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到底什么是5GLAN?

2022-11-04 14:10:55   来源:IT之家  阅读量:9700      分享 分享到搜狐微博 分享到网易微博

今天,在这篇文章中,我们来谈谈5G局域网。

如果你懂一点通信技术,你会发现5G局域网其实是一个很有意思的概念。

大家应该对5G比较熟悉,它是4G的演进,也是我们最新的移动通信技术。

至于兰,大家应该比较熟悉吧它的全称是局域网,即局域网我们家的网络和公司办公室的网络基本都是局域网无线局域网就是有无线Wi—Fi的那种

那么,为什么我说5G局域网很有意思呢。

因为5G是蜂窝通信网络,覆盖范围广,而LAN是小区域数据通信网络这两种技术似乎没有任何关系

换句话说,5G和LAN是大家分别认识的两个词但是放在一起就让人有点不知所措了不是吗

兰,这到底是什么。

其实5G局域网,简单来说就是用5G技术把终端组群起来,组成一个局域网络。

每个人都有一部5G手机在使用5G手机的时候,你有没有发现,即使和朋友很亲近,手机也无法搜索到对方之所以可以互通,是因为数据流向运营商或者互联网服务商的服务器,周而复始

对于基站来说,所有的移动终端都是隔离的这是基于安全考虑手机各用各的渠道,互不干扰

而局域网则将区域内的终端连接在一起,成为一个群这样既方便了彼此之间的数据传输,又节省了外网的出口

在局域网中,终端可以通过MAC地址相互寻址,因此它们可以找到彼此如果要接入外网,设置路由器,通过IP地址选择,也可以实现路由接入

众所周知,4G改变生活,5G改变社会目前,5G作为最主流的移动通信技术,肩负着连接一切,助力百商数字化转型的使命,需要帮助垂直行业的用户打通连接

那么,5G不仅可以将各个终端连接到云端,还可以实现终端之间的就近连接。

因此,在3GPP R16标准中,引入了新特征5G LAN。

原理与5G兰的特色

在5G网络中,管理员可以修改用户数据库中的数据,为指定的终端号码签署服务,然后将它们划分到相同或不同的VN组。

用户数据库将向管理网元提供终端号码和接入策略的VN组信息)的5G核心网基于这些信息和策略规则,管理网络元件形成不同的局域网这是5G局域网

5G局域网网络架构示意图

5G LAN支持第二层通信和第三层通信(跨网段,通过路由的方式)5G局域网支持单播,组播和广播简单来说,相互访问非常灵活,联网非常简单

在范围上,5G LAN既支持同一UPF下的通信,也支持不同UPF下的通信这相当于打破了终端之间的物理距离限制(连北京上海都可以互通)

特别是5G局域网建立的网络可以与用户现有的数据网络连接,实现即插即用,相互访问。

5g局域网的应用场景和优势

5G局域网实现了指定5G终端之间的分组和连接,极大地方便了企业构建更具移动性的局域网网络很多读者肯定会问,现有的Wi—Fi技术不是已经可以实现移动性了吗为什么还需要5G局域网

别急,我们继续往下看。

5G局域网实现的本地组网,可以帮助企业,学校,政府,家庭等用户更好地互联区域内的终端可用于办公网络,但其更大的价值在于园区生产环境的改造和工业制造,港口码头,能源矿山等生产企业基层网络的改造

现在我们都在推动工业互联网,认为5G可以使工业场景数字化,因为5G具有大带宽,低时延的特点,是一种优秀的无线通信技术,可以实现工业场景中各种生产要素的无线连接。

以工业制造为例过去,为了实现更好的自动化和设备控制,采用了工业总线技术这种技术的种类很多,可以用五花八门来形容

后来伴随着以太网和IP技术的出现,业界达成共识,一起向以太网演进,产生了工业以太网现在无论是谁的工业互联协议,基本都是基于以太网的

后来工业企业发现,有线连接对移动性的限制太多——设备后面总有一条辫子,阻碍了自由移动。

而且有线连接部署方式麻烦,建设周期长,成本高一旦设备或者线缆出现问题,更换也是很耽误的因此,业界开始考虑引入无线通信技术

因此,Wi—Fi,蓝牙等技术进入了工业领域。

所以,回到之前的问题,既然有Wi—Fi,为什么还需要5G局域网。

原因如下:

