Hvad er 5G LAN?

Forfatter: Ulink Media

Alle skal være bekendt med 5G, som er udviklingen af ​​4G og vores seneste mobile kommunikationsteknologi.

For LAN skal du være mere fortrolig med det. Dets fulde navn er lokalt netværk eller LAN. Vores hjemmenetværk såvel som netværket i virksomhedskontoret er dybest set LAN. Med trådløs Wi-Fi er det et trådløst LAN (WLAN).

Så hvorfor siger jeg, at 5G LAN er interessant?

5G er et bredt cellulært netværk, mens LAN er et lille område -datanetværk. De to teknologier synes ikke relaterede.

Med andre ord er 5G og LAN to ord, som alle kender separat. Men sammen er det lidt forvirrende. Er det ikke?

5G Lan, hvad er det nøjagtigt?

Faktisk er 5G LAN, for at sige det enkelt, at bruge 5G -teknologi til at "gruppere" og "build" terminaler til at danne et LAN -netværk.

Alle har en 5G -telefon. Når du bruger 5G -telefoner, har du bemærket, at din telefon ikke kan søge efter dine venner, selv når de er i nærheden (endda ansigt til ansigt)? Du kan kommunikere med hinanden, fordi dataene flyder hele vejen rundt til serverne på din transportør eller internetudbyder.

For basestationer er alle mobile terminaler "isoleret" fra hinanden. Dette er baseret på sikkerhedshensyn, telefonerne bruger deres egne kanaler, forstyrrer ikke hinanden.

Et LAN forbinder på den anden side terminaler (mobiltelefoner, computere osv.) I et område sammen for at danne en "gruppe". Dette letter ikke kun datatransmissionen mellem hinanden, men sparer også Extranet -udgangen.

I et LAN kan terminaler lokalisere hinanden baseret på deres MAC -adresser og finde hinanden (lag 2 -kommunikation). For at få adgang til det eksterne netværk kan det også opnå routing ind og ud (lag 3 -kommunikation).

Som vi alle ved, ”4G vil ændre vores liv, og 5G vil ændre vores samfund”. Som den mest mainstream mobile kommunikationsteknologi på nuværende tidspunkt, skuldre 5G missionen om "Internettet til alt og den digitale transformation af hundreder af linjer og tusinder af industrier", som skal hjælpe brugere i lodrette industrier med at få forbindelse.

Derfor kan 5G ikke kun forbinde hver terminal til skyen, men også realisere "nærliggende forbindelse" mellem terminaler.

Derfor introducerede 5G LAN i 3GPP R16 -standarden denne nye funktion.

Principper og egenskaber ved 5G LAN

I et 5G -netværk kan administratorer ændre dataene i brugerdatabasen (UDM -netværkselementer), underskrive en servicekontrakt med et specificeret UE -nummer og derefter opdele dem i de samme eller forskellige virtuelle netværksgrupper (VN).

Brugerdatabasen indeholder terminalnummer VN -gruppeinformation og adgangspolitikker til styringsnetværkselementerne (SMF, AMF, PCF osv.) Af 5G -kernenetværket (5GC). Ledelsen NE kombinerer disse oplysninger og politiske regler i forskellige LAN'er. Dette er et 5G LAN.

Et 5G LAN understøtter lag 2 -kommunikation (samme netværkssegment, direkte adgang til hinanden) samt lag 3 -kommunikation (på tværs af netværkssegmenter ved hjælp af routing). En 5G LAN understøtter Unicast såvel som multicast og udsendelse. Kort sagt, den gensidige adgangstilstand er meget fleksibel, og netværket er meget enkel.

Med hensyn til omfang understøtter en 5G LAN kommunikationen mellem den samme UPF (mediasidenetværkselementet i 5G -kernenetværket) og forskellige UPF'er. Dette er ensbetydende med at bryde den fysiske afstandsgrænse mellem terminaler (endda Beijing og Shanghai kan kommunikere).

Især kan 5G LAN -netværk oprette forbindelse til brugernes eksisterende datanetværk til plug and play og gensidig adgang.

Applikationsscenarier og fordele ved 5G LAN

5G LAN muliggør gruppering og forbindelse mellem specificerede 5G -terminaler, hvilket i høj grad letter opførelsen af ​​et mere mobilt LAN -netværk for virksomheder. Mange læsere spørger sikker på, at mobilitet er ikke allerede mulig med eksisterende Wi-Fi-teknologi? Hvorfor behovet for et 5G LAN?

