Ano ang 5G LAN?

May-akda: Ulink Media

Dapat pamilyar ang lahat sa 5G, na siyang ebolusyon ng 4G at ng ating pinakabagong teknolohiya sa komunikasyon sa mobile.

Para sa LAN, dapat ay mas pamilyar ka rito. Ang buong pangalan nito ay local area network, o LAN. Ang ating home network, pati na rin ang network sa opisina ng korporasyon, ay karaniwang LAN. Sa Wireless Wi-Fi, ito ay isang Wireless LAN (WLAN).

Kaya bakit ko sinasabing interesante ang 5G LAN?

Ang 5G ay isang malawak na cellular network, habang ang LAN ay isang small area data network. Tila walang kaugnayan ang dalawang teknolohiyang ito.

Sa madaling salita, ang 5G at LAN ay dalawang salitang magkahiwalay na alam ng lahat. Ngunit kapag pinagsama, medyo nakakalito. Hindi ba?

5G LAN, Ano nga ba Ito?

Sa katunayan, ang 5G LAN, sa madaling salita, ay ang paggamit ng teknolohiyang 5G upang "pangkatin" at "buuin" ang mga terminal upang bumuo ng isang LAN network.

Lahat tayo ay may 5G phone. Kapag gumagamit ka ng 5G phones, napansin mo ba na hindi kayang hanapin ng phone mo ang mga kaibigan mo kahit na magkalapit lang sila (kahit harapan)? Maaari kayong makipag-ugnayan sa isa't isa dahil ang data ay dumadaloy papunta sa mga server ng iyong carrier o Internet service provider.

Para sa mga base station, lahat ng mobile terminal ay "nakahiwalay" sa isa't isa. Ito ay batay sa mga konsiderasyon sa seguridad, ang mga telepono ay gumagamit ng kani-kanilang mga channel, at hindi nakikialam sa isa't isa.

Sa kabilang banda, ang isang LAN ay nagkokonekta sa mga terminal (mga mobile phone, computer, atbp.) sa isang lugar upang bumuo ng isang "grupo". Hindi lamang nito pinapadali ang pagpapadala ng data sa pagitan ng isa't isa, kundi nakakatipid din ito ng extranet exit.

Sa isang LAN, maaaring mahanap ng mga terminal ang isa't isa batay sa kanilang mga MAC address at mahanap ang isa't isa (Layer 2 communication). Upang ma-access ang panlabas na network, ang pag-set up ng router, sa pamamagitan ng lokasyon ng IP, ay maaari ring makamit ang routing papasok at palabas (Layer 3 communication).

Gaya ng alam nating lahat, “Babaguhin ng 4G ang ating buhay, at babaguhin ng 5G ang ating lipunan”. Bilang ang pinakapangunahing teknolohiya sa komunikasyon sa mobile sa kasalukuyan, ang 5G ang may tungkuling gampanan ang misyong “ang Internet ng lahat at ang digital na pagbabago ng daan-daang linya at libu-libong industriya”, na kailangang tumulong sa mga gumagamit sa mga patayong industriya na makakonekta.

Samakatuwid, hindi lamang maikokonekta ng 5G ang bawat terminal sa cloud, kundi maisasakatuparan din nito ang "malapit na koneksyon" sa pagitan ng mga terminal.

Samakatuwid, sa pamantayang 3GPP R16, ipinakilala ng 5G LAN ang bagong tampok na ito.

Mga Prinsipyo at Katangian ng 5G LAN

Sa isang 5G Network, maaaring baguhin ng mga administrador ang datos sa database ng gumagamit (mga elemento ng UDM network), pumirma ng kontrata ng serbisyo na may tinukoy na numero ng UE, at pagkatapos ay hatiin ang mga ito sa pareho o magkakaibang Virtual network groups (VN).

Ang database ng gumagamit ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa terminal number VN group at mga patakaran sa pag-access sa mga elemento ng management network (SMF, AMF, PCF, atbp.) ng 5G core network (5GC). Pinagsasama ng management NE ang mga impormasyong ito at mga patakaran sa iba't ibang LAN. Ito ay isang 5G LAN.

