Що таке 5 г лан?

Автор: Ulink Media

Кожен повинен бути знайомий з 5G, що є еволюцією 4G та нашою останньою технологією мобільного зв'язку.

Для LAN ви повинні бути більш знайомими з цим. Його повна назва - локальна мережа, або локальна мережа. Наша домашня мережа, а також мережа в корпоративному офісі - це в основному LAN. З бездротовим Wi-Fi це бездротова мережа (WLAN).

То чому я кажу, що 5G локальна мережа цікава?

5G - це широка стільникова мережа, а LAN - невелика мережа даних про область. Дві технології здаються не пов'язаними.

Іншими словами, 5G та LAN - це два слова, які всі знають окремо. Але разом це трохи заплутано. Хіба це не так?

5G Лан, що саме це?

Насправді 5G LAN, щоб простіше кажучи, - це використовувати технологію 5G для «групування» та «побудови» терміналів для формування мережі локальної мережі.

Кожен має телефон 5G. Коли ви використовуєте телефони 5G, ви помітили, що ваш телефон не може шукати своїх друзів, навіть коли вони в безпосередній близькості (навіть віч -на -віч)? Ви можете спілкуватися один з одним, оскільки дані протікають аж до серверів вашого перевізника або постачальника послуг Інтернету.

Для базових станцій всі мобільні термінали "ізольовані" один від одного. Це ґрунтується на міркуванні безпеки, телефони використовують власні канали, не заважають один одному.

З іншого боку, LAN з'єднує термінали (мобільні телефони, комп’ютери тощо) у районі разом, щоб утворити "групу". Це не тільки сприяє передачі даних між собою, але й економить вихід екстранету.

У локальній мережі термінали можуть знаходити один одного на основі їх MAC -адрес і знаходити один одного (зв'язок 2). Для доступу до зовнішньої мережі налаштуйте маршрутизатор через місце розташування IP, також може досягти маршрутизації та вихід (зв'язок 3).

Як ми всі знаємо, "4G змінить наше життя, а 5G змінить наше суспільство". Як найбільш основна технологія мобільних комунікацій в даний час, 5G плеє місію "Інтернету всього та цифрову трансформацію сотень ліній та тисячі галузей", яка повинна допомогти користувачам у вертикальній промисловості підключитися.

Тому 5G не може підключити кожен термінал лише до хмари, а також усвідомити "сусіднє з'єднання" між клемами.

Тому в стандарті 3GPP R16 5G LAN представив цю нову функцію.

Принципи та характеристики 5G LAN

У мережі 5G адміністратори можуть змінювати дані в базі даних користувачів (елементи мережі UDM), підписати договір про обслуговування із зазначеним номером UE, а потім розділити їх на ті ж або різні групи віртуальної мережі (VN).

База даних користувачів забезпечує номерної інформації про групу та політику доступу до елементів мережі управління (SMF, AMF, PCF тощо) мережевої мережі 5G (5GC). Управління NE поєднує в собі ці правила інформації та політики в різні мережі. Це смуга 5G.

5G LAN підтримує зв'язок рівня 2 (той самий сегмент мережі, прямий доступ один до одного), а також зв'язок 3 (через мережеві сегменти, за допомогою маршрутизації). 5G LAN підтримує Unicast, а також багатоадресну передачу та трансляцію. Коротше кажучи, режим взаємного доступу дуже гнучкий, а мережа дуже проста.

З точки зору обсягу, локальна мережа 5G підтримує зв'язок між тим самим UPF (медіа -мережевим елементом мережі 5G) та різними UPF. Це рівнозначно порушити обмеження фізичної відстані між терміналами (навіть Пекін та Шанхай можуть спілкуватися).

Зокрема, мережі 5G LAN можуть підключитися до існуючих мереж даних користувачів для підключення та відтворення та взаємного доступу.

Сценарії додатків та переваги 5G LAN

5G LAN забезпечує групування та з'єднання між заданими терміналами 5G, значно полегшуючи будівництво більш мобільної мережі LAN для підприємств. Багато читачів обов'язково запитують, чи вже неможлива мобільність за допомогою існуючої технології Wi-Fi? Чому потреба в смузі 5G?

