5G LAN چیست؟

نویسنده: Ulink Media

همه باید با 5G آشنا باشند ، که تکامل 4G و آخرین فناوری ارتباطات موبایل ما است.

برای LAN ، شما باید بیشتر با آن آشنا باشید. نام کامل آن شبکه محلی محلی یا LAN است. شبکه خانگی ما و همچنین شبکه در دفتر شرکت ها اساساً LAN است. با Wi-Fi بی سیم ، یک شبکه بی سیم (WLAN) است.

پس چرا می گویم 5G LAN جالب است؟

5G یک شبکه سلولی گسترده است ، در حالی که LAN یک شبکه داده کوچک منطقه است. به نظر می رسد این دو فناوری نامربوط است.

به عبارت دیگر ، 5G و LAN دو کلمه هستند که همه به طور جداگانه می شناسند. اما با هم ، کمی گیج کننده است. اینطور نیست؟

5G LAN ، دقیقاً چیست؟

در حقیقت ، 5G LAN ، به عبارت ساده ، استفاده از فناوری 5G برای ترمینال های "گروه" و "ساخت" برای تشکیل شبکه LAN است.

همه یک تلفن 5G دارند. وقتی از تلفن های 5G استفاده می کنید ، آیا متوجه شده اید که تلفن شما نمی تواند دوستان خود را جستجو کند حتی وقتی که در مجاورت نزدیک هستند (حتی چهره به چهره)؟ شما می توانید با یکدیگر ارتباط برقرار کنید زیرا داده ها تمام راه را به سمت سرورهای حامل یا ارائه دهنده خدمات اینترنتی خود می کنند.

برای ایستگاه های پایه ، تمام پایانه های تلفن همراه از یکدیگر جدا می شوند. این مبتنی بر ملاحظات امنیتی است ، تلفن ها از کانال های خاص خود استفاده می کنند ، با یکدیگر دخالت نمی کنند.

از طرف دیگر ، یک شبکه ترمینال (تلفن های همراه ، رایانه ها و غیره) را در یک منطقه با هم وصل می کند تا یک "گروه" تشکیل شود. این نه تنها انتقال داده بین یکدیگر را تسهیل می کند ، بلکه باعث می شود خروج اکسترانت نیز ذخیره شود.

در LAN ، پایانه ها می توانند بر اساس آدرس MAC خود ، یکدیگر را پیدا کنند و یکدیگر را پیدا کنند (ارتباط لایه 2). برای دسترسی به شبکه خارجی ، تنظیم یک روتر ، از طریق مکان IP ، می تواند به مسیریابی و خارج نیز برسد (ارتباط لایه 3).

همانطور که همه ما می دانیم ، "4G زندگی ما را تغییر خواهد داد و 5G جامعه ما را تغییر خواهد داد". به عنوان اصلی ترین فناوری ارتباطات موبایل در حال حاضر ، 5G مأموریت "اینترنت همه چیز و تحول دیجیتالی صدها خط و هزاران صنعت" را شانه می کند ، که باید به کاربران در صنایع عمودی در ارتباط باشد.

بنابراین ، 5G فقط نمی تواند هر ترمینال را به ابر وصل کند ، بلکه "اتصال مجاور" بین پایانه ها را نیز تحقق می بخشد.

بنابراین ، در استاندارد 3GPP R16 ، 5G LAN این ویژگی جدید را معرفی کرد.

اصول و ویژگی های 5G LAN

در یک شبکه 5G ، سرپرستان می توانند داده های موجود در پایگاه داده کاربر (عناصر شبکه UDM) را تغییر دهند ، یک قرارداد سرویس را با یک شماره UE مشخص امضا کنند و سپس آنها را به گروه های شبکه مجازی یکسان یا متفاوت (VN) تقسیم کنند.

پایگاه داده کاربر اطلاعات گروهی VN شماره VN و خط مشی های دسترسی را به عناصر شبکه مدیریت (SMF ، AMF ، PCF و غیره) از شبکه 5G هسته (5GC) ارائه می دهد. مدیریت NE این اطلاعات و قوانین سیاست را در LAN های مختلف ترکیب می کند. این یک شبکه 5G است.