Sinusuportahan ng 5G LAN ang komunikasyon sa Layer 2 (parehong segment ng network, direktang access sa isa't isa) pati na rin ang komunikasyon sa Layer 3 (sa iba't ibang segment ng network, sa tulong ng routing). Sinusuportahan ng 5G LAN ang unicast pati na rin ang multicast at broadcast. Sa madaling salita, ang mutual access mode ay napaka-flexible, at ang networking ay napaka-simple.

Sa saklaw, sinusuportahan ng isang 5G LAN ang komunikasyon sa pagitan ng parehong UPF (media side network element ng 5G core network) at iba't ibang UPF. Katumbas ito ng paglabag sa limitasyon ng pisikal na distansya sa pagitan ng mga terminal (kahit ang Beijing at Shanghai ay maaaring mag-usap).

Sa partikular, ang mga 5G LAN network ay maaaring kumonekta sa mga umiiral na data network ng mga gumagamit para sa plug and play at mutual access.

Mga Senaryo ng Aplikasyon at Mga Bentahe ng 5G LAN

Ang 5G LAN ay nagbibigay-daan sa pagpapangkat at koneksyon sa pagitan ng mga tinukoy na 5G terminal, na lubos na nagpapadali sa pagbuo ng isang mas mobile LAN network para sa mga negosyo. Maraming mambabasa ang tiyak na magtatanong, hindi ba posible na ang mobility gamit ang umiiral na teknolohiya ng Wi-Fi? Bakit kailangan pa ng 5G LAN?

Huwag kang mag-alala, magpatuloy na tayo.

Ang lokal na networking na pinapagana ng 5G LAN ay makakatulong sa mga negosyo, paaralan, gobyerno, at pamilya na mas mahusay na makipag-ugnayan sa mga terminal sa isang rehiyon. Maaari itong gamitin sa network ng opisina, ngunit ang mas malaking halaga nito ay nakasalalay sa pagbabago ng kapaligiran ng produksyon ng parke at ang pagbabago ng pangunahing network ng mga negosyo ng produksyon tulad ng industriyal na pagmamanupaktura, mga terminal ng daungan at mga minahan ng enerhiya.

Itinataguyod na namin ngayon ang industriyal na Internet. Naniniwala kami na ang 5G ay maaaring magbigay-daan sa digitalisasyon ng mga industriyal na eksena dahil ang 5G ay isang mahusay na teknolohiya sa wireless na komunikasyon na may malaking bandwidth at mababang delay, na maaaring magpatupad ng wireless na koneksyon ng iba't ibang salik ng produksyon sa mga industriyal na eksena.

Kunin natin halimbawa ang industriyal na pagmamanupaktura. Dati, upang mas mapahusay ang automation, upang makamit ang pagkontrol sa kagamitan, ginamit ang teknolohiyang "industrial bus". Maraming uri ng teknolohiyang ito, na maaaring ilarawan bilang "sa lahat ng dako".

Kalaunan, kasabay ng paglitaw ng teknolohiyang Ethernet at IP, nabuo ang isang pinagkasunduan sa industriya, kasabay ng ebolusyon ng Ethernet, mayroong "industrial Ethernet". Ngayon, kahit sino pa ang industrial interconnection protocol, ay karaniwang nakabatay sa Ethernet.

Kalaunan, natuklasan ng mga kompanyang pang-industriya na masyadong nililimitahan ng mga koneksyong naka-kawad ang paggalaw — palaging mayroong "tirintas" sa likod ng aparato na pumipigil sa malayang paggalaw.

Bukod dito, ang paraan ng pag-deploy ng wired connection ay mas mahirap, mahaba ang panahon ng konstruksyon, at mataas ang gastos. Kung may problema sa kagamitan o kable, napakabagal din ng pagpapalit. Kaya, nagsimulang mag-isip ang industriya tungkol sa pagpapakilala ng teknolohiya ng wireless communication.

Dahil dito, ang Wi-Fi, Bluetooth at iba pang mga teknolohiya ay pumasok sa larangang industriyal.

Kaya, para bumalik sa nakaraang tanong, bakit 5G LAN kung may Wi-Fi naman?

