到底什么是5G LAN?
2022/12/09
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??今天这篇文章,我们来聊聊5G LAN。
??各人若是对通讯技术稍有相识的话,就会发现,5G LAN其实是一个很有意思的概想。
??对于5G,各人应该都很熟悉,它是4G 的演进,也是目前我们最新的移动通讯技术。
??而对于LAN,各人应该更熟悉。它的全称是local area network,也就是局域网。我们家里的网络,还有在公司办公室的网络,根基都是LAN。带有无线Wi-Fi的,就是Wireless LAN(WLAN)。
??那么,我为什么会说5G LAN很有意思呢?
??由于,5G是一个广覆盖的蜂窝通讯网络,而LAN是一个幼领域的区域数据通讯网络。两种技术,看上去并无关系。
??换句话说,5G和LAN这两个词,分隔各人都意识。但合在一路后,就让人有点懵逼。不是吗?
??一、5G LAN,到底是个啥东东?
??其实,5GLAN单一来说,就是利用5G技术,将终端进杏装分组”、“建群”,组成一个LAN网络。
??各人都有5G手机。在使用5G手机的时辰,你们有没有发现,即便你和伴侣离得再近(哪怕面对面),你的手机都是无法搜索到对方的。你之所以能够对方进行通讯,是由于数据流到了运营商或者互联网服务商的服务器,绕了一圈。
??对于基站来说,所有的手机终端之间,都是“隔离”的。这是基于安全的思考,手机各自使用各自的信路,互不滋扰。
??而LAN呢,是将区域内的终端(手机、电脑等)衔接在一路,造成“群组”。这既方便了相互之间的数据传输,也节俭了表网出口。
??在LAN中,终端相互之间通过MAC地址能够选址,就找到对方(层二通讯)。出入表网的话,架设一个路由器,通过IP选址,也能够实现路由出入(层三通讯)。
??我们都知路,“4G扭转生涯,5G扭转社会”。作为目前最主流的移动通讯技术,5G肩负了“万物互联,助力百行千业数字化转型”的使命,必要援手垂直行业的用户买通衔接。
??那么,5G就不能只买通每个终端到云的衔接,还要实现终端与终端之间的“就近衔接”。
??所以,在3GPP R16尺度中,就推出了5G LAN这个新个性职能。
??二、5G LAN的道理与特点
??在5G网络里,治理者能够批改用户数据库(UDM网元)中的数据,对指定的终端(UE)号码进行业务签约,从而把它们分入一样或分歧的VN Group(Virtual Network Group,虚构网络群组)。
??用户数据库会向5G主题网(5GC)的治理网元(SMF、AMF、PCF等)提供终端号码的VN群组信息,以及接见战术。治理网元基于这些信息和战术规定,将它们组成了分歧的LAN。这就是5G LAN。
5G LAN网络架构示意图
??5G LAN支持层二通讯(一样网段,相互直接接见),也支持层三通讯(跨网段,借助路由)。5G LAN支持单播,也支持组播和广播。单一来说,就是相互接见方式极度矫捷,组网也极度单一。
??从领域来看,5G LAN既支持统一个UPF(5G主题网的媒面子网元)下的相互通讯,也支持分歧UPF下的相互通讯。这蹬宗突破了终端之间的物理距离限度(甚至北京和上海都能通讯)。
??出格沉要的一点,5G LAN成立的网络,能够与用户现有的数据网络进行衔接,从而实现即插即用、相互接见。
??三、5G LAN的利用场景和优势
??5G LAN实现了指定5G终端之间的分组和衔接,大风雅便了企业构建更具移动性的LAN网络。好多读者注定会问,现有的Wi-Fi技术,不是已经能够实现移动性了吗?为什么还必要5G LAN?
??别急,让我们持续往下看。
??5G LAN实现的本地组网,能够援试祗业、学堂、当局、家庭蹬酌户更好地进行区域领域内的终端互联互通。它能够用于办公网络,但是,它更大的价值,在于对园区出产环境的刷新,对工业造作、港口船埠、能源矿山等出产型企业基层网络的刷新。
??我们此刻都在推动工业互联网,以为5G可能赋能行业场景的数字化,就是由于5G占有大带宽、低时延等特点,是杰出的无线通讯技术,能够实现工业场景各个出产身分的无线衔接。
??以工业造作为例。以前,为了更好地进行自动化,实现设备节造,选取的是“工业总线”技术。这种技术有好多类型,可谓“五花八门”。
??后来,随着以太网和IP技术的出现,工业界形成了共识,一路向以太网演进,就有了“工业以太网”。此刻,不论谁家的工业互联和谈,根基都是基于以太网的。
??再后来,工业企业发现,有线衔接对移动性有太多的限度——设备后面总要留一个“辫子”,故障了自由移动。
??并且,有线衔接部署方式比力麻烦,工期长,成本高。一旦设备或线缆出现问题,更换也很耽失事。所以,工业界起头思考,引入无线通讯技术。
??因而,Wi-Fi、蓝牙等技术,就进入了工业领域。
??那么,回到前面的问题,既然有Wi-Fi,为什么要5G LAN?