5G LAN از ارتباطات لایه 2 (همان بخش شبکه ، دسترسی مستقیم به یکدیگر) و همچنین ارتباطات لایه 3 (در بخش های شبکه ، با کمک مسیریابی) پشتیبانی می کند. یک LAN 5G از Unicast و Multicast و Broadcast پشتیبانی می کند. به طور خلاصه ، حالت دسترسی متقابل بسیار انعطاف پذیر است و شبکه بسیار ساده است.

از نظر دامنه ، یک LAN 5G از ارتباط بین همان UPF (عنصر شبکه سمت رسانه ای شبکه هسته 5G) و UPF های مختلف پشتیبانی می کند. این امر به شکستن محدودیت فاصله فیزیکی بین پایانه ها (حتی پکن و شانگهای می تواند ارتباط برقرار کند).

به طور خاص ، شبکه های LAN 5G می توانند برای پلاگین و بازی و دسترسی متقابل به شبکه های داده موجود کاربران متصل شوند.

سناریوهای کاربردی و مزایای LAN 5G

5G LAN گروه بندی و اتصال بین پایانه های 5G مشخص را امکان پذیر می کند ، و باعث می شود تا ساخت شبکه LAN موبایل تر برای شرکت ها بسیار تسهیل شود. مطمئناً بسیاری از خوانندگان از آنها می پرسند ، آیا تحرک با فناوری Wi-Fi موجود امکان پذیر نیست؟ چرا نیاز به LAN 5G؟

نگران نباشید ، بیایید حرکت کنیم.

شبکه محلی که توسط 5G LAN فعال شده است می تواند به شرکت ها ، مدارس ، دولت ها و خانواده ها کمک کند تا با ترمینال ها در یک منطقه ارتباط برقرار کنند. این می تواند در شبکه اداری مورد استفاده قرار گیرد ، اما ارزش بیشتر آن در تحول محیط تولید پارک و تغییر شبکه اصلی شرکتهای تولیدی مانند تولید صنعتی ، پایانه های بندری و معادن انرژی نهفته است.

ما اکنون اینترنت صنعتی را تبلیغ می کنیم. ما معتقدیم که 5G می تواند دیجیتالی شدن صحنه های صنعتی را فعال کند زیرا 5G یک فناوری ارتباطی بی سیم عالی با پهنای باند بزرگ و تأخیر کم است ، که می تواند ارتباط بی سیم عوامل مختلف تولید را در صحنه های صنعتی تحقق بخشد.

به عنوان مثال از تولید صنعتی استفاده کنید. پیش از این ، به منظور اتوماسیون بهتر ، برای دستیابی به کنترل تجهیزات ، استفاده از فناوری "اتوبوس صنعتی". انواع مختلفی از این فناوری وجود دارد که می تواند به عنوان "در همه جا" توصیف شود.

بعداً ، با ظهور فناوری اترنت و IP ، این صنعت اجماع تشکیل داد ، همراه با تکامل اترنت ، "اترنت صنعتی" وجود دارد. امروز ، مهم نیست که پروتکل اتصال صنعتی چه کسی باشد ، اساساً مبتنی بر اترنت است.

بعداً ، شرکت های صنعتی دریافتند که اتصالات سیمی تحرک بیش از حد محدود - همیشه در پشت دستگاه "نوار" وجود دارد که مانع از حرکت آزاد می شود.

علاوه بر این ، حالت استقرار اتصال سیمی مشکل ساز است ، دوره ساخت و ساز طولانی است ، هزینه آن زیاد است. اگر مشکلی در تجهیزات یا کابل وجود داشته باشد ، جایگزینی نیز بسیار کند است. بنابراین ، صنعت شروع به فکر کردن در مورد معرفی فناوری ارتباطات بی سیم کرد.

در نتیجه ، Wi-Fi ، Bluetooth و سایر فناوری ها وارد میدان صنعتی شده اند.

بنابراین ، برای بازگشت به سؤال قبلی ، چرا 5G LAN در هنگام Wi-Fi وجود دارد؟

این دلیل است:

1. عملکرد شبکه های Wi-Fi (به ویژه Wi-Fi 4 و Wi-Fi 5) به اندازه 5G خوب نیست.

