Што е 5G LAN?

Автор: Улинк Медиа

Секој треба да биде запознаен со 5G, што е еволуција на 4G и нашата најнова технологија за мобилна комуникација.

За LAN, треба да сте подобро запознаени со него. Неговото целосно име е локална мрежа или LAN. Нашата домашна мрежа, како и мрежата во корпоративната канцеларија, е во основа LAN. Со безжичен Wi-Fi, тоа е безжичен LAN (WLAN).

Па зошто велам дека 5G LAN е интересен?

5G е широка мобилна мрежа, додека LAN е мрежа за пренос на податоци на мала површина. Двете технологии се чини дека се неповрзани.

Со други зборови, 5G и LAN се два збора што секој ги знае одделно. Но, заедно, малку е збунувачки. Нели?

5G LAN, што точно е тоа?

Всушност, 5G LAN, едноставно кажано, значи користење на 5G технологија за „групирање“ и „градење“ терминали за да се формира LAN мрежа.

Секој има 5G телефон. Кога користите 5G телефони, дали сте забележале дека вашиот телефон не може да ги пребарува вашите пријатели дури и кога се во близина (дури и лице в лице)? Можете да комуницирате едни со други бидејќи податоците течат до серверите на вашиот оператор или давател на интернет услуги.

За базните станици, сите мобилни терминали се „изолирани“ едни од други. Ова е засновано на безбедносни причини, телефоните користат свои канали, не се мешаат едни со други.

Од друга страна, локалната мрежа (LAN) ги поврзува терминалите (мобилни телефони, компјутери итн.) во една област заедно за да формираат „група“. Ова не само што го олеснува преносот на податоци меѓу себе, туку и го заштедува излезот од екстранет мрежата.

Во локална мрежа (LAN), терминалите можат да се лоцираат едни со други врз основа на нивните MAC адреси и да се пронајдат едни со други (комуникација од слој 2). За пристап до надворешната мрежа, поставувањето рутер, преку IP локацијата, исто така може да постигне рутирање на влез и излез (комуникација од слој 3).

Како што сите знаеме, „4G ќе ги промени нашите животи, а 5G ќе го промени нашето општество“. Како најраспространета технологија за мобилна комуникација во моментов, 5G ја носи мисијата на „Интернет на сè и дигитална трансформација на стотици линии и илјадници индустрии“, што треба да им помогне на корисниците во вертикалните индустрии да се поврзат.

Затоа, 5G не само што може да ги поврзе сите терминали со облакот, туку и да оствари „блиска врска“ помеѓу терминалите.

Затоа, во стандардот 3GPP R16, 5G LAN ја воведе оваа нова функција.

Принципи и карактеристики на 5G LAN

Во 5G мрежа, администраторите можат да ги менуваат податоците во базата на податоци на корисниците (UDM мрежни елементи), да потпишат договор за услуги со одреден UE број, а потоа да ги поделат во исти или различни виртуелни мрежни групи (VN).

Базата на податоци на корисниците обезбедува информации за групата на VN со бројот на терминалот и политики за пристап до елементите на управувачката мрежа (SMF, AMF, PCF, итн.) на основната 5G мрежа (5GC). Управувачкиот NE ги комбинира овие информации и правила за политики во различни локални мрежи. Ова е 5G локална мрежа.

5G LAN поддржува комуникација од Слој 2 (ист мрежен сегмент, директен пристап еден до друг), како и комуникација од Слој 3 (низ мрежни сегменти, со помош на рутирање). 5G LAN поддржува unicast, како и multicast и broadcast. Накратко, режимот на заемен пристап е многу флексибилен, а мрежното поврзување е многу едноставно.

Во однос на опсегот, 5G LAN поддржува комуникација помеѓу истиот UPF (елемент на медиумската страна на основната мрежа на 5G) и различни UPF. Ова е еднакво на прекршување на ограничувањето за физичко растојание помеѓу терминалите (дури и Пекинг и Шангај можат да комуницираат).

Особено, 5G LAN мрежите можат да се поврзат со постојните мрежи за податоци на корисниците за „plug and play“ и заемен пристап.

Сценарија на примена и предности на 5G LAN

5G LAN овозможува групирање и поврзување помеѓу одредени 5G терминали, во голема мера олеснувајќи ја изградбата на помобилна LAN мрежа за претпријатијата. Многу читатели сигурно ќе прашаат, не е ли мобилноста веќе можна со постоечката Wi-Fi технологија? Зошто е потребна 5G LAN?

