Què és 5G LAN?

Autor: Ulink Media

Tothom hauria d'estar familiaritzat amb el 5G, que és l'evolució del 4G i la nostra darrera tecnologia de comunicació mòbil.

Per a LAN, hauríeu d'estar més familiaritzat amb això. El seu nom complet és xarxa d'àrea local o LAN. La nostra xarxa domèstica, així com la xarxa de l'oficina corporativa, és bàsicament LAN. Amb Wi-Fi sense fil, és una LAN sense fil (WLAN).

Aleshores, per què dic que la LAN 5G és interessant?

5G és una xarxa mòbil àmplia, mentre que LAN és una xarxa de dades d'àrea petita. Les dues tecnologies semblen no relacionades.

En altres paraules, 5G i LAN són dues paraules que tothom coneix per separat. Però junts, és una mica confús. oi?

5G LAN, què és exactament?

De fet, 5G LAN, per dir-ho simplement, és utilitzar la tecnologia 5G per "agrupar" i "construir" terminals per formar una xarxa LAN.

Tothom té un telèfon 5G. Quan utilitzeu telèfons 5G, us heu adonat que el vostre telèfon no pot cercar els vostres amics encara que estiguin a prop (fins i tot cara a cara)? Podeu comunicar-vos entre ells perquè les dades flueixen al voltant dels servidors del vostre operador o proveïdor de serveis d'Internet.

Per a les estacions base, tots els terminals mòbils estan "aïllats" els uns dels altres. Això es basa en consideracions de seguretat, els telèfons utilitzen els seus propis canals, no interfereixen entre ells.

Una LAN, en canvi, connecta terminals (telèfons mòbils, ordinadors, etc.) en una zona per formar un "grup". Això no només facilita la transmissió de dades entre ells, sinó que també estalvia la sortida de l'extranet.

En una LAN, els terminals poden localitzar-se entre ells en funció de les seves adreces MAC i trobar-se (comunicació de capa 2). Per accedir a la xarxa externa, configurar un encaminador, a través de la ubicació IP, també pot aconseguir l'encaminament d'entrada i sortida (comunicació de capa 3).

Com tots sabem, "4G canviarà les nostres vides, i 5G canviarà la nostra societat". Com a tecnologia de comunicació mòbil més popular actualment, 5G assumeix la missió de "l'Internet de tot i la transformació digital de centenars de línies i milers d'indústries", que ha d'ajudar els usuaris de les indústries verticals a connectar-se.

Per tant, 5G no només connecta tots els terminals al núvol, sinó que també realitza una "connexió propera" entre terminals.

Per tant, a l'estàndard 3GPP R16, 5G LAN va introduir aquesta nova característica.

Principis i característiques de la LAN 5G

En una xarxa 5G, els administradors poden modificar les dades de la base de dades d'usuaris (elements de xarxa UDM), signar un contracte de servei amb un número UE especificat i després dividir-les en el mateix o en diferents grups de xarxes virtuals (VN).

La base de dades d'usuaris proporciona informació del grup VN del número de terminal i polítiques d'accés als elements de la xarxa de gestió (SMF, AMF, PCF, etc.) de la xarxa central 5G (5GC). El NE de gestió combina aquestes normes d'informació i polítiques en diferents Lans. Aquesta és una LAN 5G.

Una LAN 5G admet la comunicació de capa 2 (mateix segment de xarxa, accés directe entre si), així com la comunicació de capa 3 (a través de segments de xarxa, amb l'ajuda de l'encaminament). Una LAN 5G admet unicast, així com multicast i broadcast. En resum, el mode d'accés mutu és molt flexible i la connexió en xarxa és molt senzilla.

Pel que fa a l'abast, una LAN 5G admet la comunicació entre la mateixa UPF (element de xarxa lateral de mitjans de la xarxa central 5G) i diferents UPF. Això equival a trencar el límit de distància física entre terminals (fins i tot Beijing i Xangai poden comunicar-se).

En particular, les xarxes LAN 5G es poden connectar a les xarxes de dades existents dels usuaris per connectar-se i jugar i accedir-hi mutuament.

Escenaris d'aplicació i avantatges de la LAN 5G

La LAN 5G permet l'agrupació i la connexió entre terminals 5G especificats, facilitant en gran mesura la construcció d'una xarxa LAN més mòbil per a les empreses. Molts lectors segur que es preguntaran, la mobilitat ja és possible amb la tecnologia Wi-Fi existent? Per què la necessitat d'una LAN 5G?

