Hva er 5G LAN?

Forfatter: Ulink Media

Alle skal være kjent med 5G, som er utviklingen av 4G og vår siste mobilkommunikasjonsteknologi.

For LAN bør du være mer kjent med det. Det fulle navnet er lokalt nettverk, eller LAN. Hjemnettverket vårt, så vel som nettverket på bedriftskontoret, er i utgangspunktet LAN. Med trådløs Wi-Fi er det et trådløst LAN (WLAN).

Så hvorfor sier jeg at 5G LAN er interessant?

5G er et bredt cellulært nettverk, mens LAN er et lite datanettverk. De to teknologiene virker ikke relatert.

Med andre ord, 5G og LAN er to ord som alle kjenner hver for seg. Men sammen er det litt forvirrende. Er det ikke?

5G LAN, hva er det egentlig?

Faktisk er 5G LAN, for å si det enkelt, å bruke 5G -teknologi til å "gruppe" og "bygge" terminaler for å danne et LAN -nettverk.

Alle har en 5G -telefon. Når du bruker 5G -telefoner, har du lagt merke til at telefonen din ikke kan søke etter vennene dine selv når de er i nærheten (til og med ansikt til ansikt)? Du kan kommunisere med hverandre fordi dataene flyter helt rundt til serverne til leverandøren eller internettleverandøren din.

For basestasjoner er alle mobile terminaler "isolert" fra hverandre. Dette er basert på sikkerhetshensyn, telefonene bruker sine egne kanaler, forstyrrer ikke hverandre.

Et LAN, derimot, kobler terminaler (mobiltelefoner, datamaskiner osv.) I et område sammen for å danne en "gruppe". Dette letter ikke bare dataoverføringen mellom hverandre, men sparer også ekstranettutgangen.

I et LAN kan terminaler lokalisere hverandre basert på MAC -adressene sine og finne hverandre (lag 2 -kommunikasjon). For å få tilgang til det eksterne nettverket, kan du sette opp en ruter, gjennom IP -stedet, også oppnå ruting inn og ut (lag 3 -kommunikasjon).

Som vi alle vet, "4G vil endre livene våre, og 5G vil endre samfunnet vårt". Som den mest mainstream mobile kommunikasjonsteknologien for tiden, skulter 5G oppdraget til "Internett for alt og den digitale transformasjonen av hundrevis av linjer og tusenvis av bransjer", som trenger å hjelpe brukere i vertikale næringer til å få tilkoblet seg.

Derfor kan 5G ikke bare koble hver terminal til skyen, men også innse "nærliggende forbindelse" mellom terminalene.

Derfor, i 3GPP R16 -standarden, introduserte 5G LAN denne nye funksjonen.

Prinsipper og kjennetegn ved 5G LAN

I et 5G -nettverk kan administratorer endre dataene i brukerdatabasen (UDM -nettverkselementer), signere en tjenestekontrakt med et spesifisert UE -nummer og deretter dele dem inn i de samme eller forskjellige virtuelle nettverksgruppene (VN).

Brukerdatabasen inneholder terminalnummer VN -gruppeinformasjon og tilgangspolicyer til administrasjonsnettverkselementene (SMF, AMF, PCF, etc.) i 5G Core Network (5GC). Ledelsen NE kombinerer disse informasjons- og policyreglene til forskjellige LAN -er. Dette er en 5G LAN.

Et 5G LAN støtter Layer 2 -kommunikasjon (samme nettverkssegment, direkte tilgang til hverandre) så vel som Layer 3 -kommunikasjon (på tvers av nettverkssegmenter, ved hjelp av ruting). En 5G LAN støtter unicast så vel som multicast og kringkasting. Kort sagt er gjensidig tilgangsmodus veldig fleksibel, og nettverket er veldig enkelt.

Når det gjelder omfang, støtter en 5G LAN kommunikasjonen mellom det samme UPF (medieside nettverkselementet i 5G -kjernenettverket) og forskjellige UPF -er. Dette tilsvarer å bryte den fysiske avstandsgrensen mellom terminalene (til og med Beijing og Shanghai kan kommunisere).

Spesielt kan 5G LAN -nettverk koble seg til brukernes eksisterende datanettverk for plug and play og gjensidig tilgang.

Applikasjonsscenarier og fordeler med 5G LAN

5G LAN muliggjør gruppering og forbindelse mellom spesifiserte 5G -terminaler, og letter konstruksjonen av et mer mobilt LAN -nettverk for bedrifter. Mange lesere er sikker på å spørre, er ikke mobilitet allerede mulig med eksisterende Wi-Fi-teknologi? Hvorfor behovet for en 5G LAN?