از نظر میزان انتقال و تأخیر ، 5G می تواند نیازهای روبات های صنعتی (کنترل دست ساز) ، بازرسی با کیفیت هوشمند (تشخیص تصویر پر سرعت) ، AGV (وسیله نقلیه لجستیک بدون سرنشین) و سایر سناریوها را برآورده کند.

از نظر پوشش ، 5G دارای پوشش بیشتری نسبت به Wi-Fi است و می تواند بهتر دانشگاه را پوشش دهد. توانایی 5G در جابجایی بین سلول ها نیز از Wi-Fi قوی تر است و این باعث می شود کاربران تجربه بهتری در شبکه داشته باشند.

2. هزینه های نگهداری شبکه Wi-Fi زیاد است.

برای ساخت یک شبکه Wi-Fi در یک پارک ، شرکت ها باید تجهیزات خود را سیم و خریداری کنند. تجهیزات مستهلک ، آسیب دیده و جایگزین می شوند ، اما توسط پرسنل ویژه نیز نگهداری می شوند. تن دستگاه های Wi-Fi وجود دارد و پیکربندی یک دردسر است.

5G متفاوت است. این دستگاه توسط اپراتورها ساخته و نگهداری می شود و توسط شرکتها اجاره می شود (Wi-Fi در مقابل 5G کمی شبیه به ساختن اتاق خود در مقابل محاسبات ابری است).

روی هم رفته ، 5G مقرون به صرفه تر خواهد بود.

3. 5G LAN عملکردهای قدرتمندتری دارد.

گروه بندی VN از یک LAN 5G قبلاً ذکر شد. علاوه بر جداسازی ارتباطات ، عملکرد مهم گروه بندی دستیابی به تمایز QoS (سطح خدمات) شبکه های مختلف است.

به عنوان مثال ، یک شرکت دارای یک شبکه اداری ، یک شبکه سیستم IT و یک شبکه OT است.

OT مخفف فناوری عملیاتی است. این شبکه ای است که محیط و تجهیزات صنعتی مانند لاتین ، بازوهای رباتیک ، سنسورها ، ابزار دقیق ، AGV ، سیستم های نظارت ، MES ، PLC و غیره را به هم متصل می کند.

شبکه های مختلف نیازهای عملکرد متفاوتی دارند. برخی به تأخیر کم نیاز دارند ، برخی به پهنای باند بالا نیاز دارند و برخی دیگر نیازهای کمتری دارند.

یک LAN 5G می تواند عملکرد مختلف شبکه را بر اساس گروه های مختلف VN تعریف کند. برخی از شرکت ها ، آن را "میکرو برش" می نامند.

4. 5G LAN مدیریت و امنیت آسانتر است.

همانطور که در بالا ذکر شد ، داده های امضای کاربر را می توان در 5G UDM NES از حامل ها برای گروه های گروه VN اصلاح کرد. بنابراین ، آیا ما باید هر بار که نیاز به تغییر اطلاعات گروهی از یک ترمینال (پیوستن ، حذف ، تغییر) به خدمات مشتری شرکت داشته باشیم؟

البته نه

در شبکه های 5G ، اپراتورها می توانند از طریق توسعه رابط ها ، اجازه اصلاح را به مدیران شبکه سازمانی باز کنند و امکان اصلاح سلف سرویس را فراهم کنند.

البته ، شرکت ها همچنین می توانند سیاست های شبکه خصوصی خود را با توجه به نیازهای خود تنظیم کنند.

هنگام برقراری اتصالات داده ، شرکتها می توانند مکانیسم های مجوز و احراز هویت را برای مدیریت دقیق گروه های VN تنظیم کنند. این امنیت بسیار قوی تر و راحت تر از Wi-Fi است.

یک مطالعه موردی از یک LAN 5G

بیایید از طریق یک مثال خاص شبکه ، به مزایای 5G LAN نگاهی بیندازیم.

اول از همه ، یک شرکت تولیدی ، کارگاه خود را ، خط تولید (یا تراش) دارد ، نیاز به اتصال پایان کنترل PLC و PLC از طریق شبکه دارد.

