Chì ghjè a LAN 5G?

Autore: Ulink Media

Tutti devenu esse familiarizati cù u 5G, chì hè l'evoluzione di u 4G è a nostra ultima tecnulugia di cumunicazione mobile.

Per LAN, duvete esse più familiarizatu cun ella. U so nome cumpletu hè rete lucale, o LAN. A nostra rete domestica, è ancu a rete in l'uffiziu corporativu, hè basicamente LAN. Cù Wireless Wi-Fi, hè una Wireless LAN (WLAN).

Allora, perchè dicu chì u 5G LAN hè interessante?

5G hè una larga rete cellulare, mentre LAN hè una rete di dati di piccula zona. E duie tecnulugie parenu senza legame.

In altre parolle, 5G è LAN sò duie parolle chì tutti cunnoscenu separatamente. Ma inseme, hè un pocu cunfusu. Ùn hè micca?

5G LAN, Chì hè esattamente?

In fatti, 5G LAN, per dì la simpliciamente, hè di utilizà a tecnulugia 5G per "raggruppà" è "custruisce" terminali per furmà una rete LAN.

Tutti anu un telefunu 5G. Quandu aduprate telefoni 5G, avete nutatu chì u vostru telefunu ùn pò micca circà i vostri amichi ancu quandu sò vicini (ancu faccia à faccia)? Pudete cumunicà trà di voi perchè i dati scorrenu finu à i servitori di u vostru operatore o fornitore di servizii Internet.

Per e stazioni base, tutti i terminali mobili sò "isolati" l'uni da l'altri. Questu hè basatu annantu à cunsiderazioni di sicurezza, i telefoni utilizanu i so propri canali, ùn interferiscenu micca trà di elli.

Una LAN, invece, cunnetta i terminali (telefunini mobili, urdinatori, ecc.) in una zona inseme per furmà un "gruppu". Questu ùn solu facilita a trasmissione di dati trà di elli, ma risparmia ancu l'uscita da l'extranet.

In una LAN, i terminali ponu localizà si trà di elli in basa à i so indirizzi MAC è truvà si trà di elli (cumunicazione di livellu 2). Per accede à a rete esterna, cunfigurà un router, attraversu a locu IP, pò ancu ottene u routing in entrata è in uscita (cumunicazione di livellu 3).

Cum'è tutti sapemu, "u 4G cambierà a nostra vita, è u 5G cambierà a nostra sucetà". Cum'è a tecnulugia di cumunicazione mobile a più diffusa attualmente, u 5G assume a missione di "l'Internet di tuttu è a trasfurmazione digitale di centinaie di linee è migliaia di industrie", chì deve aiutà l'utilizatori in l'industrie verticali à cunnette si.

Dunque, u 5G ùn pò micca solu cunnette ogni terminale à u cloud, ma ancu realizà una "cunnessione vicina" trà i terminali.

Dunque, in u standard 3GPP R16, 5G LAN hà introduttu sta nova funzione.

Principii è Caratteristiche di a LAN 5G

In una rete 5G, l'amministratori ponu mudificà i dati in a basa di dati di l'utilizatori (elementi di rete UDM), firmà un cuntrattu di serviziu cù un numeru UE specificatu, è dopu divideli in gruppi di rete virtuali (VN) listessi o diversi.

A basa di dati di l'utilizatori furnisce l'infurmazioni di u gruppu VN di u numeru di terminale è e pulitiche d'accessu à l'elementi di a rete di gestione (SMF, AMF, PCF, ecc.) di a rete centrale 5G (5GC). L'NE di gestione combina queste informazioni è e regule di pulitica in diverse LAN. Questa hè una LAN 5G.

Una rete 5G supporta a cumunicazione di livellu 2 (stessu segmentu di rete, accessu direttu trà di elli) è ancu a cumunicazione di livellu 3 (attraversu segmenti di rete, cù l'aiutu di u routing). Una rete 5G supporta l'unicast è ancu u multicast è u broadcast. In breve, a modalità d'accessu mutuale hè assai flessibile, è a messa in rete hè assai simplice.

In termini di scopu, una rete 5G LAN supporta a cumunicazione trà u listessu UPF (elementu di rete media di a rete centrale 5G) è diversi UPF. Questu equivale à rompe u limite di distanza fisica trà i terminali (ancu Pechino è Shanghai ponu cumunicà).

In particulare, e rete LAN 5G ponu cunnette si à e rete di dati esistenti di l'utilizatori per plug and play è accessu mutuale.