Не хвилюйтеся, давайте рухаємось далі.

Місцева мережа, що дозволила 5G LAN, може допомогти підприємствам, школам, урядам та сім'ям краще спілкуватися з терміналами в регіоні. Він може бути використаний в офісній мережі, але її більша цінність полягає у трансформації виробничого середовища парку та трансформації основної мережі виробничих підприємств, таких як промислове виробництво, портові термінали та міни енергії.

Зараз ми просуваємо промисловий Інтернет. Ми вважаємо, що 5G може забезпечити оцифрування промислових сцен, оскільки 5G є чудовою технологією бездротового зв'язку з великою пропускною здатністю та низькою затримкою, що може реалізувати бездротове з'єднання різних виробничих факторів у промислових сценах.

Візьмемо, наприклад, промислове виробництво. Раніше, щоб покращити автоматизацію, для досягнення контролю обладнання, використання технології «промислового автобуса». Існує багато типів цієї технології, які можна охарактеризувати як "всюди".

Пізніше, з появою Ethernet та IP -технології, галузь утворила консенсус разом з еволюцією Ethernet, існує "промисловий Ethernet". Сьогодні, незалежно від протоколу промислового взаємозв'язку, в основному є Ethernet.

Пізніше промислові компанії встановили, що провідні з'єднання занадто обмежені мобільністю - на задній частині пристрою завжди була «коса», яка перешкоджала вільному руху.

Більше того, режим розгортання дротового з'єднання є більш клопітним, період будівництва довгий, вартість висока. Якщо є проблема з обладнанням або кабелем, заміна також дуже повільна. Отже, галузь почала думати про впровадження технології бездротового зв'язку.

Як результат, Wi-Fi, Bluetooth та інші технології увійшли в промислове поле.

Отже, повернутися до попереднього запитання, чому 5G локальна мережа, коли є Wi-Fi?

Ось причина:

1. Продуктивність мереж Wi-Fi (особливо Wi-Fi 4 та Wi-Fi 5) не така хороша, як 5G.

Що стосується швидкості передачі та затримки, 5G може краще задовольнити потреби промислових роботів (контроль маніпулятора), інтелектуальної перевірки якості (високошвидкісного розпізнавання зображень), AGV (безпілотного логістичного транспортного засобу) та інших сценаріїв.

Що стосується покриття, 5G має більшу площу покриття, ніж Wi-Fi, і може краще покрити кампус. Здатність 5G перемикатися між клітинами також сильніша, ніж Wi-Fi, що принесе користувачам кращий досвід мережі.

2. Витрати на технічне обслуговування мережі Wi-Fi високі.

Щоб побудувати мережу Wi-Fi в парку, підприємствам потрібно провести та купувати власне обладнання. Обладнання амортизується, пошкоджується та замінюється, але також підтримується спеціальним персоналу. Є багато пристроїв Wi-Fi, а конфігурація-клопоти.

5G відрізняється. Він побудований та підтримується операторами та орендується підприємствами (Wi-Fi проти 5G трохи схоже на створення власної кімнати проти хмарних обчислень).

У сукупності 5G буде більш рентабельним.

3. 5G LAN має більш потужні функції.

Раніше згадується групування VN локальної мережі 5G. Окрім ізоляції спілкування, важливіша функція групування полягає у досягненні диференціації QOS (рівень обслуговування) різних мереж.

Наприклад, підприємство має офісну мережу, мережу ІТ -системи та мережу ОТ.

OT означає оперативні технології. Це мережа, яка з'єднує промислове середовище та обладнання, наприклад, токарні верстки, робототехнічні зброї, датчики, інструментарію, АГВ, системи моніторингу, MES, PLC тощо.

Різні мережі мають різні вимоги до продуктивності. Деякі потребують низької затримки, деякі потребують високої пропускної здатності, а деякі мають менші вимоги.

Ланка 5G може визначати різні продуктивності мережі на основі різних груп VN. Деякі підприємства, його називають "мікрокотик".

4. 5 г локальної мережі легше керувати та безпечніше.