هر خط مونتاژ تجهیزات زیادی دارد ، همچنین مستقل است. نصب ماژول های 5G در هر دستگاه در خط مونتاژ ایده آل است. با این حال ، به نظر می رسد که در این مرحله کمی گران خواهد بود.

سپس ، معرفی دروازه صنعتی 5G یا 5G CPE می تواند عملکرد هزینه را بهبود بخشد. مناسب برای سیمی ، متصل به درگاه سیمی (درگاه اترنت یا درگاه PLC). مناسب برای بی سیم ، متصل به 5G یا Wi-Fi.

اگر 5G از 5G LAN (قبل از R16) پشتیبانی نکند ، می توان ارتباط بین کنترل کننده PLC و PLC را تحقق بخشید. با این حال ، کل شبکه 5G یک پروتکل لایه 3 است که به آدرس IP متکی است ، و آدرس ترمینال نیز یک آدرس IP است که از ارسال داده های لایه 2 پشتیبانی نمی کند. برای تحقق ارتباطات پایان به پایان ، برای ایجاد یک تونل ، باید یک AR (روتر دسترسی) از هر دو طرف اضافه شود ، پروتکل لایه 2 صنعتی را در تونل قرار دهد و آن را به انتهای همسالان برساند.

این روش نه تنها پیچیدگی را افزایش می دهد ، بلکه هزینه را افزایش می دهد (هزینه خرید روتر AR ، نیروی انسانی پیکربندی روتر و هزینه زمان). اگر به یک کارگاه با هزاران خط فکر می کنید ، هزینه آن حیرت انگیز خواهد بود.

پس از معرفی 5G LAN ، شبکه 5G از انتقال مستقیم پروتکل لایه 2 پشتیبانی می کند ، بنابراین دیگر روترهای AR نیازی به آن ندارند. در عین حال ، شبکه 5G می تواند مسیرهایی را برای پایانه های بدون آدرس IP فراهم کند و UPF می تواند آدرس های MAC پایانه ها را تشخیص دهد. کل شبکه به یک شبکه تک لایه مینیمالیستی تبدیل می شود که می تواند در لایه 2 با یکدیگر ارتباط برقرار کند.

قابلیت پلاگین و بازی 5G LAN می تواند کاملاً خود را با شبکه های موجود مشتریان ادغام کند ، تأثیر آن را بر روی شبکه های موجود مشتریان کاهش دهد و هزینه های زیادی را بدون نوسازی و به روزرسانی شدید پس انداز کند.

از منظر کلان ، 5G LAN همکاری بین فناوری 5G و اترنت است. در آینده ، توسعه فناوری TSN (شبکه حساس به زمان) بر اساس فناوری اترنت نمی تواند از کمک LAN 5G جدا شود.

شایان ذکر است که 5G LAN علاوه بر اینکه به ساخت شبکه داخلی پارک نیز کمک می کند ، می تواند به عنوان مکمل شبکه سنتی خطی از شرکتها برای اتصال شاخه ها در مکان های مختلف استفاده شود.

ماژول برای LAN 5G

همانطور که مشاهده می کنید ، 5G LAN یک فناوری نوآورانه مهم برای 5G در صنایع عمودی است. این می تواند ارتباطات شبکه خصوصی 5G قوی تر ایجاد کند تا به مشتریان کمک کند تا تحول و به روزرسانی دیجیتالی خود را تسریع کنند.

به منظور استقرار بهتر 5G LAN ، علاوه بر ارتقاء جانبی شبکه ، پشتیبانی از ماژول 5G نیز لازم است.

در فرآیند فرود تجاری 5G LAN ، Unigroup Zhangrui اولین پلت فرم تراشه Base Band Band Band Bane Base - V516 را راه اندازی کرد.

بر اساس این پلتفرم ، Quectel ، تولید کننده پیشرو در ماژول در چین ، تعدادی از ماژول های 5G را که از فناوری 5G LAN پشتیبانی می کند ، با موفقیت توسعه داده است ، و از جمله RG500U ، RG200U ، RM500U و سایر ماژول های LGA ، M.2 ، Mini PCIE تجاری شده است.