Bare rolig, lad os gå videre.

Det lokale netværk, der er aktiveret af 5G LAN, kan hjælpe virksomheder, skoler, regeringer og familier bedre kommunikere med terminaler i en region. Det kan bruges i kontornetværket, men dets større værdi ligger i omdannelsen af ​​parkens produktionsmiljø og omdannelsen af ​​det grundlæggende netværk af produktionsvirksomheder såsom industriel fremstilling, havneterminaler og energiminer.

Vi promoverer nu det industrielle internet. Vi mener, at 5G kan muliggøre digitalisering af industrielle scener, fordi 5G er en fremragende trådløs kommunikationsteknologi med stor båndbredde og lav forsinkelse, hvilket kan realisere den trådløse forbindelse mellem forskellige produktionsfaktorer i industrielle scener.

Tag for eksempel industriel fremstilling. Tidligere for at bedre automatisering, for at opnå udstyrskontrol, brugen af ​​"industriel bus" -teknologi. Der er mange typer af denne teknologi, der kan beskrives som ”overalt”.

Senere, med fremkomsten af ​​Ethernet- og IP -teknologi, dannede industrien en konsensus sammen med udviklingen af ​​Ethernet, der er "industriel Ethernet". I dag, uanset hvem der er industriel sammenkoblingsprotokol, er det dybest set Ethernet-baseret.

Senere fandt industrivirksomheder, at Wired Connections begrænsede mobilitet for meget - der var altid en "fletning" på bagsiden af ​​enheden, der forhindrede fri bevægelighed.

Desuden er den kablede forbindelsesinstallationstilstand mere besværlig, konstruktionsperioden er lang, omkostningerne er høje. Hvis der er et problem med udstyret eller kablet, er udskiftningen også meget langsom. Så industrien begyndte at tænke på at introducere trådløs kommunikationsteknologi.

Som et resultat er Wi-Fi, Bluetooth og andre teknologier kommet ind i det industrielle felt.

Så for at vende tilbage til det forrige spørgsmål, hvorfor 5G LAN, når der er Wi-Fi?

Her er grunden:

1.. Udførelsen af ​​Wi-Fi-netværk (især Wi-Fi 4 og Wi-Fi 5) er ikke så god som 5G.

Med hensyn til transmissionshastighed og forsinkelse kan 5G bedre imødekomme behovene hos industrielle robotter (manipulatorkontrol), intelligent kvalitetsinspektion (højhastighedsbilledgenkendelse), AGV (ubemandet logistikkøretøj) og andre scenarier.

Med hensyn til dækning har 5G et større dækningsområde end Wi-Fi og kan bedre dække campus. 5Gs evne til at skifte mellem celler er også stærkere end Wi-Fi, hvilket vil give brugerne en bedre netværksoplevelse.

2. Wi-Fi-netværksvedligeholdelsesomkostninger er høje.

For at opbygge et Wi-Fi-netværk i en park er virksomheder nødt til at kaste og købe deres eget udstyr. Udstyr afskrives, beskadiges og udskiftes, men vedligeholdes også af specielt personale. Der er masser af Wi-Fi-enheder, og konfiguration er en besvær.

5G er anderledes. Det er bygget og vedligeholdt af operatører og lejet af virksomheder (Wi-Fi versus 5G er lidt som at bygge dit eget værelse kontra cloud computing).

Samlet vil 5G være mere omkostningseffektiv.

3. 5G LAN har mere kraftfulde funktioner.

VN -gruppering af et 5G LAN blev nævnt tidligere. Ud over isoleringen af ​​kommunikation er en mere vigtig funktion af gruppering at opnå QoS (serviceniveau) differentiering af forskellige netværk.

For eksempel har en virksomhed et kontornetværk, et IT -systemnetværk og et OT -netværk.

OT står for operationel teknologi. Det er et netværk, der forbinder det industrielle miljø og udstyr, såsom drejebænke, robotarme, sensorer, instrumentering, AGV'er, overvågningssystemer, mes, plcs osv.

Forskellige netværk har forskellige ydelseskrav. Nogle kræver lav latenstid, andre kræver høj båndbredde, og andre har mindre krav.

Et 5G LAN kan definere forskellige netværksydelse baseret på forskellige VN -grupper. Nogle virksomheder, det kaldes "Micro Slice".

4. 5G LAN er lettere at styre og mere sikker.

