ما هي LAN 5G؟

المؤلف: Ulink Media

يجب أن يكون الجميع على دراية بـ 5G ، وهو تطور 4G وأحدث تقنيات الاتصالات المتنقلة.

بالنسبة للشبكة المحلية ، يجب أن تكون أكثر دراية به. اسمها الكامل هو شبكة المنطقة المحلية ، أو LAN. إن شبكتنا المنزلية ، وكذلك الشبكة في مكتب الشركات ، هي في الأساس LAN. مع شبكة Wi-Fi اللاسلكية ، إنها LAN اللاسلكية (WLAN).

فلماذا أقول أن 5G LAN مثيرة للاهتمام؟

5G هي شبكة خلوية واسعة ، في حين أن شبكة LAN هي شبكة بيانات صغيرة. التقنيتين تبدو غير ذات صلة.

وبعبارة أخرى ، 5G و LAN هي كلمتين يعرفهما الجميع بشكل منفصل. ولكن معا ، إنه مربك بعض الشيء. أليس كذلك؟

5G LAN ، ما هو بالضبط؟

في الواقع ، فإن 5G LAN ، بعبارة ذلك ببساطة ، هي استخدام تقنية 5G لمحطات "المجموعة" و "البناء" لتشكيل شبكة LAN.

كل شخص لديه هاتف 5G. عندما تستخدم هواتف 5G ، هل لاحظت أن هاتفك لا يمكنه البحث عن أصدقائك حتى عندما يكونون على مقربة (حتى وجهاً لوجه)؟ يمكنك التواصل مع بعضها البعض لأن البيانات تتدفق على طول الطريق إلى خوادم شركة النقل أو مزود خدمة الإنترنت.

بالنسبة للمحطات الأساسية ، يتم "عزل" جميع المحطات المحمولة من بعضها البعض. يعتمد هذا على اعتبارات الأمن ، والهواتف تستخدم قنواتها الخاصة ، لا تتداخل مع بعضها البعض.

من ناحية أخرى ، تقوم LAN بتوصيل المحطات (الهواتف المحمولة ، وأجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك) في منطقة معًا لتشكيل "مجموعة". هذا لا يسهل فقط نقل البيانات بين بعضها البعض ، ولكن أيضا يحفظ مخرج extranet.

في الشبكة المحلية ، يمكن للمحطات تحديد موقع بعضها البعض بناءً على عناوين MAC الخاصة بها والعثور على بعضها البعض (اتصال الطبقة 2). للوصول إلى الشبكة الخارجية ، يمكن إعداد جهاز توجيه ، من خلال موقع IP ، أيضًا تحقيق التوجيه داخل وخارج (اتصالات الطبقة 3).

كما نعلم جميعًا ، "سوف يغير 4G حياتنا ، وسوف يغير 5G مجتمعنا". باعتبارها أكثر تقنية الاتصالات المحمولة السائدة في الوقت الحالي ، فإن 5G تعطي مهمة "إنترنت كل شيء والتحول الرقمي لمئات الخطوط والآلاف من الصناعات" ، والتي تحتاج إلى مساعدة المستخدمين في الصناعات الرأسية على التواصل.

لذلك ، لا يمكن لـ 5G توصيل كل محطة فقط بالسحابة ، ولكن أيضًا تدرك أيضًا "الاتصال القريب" بين المحطات.

لذلك ، في 3GPP R16 Standard ، قدمت 5G LAN هذه الميزة الجديدة.

مبادئ وخصائص 5G LAN

في شبكة 5G ، يمكن للمسؤولين تعديل البيانات في قاعدة بيانات المستخدم (عناصر شبكة UDM) ، وتوقيع عقد خدمة مع رقم UE محدد ، ثم يقسمها إلى نفس أو مجموعات الشبكة الافتراضية المختلفة (VN).

توفر قاعدة بيانات المستخدم معلومات مجموعة FN Terminal VN وسياسات الوصول إلى عناصر شبكة الإدارة (SMF ، AMF ، PCF ، إلخ) للشبكة الأساسية 5G (5GC). تجمع الإدارة NE بين هذه المعلومات وقواعد السياسة في شبكات شبكية مختلفة. هذه هي LAN 5G.