Ikke bekymre deg, la oss gå videre.

Det lokale nettverket som er aktivert av 5G LAN kan hjelpe bedrifter, skoler, myndigheter og familier bedre med å kommunisere med terminaler i en region. Det kan brukes i kontormettverket, men dets større verdi ligger i transformasjonen av produksjonsmiljøet i parken og transformasjonen av det grunnleggende nettverket av produksjonsbedrifter som industriell produksjon, havneterminaler og energigruver.

Vi promoterer nå det industrielle internett. Vi tror at 5G kan muliggjøre digitalisering av industrielle scener fordi 5G er en utmerket trådløs kommunikasjonsteknologi med stor båndbredde og lav forsinkelse, noe som kan realisere den trådløse tilkoblingen til forskjellige produksjonsfaktorer i industriscener.

Ta for eksempel industriell produksjon. Tidligere, for å bedre automatisering, for å oppnå utstyrskontroll, bruk av "industriell buss" -teknologi. Det er mange typer av denne teknologien, som kan beskrives som "overalt".

Senere, med fremveksten av Ethernet og IP -teknologi, dannet industrien en konsensus, sammen med utviklingen av Ethernet, er det "industrielt Ethernet". I dag, uansett hvem som er industriell sammenkoblingsprotokoll, er i utgangspunktet Ethernet-basert.

Senere fant industribedrifter at kablede tilkoblinger begrenset mobiliteten for mye - det var alltid en "flette" på baksiden av enheten som forhindret fri bevegelse.

Dessuten er distribusjonsmodus for kablet tilkobling mer plagsom, byggeperioden er lang, kostnadene er høy. Hvis det er et problem med utstyret eller kabelen, er erstatningen også veldig treg. Så bransjen begynte å tenke på å introdusere trådløs kommunikasjonsteknologi.

Som et resultat har Wi-Fi, Bluetooth og andre teknologier kommet inn i det industrielle feltet.

Så for å gå tilbake til det forrige spørsmålet, hvorfor 5G LAN når det er Wi-Fi?

Her er grunnen:

1. Ytelsen til Wi-Fi-nettverk (spesielt Wi-Fi 4 og Wi-Fi 5) er ikke så god som 5G.

Når det gjelder overføringshastighet og forsinkelse, kan 5G bedre imøtekomme behovene til industriroboter (manipulatorkontroll), intelligent kvalitetsinspeksjon (høyhastighets bildegjenkjenning), AGV (ubemannet logistikkkjøretøy) og andre scenarier.

Når det gjelder dekning, har 5G et større dekningsområde enn Wi-Fi og kan bedre dekke campus. 5Gs evne til å veksle mellom celler er også sterkere enn Wi-Fi, noe som vil gi brukerne en bedre nettverksopplevelse.

2. Wi-Fi nettverksvedlikeholdskostnader er høye.

For å bygge et Wi-Fi-nettverk i en park, trenger bedrifter å koble og kjøpe sitt eget utstyr. Utstyr avskrives, skades og erstattes, men også vedlikeholdt av spesielt personell. Det er mange Wi-Fi-enheter, og konfigurasjon er et problem.

5G er annerledes. Det er bygget og vedlikeholdt av operatører og leid av bedrifter (Wi-Fi kontra 5G er litt som å bygge ditt eget rom kontra Cloud Computing).

Samlet vil 5G være mer kostnadseffektiv.

3. 5G LAN har kraftigere funksjoner.

VN -gruppering av en 5G LAN ble nevnt tidligere. I tillegg til isolering av kommunikasjon, er en viktigere funksjon av gruppering å oppnå QoS (servicenivå) -differensiering av forskjellige nettverk.

For eksempel har en bedrift et kontortettverk, et IT -systemnettverk og et OT -nettverk.

OT står for operativ teknologi. Det er et nettverk som forbinder det industrielle miljøet og utstyret, som dreiebenker, robotarmer, sensorer, instrumentering, AGV -er, overvåkningssystemer, MES, PLS, etc.

Ulike nettverk har forskjellige ytelseskrav. Noen krever lav latens, noen krever høy båndbredde, og noen har mindre krav.

En 5G LAN kan definere forskjellige nettverksytelser basert på forskjellige VN -grupper. Noen foretak, det kalles “Micro Slice”.

4. 5G LAN er lettere å administrere og sikrere.

