5G LAN дегеніміз не?

Авторы: Ulink Media

Барлығы 5G-мен таныс болуы керек, бұл 4G эволюциясы және біздің соңғы ұялы байланыс технологиямыз.

LAN үшін сіз онымен көбірек таныс болуыңыз керек. Оның толық атауы – жергілікті желі немесе LAN. Біздің үй желісі, сондай-ақ корпоративтік кеңседегі желі негізінен LAN болып табылады. Сымсыз Wi-Fi арқылы бұл сымсыз жергілікті желі (WLAN).

Неліктен мен 5G LAN қызықты деп айтамын?

5G - кең ұялы желі, ал LAN - шағын аумақтық деректер желісі. Екі технология бір-бірімен байланысты емес сияқты.

Басқаша айтқанда, 5G және LAN - бұл әркім жеке білетін екі сөз. Бірақ бірге бұл аздап шатастырады. Емес пе?

5G LAN, бұл не?

Шын мәнінде, 5G LAN, қарапайым тілмен айтқанда, LAN желісін құру үшін терминалдарды «топтастыру» және «құру» үшін 5G технологиясын пайдалану болып табылады.

Барлығында 5G телефоны бар. 5G телефондарын пайдаланған кезде телефоныңыз достарыңызды жақын жерде болса да (тіпті бетпе-бет) іздей алмайтынын байқадыңыз ба? Сіз бір-біріңізбен байланыса аласыз, себебі деректер сіздің операторыңыздың немесе Интернет-провайдеріңіздің серверлеріне айналады.

Базалық станциялар үшін барлық мобильді терминалдар бір-бірінен «оқшауланған». Бұл қауіпсіздік мәселелеріне негізделген, телефондар өз арналарын пайдаланады, бір-біріне кедергі жасамайды.

Ал LAN, керісінше, аймақтағы терминалдарды (ұялы телефондар, компьютерлер және т.б.) біріктіріп, «топты» құрайды. Бұл бір-бірінің арасында мәліметтерді жіберуді жеңілдетіп қана қоймайды, сонымен қатар экстранеттің шығуын сақтайды.

LAN желісінде терминалдар MAC мекенжайлары негізінде бір-бірін таба алады және бір-бірін таба алады (2-деңгейдегі байланыс). Сыртқы желіге қол жеткізу үшін IP орны арқылы маршрутизаторды орнатыңыз, сонымен қатар кіру және шығу маршрутына қол жеткізуге болады (3-деңгейдегі байланыс).

Барлығымыз білетіндей, «4G өмірімізді өзгертеді, ал 5G қоғамымызды өзгертеді». Қазіргі уақытта ең негізгі мобильді байланыс технологиясы ретінде 5G «барлығының интернеті және жүздеген желілер мен мыңдаған салалардың цифрлық трансформациясы» миссиясын атқарады, ол тік салалардағы пайдаланушыларға қосылуға көмектесуі керек.

Демек, 5G әрбір терминалды бұлтқа қосып қана қоймайды, сонымен қатар терминалдар арасындағы «жақын байланысты» жүзеге асырады.

Сондықтан 3GPP R16 стандартында 5G LAN бұл жаңа мүмкіндікті енгізді.

5G LAN принциптері мен сипаттамалары

5G желісінде әкімшілер пайдаланушы дерекқорындағы деректерді (UDM желі элементтері) өзгерте алады, көрсетілген UE нөмірімен қызмет көрсету шартына қол қоя алады, содан кейін оларды бірдей немесе әртүрлі Виртуалды желі топтарына (VN) бөледі.

Пайдаланушы дерекқоры 5G негізгі желісінің (5GC) басқару желісінің элементтеріне (SMF, AMF, PCF және т.б.) VN тобының терминал нөмірін және қол жеткізу саясатын қамтамасыз етеді. NE басшылығы осы ақпарат пен саясат ережелерін әртүрлі Lans-ға біріктіреді. Бұл 5G LAN.