第一,Wi—Fi网络性能不如5G。

在传输速率和时延方面,5G更能满足工业机器人,智能质检(高速图像识别),AGV(无人物流小车)等场景的需求。

在覆盖范围上,5G的覆盖范围比Wi—Fi更大,可以更好的覆盖园区5G的小区间切换能力也比Wi—Fi更强,可以给用户带来更好的网络体验

第二,Wi—Fi网络维护成本高。

要在企业园区建立Wi—Fi网络,你需要自己布线和购买设备设备折旧,损坏,更新,需要特殊维护海量Wi—Fi设备,配置也很麻烦

5G不一样由运营商建设维护,企业租赁

总体来说,5G的性价比会更高。

第三,5G局域网的功能更强大。

前面提到的5G局域网的VN包分组除了隔离通信外,更重要的作用是实现不同网络的QoS区分

比如有办公网,IT系统网,OT网等。

是OT运营技术,运营技术实际上是连接工业环境和设备的网络,如车床,机械臂,传感器,仪表,AGV,监控系统,MES,PLC等

不同的网络有不同的性能要求,有的需要低延迟,有的需要大带宽,有的没有那么多要求。

在分组的基础上,5G LAN可以为不同的VN分组定义不同的网络性能有企业称之为微切片

4.5G局域网更易管理,更安全。

当然不是。

运营商的5G网络可以通过开发接口向企业网管开放修改权限,实现自助修改。

当然,企业也可以根据自己的需求制定自己的专网策略。

在建立数据连接时,企业还可以设置授权和认证机制,严格管理VN分组这种安全性比Wi—Fi强大和方便得多

对兰的个案分析

接下来,我们通过一个具体的组网案例来看看5G局域网的好处。

首先,一个制造企业,有自己的车间和生产线,需要通过网络连接PLC和PLC控制终端。

每条流水线都有很多设备,都是独立的把5G模块安装在流水线的每一个设备上,是一种理想的状态不过现阶段费用似乎有点贵

然后我们引入5G工业网关,或者5G CPE,可以提高性价比连接有线端口和适合有线的端口用无线连接到5G或Wi—Fi

如果5G不支持5G局域网,也可以实现PLC和PLC控制器的连接但是整个5G网络是依靠IP寻址的三层协议,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的通信,需要在两端增加一个AR(接入路由器),建立一个隧道,将工业二层协议封装在隧道中,带到对端

这种方式,不仅增加了复杂性,也增加了成本试想一下,如果车间里有几千条流水线,成本会很惊人

5G局域网推出后,5G网络支持直接传输二层协议,不再需要AR路由器同时,5G网络可以为没有IP地址的终端提供路由,UPF可以识别终端的MAC地址整个网络变成一个极简的单层网络,它在第二层互相通信

5G局域网的即插即用能力可以将自身与客户现有网络完美融合,减少对客户现有网络的冲击,无需费力升级就能节省大量成本。

从宏观上看,5G局域网是5G和以太网技术的合作未来基于以太网技术发展的TSN技术也需要5G局域网的帮助

值得一提的是,5G局域网不仅有利于园区内部网络的建设,还可以作为传统企业专网的补充,连接异地分支机构。

5G局域网的模块

大家可以看到,5G LAN是5G在垂直行业落地的重要创新技术可以构建更强大的5G专网通信,帮助客户加速数字化转型升级

如果想要更好的部署5G局域网,除了网络侧升级,还需要5G模块的支持。

在5G局域网技术商用过程中,紫光展锐推出了业界首款5G R16 Ready基带芯片平台V516。

基于该平台,国内领先的模组厂商移动通信成功研发了多款支持5G局域网技术的5G模组,并已实现商用,包括LGA,M.2以及RG500U,RG200U,RM500U等迷你PCIe封装模组。

这些模块具有高可靠性的特点,可以实现ms级的空口时延和精度为1us的5G网络授时,可以更好地满足工业制造中的高精机协同,仓储物流中的多车协同,智能电网中的差动保护等工业互联网行业的应用需求。

在浙江宁波,某知名企业采用了移动通信的5G局域网模块,建立了5G全连接工厂,完成了国内首个5G局域网的商用试点。

作为一家汽车铝合金精密压铸制造企业,该企业专注于汽车零部件制造领域,是典型的离散型制造企业。

以下六家工厂,分散在宁波某工业园区的不同位置5G局域网技术帮助这些工厂实现了更灵活的连接,生产线的调整效率提高了70%,MES联网的交付效率提高了一倍(6个月和3个月),每年节省了约750个隧道配置和维护人工日

某知名企业工厂安装的5G设备

在这里,5G+工业互联网真正实现了对柔性生产的赋能。

在某汽车品牌,某高校智能建筑,某工业企业柔性工厂等项目中,5G LAN也实现了成功落地未来,5G局域网将更多地出现在我们的视野中,赋能中国数十万个园区的数字化转型

结论

工业是第四次工业革命的基石5G专网像5G局域网一样的技术创新,对工业领域的数字化,网络化,智能化具有重要意义

伴随着5R17版本的冻结,我们逐渐迎来了5G—Advanced时代新的精彩不断,新的技术创新不断涌现

积累的创新最终会引领人类走向万物智慧。让我们拭目以待!

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[责任编辑:苏婉蓉]




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