No et preocupis, seguim endavant.

Les xarxes locals habilitades per 5G LAN poden ajudar les empreses, escoles, governs i famílies a comunicar-se millor amb els terminals d'una regió. Es pot utilitzar a la xarxa d'oficines, però el seu major valor rau en la transformació de l'entorn de producció del parc i la transformació de la xarxa bàsica d'empreses de producció com ara la fabricació industrial, les terminals portuàries i les mines d'energia.

Ara estem impulsant Internet industrial. Creiem que el 5G pot permetre la digitalització d'escenes industrials perquè el 5G és una excel·lent tecnologia de comunicació sense fil amb gran amplada de banda i poc retard, que pot realitzar la connexió sense fil de diversos factors de producció en escenes industrials.

Prenguem, per exemple, la fabricació industrial. Anteriorment, per tal d'una millor automatització, per aconseguir el control dels equips, l'ús de la tecnologia "bus industrial". Hi ha molts tipus d'aquesta tecnologia, que es poden descriure com "a tot arreu".

Més tard, amb l'aparició de la tecnologia Ethernet i IP, la indústria va formar un consens, juntament amb l'evolució d'Ethernet, hi ha "Ethernet industrial". Avui en dia, independentment de qui sigui el protocol d'interconnexió industrial, bàsicament es basa en Ethernet.

Més tard, les empreses industrials van descobrir que les connexions per cable limitaven massa la mobilitat: sempre hi havia una "trena" a la part posterior del dispositiu que impedia la lliure circulació.

A més, el mode de desplegament de connexió per cable és més problemàtic, el període de construcció és llarg, el cost és elevat. Si hi ha un problema amb l'equip o el cable, la substitució també és molt lenta. Així, la indústria va començar a pensar en la introducció de la tecnologia de comunicació sense fil.

Com a resultat, el Wi-Fi, el Bluetooth i altres tecnologies han entrat al camp industrial.

Per tant, per tornar a la pregunta anterior, per què 5G LAN quan hi ha Wi-Fi?

Aquest és el motiu:

1. El rendiment de les xarxes Wi-Fi (especialment Wi-Fi 4 i Wi-Fi 5) no és tan bo com el 5G.

Pel que fa a la velocitat de transmissió i el retard, el 5G pot satisfer millor les necessitats dels robots industrials (control del manipulador), la inspecció de qualitat intel·ligent (reconeixement d'imatges d'alta velocitat), AGV (vehicle logístic no tripulat) i altres escenaris.

Pel que fa a la cobertura, el 5G té una àrea de cobertura més gran que la Wi-Fi i pot cobrir millor el campus. La capacitat del 5G per canviar entre cel·les també és més forta que la Wi-Fi, cosa que oferirà als usuaris una millor experiència de xarxa.

2. Els costos de manteniment de la xarxa Wi-Fi són elevats.

Per construir una xarxa Wi-Fi en un parc, les empreses han de connectar i comprar el seu propi equip. L'equip s'amortitza, es fa malbé i es substitueix, però també el manté personal especial. Hi ha un munt de dispositius Wi-Fi i la configuració és una molèstia.

El 5G és diferent. Està construït i mantingut per operadors i llogat per empreses (Wi-Fi versus 5G és una mica com construir la vostra pròpia habitació versus cloud computing).

En conjunt, el 5G serà més rendible.

3. 5G LAN té funcions més potents.

L'agrupació VN d'una LAN 5G es va esmentar anteriorment. A més de l'aïllament de la comunicació, una funció més important de l'agrupació és aconseguir la diferenciació QoS (nivell de servei) de diferents xarxes.

Per exemple, una empresa té una xarxa d'oficines, una xarxa de sistemes informàtics i una xarxa OT.

OT significa tecnologia operativa. És una xarxa que connecta l'entorn i equips industrials, com ara torns, braços robòtics, sensors, instrumentació, AGV, sistemes de monitorització, MES, PLCS, etc.

Les diferents xarxes tenen diferents requisits de rendiment. Alguns requereixen una latència baixa, d'altres requereixen un gran ample de banda i d'altres tenen menys requisits.

Una LAN 5G pot definir un rendiment de xarxa diferent en funció de diferents grups de VN. Algunes empreses, s'anomena "micro slice".

4. La LAN 5G és més fàcil de gestionar i més segura.

Com s'ha esmentat anteriorment, les dades de signatura d'usuaris es poden modificar en 5G UDM nes dels operadors per agrupar els usuaris en grups VN. Per tant, hem d'anar al servei d'atenció al client de l'operador cada vegada que necessitem canviar la informació del grup d'un terminal (unir-se, eliminar, canviar)?

