מחבר: Ulink Media
כל אחד צריך להכיר 5G, שהיא ההתפתחות של 4G וטכנולוגיית התקשורת הסלולרית האחרונה שלנו.
עבור LAN, עליכם להכיר את זה יותר. שמו המלא הוא רשת אזור מקומית, או LAN. הרשת הביתית שלנו, כמו גם הרשת במשרד התאגידים, היא בעצם LAN. עם Wi-Fi אלחוטי, זהו LAN אלחוטי (WLAN).
אז למה אני אומר ש- 5G LAN מעניין?
5G היא רשת סלולרית רחבה ואילו LAN היא רשת נתונים קטנה באזור. שתי הטכנולוגיות נראות לא קשורות.
במילים אחרות, 5G ו- LAN הן שתי מילים שכולם מכירים בנפרד. אבל יחד, זה קצת מבלבל. לא?
5G LAN, מה זה בדיוק?
למעשה, 5G LAN, אם לומר זאת בפשטות, היא להשתמש בטכנולוגיית 5G כדי "קבוצה" ו"בניית "למסופים ליצירת רשת LAN.
לכולם יש טלפון 5G. כשאתה משתמש בטלפונים של 5G, שמתם לב שהטלפון שלכם לא יכול לחפש את החברים שלכם גם כאשר הם בקרבה (אפילו פנים אל פנים)? אתה יכול לתקשר אחד עם השני מכיוון שהנתונים זורמים כל הדרך לשרתים של ספק הספק או שירותי האינטרנט שלך.
בתחנות בסיס, כל המסופים הניידים "מבודדים" זה מזה. זה מבוסס על שיקולי אבטחה, הטלפונים משתמשים בערוצים שלהם, אינם מפריעים זה לזה.
לעומת זאת, LAN מחבר מסופים (טלפונים ניידים, מחשבים וכו ') באזור יחד ליצירת "קבוצה". זה לא רק מאפשר את העברת הנתונים זה לזה, אלא גם שומר את יציאת האקסטרא -נט.
ב- LAN, מסופים יכולים לאתר זה את זה על סמך כתובות ה- MAC שלהם ולמצוא זה את זה (תקשורת שכבה 2). כדי לגשת לרשת החיצונית, הגדר נתב, דרך מיקום ה- IP, יכול גם להשיג ניתוב פנימה והחוצה (תקשורת שכבה 3).
כידוע לכולנו, "4G ישנה את חיינו, ו- 5G ישנה את החברה שלנו". כטכנולוגיית התקשורת הניידת הזרם המרכזי ביותר כרגע, 5G כתפיים את המשימה של "האינטרנט של הכל והטרנספורמציה הדיגיטלית של מאות קווים ואלפי תעשיות", שצריכים לעזור למשתמשים בתעשיות אנכיות להתחבר.
לכן 5G לא יכול רק לחבר כל מסוף לענן, אלא גם לממש "חיבור סמוך" בין מסופים.
לכן, בתקן 3GPP R16, 5G LAN הציגה תכונה חדשה זו.
עקרונות ומאפיינים של 5G LAN
ברשת 5G, מנהלים יכולים לשנות את הנתונים במסד הנתונים של המשתמש (רכיבי רשת UDM), לחתום על חוזה שירות עם מספר UE מוגדר ואז לחלק אותם לקבוצות רשת וירטואליות זהות או שונות (VN).
מסד הנתונים של המשתמש מספק מספר מסוף VN מידע קבוצתי ומדיניות גישה לאלמנטים של רשת הניהול (SMF, AMF, PCF וכו ') של רשת הליבה 5G (5GC). הניהול NE משלב כללי מידע ומדיניות אלה ל- LANs שונים. זהו LAN 5G.
LAN 5G תומך בתקשורת שכבה 2 (אותו קטע רשת, גישה ישירה זה לזה) וכן בתקשורת שכבה 3 (על פני פלחי רשת, בעזרת הניתוב). LAN של 5G תומך ב- Unicast כמו גם בשידור רב ושידור. בקיצור, מצב הגישה ההדדית גמיש מאוד, והרשתות פשוטות מאוד.
מבחינת היקף, LAN 5G תומך בתקשורת בין אותה UPF (אלמנט רשת צד מדיה של רשת הליבה 5G) לבין UPFs שונים. זה דומה לשבירת גבול המרחק הפיזי בין מסופים (אפילו בייג'ינג ושנגחאי יכולים לתקשר).
בפרט, רשתות LAN 5G יכולות להתחבר לרשתות הנתונים הקיימות של המשתמשים לצורך תקע ומשחק וגישה הדדית.
תרחישי יישומים ויתרונות של 5G LAN
5G LAN מאפשר קיבוץ וקשר בין מסופי 5G שצוינו, ומאפשר מאוד את הקמת רשת LAN ניידת יותר עבור ארגונים. קוראים רבים בטוחים לשאול, האם ניידות כבר לא אפשרית בטכנולוגיית Wi-Fi קיימת? מדוע הצורך ברשת 5G?
אל תדאג, בוא נמשיך הלאה.