Som nevnt ovenfor, kan brukersigneringsdata endres i 5G UDM NES av transportører til gruppebrukere i VN -grupper. Så må vi gå til transportørens kundeservice hver gang vi trenger å endre gruppeinformasjonen til en terminal (bli med, slette, endre)?

Selvfølgelig ikke.

I 5G-nettverk kan operatører åpne modifiseringstillatelsen til bedriftsnettverksadministratorer gjennom utvikling av grensesnitt, noe som muliggjør modifisering av selvbetjening.

Foretak kan selvfølgelig også sette sine egne private nettverkspolitikker i henhold til deres egne behov.

Når du etablerer datatilkoblinger, kan bedrifter sette autorisasjon og autentiseringsmekanismer for å strengt administrere VN -grupper. Denne sikkerheten er mye sterkere og mer praktisk enn Wi-Fi.

En casestudie av en 5G LAN

La oss se på fordelene med 5G LAN gjennom et spesifikt nettverkseksempel.

Først av alt, en produksjonsvirksomhet, har sin egen verksted, produksjonslinje (eller dreiebenk), trenger å koble PLC og PLC Control End gjennom nettverket.

Hver samlebånd har mye utstyr, også uavhengig. Det er ideelt å installere 5G -moduler på hver enhet i samlebåndet. Imidlertid ser det ut som det vil være litt dyrt på dette stadiet.

Deretter kan introduksjonen av 5G Industrial Gateway, eller 5G CPE, forbedre kostnadsytelsen. Passer for kablet, koblet til kablet port (Ethernet -port eller PLC -port). Passer for trådløs, koblet til 5G eller Wi-Fi.

Hvis 5G ikke støtter 5G LAN (før R16), er det også mulig å realisere forbindelsen mellom PLC og PLC -kontrolleren. Imidlertid er hele 5G -nettverket en Layer 3 -protokoll som er avhengig av IP -adressering, og terminaladressen er også en IP -adresse, som ikke støtter lag 2 -videresending. For å realisere ende-til-ende-kommunikasjon, må en AR (Access Router) legges til på begge sider for å etablere en tunnel, innkapsling av den industrielle lag 2-protokollen i tunnelen og bringe den til jevnaldrende enden.

Denne metoden øker ikke bare kompleksiteten, men øker også kostnadene (AR -ruterinnkjøpskostnad, AR -ruterkonfigurasjon og tidskostnad). Hvis du tenker på et verksted med tusenvis av linjer, ville kostnadene være svimlende.

Etter introduksjonen av 5G LAN støtter 5G nettverk direkte overføring av lag 2 -protokollen, så AR -rutere er ikke lenger nødvendig. Samtidig kan 5G -nettverket gi ruter for terminaler uten IP -adresser, og UPF kan gjenkjenne MAC -adressene til terminalene. Hele nettverket blir et minimalistisk enkeltlagsnettverk, som kan kommunisere med hverandre på lag 2.

Plug and Play -evnen til 5G LAN kan perfekt integrere seg med kundenes eksisterende nettverk, noe som reduserer virkningen på kundenes eksisterende nettverk og sparer mange kostnader uten anstrengende renovering og oppgradering.

Fra et makroperspektiv er 5G LAN et samarbeid mellom 5G og Ethernet -teknologi. I fremtiden kan utviklingen av TSN (Time Sensitive Network) -teknologi basert på Ethernet -teknologi ikke skilles fra hjelp av 5G LAN.

Det er verdt å nevne at 5G LAN, i tillegg til å være bidrar til byggingen av det interne nettverket i parken, også kan brukes som et supplement til det tradisjonelle dedikerte linjenettverket av bedrifter for å koble til grener forskjellige steder.

Modulen for 5G LAN

Som du kan se, er 5G LAN en viktig innovativ teknologi for 5G i vertikale bransjer. Det kan bygge sterkere 5G private nettverkskommunikasjon for å hjelpe kundene å akselerere sin digitale transformasjon og oppgradering.

For å bedre distribuere 5G LAN, i tillegg til oppgraderinger av nettverkssiden, er det også nødvendig med støtte for 5G -modul.

I prosessen med 5G LAN Technology Commercial Landing, lanserte Unigroup Zhangrui bransjens første 5G R16 Ready Baseband Chip -plattform - V516.

Basert på denne plattformen har Quectel, den ledende modulprodusenten i Kina, med hell utviklet et antall 5G -moduler som støtter 5G LAN -teknologi, og har blitt kommersialisert, inkludert RG500U, RG200U, RM500U og andre LGA, M.2, Mini PCIe -pakkemoduler.