Mi az 5G LAN?

Szerző: Ulink Media

Mindenkinek ismernie kell az 5G-t, amely a 4G és a legújabb mobilkommunikációs technológiánk evolúciója.

A LAN esetében jobban ismernie kell. A teljes neve helyi hálózat vagy LAN. Otthoni hálózatunk, valamint a vállalati iroda hálózata alapvetően LAN. A vezeték nélküli Wi-Fi-vel ez egy vezeték nélküli LAN (WLAN).

Akkor miért mondom, hogy az 5G LAN érdekes?

Az 5G egy széles mobilhálózat, míg a LAN egy kis területű adathálózat. Úgy tűnik, a két technológia nem kapcsolódik egymáshoz.

Más szóval, az 5G és a LAN két olyan szó, amelyet mindenki külön-külön ismer. De együtt ez egy kicsit zavaró. nem igaz?

5G LAN, mi is ez pontosan?

Valójában az 5G LAN leegyszerűsítve azt jelenti, hogy az 5G technológiát terminálok „csoportosítására” és „építésére” használják, hogy LAN-hálózatot alkossanak.

Mindenkinek van 5G telefonja. Amikor 5G telefonokat használ, észrevette, hogy telefonja még akkor sem tudja megkeresni a barátait, ha közel vannak (még szemtől szemben is)? Ön kommunikálhat egymással, mert az adatok a szolgáltató vagy az internetszolgáltató szerverei felé áramlanak.

A bázisállomások esetében az összes mobil terminál „elszigetelt” egymástól. Ez biztonsági szempontok alapján történik, a telefonok saját csatornákat használnak, nem zavarják egymást.

A LAN ezzel szemben a terminálokat (mobiltelefonokat, számítógépeket stb.) egy területen köti össze, hogy „csoportot” alkossanak. Ez nemcsak az egymás közötti adatátvitelt könnyíti meg, hanem az extranet kilépést is megtakarítja.

A LAN-ban a terminálok MAC-címeik alapján megtalálhatják és megtalálhatják egymást (2. rétegbeli kommunikáció). A külső hálózat eléréséhez állítson be egy útválasztót az IP-helyen keresztül, és be- és kiutazást is elérhet (3. rétegbeli kommunikáció).

Mint mindannyian tudjuk, „a 4G megváltoztatja az életünket, és az 5G megváltoztatja a társadalmunkat”. Jelenleg a legelterjedtebb mobilkommunikációs technológiaként az 5G a „minden internet és több száz vonal és több ezer iparág digitális átalakítása” küldetését vállalja, amelynek segítenie kell a vertikális iparágak felhasználóit a csatlakozásban.

Ezért az 5G nem csak minden terminált csatlakoztat a felhőhöz, hanem a terminálok közötti „közeli kapcsolatot” is megvalósítja.

Ezért a 3GPP R16 szabványban az 5G LAN bevezette ezt az új funkciót.

Az 5G LAN alapelvei és jellemzői

Az 5G hálózatban az adminisztrátorok módosíthatják a felhasználói adatbázisban lévő adatokat (UDM hálózati elemek), szolgáltatási szerződést köthetnek egy megadott UE-számmal, majd feloszthatják azokat azonos vagy különböző virtuális hálózati csoportokra (VN).

A felhasználói adatbázis terminálszámú VN csoportinformációkat és hozzáférési szabályzatokat biztosít az 5G maghálózat (5GC) felügyeleti hálózati elemeihez (SMF, AMF, PCF stb.). A menedzsment NE egyesíti ezeket az információkat és a szabályzati szabályokat különböző Lans-okban. Ez egy 5G LAN.

Az 5G LAN támogatja a Layer 2 kommunikációt (azonos hálózati szegmens, közvetlen hozzáférés egymáshoz), valamint a Layer 3 kommunikációt (hálózati szegmenseken át, útválasztás segítségével). Az 5G LAN támogatja az unicast, valamint a csoportos küldést és a sugárzást. Röviden, a kölcsönös hozzáférési mód nagyon rugalmas, és a hálózatépítés nagyon egyszerű.

A hatókört tekintve az 5G LAN támogatja a kommunikációt ugyanazon UPF (az 5G maghálózat médiaoldali hálózati eleme) és a különböző UPF-ek között. Ez egyenértékű a terminálok közötti fizikai távolságkorlát áttörésével (még Peking és Sanghaj is képes kommunikálni).

Az 5G LAN hálózatok különösen csatlakozhatnak a felhasználók meglévő adathálózataihoz plug and play és kölcsönös hozzáférés érdekében.

Alkalmazási forgatókönyvek és az 5G LAN előnyei

Az 5G LAN lehetővé teszi a meghatározott 5G terminálok csoportosítását és összekapcsolását, nagymértékben megkönnyítve egy mobilabb LAN hálózat kiépítését a vállalkozások számára. Sok olvasó biztosan felteszi a kérdést, hogy a mobilitás már a meglévő Wi-Fi technológiával nem lehetséges? Miért van szükség 5G LAN-ra?