Не грижи се, ајде да продолжиме понатаму.

Локалното вмрежување овозможено од 5G LAN може да им помогне на претпријатијата, училиштата, владите и семејствата подобро да комуницираат со терминалите во регионот. Може да се користи во канцелариската мрежа, но неговата поголема вредност лежи во трансформацијата на производствената средина на паркот и трансформацијата на основната мрежа на производствени претпријатија како што се индустриското производство, пристанишните терминали и енергетските рудници.

Сега го промовираме индустрискиот интернет. Веруваме дека 5G може да овозможи дигитализација на индустриските сцени бидејќи 5G е одлична технологија за безжична комуникација со голем пропусен опсег и мало доцнење, што може да реализира безжично поврзување на различни фактори на производство во индустриските сцени.

Земете го индустриското производство, на пример. Претходно, со цел подобра автоматизација, за да се постигне контрола на опремата, се користеше технологијата „индустриска шина“. Постојат многу видови на оваа технологија, кои може да се опишат како „насекаде“.

Подоцна, со појавата на Ethernet и IP технологијата, индустријата формираше консензус, заедно со еволуцијата на Ethernet, се појави „индустриски Ethernet“. Денес, без разлика кој е индустрискиот протокол за интерконекција, во основа е базиран на Ethernet.

Подоцна, индустриските компании открија дека жичните врски премногу ја ограничуваат мобилноста - секогаш имало „плетенка“ на задниот дел од уредот што го спречувало слободното движење.

Покрај тоа, начинот на поставување на жичена врска е попроблематичен, периодот на изградба е долг, а цената е висока. Доколку има проблем со опремата или кабелот, замената е исто така многу бавна. Затоа, индустријата почна да размислува за воведување на безжична комуникациска технологија.

Како резултат на тоа, Wi-Fi, Bluetooth и други технологии влегоа во индустриската област.

Значи, да се вратиме на претходното прашање, зошто 5G LAN кога има Wi-Fi?

Еве ја причината:

1. Перформансите на Wi-Fi мрежите (особено Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5) не се толку добри како 5G.

Во однос на брзината на пренос и доцнењето, 5G може подобро да ги задоволи потребите на индустриските роботи (контрола на манипулатори), интелигентна проверка на квалитетот (брзо препознавање на слики), AGV (беспилотно логистичко возило) и други сценарија.

Во однос на покриеноста, 5G има поголема област на покриеност од Wi-Fi и може подобро да го покрие кампусот. Способноста на 5G за префрлување помеѓу ќелии е исто така посилна од Wi-Fi, што ќе им донесе на корисниците подобро мрежно искуство.

2. Трошоците за одржување на Wi-Fi мрежата се високи.

За да изградат Wi-Fi мрежа во парк, претпријатијата треба сами да ја поврзат и купат опремата. Опремата се амортизира, оштетува и заменува, но исто така ја одржува специјализиран персонал. Постојат многу Wi-Fi уреди, а конфигурацијата е мачна.

5G е различно. Ја градат и одржуваат оператори, а ги изнајмуваат претпријатија (Wi-Fi наспроти 5G е малку како да изградиш своја соба наспроти cloud computing).

Земени заедно, 5G ќе биде поекономична.

3. 5G LAN има помоќни функции.

Групирањето на VN на 5G LAN беше споменато претходно. Покрај изолацијата на комуникацијата, поважна функција на групирањето е да се постигне диференцијација на QoS (ниво на услуга) на различни мрежи.

На пример, едно претпријатие има канцелариска мрежа, ИТ системска мрежа и ОТ мрежа.

OT е кратенка за оперативна технологија. Тоа е мрежа што ги поврзува индустриската средина и опремата, како што се стругови, роботски раце, сензори, инструменти, AGV, системи за следење, MES, PLCS итн.

Различните мрежи имаат различни барања за перформанси. Некои бараат мала латентност, некои бараат висок пропусен опсег, а некои имаат помали барања.

5G LAN може да дефинира различни мрежни перформанси врз основа на различни VN групи. Во некои претпријатија, ова се нарекува „микро парче“.

4. 5G LAN е полесен за управување и побезбеден.