És clar que no.

A les xarxes 5G, els operadors poden obrir el permís de modificació als administradors de xarxa empresarial mitjançant el desenvolupament d'interfícies, que permeten la modificació d'autoservei.

Per descomptat, les empreses també poden establir les seves pròpies polítiques de xarxa privada segons les seves pròpies necessitats.

Quan estableixen connexions de dades, les empreses poden establir mecanismes d'autorització i autenticació per gestionar estrictament els grups de VN. Aquesta seguretat és molt més forta i convenient que la Wi-Fi.

Un cas pràctic d'una LAN 5G

Fem una ullada als avantatges de la LAN 5G mitjançant un exemple de xarxa específic.

En primer lloc, una empresa de fabricació, té el seu propi taller, línia de producció (o torn), necessita connectar l'extrem de control PLC i PLC a través de la xarxa.

Cada cadena de muntatge té molts equipaments, també independents. És ideal per instal·lar mòduls 5G a tots els dispositius de la línia de muntatge. Tanmateix, sembla que serà una mica car en aquesta etapa.

Aleshores, la introducció de la passarel·la industrial 5G, o 5G CPE, pot millorar el rendiment dels costos. Adequat per cable, connectat a port cablejat (port Ethernet o port PLC). Apte per a sense fil, connectat a 5G o Wi-Fi.

Si 5G no admet LAN 5G (abans de R16), també és possible realitzar la connexió entre el PLC i el controlador PLC. Tanmateix, tota la xarxa 5G és un protocol de capa 3 que es basa en l'adreçament IP i l'adreça del terminal també és una adreça IP, que no admet el reenviament de dades de la capa 2. Per tal de realitzar una comunicació d'extrem a extrem, s'ha d'afegir un AR (encaminador d'accés) a ambdós costats per establir un túnel, encapsular el protocol industrial de capa 2 al túnel i portar-lo a l'extrem igual.

Aquest mètode no només augmenta la complexitat, sinó que també augmenta el cost (cost de compra de l'encaminador AR, mà d'obra de configuració de l'encaminador AR i cost de temps). Si penses en un taller amb milers de línies, el cost seria sorprenent.

Després de la introducció de la LAN 5G, la xarxa 5G admet la transmissió directa del protocol de capa 2, de manera que els encaminadors AR ja no són necessaris. Al mateix temps, la xarxa 5G pot proporcionar rutes per a terminals sense adreces IP, i la UPF pot reconèixer les adreces MAC dels terminals. Tota la xarxa es converteix en una xarxa minimalista d'una sola capa, que es poden comunicar entre elles a la capa 2.

La capacitat de plug and play de la LAN 5G es pot integrar perfectament amb les xarxes existents dels clients, reduint l'impacte a les xarxes existents dels clients i estalviant molts costos sense renovacions i actualitzacions extenuants.

Des d'una perspectiva macro, 5G LAN és una col·laboració entre la tecnologia 5G i Ethernet. En el futur, el desenvolupament de la tecnologia TSN (xarxa sensible al temps) basada en la tecnologia Ethernet no es pot separar de l'ajuda de la LAN 5G.

Val la pena esmentar que 5G LAN, a més de ser propici per a la construcció de la xarxa interna del parc, també es pot utilitzar com a complement a la xarxa tradicional de línies dedicades d'empreses per connectar sucursals en diferents llocs.

El mòdul per a la LAN 5G

Com podeu veure, 5G LAN és una tecnologia innovadora important per a 5G a les indústries verticals. Pot crear comunicacions de xarxa privada 5G més sòlides per ajudar els clients a accelerar la seva transformació i actualització digital.

Per tal de desplegar millor la LAN 5G, a més de les actualitzacions laterals de la xarxa, també es necessita suport de mòduls 5G.

En el procés d'aterratge comercial de la tecnologia LAN 5G, Unigroup Zhangrui va llançar la primera plataforma de xip de banda base 5G R16 Ready de la indústria: V516.

A partir d'aquesta plataforma, Quectel, el fabricant líder de mòduls a la Xina, ha desenvolupat amb èxit una sèrie de mòduls 5G compatibles amb la tecnologia LAN 5G i s'han comercialitzat, inclosos RG500U, RG200U, RM500U i altres mòduls de paquets LGA, M.2, Mini PCIe. .