržován provozovateli a pronajímán podniky (Wi-Fi versus 5G je trochu jako stavba vlastního pokoje versus cloud computing).

Dohromady, 5G bude nákladově efektivnější.

3. 5G LAN má silnější funkce.

VN seskupení 5G LAN bylo zmíněno dříve. Kromě izolace komunikace je důležitější funkcí seskupení dosažení diferenciace QoS (úroveň služby) různých sítí.

Například podnik má kancelářskou síť, síť IT systému a síť OT.

OT znamená operační technologii. Je to síť, která spojuje průmyslové prostředí a vybavení, jako jsou soustruhy, robotické zbraně, senzory, instrumentace, AGV, monitorovací systémy, MES, PLC atd.

Různé sítě mají různé požadavky na výkon. Některé vyžadují nízkou latenci, jiné vyžadují vysokou šířku pásma a jiné mají menší požadavky.

5G LAN může definovat různé výkon sítě založené na různých skupinách VN. Některé podniky se nazývají „micro Slice“.

4. 5G LAN se snadněji spravuje a bezpečnější.

Jak je uvedeno výše, údaje o podepisování uživatelů mohou být upraveny v 5G UDM NES nosičů pro seskupení uživatelů do skupin VN. Musíme tedy jít do zákaznického servisu Carrier pokaždé, když potřebujeme změnit informace o skupině terminálu (spojení, odstranění, změna)?

Samozřejmě ne.

V sítích 5G mohou operátoři otevřít oprávnění modifikace správcům podnikové sítě prostřednictvím vývoje rozhraní, což umožňuje úpravu samoobsluhy.

Podniky mohou samozřejmě také stanovit své vlastní zásady soukromé sítě podle svých vlastních potřeb.

Při vytváření datových připojení mohou podniky nastavit mechanismy autorizace a ověřování tak, aby přísně spravovaly skupiny VN. Tato bezpečnost je mnohem silnější a pohodlnější než Wi-Fi.

Případová studie 5G LAN

Pojďme se podívat na výhody 5G LAN prostřednictvím konkrétního příkladu sítě.

Za prvé, výrobní podnik, má svůj vlastní workshop, výrobní linka (nebo soustruh), musí propojit kontrolní konec PLC a PLC prostřednictvím sítě.

Každá montážní linka má hodně vybavení, také nezávislé. Je ideální instalovat 5G moduly na každé zařízení v sestavovací lince. Vypadá to však, že to bude v této fázi trochu drahé.

Poté může zavedení 5G průmyslové brány nebo 5g CPE zlepšit výkonnost. Vhodné pro kabelové, připojené k kabelovému portu (port Ethernet nebo port PLC). Vhodné pro bezdrátové připojení k 5G nebo Wi-Fi.

Pokud 5G nepodporuje 5G LAN (před R16), je také možné realizovat spojení mezi PLC a PLC řadičem. Celá síť 5G je však protokolem vrstvy 3, který se spoléhá na adresování IP, a adresa terminálu je také IP adresa, která nepodporuje předávání dat vrstvy 2. Aby bylo možné realizovat end-to-end komunikaci, musí být na obou stranách přidán AR (přístupový router), aby se vytvořil tunel, zapouzdřil protokol průmyslové vrstvy 2 v tunelu a přivedl ji na konec vzájemného konce.

Tato metoda nejen zvyšuje složitost, ale také zvyšuje náklady (náklady na nákup AR routeru, konfigurace routeru AR routeru a časové náklady). Pokud přemýšlíte o workshopu s tisíci linek, náklady by byly ohromující.

Po zavedení 5G LAN podporuje síť 5G přímý přenos protokolu vrstvy 2, takže routery AR již nejsou potřeba. Současně může síť 5G poskytnout trasy pro terminály bez IP adres a UPF může rozpoznat MAC adresy terminálů. Celá síť se stává minimalistickou jednovrstvou síť, která může spolu komunikovat ve vrstvě 2.

Schopnost plug a přehrávání 5G LAN se může dokonale integrovat se stávajícími sítěmi zákazníků, snížit dopad na stávající sítě zákazníků a ušetřit spoustu nákladů bez namáhavé renovace a upgrade.

Z pohledu makra je 5G LAN spolupráce mezi 5G a Ethernetovou technologií. V budoucnu nelze vývoj technologie TSN (časově citlivé sítě) založené na technologii Ethernet oddělit od pomoci 5G LAN.

Stojí za zmínku, že 5G LAN, kromě toho, že vedou k výstavbě vnitřní sítě parku, lze také použít jako doplněk k tradiční vyhrazené liniové síti podniků pro propojení poboček na různých místech.

Modul pro 5G LAN

Jak vidíte, 5G LAN je důležitá inovativní technologie pro 5G ve vertikálních odvětvích. Může vytvořit silnější komunikaci o soukromé síti 5G, aby zákazníkům pomohla urychlit jejich digitální transformaci a upgrade.

Za účelem lepšího nasazení 5G LAN je kromě upgradů na straně sítě zapotřebí také podpora 5G modulu.

V procesu komerčního přistání technologie 5G LAN spustila Unigroup Zhangrui první platformu 5G R16 BASEBAND Chip v oboru - V516.

Na základě této platformy, Quectel, přední výrobce modulů v Číně, úspěšně vyvinul řadu 5G modulů podporujících technologii 5G LAN a byl komercializován, včetně RG500U, RG200U, RM500U a dalších LGA, M.2, Mini PCIE balíček.