تدعم شبكة LAN 5G اتصالات الطبقة 2 (نفس قطاع الشبكة ، والوصول المباشر إلى بعضها البعض) وكذلك اتصال الطبقة 3 (عبر قطاعات الشبكة ، بمساعدة التوجيه). تدعم LAN 5G UNACAST وكذلك البث المتعدد والبث. باختصار ، وضع الوصول المتبادل مرن للغاية ، والشبكات بسيطة للغاية.

من حيث النطاق ، تدعم LAN 5G التواصل بين نفس عنصر الشبكة الجانبية لشبكة 5G Core) و UPFs المختلفة. هذا بمثابة كسر الحد الأقصى للمسافة المادية بين المحطات (حتى بكين وشنغهاي يمكن أن يتواصلوا).

على وجه الخصوص ، يمكن لشبكات LAN 5G الاتصال بشبكات البيانات الحالية للمستخدمين للقابس والتشغيل والوصول المتبادل.

سيناريوهات التطبيق ومزايا 5G LAN

تتيح 5G LAN التجميع والاتصال بين محطات 5G المحددة ، مما يسهل بشكل كبير بناء شبكة LAN أكثر للجوال للمؤسسات. من المؤكد أن العديد من القراء سيسألون ، أليس من الممكن التنقل بالفعل مع تقنية Wi-Fi الحالية؟ لماذا الحاجة إلى LAN 5G؟

لا تقلق ، دعنا ننتقل.

يمكن للشبكات المحلية التي تمكّنها 5G LAN مساعدة المؤسسات والمدارس والحكومات والأسر على التواصل بشكل أفضل مع المحطات في المنطقة. يمكن استخدامه في شبكة Office ، لكن قيمته الأكبر تكمن في تحويل بيئة الإنتاج في الحديقة وتحول الشبكة الأساسية لمؤسسات الإنتاج مثل التصنيع الصناعي ومحطات الموانئ ومناجم الطاقة.

نحن الآن نشجع الإنترنت الصناعي. نعتقد أن 5G يمكنه تمكين رقمنة المشاهد الصناعية لأن 5G هي تقنية اتصال لاسلكية ممتازة ذات عرض ترددي كبير وتأخير منخفض ، والتي يمكن أن تحقق الاتصال اللاسلكي للعوامل الإنتاجية المختلفة في المشاهد الصناعية.

خذ التصنيع الصناعي ، على سبيل المثال. في السابق ، من أجل تحسين الأتمتة ، لتحقيق التحكم في المعدات ، فإن استخدام تقنية "الحافلة الصناعية". هناك العديد من أنواع هذه التكنولوجيا ، والتي يمكن وصفها بأنها "في كل مكان".

في وقت لاحق ، مع ظهور تكنولوجيا Ethernet و IP ، شكلت الصناعة إجماعًا ، إلى جانب تطور Ethernet ، هناك "Ethernet الصناعي". اليوم ، بغض النظر عن بروتوكول الترابط الصناعي ، يعتمد بشكل أساسي على Ethernet.

في وقت لاحق ، وجدت الشركات الصناعية أن Wired Connections محدودة أكثر من اللازم - كان هناك دائمًا "جديلة" في الجزء الخلفي من الجهاز الذي منع حرية الحركة.

علاوة على ذلك ، فإن وضع نشر الاتصال السلكي أكثر إزعاجًا ، وفترة البناء طويلة ، تكون التكلفة مرتفعة. إذا كانت هناك مشكلة في المعدات أو الكابل ، فإن الاستبدال هو أيضًا بطيء جدًا. لذلك ، بدأت الصناعة في التفكير في تقديم تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية.

نتيجة لذلك ، دخلت Wi-Fi و Bluetooth وغيرها من التقنيات إلى المجال الصناعي.

لذلك ، للعودة إلى السؤال السابق ، لماذا 5G LAN عندما يكون هناك Wi-Fi؟

هذا هو السبب:

1. أداء شبكات Wi-Fi (وخاصة Wi-Fi 4 و Wi-Fi 5) ليس جيدًا مثل 5G.