Ne aggódj, menjünk tovább.

Az 5G LAN által lehetővé tett helyi hálózatok segítségével a vállalkozások, iskolák, kormányok és családok jobban kommunikálhatnak a régió termináljaival. Használható az irodahálózatban, de nagyobb értéke a park termelési környezetének átalakításában és a termelő vállalkozások alaphálózatának átalakításában rejlik, mint az ipari gyártás, a kikötői terminálok és az energiabányák.

Most népszerűsítjük az ipari internetet. Hiszünk abban, hogy az 5G lehetővé teszi az ipari színterek digitalizálását, mert az 5G egy kiváló vezeték nélküli kommunikációs technológia nagy sávszélességgel és alacsony késleltetéssel, amely képes megvalósítani a különféle termelési tényezők vezeték nélküli összekapcsolását az ipari színtereken.

Vegyük például az ipari gyártást. Korábban a jobb automatizálás, a berendezésvezérlés elérése érdekében az „ipari busz” technológia alkalmazása. Ennek a technológiának sok típusa létezik, amelyeket úgy lehet leírni, hogy „mindenütt”.

Később, az Ethernet és az IP technológia megjelenésével az ipar konszenzust alakított ki, az Ethernet fejlődésével együtt létezik „ipari Ethernet”. Ma, függetlenül attól, hogy ki az ipari összekapcsolási protokoll, alapvetően Ethernet-alapú.

Később az ipari vállalatok úgy találták, hogy a vezetékes kapcsolatok túlságosan korlátozzák a mobilitást – mindig volt egy „fonat” az eszköz hátulján, amely megakadályozta a szabad mozgást.

Sőt, a vezetékes kapcsolat kiépítési módja problémásabb, az építési időszak hosszú, a költségek magasak. Ha probléma van a berendezéssel vagy a kábellel, a csere is nagyon lassú. Így az ipar elkezdett gondolkodni a vezeték nélküli kommunikációs technológia bevezetésén.

Ennek eredményeként a Wi-Fi, a Bluetooth és más technológiák bekerültek az ipari területre.

Tehát, hogy visszatérjünk az előző kérdéshez, miért 5G LAN, ha van Wi-Fi?

Íme az ok:

1. A Wi-Fi hálózatok (különösen a Wi-Fi 4 és a Wi-Fi 5) teljesítménye nem olyan jó, mint az 5G.

Az átviteli sebesség és a késleltetés tekintetében az 5G jobban megfelel az ipari robotok (manipulátorvezérlés), az intelligens minőségellenőrzés (nagy sebességű képfelismerés), az AGV (pilóta nélküli logisztikai jármű) és más forgatókönyvek igényeinek.

A lefedettséget tekintve az 5G nagyobb lefedettségi területtel rendelkezik, mint a Wi-Fi, és jobban lefedi az egyetem területét. Az 5G cellák közötti váltási képessége is erősebb, mint a Wi-Fi, ami jobb hálózati élményt biztosít a felhasználóknak.

2. A Wi-Fi hálózat fenntartási költségei magasak.

A Wi-Fi hálózat kiépítéséhez egy parkban a vállalkozásoknak vezetékeket kell kötniük és meg kell vásárolniuk saját berendezéseiket. A berendezéseket amortizálják, megsérülnek és kicserélik, de a karbantartást is speciális személyzet végzi. Rengeteg Wi-Fi-eszköz létezik, és a konfigurálás gondot okoz.

Az 5G más. Az üzemeltetők építik és tartják karban, és vállalkozások bérlik (a Wi-Fi versus 5G egy kicsit olyan, mint a saját szoba felépítése a számítási felhővel szemben).

Összességében az 5G költséghatékonyabb lesz.

3. Az 5G LAN erősebb funkciókkal rendelkezik.

Az 5G LAN VN csoportosítását korábban említettük. A kommunikáció elkülönítése mellett a csoportosítás fontosabb funkciója a különböző hálózatok QoS (szolgáltatási szintű) megkülönböztetésének elérése.

Például egy vállalkozásnak van irodai hálózata, informatikai rendszerhálózata és OT hálózata.

Az OT az Operational Technology rövidítése. Ez egy hálózat, amely összeköti az ipari környezetet és berendezéseket, mint például esztergagépek, robotkarok, érzékelők, műszerek, AGV-k, felügyeleti rendszerek, MES, PLCS stb.

A különböző hálózatoknak eltérő teljesítménykövetelményeik vannak. Némelyikhez alacsony késleltetési idő szükséges, mások nagy sávszélességet igényelnek, és vannak, amelyek kevesebbet igényelnek.

Az 5G LAN különböző hálózati teljesítményt határozhat meg a különböző VN-csoportok alapján. Egyes vállalkozásokat „mikroszeletnek” hívják.