Scenarii d'applicazione è vantaghji di a LAN 5G

A rete 5G permette u raggruppamentu è a cunnessione trà terminali 5G specificati, facilitendu assai a custruzzione di una rete LAN più mobile per l'imprese. Parechji lettori si dumanderanu sicuramente, a mobilità ùn hè micca digià pussibule cù a tecnulugia Wi-Fi esistente? Perchè a necessità di una rete 5G?

Ùn vi ne fate, andemu avanti.

A rete lucale attivata da u 5G LAN pò aiutà l'imprese, e scole, i guverni è e famiglie à cumunicà megliu cù i terminali in una regione. Pò esse aduprata in a rete di l'uffiziu, ma u so valore più grande stà in a trasfurmazione di l'ambiente di pruduzzione di u parcu è a trasfurmazione di a rete basica di l'imprese di pruduzzione cum'è a fabricazione industriale, i terminali portuali è e mine d'energia.

Avà prumovemu l'Internet industriale. Credemu chì u 5G pò permette a digitalizazione di e scene industriali perchè u 5G hè una eccellente tecnulugia di cumunicazione senza filu cù una grande larghezza di banda è un bassu ritardu, chì pò realizà a cunnessione senza filu di diversi fattori di pruduzzione in scene industriali.

Pigliate per esempiu a fabricazione industriale. Prima, per una megliu automatizazione, per ottene u cuntrollu di l'attrezzatura, l'usu di a tecnulugia "bus industriale". Ci sò parechji tippi di sta tecnulugia, chì ponu esse descritti cum'è "in ogni locu".

Più tardi, cù l'emergenza di a tecnulugia Ethernet è IP, l'industria hà furmatu un cunsensu, inseme cù l'evoluzione di Ethernet, ci hè "Ethernet industriale". Oghje, ùn importa micca quale sia u protocolu d'interconnessione industriale, hè basicamente basatu annantu à Ethernet.

Più tardi, l'imprese industriali anu scupertu chì e cunnessione cablate limitavanu troppu a mobilità - ci era sempre una "treccia" in u spinu di u dispusitivu chì impedia u muvimentu liberu.

Inoltre, u modu di implementazione di a cunnessione cablata hè più problematicu, u periodu di custruzzione hè longu, u costu hè altu. S'ellu ci hè un prublema cù l'equipaggiu o u cavu, a sustituzione hè ancu assai lenta. Cusì, l'industria hà cuminciatu à pensà à l'introduzione di a tecnulugia di cumunicazione senza filu.

Cusì, u Wi-Fi, u Bluetooth è altre tecnulugie sò entrate in u campu industriale.

Dunque, per vultà à a quistione precedente, perchè 5G LAN quandu ci hè u Wi-Fi?

Eccu a ragione:

1. E prestazioni di e rete Wi-Fi (in particulare Wi-Fi 4 è Wi-Fi 5) ùn sò micca cusì bone cum'è u 5G.

In termini di velocità di trasmissione è ritardu, u 5G pò risponde megliu à i bisogni di i robot industriali (cuntrollu di manipulatori), ispezione intelligente di qualità (riconoscimentu d'imagine à alta velocità), AGV (veiculu logisticu senza pilotu) è altri scenarii.

In termini di cupertura, u 5G hà una zona di cupertura più grande chè u Wi-Fi è pò copre megliu u campus. A capacità di u 5G di cambià trà e cellule hè ancu più forte chè u Wi-Fi, ciò chì darà à l'utilizatori una megliu sperienza di rete.

2. I costi di mantenimentu di a rete Wi-Fi sò elevati.

Per custruisce una rete Wi-Fi in un parcu, l'imprese anu bisognu di cablà è cumprà i so propri equipaghji. L'equipaghji sò ammortizzati, dannighjati è rimpiazzati, ma ancu mantenuti da persunale speciale. Ci sò tunnellate di dispositivi Wi-Fi, è a cunfigurazione hè una seccatura.

U 5G hè diversu. Hè custruitu è ​​mantinutu da l'operatori è affittatu da l'imprese (Wi-Fi versus 5G hè un pocu cum'è custruisce a vostra propria stanza versus u cloud computing).

Pigliati inseme, u 5G serà più economicu.

3. 5G LAN hà funzioni più putenti.