فيما يتعلق بمعدل الإرسال والتأخير ، يمكن لـ 5G تلبية احتياجات الروبوتات الصناعية (التحكم في المعالج) بشكل أفضل ، وفحص الجودة الذكي (التعرف على الصور عالية السرعة) ، و AGV (مركبة لوجستية بدون طيار) وغيرها من السيناريوهات.

فيما يتعلق بالتغطية ، لدى 5G منطقة تغطية أكبر من Wi-Fi ويمكنها تغطية الحرم الجامعي بشكل أفضل. إن قدرة 5G على التبديل بين الخلايا أقوى أيضًا من Wi-Fi ، والتي ستجلب للمستخدمين تجربة شبكة أفضل.

2. تكاليف صيانة شبكة Wi-Fi مرتفعة.

لإنشاء شبكة Wi-Fi في حديقة ، تحتاج الشركات إلى توصيل المعدات الخاصة بها وشراء معداتها الخاصة. يتم انخفاض معدلات المعدات وتلفها واستبدالها ، ولكن يحتفظ بها أيضًا موظفون خاصون. هناك الكثير من أجهزة Wi-Fi ، والتكوين هو متاعب.

5G مختلف. تم بناؤه وصيانته من قبل المشغلين واستئجارهم من قبل المؤسسات (Wi-Fi مقابل 5G يشبه إلى حد ما بناء غرفتك الخاصة مقابل الحوسبة السحابية).

مجتمعة ، سيكون 5G أكثر فعالية من حيث التكلفة.

3. 5G LAN لديها وظائف أكثر قوة.

تم ذكر مجموعة VN من LAN 5G في وقت سابق. بالإضافة إلى عزل الاتصال ، تتمثل وظيفة التجميع الأكثر أهمية في تحقيق تمايز جودة الخدمة (مستوى الخدمة) للشبكات المختلفة.

على سبيل المثال ، لدى المؤسسة شبكة مكتب وشبكة نظام تكنولوجيا المعلومات وشبكة OT.

OT تعني التكنولوجيا التشغيلية. إنها شبكة تربط البيئة والمعدات الصناعية ، مثل المخارط ، والأسلحة الآلية ، وأجهزة الاستشعار ، والأجهزة ، وأجهزة AGV ، وأنظمة المراقبة ، والموارد البشرية ، و PLCs ، إلخ.

شبكات مختلفة لها متطلبات أداء مختلفة. يتطلب البعض زمن انتقال منخفض ، ويتطلب البعض عرض النطاق الترددي العالي ، والبعض الآخر لديه متطلبات أقل.

يمكن لشبكة LAN 5G تحديد أداء شبكة مختلفة استنادًا إلى مجموعات VN المختلفة. بعض المؤسسات ، وتسمى "شريحة صغيرة".

4. 5G LAN أسهل في إدارة وأكثر أمانًا.

كما ذكر أعلاه ، يمكن تعديل بيانات توقيع المستخدم في 5G UDM NES من شركات النقل إلى مستخدمي المجموعة في مجموعات VN. لذلك ، هل يتعين علينا الذهاب إلى خدمة عملاء الناقل في كل مرة نحتاج فيها إلى تغيير معلومات المجموعة الخاصة بمحطة (انضمام ، حذف ، تغيير)؟

بالطبع لا.

في شبكات 5G ، يمكن للمشغلين فتح إذن التعديل لمسؤولي شبكة المؤسسات من خلال تطوير واجهات ، مما يتيح تعديل الخدمة الذاتية.

بالطبع ، يمكن للمؤسسات أيضًا تعيين سياسات الشبكة الخاصة الخاصة بها وفقًا لاحتياجاتها الخاصة.

عند إنشاء اتصالات البيانات ، يمكن للمؤسسات تعيين آليات التفويض والمصادقة لإدارة مجموعات VN بدقة. هذا الأمن أقوى بكثير وأكثر ملاءمة من Wi-Fi.

دراسة حالة لشبكة LAN 5G

دعنا نلقي نظرة على فوائد LAN 5G من خلال مثال على التواصل المحدد.

بادئ ذي بدء ، فإن مؤسسة التصنيع ، لديها ورشة عمل خاصة بها أو خط إنتاج (أو مخرطة) ، تحتاج إلى توصيل نهاية التحكم في PLC و PLC عبر الشبكة.

