Que é 5G LAN?

Autor: Ulink Media

Todo o mundo debería estar familiarizado con 5G, que é a evolución de 4G e a nosa última tecnoloxía de comunicación móbil.

Para LAN, debes estar máis familiarizado con ela. O seu nome completo é rede de área local ou LAN. A nosa rede doméstica, así como a rede na oficina corporativa, é basicamente LAN. Con wi-fi sen fíos, é unha LAN sen fíos (WLAN).

Entón, por que estou dicindo que 5G LAN é interesante?

5G é unha rede celular ampla, mentres que LAN é unha rede de datos de área pequena. As dúas tecnoloxías parecen alleas.

Noutras palabras, 5G e LAN son dúas palabras que todo o mundo coñece por separado. Pero xuntos, é un pouco confuso. Non é?

5g lan, que é exactamente?

De feito, 5G LAN, dicilo simplemente, é usar a tecnoloxía 5G para "agrupar" e "construír" terminais para formar unha rede LAN.

Todos teñen un teléfono 5G. Cando estás a usar teléfonos 5G, notaches que o teu teléfono non pode buscar aos teus amigos nin sequera cando estean moi preto (incluso cara a cara)? Pode comunicarse entre si porque os datos flúen ata os servidores do seu transportista ou fornecedor de servizos de Internet.

Para as estacións base, todos os terminais móbiles están "illados" uns dos outros. Isto baséase en consideracións de seguridade, os teléfonos usan as súas propias canles, non interfiren entre si.

Unha LAN, por outra banda, conecta terminais (teléfonos móbiles, ordenadores, etc.) nunha área para formar un "grupo". Isto non só facilita a transmisión de datos entre si, senón que tamén garda a saída da extranet.

Nunha LAN, os terminais poden localizarse entre si en función dos seus enderezos Mac e atoparse mutuamente (Comunicación da capa 2). Para acceder á rede externa, configure un enrutador, a través da localización IP, tamén pode lograr o enrutamento e a saída (comunicación da capa 3).

Como todos sabemos, "4G cambiará as nosas vidas e o 5G cambiará a nosa sociedade". Como a tecnoloxía de comunicación móbil máis importante na actualidade, 5G ombreiro a misión de "Internet de todo e a transformación dixital de centos de liñas e miles de industrias", que necesita axudar aos usuarios das industrias verticais a conectarse.

Polo tanto, 5G non só non pode conectar cada terminal coa nube, senón que tamén se realiza "conexión próxima" entre terminais.

Polo tanto, no estándar 3GPP R16, 5G LAN introduciu esta nova característica.

Principios e características de 5G LAN

Nunha rede 5G, os administradores poden modificar os datos da base de datos de usuarios (elementos de rede UDM), asinar un contrato de servizo cun número de UE especificado e logo dividilos no mesmo ou diferente grupos de rede virtual (VN).

A base de datos de usuarios proporciona información de grupo de terminal e políticas de acceso ao grupo VN aos elementos da rede de xestión (SMF, AMF, PCF, etc.) da rede Core 5G (5GC). O Management NE combina estas normas de información e política en diferentes LAN. Esta é unha LAN 5G.

Unha LAN 5G admite a comunicación da capa 2 (mesmo segmento de rede, acceso directo entre si) así como a comunicación da capa 3 (entre segmentos de rede, coa axuda de enrutamento). Unha LAN 5G soporta unicast, así como multidifusión e emitida. En definitiva, o modo de acceso mutuo é moi flexible e a rede é moi sinxela.

En termos de alcance, unha LAN 5G soporta a comunicación entre a mesma UPF (elemento de rede lateral multimedia da rede Core 5G) e diferentes UPF. Isto equivale a romper o límite de distancia física entre os terminais (incluso Pequín e Shanghai poden comunicarse).

En particular, as redes 5G LAN poden conectarse ás redes de datos existentes dos usuarios para enchufe e reprodución e acceso mutuo.

Escenarios de aplicación e vantaxes de 5G LAN

5G LAN permite a agrupación e conexión entre os terminais 5G especificados, facilitando enormemente a construción dunha rede LAN máis móbil para as empresas. Moitos lectores seguramente preguntarán, ¿non é posible a mobilidade coa tecnoloxía Wi-Fi existente? Por que a necesidade dunha LAN 5G?