5G LAN желісі 2-деңгей байланысын (бір желі сегменті, бір-біріне тікелей қатынасу), сонымен қатар 3-деңгейдегі байланысты (маршруттау көмегімен желі сегменттері бойынша) қолдайды. 5G LAN бір таратуды, сондай-ақ көп таратуды және таратуды қолдайды. Бір сөзбен айтқанда, өзара қатынас режимі өте икемді, ал желіге қосылу өте қарапайым.

Қолдану аясы бойынша 5G LAN бірдей UPF (5G негізгі желісінің медиа бүйірлік желі элементі) және әртүрлі UPF арасындағы байланысты қолдайды. Бұл терминалдар арасындағы физикалық қашықтық шегін бұзумен бірдей (тіпті Бейжің мен Шанхай да байланыса алады).

Атап айтқанда, 5G LAN желілері қосу және ойнату және өзара қол жеткізу үшін пайдаланушылардың бар деректер желілеріне қосыла алады.

Қолдану сценарийлері және 5G LAN артықшылықтары

5G LAN көрсетілген 5G терминалдары арасында топтастыруға және қосылуға мүмкіндік береді, бұл кәсіпорындар үшін мобильді LAN желісін құруды айтарлықтай жеңілдетеді. Көптеген оқырмандар қазірдің өзінде бар Wi-Fi технологиясымен ұтқырлық мүмкін емес пе деп сұрайтыны анық. Неліктен 5G LAN қажет?

Уайымдамаңыз, әрі қарай жүрейік.

5G LAN арқылы қосылған жергілікті желі кәсіпорындарға, мектептерге, үкіметтерге және отбасыларға аймақтағы терминалдармен жақсырақ байланысуға көмектеседі. Оны кеңсе желісінде пайдалануға болады, бірақ оның үлкен құндылығы парктің өндірістік ортасын өзгертуде және өнеркәсіптік өндіріс, порт терминалдары және энергетикалық шахталар сияқты өндірістік кәсіпорындардың базалық желісін өзгертуде жатыр.

Біз қазір индустриялық интернетті алға жылжытамыз. Біз 5G өнеркәсіптік көріністерді цифрландыруды қамтамасыз ете алады деп есептейміз, өйткені 5G - үлкен өткізу қабілеттілігі мен кідірісі төмен тамаша сымсыз байланыс технологиясы, ол өнеркәсіптік көріністердегі әртүрлі өндірістік факторлардың сымсыз қосылымын жүзеге асыра алады.

Мысалы, өнеркәсіптік өндірісті алайық. Бұрын автоматтандыруды жақсарту, жабдықты басқаруға қол жеткізу үшін «өнеркәсіптік автобус» технологиясы қолданылған. Бұл технологияның көптеген түрлері бар, оларды «барлық жерде» деп сипаттауға болады.

Кейінірек, Ethernet және IP технологиясының пайда болуымен өнеркәсіп консенсусты қалыптастырды, Ethernet эволюциясымен бірге «өнеркәсіптік Ethernet» пайда болды. Бүгінгі күні өнеркәсіптік өзара байланыс хаттамасы кім болса да, негізінен Ethernet негізіндегі.

Кейінірек өнеркәсіптік компаниялар сымды қосылымдар ұтқырлықты шектейтінін анықтады - құрылғының артқы жағында әрқашан еркін қозғалысқа кедергі келтіретін «тоқыма» болды.

Сонымен қатар, сымды қосылымды орналастыру режимі қиынырақ, құрылыс мерзімі ұзақ, құны жоғары. Жабдықта немесе кабельде ақау болса, ауыстыру да өте баяу жүреді. Осылайша, сала сымсыз байланыс технологиясын енгізу туралы ойлана бастады.

Нәтижесінде Wi-Fi, Bluetooth және басқа да технологиялар индустриялық өріске енді.

Алдыңғы сұраққа оралу үшін, Wi-Fi болған кезде неге 5G LAN?