Som nævnt ovenfor kan brugerunderskrivelsesdata ændres i 5G UDM NES af luftfartsselskaber til at gruppere brugere i VN -grupper. Så skal vi gå til transportørens kundeservice, hver gang vi har brug for at ændre gruppens information om en terminal (sammenføjning, slet, ændring)?

Selvfølgelig ikke.

I 5G-netværk kan operatører åbne ændringstilladelsen til virksomhedsnetværksadministratorer gennem udvikling af grænseflader, hvilket muliggør selvbetjeningsmodifikation.

Selvfølgelig kan virksomheder også indstille deres egne private netværkspolitikker i henhold til deres egne behov.

Ved etablering af dataforbindelser kan virksomheder indstille autorisations- og godkendelsesmekanismer til strengt at styre VN -grupper. Denne sikkerhed er meget stærkere og mere praktisk end Wi-Fi.

En casestudie af et 5G LAN

Lad os se på fordelene ved 5G LAN gennem et specifikt netværkseksempel.

Først og fremmest har en produktionsvirksomhed, sin egen workshop, produktionslinje (eller drejebænk), der er nødt til at forbinde PLC og PLC -kontrol ender gennem netværket.

Hver samlebånd har meget udstyr, også uafhængig. Det er ideelt at installere 5G -moduler på hver enhed i samlebåndet. Det ser dog ud til, at det vil være lidt dyrt på dette tidspunkt.

Derefter kan introduktionen af ​​5G Industrial Gateway, eller 5G CPE, forbedre omkostningerne. Velegnet til kablet, tilsluttet kablet port (Ethernet -port eller PLC -port). Velegnet til trådløs, tilsluttet 5G eller Wi-Fi.

Hvis 5G ikke understøtter 5G LAN (før R16), er det også muligt at realisere forbindelsen mellem PLC og PLC -controller. Imidlertid er hele 5G -netværket en Layer 3 -protokol, der er afhængig af IP -adressering, og terminaladressen er også en IP -adresse, som ikke understøtter lag 2 -data -videresendelse. For at realisere ende-til-ende-kommunikation skal en AR (Access Router) tilføjes på begge sider for at etablere en tunnel, indkapsle den industrielle Layer 2-protokol i tunnelen og bringe den til peer-enden.

Denne metode øger ikke kun kompleksiteten, men øger også omkostningerne (AR -routerkøbsomkostninger, AR -routerkonfigurations arbejdskraft og tidsomkostninger). Hvis du tænker på et værksted med tusinder af linjer, ville omkostningerne være svimlende.

Efter introduktionen af ​​5G LAN understøtter 5G -netværk den direkte transmission af lag 2 -protokol, så AR -routere er ikke længere nødvendige. På samme tid kan 5G -netværket give ruter til terminaler uden IP -adresser, og UPF kan genkende MAC -adresserne på terminaler. Hele netværket bliver et minimalistisk enkeltlags netværk, der kan kommunikere med hinanden på lag 2.

Stik- og legekapaciteten på 5G LAN kan perfekt integrere sig med kundernes eksisterende netværk, reducere indvirkningen på kundernes eksisterende netværk og spare en masse omkostninger uden anstrengende renovering og opgradering.

Fra et makroperspektiv er 5G LAN et samarbejde mellem 5G og Ethernet -teknologi. I fremtiden kan udviklingen af ​​TSN (tidsfølsom netværk) teknologi baseret på Ethernet -teknologi ikke adskilles fra hjælp fra 5G LAN.

Det er værd at nævne, at 5G LAN ud over at være befordrende for opførelsen af ​​parkens interne netværk også kan bruges som et supplement til det traditionelle dedikerede linjetetværk af virksomheder til at forbinde filialer forskellige steder.

Modulet til 5G LAN

Som du kan se, er 5G LAN en vigtig innovativ teknologi til 5G i lodrette industrier. Det kan opbygge stærkere 5G privat netværkskommunikation for at hjælpe kunderne med at fremskynde deres digitale transformation og opgradering.

For bedre at implementere 5G LAN er der ud over netværkssideopgraderinger også nødvendig 5G -modulstøtte.

I processen med 5G LAN Technology Commercial Landing lancerede UniGroup Zhangrui branchens første 5G R16 Ready Baseband Chip Platform - V516.

Baseret på denne platform har Quectel, den førende modulproducent i Kina, med succes udviklet et antal 5G -moduler, der understøtter 5G LAN -teknologi, og er blevet kommercialiseret, herunder RG500U, RG200U, RM500U og andre LGA, M.2, mini PCIe -pakkemoduler.