Како што споменавме погоре, податоците за потпишување на корисниците можат да се модифицираат во 5G UDM мрежите на операторите за да се групираат корисниците во групи на VN. Значи, дали мора да одиме во службата за корисници на операторот секој пат кога треба да ги промениме информациите за групата на терминалот (приклучување, бришење, промена)?

Секако дека не.

Во 5G мрежите, операторите можат да ја отворат дозволата за модификација за администраторите на корпоративните мрежи преку развој на интерфејси, овозможувајќи самостојна модификација.

Секако, претпријатијата можат да постават и свои политики за приватна мрежа според сопствените потреби.

При воспоставување на конекции за податоци, претпријатијата можат да постават механизми за авторизација и автентикација за строго управување со VN групите. Оваа безбедност е многу посилна и попрактична од Wi-Fi.

Студија на случај на 5G LAN

Да ги разгледаме придобивките од 5G LAN преку конкретен пример за мрежно поврзување.

Прво на сите, едно производствено претпријатие има своја работилница, производствена линија (или струг), треба да ги поврзе PLC-то и контролниот крај на PLC-то преку мрежата.

Секоја производствена линија има многу опрема, исто така независна. Идеално е да се инсталираат 5G модули на секој уред на производствената линија. Сепак, се чини дека во оваа фаза ќе биде малку скапо.

Потоа, воведувањето на 5G индустриски портал, или 5G CPE, може да ги подобри трошковните перформанси. Погодно за жично поврзување, поврзано со жичен порт (Ethernet порт или PLC порт). Погодно за безжично поврзување, поврзано со 5G или Wi-Fi.

Доколку 5G не поддржува 5G LAN (пред R16), можно е да се реализира и поврзување помеѓу PLC и PLC контролер. Сепак, целата 5G мрежа е протокол од Слој 3 кој се потпира на IP адресирање, а адресата на терминалот е исто така IP адреса, која не поддржува пренасочување на податоци од Слој 2. За да се реализира комуникација од крај до крај, мора да се додаде AR (Access Router) од двете страни за да се воспостави тунел, да се капсулира индустрискиот протокол од Слој 2 во тунелот и да се донесе до крајниот партнер.

Овој метод не само што ја зголемува комплексноста, туку ги зголемува и трошоците (трошоци за купување на AR рутер, трошоци за работна сила и време за конфигурација на AR рутер). Ако размислите за работилница со илјадници линии, трошоците би биле зачудувачки.

По воведувањето на 5G LAN, 5G мрежата поддржува директен пренос на протоколот од втор слој, така што AR рутерите повеќе не се потребни. Во исто време, 5G мрежата може да обезбеди рути за терминали без IP адреси, а UPF може да ги препознае MAC адресите на терминалите. Целата мрежа станува минималистичка еднослојна мрежа, кои можат да комуницираат едни со други на втор слој.

Можноста „вклучи и пушти“ на 5G LAN може совршено да се интегрира со постојните мрежи на клиентите, намалувајќи го влијанието врз постојните мрежи на клиентите и заштедувајќи многу трошоци без напорно реновирање и надградба.

Од макро перспектива, 5G LAN е соработка помеѓу 5G и Ethernet технологијата. Во иднина, развојот на TSN (временски чувствителна мрежа) технологија базирана на Ethernet технологија не може да се одвои од помошта на 5G LAN.

Вреди да се спомене дека 5G LAN, покрај тоа што е погоден за изградба на внатрешната мрежа на паркот, може да се користи и како додаток на традиционалната мрежа со наменски линии на претпријатијата за поврзување на филијали на различни места.

Модулот за 5G LAN

Како што можете да видите, 5G LAN е важна иновативна технологија за 5G во вертикалните индустрии. Може да изгради посилни 5G приватни мрежни комуникации за да им помогне на клиентите да ја забрзаат својата дигитална трансформација и надградба.

За подобро распоредување на 5G LAN, покрај надградбите од мрежната страна, потребна е и поддршка за 5G модули.

Во процесот на комерцијално воведување на 5G LAN технологијата, „Унигруп Жангруи“ ја лансираше првата 5G R16 Ready baseband чип платформа во индустријата - V516.

Врз основа на оваа платформа, Quectel, водечкиот производител на модули во Кина, успешно разви голем број 5G модули кои поддржуваат 5G LAN технологија и се комерцијализирани, вклучувајќи ги RG500U, RG200U, RM500U и други LGA, M.2, Mini PCIe пакет модули.