4. Az 5G LAN könnyebben kezelhető és biztonságosabb.

Mint fentebb említettük, a felhasználói aláírási adatok módosíthatók a szolgáltatók 5G UDM-jében, hogy a felhasználókat VN-csoportokba csoportosítsák. Tehát minden alkalommal fel kell mennünk a fuvarozói ügyfélszolgálatra, amikor módosítani kell egy terminál csoportinformációit (csatlakozás, törlés, módosítás)?

Természetesen nem.

Az 5G hálózatokban az üzemeltetők az önkiszolgáló módosítást lehetővé tevő interfészek fejlesztésével megnyithatják a módosítási engedélyt a vállalati hálózati rendszergazdák számára.

Természetesen a vállalkozások saját szükségleteiknek megfelelően saját magánhálózati szabályzataikat is beállíthatják.

Az adatkapcsolatok létesítésekor a vállalkozások beállíthatnak engedélyezési és hitelesítési mechanizmusokat a virtuális névcsoportok szigorú kezelésére. Ez a biztonság sokkal erősebb és kényelmesebb, mint a Wi-Fi.

Esettanulmány egy 5G LAN-ról

Vessünk egy pillantást az 5G LAN előnyeire egy konkrét hálózati példán keresztül.

Mindenekelőtt egy gyártó vállalkozásnak van saját műhelye, gyártósora (vagy eszterga), a PLC-t és a PLC vezérlővégét a hálózaton keresztül kell csatlakoztatnia.

Minden összeszerelő sornak sok felszerelése van, amelyek függetlenek is. Ideális az 5G modulok felszerelése az összeszerelősor minden eszközére. Úgy tűnik azonban, hogy ebben a szakaszban egy kicsit drága lesz.

Ezután az 5G ipari átjáró vagy 5G CPE bevezetése javíthatja a költséghatékonyságot. Alkalmas vezetékes, vezetékes porthoz (Ethernet port vagy PLC port) csatlakoztatva. Alkalmas vezeték nélküli, 5G vagy Wi-Fi hálózathoz csatlakoztatva.

Ha az 5G nem támogatja az 5G LAN-t (R16 előtt), akkor a PLC és a PLC vezérlő közötti kapcsolat is megvalósítható. A teljes 5G hálózat azonban egy 3. rétegbeli protokoll, amely IP-címzésre támaszkodik, és a terminálcím is egy IP-cím, amely nem támogatja a 2. rétegű adattovábbítást. A végpontok közötti kommunikáció megvalósításához egy AR-t (Access Router) kell hozzáadni mindkét oldalhoz, hogy létrehozzon egy alagutat, beágyazza az ipari Layer 2 protokollt az alagútba, és eljusson a peer end-hez.

Ez a módszer nemcsak a bonyolultságot, hanem a költségeket is növeli (AR router beszerzési költsége, AR router konfigurálása munkaerő és időköltség). Ha egy több ezer sorból álló műhelyre gondol, a költségek megdöbbentőek lennének.

Az 5G LAN bevezetése után az 5G hálózat támogatja a Layer 2 protokoll közvetlen átvitelét, így már nincs szükség AR útválasztókra. Az 5G hálózat ugyanakkor IP-cím nélküli terminálok számára is tud útvonalat biztosítani, az UPF pedig felismeri a terminálok MAC-címét. Az egész hálózat egy minimalista egyrétegű hálózattá válik, amelyek a 2. rétegben képesek kommunikálni egymással.

Az 5G LAN plug and play képessége tökéletesen integrálható az ügyfelek meglévő hálózataiba, csökkentve az ügyfelek meglévő hálózataira gyakorolt ​​hatást, és sok költséget takaríthat meg megerőltető felújítás és korszerűsítés nélkül.

Makró szempontból az 5G LAN az 5G és az Ethernet technológia együttműködése. A jövőben az Ethernet technológián alapuló TSN (időérzékeny hálózat) technológia fejlesztése nem választható el az 5G LAN segítségétől.

Érdemes megemlíteni, hogy az 5G LAN amellett, hogy elősegíti a park belső hálózatának kiépítését, a vállalkozások hagyományos dedikált vonalhálózatának kiegészítéseként is használható a különböző helyeken lévő fiókok összekötésére.

Az 5G LAN modulja

Amint láthatja, az 5G LAN fontos innovatív technológia az 5G számára a vertikális iparágakban. Erősebb 5G magánhálózati kommunikációt építhet ki, hogy segítse az ügyfeleket a digitális átalakulás és a frissítés felgyorsításában.

Az 5G LAN jobb telepítéséhez a hálózati oldali frissítések mellett 5G modul támogatásra is szükség van.

Az 5G LAN technológia kereskedelmi célú landolása során az Unigroup Zhangrui elindította az iparág első 5G R16 Ready alapsávi chipplatformját – a V516-ot.

Erre a platformra alapozva a Quectel, Kína vezető modulgyártója sikeresen kifejlesztett számos, az 5G LAN technológiát támogató 5G modult, és kereskedelmi forgalomba került, beleértve az RG500U, RG200U, RM500U és egyéb LGA, M.2, Mini PCIe csomagmodulokat. .