Non te preocupes, seguimos.

A rede local habilitada por 5G LAN pode axudar ás empresas, escolas, gobernos e familias a comunicarse mellor cos terminais nunha rexión. Pódese empregar na rede de oficinas, pero o seu maior valor reside na transformación do ambiente de produción do parque e na transformación da rede básica de empresas de produción como fabricación industrial, terminais portuarios e minas de enerxía.

Agora estamos a promover a internet industrial. Cremos que o 5G pode permitir a dixitalización de escenas industriais porque 5G é unha excelente tecnoloxía de comunicación sen fíos con gran ancho de banda e baixo atraso, o que pode realizar a conexión sen fíos de diversos factores de produción en escenas industriais.

Tome a fabricación industrial, por exemplo. Anteriormente, para unha mellor automatización, para lograr o control de equipos, o uso da tecnoloxía "autobús industrial". Hai moitos tipos desta tecnoloxía, que se pode describir como "por todas partes".

Máis tarde, coa aparición da tecnoloxía Ethernet e IP, a industria formou un consenso, xunto coa evolución de Ethernet, hai "Ethernet industrial". Hoxe, non importa quen sexa o protocolo de interconexión industrial, basicamente está baseado en Ethernet.

Máis tarde, as empresas industriais descubriron que Wired Connections limitaba a mobilidade demasiado - sempre había unha "trenza" na parte traseira do dispositivo que impedía a libre circulación.

Ademais, o modo de implantación de conexión con fíos é máis problemático, o período de construción é longo, o custo é elevado. Se hai algún problema co equipo ou o cable, a substitución tamén é moi lenta. Así, a industria comezou a pensar en introducir a tecnoloxía de comunicación sen fíos.

Como resultado, Wi-Fi, Bluetooth e outras tecnoloxías entraron no campo industrial.

Entón, para volver á pregunta anterior, por que 5G LAN cando hai Wi-Fi?

Aquí está a razón:

1. O rendemento das redes Wi-Fi (especialmente Wi-Fi 4 e Wi-Fi 5) non é tan bo como 5G.

En termos de taxa de transmisión e atraso, 5G pode satisfacer mellor as necesidades dos robots industriais (control de manipuladores), inspección de calidade intelixente (recoñecemento de imaxes de alta velocidade), AGV (vehículo loxístico non tripulado) e outros escenarios.

En termos de cobertura, 5G ten unha área de cobertura máis grande que Wi-Fi e pode cubrir mellor o campus. A capacidade de 5G para cambiar entre células tamén é máis forte que Wi-Fi, o que traerá aos usuarios unha mellor experiencia en rede.

2. Os custos de mantemento da rede Wi-Fi son elevados.

Para construír unha rede Wi-Fi nun parque, as empresas necesitan conectarse e mercar o seu propio equipo. Os equipos son depreciados, danados e substituídos, pero tamén mantidos por persoal especial. Hai toneladas de dispositivos Wi-Fi e a configuración é un problema.

5G é diferente. É construído e mantido por operadores e alugado por empresas (Wi-Fi fronte a 5G é un pouco como construír a súa propia habitación fronte á computación en nube).

En conxunto, o 5G será máis rendible.

3. 5G LAN ten funcións máis poderosas.

A agrupación de VN dunha LAN 5G mencionouse anteriormente. Ademais do illamento da comunicación, unha función máis importante da agrupación é lograr a diferenciación de QoS (nivel de servizo) de diferentes redes.

Por exemplo, unha empresa ten unha rede de oficinas, unha rede de sistemas informáticos e unha rede OT.

OT significa tecnoloxía operativa. É unha rede que conecta o ambiente e equipos industriais, como tornos, brazos robóticos, sensores, instrumentación, AGVs, sistemas de seguimento, MES, PLCs, etc.

Diferentes redes teñen diferentes requisitos de rendemento. Algúns requiren baixa latencia, outros requiren un alto ancho de banda e outros teñen menos requisitos.

Unha LAN 5G pode definir un rendemento de rede diferente baseado en diferentes grupos VN. Algunhas empresas, chámase "Micro Slice".

4. 5G LAN é máis fácil de xestionar e máis seguro.