Як було сказано вище, дані підписання користувачів можуть бути змінені в 5G UDM NES операторів, щоб групувати користувачів у групи VN. Отже, чи потрібно ми ходити до служби обслуговування клієнтів -перевізників щоразу, коли нам потрібно змінити групову інформацію про термінал (приєднатися, видалити, змінити)?

Звичайно, ні.

У мережах 5G оператори можуть відкрити дозвіл на модифікацію адміністраторам мережі підприємств шляхом розробки інтерфейсів, що дозволяє модифікацію самообслуговування.

Звичайно, підприємства також можуть встановлювати власну політику приватної мережі відповідно до власних потреб.

При встановленні з'єднань даних підприємства можуть встановлювати механізми авторизації та аутентифікації для суворо керувати групами ВН. Ця безпека набагато сильніша і зручніша, ніж Wi-Fi.

Тематичне дослідження локальної мережі 5G

Давайте подивимось на переваги 5G LAN через конкретний приклад мережі.

Перш за все, виробниче підприємство має власну майстерню, виробничу лінію (або токарний верстат), потрібно підключити кінець управління PLC та PLC через мережу.

Кожна конвеєра має багато обладнання, також незалежного. Ідеально встановити 5G модулі на кожному пристрої в конвеєрній лінії. Однак, схоже, на цьому етапі це буде трохи дорого.

Потім введення 5G промислового шлюзу або 5G CPE може покращити показники витрат. Підходить для провідного, підключеного до дротового порту (порт Ethernet, або порту PLC). Підходить для бездротового зв’язку, підключеного до 5G або Wi-Fi.

Якщо 5G не підтримує 5G LAN (до R16), також можна реалізувати зв’язок між PLC та PLC -контролером. Однак вся мережа 5G - це протокол рівня 3, який покладається на IP -адресу, а адреса терміналу також є IP -адресою, яка не підтримує переадресацію даних рівня 2. Для того, щоб реалізувати зв'язок із кінцям до кінця, АР (маршрутизатор доступу) повинен бути доданий з обох сторін, щоб встановити тунель, інкапсулювати протокол промислового рівня 2 в тунель та привести його в кінець однорангового.

Цей метод не тільки збільшує складність, але й збільшує витрати (вартість придбання маршрутизаторів AR, конфігурація маршрутизатора AR та вартість часу). Якщо ви думаєте про майстерню з тисячами ліній, вартість була б приголомшливою.

Після впровадження 5G LAN мережа 5G підтримує пряму передачу протоколу рівня 2, тому маршрутизатори AR більше не потрібні. У той же час, мережа 5G може надати маршрути для терміналів без IP -адрес, а UPF може розпізнати MAC -адреси терміналів. Вся мережа стає мінімалістичною одношаровою мережею, яка може спілкуватися один з одним на рівні 2.

Можливість Plug and Play 5G LAN може ідеально інтегруватися з існуючими мережами клієнтів, зменшити вплив на існуючі мережі клієнтів та заощадити багато витрат без напруженого реконструкції та модернізації.

З точки зору макро, 5G LAN - це співпраця між технологіями 5G та Ethernet. Надалі розробка технології TSN (чутлива до часу мережі) на основі технології Ethernet не може бути відокремлена від допомоги 5G LAN.

Варто зазначити, що 5G LAN, крім того, що сприяє будівництву внутрішньої мережі парку, також може використовуватися як доповнення до традиційної спеціалізованої лінійної мережі підприємств для з'єднання гілок в різних місцях.

Модуль для локальної мережі 5G

Як бачите, 5G LAN є важливою інноваційною технологією для 5G у вертикальній промисловості. Він може створити більш сильні комунікації приватного мережі 5G, щоб допомогти клієнтам прискорити їх цифрову трансформацію та модернізацію.

Для кращого розгортання 5G LAN, крім оновлення мережі, також потрібна підтримка модуля 5G.

У процесі комерційної посадки в технології 5G LAN, Unigroup Zhangrui запустив першу в галузі 5G R16 готова платформа для базової смуги - V516.

На основі цієї платформи, Quectel, провідний виробник модулів у Китаї, успішно розробив кількість 5G модулів, що підтримують технологію 5G LAN, і був комерціалізований, включаючи модулі RG500U, RG200U, RM500U та інші LGA, M.2, Mini PCIe.