Мұның себебі:

1. Wi-Fi желілерінің өнімділігі (әсіресе Wi-Fi 4 және Wi-Fi 5) 5G сияқты жақсы емес.

Тасымалдау жылдамдығы мен кідіріс тұрғысынан 5G өнеркәсіптік роботтардың (манипуляторды басқару), интеллектуалды сапаны тексеру (жоғары жылдамдықтағы кескінді тану), AGV (ұшқышсыз логистикалық көлік) және басқа сценарийлердің қажеттіліктерін жақсырақ қанағаттандыра алады.

Қамту тұрғысынан алғанда, 5G Wi-Fi-ға қарағанда үлкенірек қамту аймағына ие және кампусты жақсы қамтуы мүмкін. 5G ұяшықтар арасында ауысу мүмкіндігі де Wi-Fi-ға қарағанда күшті, бұл пайдаланушыларға жақсы желі тәжірибесін береді.

2. Wi-Fi желісіне қызмет көрсету шығындары жоғары.

Саябақта Wi-Fi желісін құру үшін кәсіпорындар сымды өткізіп, өз жабдықтарын сатып алуы керек. Жабдықтың амортизациясы, зақымдалуы және ауыстырылуы, сонымен қатар арнайы қызметкерлер қызмет көрсетеді. Мұнда көптеген Wi-Fi құрылғылары бар және конфигурациялау қиындық тудырады.

5G басқаша. Оны операторлар салып, қызмет көрсетеді және кәсіпорындар жалға алады (5G-ге қарсы Wi-Fi - бұлтты есептеулерге қарсы жеке бөлме құру сияқты).

Бірге алғанда, 5G үнемді болады.

3. 5G LAN қуаттырақ функцияларға ие.

5G LAN желісінің VN тобы туралы бұрын айтылған болатын. Байланыстың оқшаулануынан басқа, топтастырудың маңызды функциясы әртүрлі желілердің QoS (қызмет көрсету деңгейі) дифференциациясына қол жеткізу болып табылады.

Мысалы, кәсіпорында кеңсе желісі, АТ-жүйе желісі және ОТ желісі бар.

OT операциялық технологияны білдіреді. Бұл токарлық станоктар, роботтық қолдар, сенсорлар, бақылау-өлшеу аспаптары, AGVs, бақылау жүйелері, MES, PLCS және т.б. сияқты өндірістік орта мен жабдықтарды байланыстыратын желі.

Әр түрлі желілерде әртүрлі өнімділік талаптары бар. Кейбіреулері төмен кідірісті талап етеді, кейбіреулері жоғары өткізу қабілеттілігін қажет етеді, ал кейбіреулері азырақ талаптарға ие.

5G LAN әртүрлі VN топтарына негізделген әртүрлі желі өнімділігін анықтай алады. Кейбір кәсіпорындарда ол «микро тілім» деп аталады.

4. 5G LAN басқаруға оңай және қауіпсіз.

Жоғарыда айтылғандай, пайдаланушы қол қою деректерін VN топтарына топтау үшін тасымалдаушылардың 5G UDM жүйесінде өзгертуге болады. Сонымен, терминалдың топтық ақпаратын өзгерту (қосу, жою, өзгерту) қажет болған сайын біз оператордың тұтынушыларға қызмет көрсету орталығына баруымыз керек пе?

Әрине жоқ.

5G желілерінде операторлар интерфейстерді әзірлеу арқылы кәсіпорынның желі әкімшілеріне модификация рұқсатын аша алады, бұл өз-өзіне қызмет көрсетуді өзгертуге мүмкіндік береді.

Әрине, кәсіпорындар да өз қажеттіліктеріне сәйкес өздерінің жеке желілік саясатын белгілей алады.

Деректер қосылымдарын орнату кезінде кәсіпорындар VN топтарын қатаң басқару үшін авторизация және аутентификация механизмдерін орната алады. Бұл қауіпсіздік Wi-Fi-ға қарағанда әлдеқайда күшті және ыңғайлы.

5G LAN жағдайын зерттеу

Нақты желілік мысал арқылы 5G LAN артықшылықтарын қарастырайық.

Ең алдымен, өндірістік кәсіпорынның өз цехы, өндірістік желісі (немесе токарлық станок) бар, желі арқылы PLC және PLC басқару ұшын қосу қажет.