Como se mencionou anteriormente, os datos de sinatura do usuario pódense modificar en 5G UDM NES de transportistas para agrupar aos usuarios en grupos VN. Entón, temos que ir ao servizo de atención ao cliente de transportistas cada vez que necesitamos cambiar a información do grupo dun terminal (unir, eliminar, cambiar)?

Claro que non.

En redes 5G, os operadores poden abrir o permiso de modificación aos administradores de rede empresarial mediante o desenvolvemento de interfaces, permitindo a modificación de autoservizo.

Por suposto, as empresas tamén poden establecer as súas propias políticas de rede privadas segundo as súas propias necesidades.

Ao establecer conexións de datos, as empresas poden establecer mecanismos de autorización e autenticación para xestionar estrictamente os grupos VN. Esta seguridade é moito máis forte e cómoda que Wi-Fi.

Un estudo de caso dunha LAN 5G

Vexamos os beneficios da LAN 5G a través dun exemplo de rede específico.

En primeiro lugar, unha empresa de fabricación, ten o seu propio taller, a liña de produción (ou torno), necesita conectar o PLC e o control do PLC a través da rede.

Cada liña de montaxe ten moitos equipos, tamén independentes. É ideal instalar módulos 5G en todos os dispositivos da liña de montaxe. Non obstante, parece que será un pouco caro nesta fase.

A continuación, a introdución de Gateway Industrial 5G, ou 5G CPE, pode mellorar o rendemento de custos. Adecuado para cableado, conectado ao porto por cable (porto Ethernet ou PLC porto). Indicado para sen fíos, conectado a 5G ou Wi-Fi.

Se 5G non admite 5G LAN (antes de R16), tamén é posible realizar a conexión entre o controlador PLC e PLC. Non obstante, toda a rede 5G é un protocolo de capa 3 que depende do enderezo IP, e o enderezo do terminal tamén é un enderezo IP, que non admite o reenvío de datos da capa 2. Para realizar a comunicación de punta a punta, debe engadirse un enrutador AR (de acceso) a ambos os dous lados para establecer un túnel, encapsule o protocolo de capa industrial 2 no túnel e lévao ao extremo dos pares.

Este método non só aumenta a complexidade, senón que tamén aumenta o custo (custo de compra do enrutador AR, man de obra de configuración do enrutador AR e custo de tempo). Se pensas nun taller con miles de liñas, o custo sería sorprendente.

Despois da introdución de 5G LAN, a rede 5G admite a transmisión directa do protocolo de capa 2, polo que os enrutadores AR xa non son necesarios. Ao mesmo tempo, a rede 5G pode proporcionar rutas para terminais sen enderezos IP e a UPF pode recoñecer os enderezos MAC dos terminais. Toda a rede convértese nunha rede minimalista dunha soa capa, que pode comunicarse entre si na capa 2.

A capacidade de tapón e xogo de 5G LAN pode integrarse perfectamente coas redes existentes dos clientes, reducindo o impacto nas redes existentes dos clientes e aforrando moitos custos sen renovación e actualización intensos.

Desde a perspectiva macro, 5G LAN é unha colaboración entre a tecnoloxía 5G e Ethernet. No futuro, o desenvolvemento da tecnoloxía TSN (rede sensible ao tempo) baseada na tecnoloxía Ethernet non se pode separar da axuda de 5G LAN.

Cabe mencionar que 5G LAN, ademais de ser propicio para a construción da rede interna do parque, tamén se pode usar como suplemento á tradicional rede de liña dedicada de empresas para conectar sucursais en diferentes lugares.

O módulo para a 5G LAN

Como podes ver, 5G LAN é unha tecnoloxía innovadora importante para 5G en industrias verticais. Pode construír comunicacións de rede privadas 5G máis fortes para axudar aos clientes a acelerar a súa transformación e actualización dixital.

Para implementar mellor 5G LAN, ademais das actualizacións laterais da rede, tamén é necesario soporte de módulos 5G.

No proceso de desembarco comercial 5G LAN Technology, Unigroup Zhangrui lanzou a primeira plataforma de chip de banda base 5G R16 da industria - V516.

Con base nesta plataforma, Quectel, o principal fabricante de módulos en China, desenvolveu con éxito varios módulos 5G que apoian a tecnoloxía LAN 5G e comercializouse, incluíndo módulos RG500U, RG200U, RM500U e outros módulos LGA, M.2, Mini PCIE.