Narito ang dahilan:

1. Ang performance ng mga Wi-Fi network (lalo na ang Wi-Fi 4 at Wi-Fi 5) ay hindi kasinghusay ng 5G.

Sa usapin ng bilis ng transmisyon at pagkaantala, mas matutugunan ng 5G ang mga pangangailangan ng mga industrial robot (manipulator control), intelligent quality inspection (high-speed image recognition), AGV (unmanned logistics vehicle) at iba pang mga senaryo.

Sa usapin ng saklaw, mas malawak ang sakop ng 5G kaysa sa Wi-Fi at mas kayang masakop ang buong kampus. Mas malakas din ang kakayahan ng 5G na lumipat sa pagitan ng mga cell kaysa sa Wi-Fi, na magbibigay sa mga gumagamit ng mas mahusay na karanasan sa network.

2. Mataas ang mga gastos sa pagpapanatili ng Wi-Fi network.

Para makagawa ng Wi-Fi network sa isang parke, kailangang magkonekta ang mga negosyo at bumili ng sarili nilang kagamitan. Nababawasan ang halaga ng kagamitan, nasisira, at pinapalitan, ngunit pinapanatili rin ito ng mga espesyal na tauhan. Napakaraming Wi-Fi device, at ang pag-configure nito ay isang abala.

Iba ang 5G. Ito ay ginagawa at pinapanatili ng mga operator at inuupahan ng mga negosyo (Ang Wi-Fi laban sa 5G ay parang paggawa ng sarili mong silid laban sa cloud computing).

Kung pagsasama-samahin, magiging mas matipid ang 5G.

3. Ang 5G LAN ay may mas makapangyarihang mga tungkulin.

Nabanggit na kanina ang VN grouping ng isang 5G LAN. Bukod sa paghihiwalay ng komunikasyon, ang isang mas mahalagang tungkulin ng grouping ay ang pagkamit ng QoS (service level) differentiation ng iba't ibang network.

Halimbawa, ang isang negosyo ay may network ng opisina, network ng sistema ng IT, at network ng OT.

Ang OT ay nangangahulugang Operational Technology. Ito ay isang network na nag-uugnay sa kapaligirang pang-industriya at kagamitan, tulad ng mga lathe, robotic arm, sensor, instrumentation, AGV, monitoring system, MES, PLCS, atbp.

Iba't iba ang mga kinakailangan sa pagganap ng iba't ibang network. Ang ilan ay nangangailangan ng mababang latency, ang ilan ay nangangailangan ng mataas na bandwidth, at ang ilan ay may mas kaunting mga kinakailangan.

Ang isang 5G LAN ay maaaring magtakda ng iba't ibang pagganap ng network batay sa iba't ibang grupo ng VN. Sa ilang mga negosyo, ito ay tinatawag na "micro slice".

4. Mas madaling pamahalaan at mas ligtas ang 5G LAN.

Gaya ng nabanggit sa itaas, maaaring baguhin ang datos ng paglagda ng gumagamit sa mga 5G UDM network ng mga carrier upang pangkatin ang mga gumagamit sa mga grupo ng VN. Kaya, kailangan ba nating pumunta sa serbisyo sa customer ng carrier sa bawat oras na kailangan nating baguhin ang impormasyon ng grupo ng isang terminal (sumali, magbura, magpalit)?

Siyempre hindi.

Sa mga 5G network, maaaring buksan ng mga operator ang pahintulot sa pagbabago sa mga administrador ng network ng enterprise sa pamamagitan ng pagbuo ng mga interface, na nagbibigay-daan sa self-service modification.

Siyempre, maaari ring magtakda ang mga negosyo ng sarili nilang mga patakaran sa pribadong network ayon sa sarili nilang mga pangangailangan.

Kapag nagtatatag ng mga koneksyon ng data, maaaring magtakda ang mga negosyo ng mga mekanismo ng awtorisasyon at pagpapatotoo upang mahigpit na pamahalaan ang mga grupo ng VN. Ang seguridad na ito ay mas malakas at mas maginhawa kaysa sa Wi-Fi.

Isang pag-aaral ng kaso ng isang 5G LAN

Tingnan natin ang mga benepisyo ng 5G LAN sa pamamagitan ng isang partikular na halimbawa ng networking.

Una sa lahat, ang isang negosyo sa pagmamanupaktura ay may sariling pagawaan, linya ng produksyon (o lathe), at kailangang ikonekta ang PLC at ang dulo ng kontrol ng PLC sa pamamagitan ng network.