كل خط تجميع لديه الكثير من المعدات ، أيضا مستقلة. من المثالي تثبيت وحدات 5G على كل جهاز في خط التجميع. ومع ذلك ، يبدو أنه سيكون مكلفًا بعض الشيء في هذه المرحلة.

بعد ذلك ، يمكن أن يؤدي إدخال بوابة 5G الصناعية ، أو 5G CPE ، إلى تحسين أداء التكلفة. مناسبة للمنفذ السلكي ، متصل بالمنفذ السلكي (منفذ Ethernet ، أو منفذ PLC). مناسب للاسلكي ، متصل بـ 5G أو Wi-Fi.

إذا كان 5G لا يدعم 5G LAN (قبل R16) ، فمن الممكن أيضًا إدراك العلاقة بين PLC ووحدة التحكم PLC. ومع ذلك ، فإن شبكة 5G بأكملها هي بروتوكول طبقة 3 يعتمد على عنوان IP ، وعنوان المحطة هو أيضًا عنوان IP ، والذي لا يدعم إعادة توجيه بيانات الطبقة 2. من أجل تحقيق التواصل الشامل ، يجب إضافة AR (جهاز توجيه الوصول) على كلا الجانبين لإنشاء نفق ، وتغليف بروتوكول الطبقة الصناعية 2 في النفق ، وإحضاره إلى نهاية النظير.

لا تزيد هذه الطريقة من التعقيد فحسب ، بل تزيد أيضًا من التكلفة (تكلفة شراء جهاز التوجيه AR ، وتكوين جهاز التوجيه AR وتكلفة الوقت). إذا كنت تفكر في ورشة عمل مع آلاف الخطوط ، فستكون التكلفة مذهلة.

بعد إدخال 5G LAN ، تدعم شبكة 5G النقل المباشر لبروتوكول الطبقة 2 ، لذلك لم تعد هناك حاجة إلى أجهزة التوجيه AR. في الوقت نفسه ، يمكن لشبكة 5G توفير طرق للأطراف بدون عناوين IP ، ويمكن لـ UPF التعرف على عناوين MAC للمحطات. تصبح الشبكة بأكملها شبكة طبقة واحدة الحد الأدنى ، والتي يمكن أن تتواصل مع بعضها البعض في الطبقة 2.

يمكن أن تدمج إمكانية التوصيل والتشغيل لـ 5G LAN نفسها تمامًا مع الشبكات الحالية للعملاء ، مما يقلل من التأثير على الشبكات الحالية للعملاء ، وتوفير الكثير من التكاليف دون تجديد وترقية شاقة.

من منظور الكلي ، 5G LAN هو تعاون بين 5G وتكنولوجيا Ethernet. في المستقبل ، لا يمكن فصل تقنية TSN (الشبكة الحساسة للوقت) القائمة على تقنية Ethernet عن مساعدة LAN 5G.

تجدر الإشارة إلى أن LAN 5G ، بالإضافة إلى كونها مواتية لبناء الشبكة الداخلية للحديقة ، يمكن أيضًا استخدامها كملحق لشبكة الخط المخصصة التقليدية للمؤسسات لتوصيل الفروع في أماكن مختلفة.

الوحدة النمطية لـ 5G LAN

كما ترون ، تعد 5G LAN تقنية مبتكرة مهمة لـ 5G في الصناعات الرأسية. يمكن أن تبني اتصالات شبكة خاصة أقوى 5G لمساعدة العملاء على تسريع تحولهم الرقمي والترقية.

من أجل نشر LAN 5G بشكل أفضل ، بالإضافة إلى ترقيات جانب الشبكة ، هناك حاجة أيضًا إلى دعم وحدة 5G.

في عملية الهبوط التجاري لتكنولوجيا LAN 5G ، أطلقت unigroup Zhangrui أول منصة رقاقة Baseband Base Base Base -Base -Base - V516.

استنادًا إلى هذه المنصة ، نجحت Quectel ، الشركة الرائدة في مجال المصنعين للوحدة النمطية في الصين ، إلى تطوير عدد من وحدات 5G التي تدعم تقنية LAN 5G ، وتم تسويقها ، بما في ذلك وحدات حزمة PCIE RG500U و RG200U و RM500U و LGA ، M.2 ، MINI PCIE.