הרשתות המקומיות המאפשרות על ידי 5G LAN יכול לעזור למפעלים, בתי ספר, ממשלות ומשפחות לתקשר טוב יותר עם מסופים באזור. זה יכול לשמש ברשת המשרדים, אך ערכו הגדול יותר טמון בהפיכת סביבת הייצור של הפארק והפיכת הרשת הבסיסית של מפעלי ייצור כמו ייצור תעשייתי, מסופי נמל ומכרות אנרגיה.
אנו מקדמים כעת את האינטרנט התעשייתי. אנו מאמינים כי 5G יכול לאפשר דיגיטליזציה של סצינות תעשייתיות מכיוון ש- 5G היא טכנולוגיית תקשורת אלחוטית מצוינת עם רוחב פס גדול ועיכוב נמוך, שיכולה לממש את החיבור האלחוטי של גורמי ייצור שונים בסצנות תעשייתיות.
קח למשל ייצור תעשייתי. בעבר, על מנת לבצע אוטומציה טובה יותר, להשיג בקרת ציוד, השימוש בטכנולוגיית "אוטובוס תעשייתי". ישנם סוגים רבים של טכנולוגיה זו, שניתן לתאר כ"כל מקום ".
מאוחר יותר, עם הופעתה של אתרנט וטכנולוגיית IP, התעשייה יצרה קונצנזוס, יחד עם ההתפתחות של Ethernet, יש "אתרנט תעשייתי". כיום, לא משנה מי פרוטוקול החיבור התעשייתי, בעיקרון מבוסס אתרנט.
מאוחר יותר, חברות תעשייתיות מצאו כי חיבורים קוויים הגבילו יותר מדי את הניידות יותר מדי - תמיד הייתה "צמה" בחלק האחורי של המכשיר שמנע תנועה חופשית.
יתר על כן, מצב פריסת החיבור הקווי מטריד יותר, תקופת הבנייה ארוכה, העלות גבוהה. אם יש בעיה בציוד או בכבל, גם ההחלפה איטית מאוד. אז התעשייה החלה לחשוב על הצגת טכנולוגיית תקשורת אלחוטית.
כתוצאה מכך, Wi-Fi, Bluetooth וטכנולוגיות אחרות נכנסו לתחום התעשייתי.
אז כדי לחזור לשאלה הקודמת, מדוע 5G LAN כשיש Wi-Fi?
הנה הסיבה:
1. הביצועים של רשתות Wi-Fi (במיוחד Wi-Fi 4 ו- Wi-Fi 5) אינן טובות כמו 5G.
מבחינת קצב ההולכה ועיכוב, 5G יכול לענות טוב יותר על צרכי הרובוטים התעשייתיים (בקרת מניפולטור), בדיקת איכות חכמה (זיהוי תמונה במהירות גבוהה), AGV (רכב לוגיסטי בלתי מאויש) ותרחישים אחרים.
מבחינת הכיסוי, ל- 5G אזור כיסוי גדול יותר מ- Wi-Fi ויכול לכסות טוב יותר את הקמפוס. היכולת של 5G לעבור בין תאים חזקה גם היא מ- Wi-Fi, שתביא למשתמשים חווית רשת טובה יותר.
2. עלויות תחזוקת רשת Wi-Fi גבוהות.
כדי לבנות רשת Wi-Fi בפארק, ארגונים צריכים לחבר ולקנות ציוד משלהם. ציוד מופחת, פגום ומוחלף, אך גם נשמר על ידי כוח אדם מיוחד. ישנם טונות של מכשירי Wi-Fi, והתצורה היא טרחה.
5G שונה. הוא בנוי ומתוחזק על ידי מפעילים ומושכר על ידי Enterprises (Wi-Fi לעומת 5G זה כמו לבנות חדר משלך לעומת מחשוב ענן).
ביחד, 5G יהיה חסכוני יותר.
3. 5G LAN יש פונקציות חזקות יותר.
קיבוץ ה- VN של LAN של 5G הוזכר קודם לכן. בנוסף לבידוד התקשורת, פונקציה חשובה יותר של קיבוץ היא להשיג את הבידול QoS (רמת השירות) של רשתות שונות.
לדוגמה, לארגון יש רשת משרדית, רשת מערכת IT ורשת OT.
OT מייצג טכנולוגיה תפעולית. זוהי רשת המחברת בין הסביבה והציוד התעשייתי, כמו מחרטות, זרועות רובוטיות, חיישנים, מכשור, AGVs, מערכות ניטור, MES, PLCs וכו '.
לרשתות שונות יש דרישות ביצועים שונות. חלקם דורשים חביון נמוך, חלקם דורשים רוחב פס גבוה, ולחלקם יש פחות דרישות.
LAN של 5G יכול להגדיר ביצועי רשת שונים על בסיס קבוצות VN שונות. כמה ארגונים, זה נקרא "מיקרו פרוסה".
4 גרם LAN קל יותר לניהול ובטוח יותר.