??原因如下:
??一、Wi-Fi网络(尤其是Wi-Fi 4、Wi-Fi 5)的机能不如5G。
??传输速度、时延等方面,5G能更好地满足工业机械人(机械臂节造)、智能质检(高速图像鉴别)、AGV(无人物流幼车)等场景的需要。
??覆盖领域方面,5G的覆盖领域比Wi-Fi更大,能够更好地覆盖园区。5G的幼区间切换能力,也比Wi-Fi更强,能够给用户带来更好的网络履历。
??二、Wi-Fi网络守护成本高。
??企业建设园区Wi-Fi网络,必要自己布线,自己买设备。设备有折旧、有败坏、有更新换代,还要专人守护。海量的Wi-Fi设备,配置也很麻烦。
??5G不一样。它是由运营商掌管建设和守护的,企业属于租用(Wi-Fi对比5G,有点像自建机房对比云推算)。
??综合来看,5G会越发划算。
??三、5G LAN的职能越发壮大。
??前面提到5G LAN的VN分组。分组除了隔离通讯之表,更沉要的一个作用,是实现分歧网络的QoS(服务等级)差距化。
??举例来说,企业内部有办公网络、IT系统网络、OT网络等。
??OT就是Operational Technology,运营技术(操作技术)。其实就是衔接工业环境和设备的网络,例如车床、机械臂、传感器、仪器仪表、AGV、监控系统、MES、PLC等。
??分歧的网络,对机能要求不一样,有的必要时延低,有的必要带宽大,有的则没有那么多要求。
??5G LAN在分组的基础上,能够针对分歧的VN分组,界说分歧的网络机能。有的企业,将其称为“微切片”。
??四、5G LAN容易治理,且安全性更强。
??前面我们提到能够在运营商的5G UDM网元中批改用户签约数据,对用户进行VN分组。那么,难路我们每次必要调换一个终端的分组信息(参与、删除、更改),都要找运营商客服吗?
??当然不用。
??运营商5G网络能够通过开发接口的方式,将批改权限盛开给企业网络治理者,实现自主批改。
??当然,企业还能够凭据自己的必要,设置自己的专网战术。
??在成立数据衔接时,企业还能够设置授权和认证机造,对VN分组进行严格治理。这个安全性,比Wi-Fi壮大了好多,也方便了好多。
??四、5G LAN的案例分析
??接下来,我们通过一个具体的组网案例,来看看5G LAN到底有什么益处。
??首先,一家造作型企业,有自己的车间、出产线(或车床),必要通过网络,将PLC和PLC节造端衔接起来。
??每条流水线有好多的设备,也是独立的。将流水线的每个设备都装置5G模组,这是比力梦想的状态。但是,现阶段用度如同会有点贵。
??那么,我们引入5G工业网关,或者5G CPE,能够提升性价比。适合用有线的,衔接有线端口(以太网口、或PLC端口)。适合用无线的,衔接5G或Wi-Fi。
??若是5G不支持5G LAN(R16之前),实现PLC和PLC节造器之间的衔接,也是能够的。但是,整个5G网络是依附IP寻址的三层和谈,终端地址也是IP地址,不支持二层数据转发。为了实现端到端通讯,就必须在双方各加一个AR(Access Router,接入路由器),成立一个隧路,把工业二层和谈封装在隧路里,带到对端。
??这种方式,不仅增长复杂度,也增长了成本(AR路由器采办成本、AR路由器配置的人力和功夫成本)。试想一下,若是车间有几千条流水线,那么这个成本将会极度惊人。
??引入5G LAN之后,5G网络支持直接传输二层和谈,就不再必要AR路由器了。同时,5G网络可以为没有IP地址的终端提供路由,UPF能够鉴别终端的MAC地址,整个网络造成了极简的单层网络,相互之间进行层二通讯。
??5G LAN的即插即用能力,能够美满地将自己与客户现有网络进行融合,削减了对客户现有网络的影响,不必要费劲刷新升级,能够节约大量成本。
??从宏观上来看,5G LAN是5G与以太网技术的合作。未来,基于以太网技术发展的TSN(功夫敏感网络)技术,也离不开5G LAN的助力。
??值得一提的是,5G LAN除了有利于建设园区内部网络之表,还能够作为企业传统专线网络的补充,衔接异地的分支机构。
??五、5G LAN的模组
??正如各人所见,5G LAN是5G在垂直行业落地的一个沉要创新技术。它能够建设更壮大的5G专网通讯,援手客户加快数字化转型升级。
??想要更好地部署5G LAN,除了网络侧升级之表,还必要5G模组的支持。
??在5G LAN技术商用落地的过程中,永利yl23455基于紫光展锐首款5G R16 Ready基带芯片平台——V516设计了NE16U-CN模组,它是专为大带宽,高靠得住,低时延利用场景设计的5G R16模组。选取M.2尺度封装,满足国内四大运营商频段需要,能助力客户产品急剧向5G R16方向迭代。产品具备支持5G LAN/CAG/5G网络多切片、99.99%靠得住性、ms级空口时延、1us高精度5G网络授时等3GPP R16关键个性,满足智能电网差动;ぁ⒐ひ翟熳鞲呔然岛献鳌⒉执⑽锪鞫喑敌恢滦幸祷鸺毙枰。
某驰名企业厂区内装置的5G设备
??在某汽车品牌、某大学智慧楼宇、某工业企业柔性工厂等项目,5G LAN也都实现了成功落地。未来,5G LAN会更多地呈此刻永利yl23455视野中,赋能国内数十万个园区的数字化刷新。
??工业互联网是第四次工业革命的基石,像5G LAN这样的5G专网技术创新,对工业领域全面走向数字化、网络化、智能化,拥有沉要的意思。
??随着5G R17版本的冻结,我们逐步迎来了5G-Advanced时期。新的杰出还在持续,新的技术创新,也在不休出现。
??日积月累的创新,终于会引领人类走向“万物智联”。让我们拭目以待!