Ang bawat assembly line ay may maraming kagamitan, at magkakahiwalay din. Mainam na magkabit ng 5G modules sa bawat device sa assembly line. Gayunpaman, mukhang medyo magastos ito sa puntong ito.

Pagkatapos, ang pagpapakilala ng 5G industrial gateway, o 5G CPE, ay maaaring mapabuti ang performance sa gastos. Angkop para sa wired, konektado sa wired port (Ethernet port, o PLC port). Angkop para sa wireless, konektado sa 5G o Wi-Fi.

Kung hindi sinusuportahan ng 5G ang 5G LAN (bago ang R16), posible ring maisakatuparan ang koneksyon sa pagitan ng PLC at PLC controller. Gayunpaman, ang buong 5G network ay isang Layer 3 protocol na umaasa sa IP addressing, at ang terminal address ay isa ring IP address, na hindi sumusuporta sa Layer 2 data forwarding. Upang maisakatuparan ang end-to-end na komunikasyon, dapat idagdag ang isang AR (Access Router) sa magkabilang panig upang magtatag ng isang tunnel, isama ang industrial Layer 2 protocol sa tunnel, at dalhin ito sa peer end.

Ang pamamaraang ito ay hindi lamang nagpapataas ng kasalimuotan, kundi nagpapataas din ng gastos (gastos sa pagbili ng AR router, tauhan sa pag-configure ng AR router at gastos sa oras). Kung iisipin mo ang isang workshop na may libu-libong linya, ang gastos ay magiging napakalaking halaga.

Matapos maipakilala ang 5G LAN, sinusuportahan ng 5G network ang direktang pagpapadala ng Layer 2 protocol, kaya hindi na kailangan ang mga AR router. Kasabay nito, ang 5G network ay maaaring magbigay ng mga ruta para sa mga terminal na walang mga IP address, at makikilala ng UPF ang mga MAC address ng mga terminal. Ang buong network ay nagiging isang minimalist na single-layer network, na maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa sa layer 2.

Ang kakayahang plug and play ng 5G LAN ay kayang perpektong i-integrate ang sarili nito sa mga kasalukuyang network ng mga customer, na binabawasan ang epekto sa mga kasalukuyang network ng mga customer, at nakakatipid ng maraming gastos nang walang masusing pagsasaayos at pag-upgrade.

Mula sa isang makro na perspektibo, ang 5G LAN ay isang kolaborasyon sa pagitan ng 5G at teknolohiyang Ethernet. Sa hinaharap, ang pag-unlad ng teknolohiyang TSN (time sensitive network) batay sa teknolohiyang Ethernet ay hindi maaaring ihiwalay sa tulong ng 5G LAN.

Mahalagang banggitin na ang 5G LAN, bukod sa pagiging nakakatulong sa pagtatayo ng panloob na network ng parke, ay maaari ding gamitin bilang suplemento sa tradisyonal na dedikadong linya ng network ng mga negosyo upang ikonekta ang mga sangay sa iba't ibang lugar.

Ang modyul para sa 5G LAN

Gaya ng nakikita mo, ang 5G LAN ay isang mahalagang makabagong teknolohiya para sa 5G sa mga patayong industriya. Maaari itong bumuo ng mas malakas na komunikasyon sa pribadong network ng 5G upang matulungan ang mga customer na mapabilis ang kanilang digital na pagbabago at pag-upgrade.

Upang mas mahusay na mai-deploy ang 5G LAN, bukod pa sa mga pag-upgrade sa network side, kinakailangan din ang suporta para sa 5G module.

Sa proseso ng komersyal na paglulunsad ng teknolohiyang 5G LAN, inilunsad ng Unigroup Zhangrui ang unang 5G R16 Ready baseband chip platform sa industriya — ang V516.

Batay sa platapormang ito, ang Quectel, ang nangungunang tagagawa ng module sa Tsina, ay matagumpay na nakabuo ng ilang 5G module na sumusuporta sa teknolohiyang 5G LAN, at naipagbili na, kabilang ang RG500U, RG200U, RM500U at iba pang LGA, M.2, Mini PCIe package modules.