כאמור, ניתן לשנות נתונים על חתימת משתמשים ב- NES של 5G UDM של נשאים לקבוצת משתמשים לקבוצות VN. אז האם עלינו ללכת לשירות לקוחות המוביל בכל פעם שאנחנו צריכים לשנות את המידע הקבוצתי של מסוף (הצטרף, מחק, שינוי)?
כמובן שלא.
ברשתות 5G, מפעילים יכולים לפתוח את אישור השינוי למנהלי רשת ארגוניים באמצעות פיתוח ממשקים, מה שמאפשר שינוי בשירות עצמי.
כמובן שמפעלים יכולים גם לקבוע מדיניות רשת פרטית משלהם בהתאם לצרכים שלהם.
בעת הקמת חיבורי נתונים, ארגונים יכולים להגדיר מנגנוני אישור ואימות לניהול קפדנות של קבוצות VN. אבטחה זו חזקה ונוחה בהרבה מ- Wi-Fi.
מקרה מבחן של LAN 5G
בואו נסתכל על היתרונות של 5G LAN באמצעות דוגמה ספציפית לרשתות.
ראשית, מפעל ייצור, יש סדנה משלו, קו ייצור (או מחרטה), צריך לחבר את סוף בקרת PLC ו- PLC דרך הרשת.
לכל פס הייצור יש הרבה ציוד, גם הוא עצמאי. אידיאלי להתקין מודולי 5G בכל מכשיר בפס הייצור. עם זאת, נראה שזה יהיה קצת יקר בשלב זה.
לאחר מכן, הצגת שער התעשייה 5G, או 5G CPE, יכולה לשפר את ביצועי העלות. מתאים לחיבור, מחובר ליציאה קווית (יציאת אתרנט, או יציאת PLC). מתאים לאלחוטי, מחובר ל- 5G או Wi-Fi.
אם 5G אינו תומך ב- 5G LAN (לפני R16), ניתן גם לממש את הקשר בין PLC לבקר PLC. עם זאת, כל רשת 5G היא פרוטוקול שכבה 3 הנשען על כתובת IP, וכתובת הטרמינל היא גם כתובת IP, שאינה תומכת בהעברת נתונים של שכבה 2. על מנת לממש תקשורת מקצה לקצה, יש להוסיף AR (נתב גישה) משני הצדדים כדי להקים מנהרה, להכיל את פרוטוקול שכבה 2 התעשייתי במנהרה ולהביא אותו לקצה השווה.
שיטה זו לא רק מגדילה את המורכבות, אלא גם מגדילה את העלות (עלות רכישת נתב AR, כוח אדם של נתב AR ועלות זמן). אם אתה חושב על סדנה עם אלפי קווים, העלות תהיה מדהימה.
לאחר הצגת LAN של 5G, רשת 5G תומכת בהעברה ישירה של פרוטוקול שכבה 2, כך שאין צורך בנתבי AR עוד. במקביל, רשת 5G יכולה לספק מסלולי מסופים ללא כתובות IP, ו- UPF יכול לזהות את כתובות ה- MAC של הטרמינלים. הרשת כולה הופכת לרשת שכבה יחידה מינימליסטית, שיכולה לתקשר זה עם זה בשכבה 2.
יכולת התקע והמשחק של 5G LAN יכולה לשלב את עצמה בצורה מושלמת ברשתות הקיימות של הלקוחות, להפחית את ההשפעה על הרשתות הקיימות של הלקוחות ולחסוך עלויות רבות ללא שיפוץ ושדרוג מאומץ.
מנקודת מבט מאקרו, 5G LAN הוא שיתוף פעולה בין טכנולוגיית 5G לטכנולוגיית אתרנט. בעתיד, לא ניתן להפריד בין פיתוח טכנולוגיית TSN (רשת רגישה לזמן) המבוססת על טכנולוגיית אתרנט מהעזרה של 5G LAN.
ראוי להזכיר כי 5G LAN, בנוסף להיותו תורם לבניית הרשת הפנימית של הפארק, יכולה לשמש גם כתוסף לרשת הקו המסורתית המסורתית של ארגונים לחיבור סניפים במקומות שונים.
המודול ל- LAN 5G
כפי שאתה יכול לראות, 5G LAN היא טכנולוגיה חדשנית חשובה עבור 5G בתעשיות אנכיות. זה יכול לבנות תקשורת רשת פרטית 5G חזקה יותר כדי לעזור ללקוחות להאיץ את הטרנספורמציה והשדרוג הדיגיטלי שלהם.
על מנת לפרוס טוב יותר את 5G LAN, בנוסף לשדרוגי צד רשת, יש צורך גם בתמיכה במודול 5G.
בתהליך הנחיתה המסחרית של טכנולוגיית LAN 5G, השיקה יוניגרגר ז'אנגרוי את פלטפורמת השבבים המוכנים של ה- R16 הראשון של התעשייה - V516.
בהתבסס על פלטפורמה זו, Quectel, יצרנית המודולים המובילה בסין, פיתחה בהצלחה מספר מודולים של 5G התומכים בטכנולוגיית LAN של 5G, והוסמנה, כולל RG500U, RG200U, RM500U ומודולי חבילה LGA, M.2, Mini PCIE.
זמן הודעה: דצמבר 06-2022