Әрбір құрастыру желісінде көптеген жабдықтар бар, сонымен қатар тәуелсіз. 5G модульдерін құрастыру желісіндегі әрбір құрылғыға орнату өте қолайлы. Дегенмен, бұл кезеңде біршама қымбатқа түсетін сияқты.

Содан кейін 5G өнеркәсіптік шлюзін немесе 5G CPE енгізу шығындар өнімділігін жақсарта алады. Сымды, сымды портқа қосылған (Ethernet порты немесе PLC порты) үшін қолайлы. Сымсыз, 5G немесе Wi-Fi желісіне қосылған.

Егер 5G 5G LAN желісіне қолдау көрсетпесе (R16 дейін), PLC мен PLC контроллері арасындағы байланысты жүзеге асыруға болады. Дегенмен, бүкіл 5G желісі IP мекенжайына негізделген 3-деңгей протоколы болып табылады, ал терминал мекенжайы да IP мекенжайы болып табылады, ол 2-деңгейдегі деректерді қайта жіберуді қолдамайды. Үздіксіз байланысты жүзеге асыру үшін туннель орнату, өнеркәсіптік деңгей 2 протоколын туннельге инкапсуляциялау және оны тең ұшына жеткізу үшін екі жағынан AR (Access Router) қосылуы керек.

Бұл әдіс күрделілікті арттырып қана қоймайды, сонымен қатар шығындарды арттырады (AR маршрутизаторын сатып алу құны, AR маршрутизаторының конфигурациясының жұмыс күші және уақыт құны). Егер сіз мыңдаған сызықтары бар шеберхана туралы ойласаңыз, құны таңқаларлық болар еді.

5G LAN енгізілгеннен кейін 5G желісі 2-деңгей хаттамасын тікелей жіберуді қолдайды, сондықтан AR маршрутизаторлары енді қажет емес. Бұл ретте 5G желісі IP мекенжайлары жоқ терминалдар үшін маршруттарды ұсына алады, ал UPF терминалдардың MAC мекенжайларын тани алады. Бүкіл желі 2-деңгейде бір-бірімен байланыса алатын минималистік бір деңгейлі желіге айналады.

5G LAN желісінің қосу және ойнату мүмкіндігі тұтынушылардың бар желілерімен тамаша үйлеседі, тұтынушылардың бар желілеріне әсерін азайтады және күрделі жөндеу мен жаңартусыз көп шығындарды үнемдейді.

Макро тұрғыдан алғанда, 5G LAN - 5G және Ethernet технологиясы арасындағы ынтымақтастық. Болашақта Ethernet технологиясына негізделген TSN (time sensitive network) технологиясының дамуын 5G LAN көмегімен бөлуге болмайды.

Айта кету керек, 5G LAN парктің ішкі желісін салуға қолайлы болумен қатар, әртүрлі жерлерде филиалдарды қосу үшін кәсіпорындардың дәстүрлі бөлінген желілік желісіне қосымша ретінде де пайдаланылуы мүмкін.

5G LAN үшін модуль

Көріп отырғаныңыздай, 5G LAN - тік салалардағы 5G үшін маңызды инновациялық технология. Ол тұтынушыларға цифрлық түрлендіруді және жаңартуды жылдамдатуға көмектесу үшін күштірек 5G жеке желілік коммуникацияларды құра алады.

5G LAN желісін жақсырақ орналастыру үшін желілік жаңартулардан басқа, 5G модулін қолдау да қажет.

5G LAN технологиясының коммерциялық қону процесінде Unigroup Zhangrui саладағы алғашқы 5G R16 Ready базалық жолақты чип платформасын іске қосты — V516.

Осы платформаның негізінде Қытайдағы жетекші модуль өндірушісі Quectel 5G LAN технологиясын қолдайтын бірқатар 5G модульдерін сәтті әзірледі және RG500U, RG200U, RM500U және басқа LGA, M.2, Mini PCIe пакеттік модульдерін қоса, коммерцияланды. .