U raggruppamentu VN di una LAN 5G hè statu mintuvatu prima. In più di l'isolamentu di a cumunicazione, una funzione più impurtante di u raggruppamentu hè di ottene a differenziazione QoS (livellu di serviziu) di e diverse rete.

Per esempiu, una impresa hà una rete d'uffiziu, una rete di sistemi IT è una rete OT.

OT significa Tecnulugia Operativa. Hè una rete chì cunnetta l'ambiente industriale è l'attrezzature, cum'è torni, bracci robotichi, sensori, strumentazione, AGV, sistemi di monitoraghju, MES, PLCS, ecc.

Diverse rete anu esigenze di prestazione diverse. Alcune richiedenu una bassa latenza, altre richiedenu una larghezza di banda elevata, è altre anu menu esigenze.

Una LAN 5G pò definisce diverse prestazioni di rete basate nantu à diversi gruppi VN. Alcune imprese, hè chjamata "micro slice".

4. A LAN 5G hè più faciule da gestisce è più sicura.

Cum'è mintuvatu sopra, i dati di firma di l'utilizatori ponu esse mudificati in i sistemi 5G UDM di l'operatori per raggruppà l'utilizatori in gruppi VN. Dunque, duvemu andà à u serviziu clienti di l'operatori ogni volta chì avemu bisognu di cambià l'infurmazioni di gruppu di un terminal (unisciti, cancellà, cambià)?

Benintesa micca.

In e rete 5G, l'operatori ponu apre u permessu di mudificazione à l'amministratori di rete di l'impresa per mezu di u sviluppu di interfacce, chì permettenu a mudificazione in autoserviziu.

Benintesa, l'imprese ponu ancu stabilisce e so propie pulitiche di rete privata secondu i so bisogni.

Quandu si stabiliscenu cunnessione di dati, l'imprese ponu stabilisce meccanismi d'autorizazione è d'autentificazione per gestisce strettamente i gruppi VN. Questa sicurezza hè assai più forte è più pratica chè u Wi-Fi.

Un studiu di casu di una LAN 5G

Demu un'ochjata à i vantaghji di a LAN 5G per mezu di un esempiu di rete specificu.

Prima di tuttu, una impresa di fabricazione, hà u so propiu attellu, linea di pruduzzione (o tornu), hà bisognu di cunnette u PLC è l'estremità di cuntrollu PLC attraversu a rete.

Ogni catena di montaggio hà assai equipaggiamenti, ancu indipendenti. Hè ideale installà moduli 5G nantu à ogni dispositivu di a catena di montaggio. Tuttavia, pare chì serà un pocu caru in questa fase.

Dopu, l'introduzione di u gateway industriale 5G, o 5G CPE, pò migliurà u rendimentu di i costi. Adattu per cablatu, cunnessu à un portu cablatu (portu Ethernet, o portu PLC). Adattu per wireless, cunnessu à 5G o Wi-Fi.

Sè u 5G ùn supporta micca a LAN 5G (prima di R16), hè ancu pussibule di realizà a cunnessione trà u PLC è u controller PLC. Tuttavia, tutta a rete 5G hè un protocolu di Livello 3 chì si basa nantu à l'indirizzamentu IP, è l'indirizzu di u terminal hè ancu un indirizzu IP, chì ùn supporta micca l'inoltru di dati di Livello 2. Per realizà a cumunicazione end-to-end, un AR (Access Router) deve esse aghjuntu da i dui lati per stabilisce un tunnel, incapsulà u protocolu industriale di Livello 2 in u tunnel è purtallu à a fine di u peer.

Stu metudu ùn solu aumenta a cumplessità, ma aumenta ancu u costu (costu d'acquistu di u router AR, manodopera di cunfigurazione di u router AR è costu di tempu). Sè pensate à un attellu cù millaie di linee, u costu seria sbalorditivu.

Dopu à l'introduzione di a LAN 5G, a rete 5G supporta a trasmissione diretta di u protocolu Layer 2, dunque i router AR ùn sò più necessarii. À u listessu tempu, a rete 5G pò furnisce rotte per i terminali senza indirizzi IP, è l'UPF pò ricunnosce l'indirizzi MAC di i terminali. Tutta a rete diventa una rete minimalista à un solu stratu, chì pò cumunicà trà di elle à u stratu 2.

A capacità plug and play di 5G LAN pò integrà si perfettamente cù e rete esistenti di i clienti, riducendu l'impattu nantu à e rete esistenti di i clienti è risparmiendu assai costi senza ristrutturazioni è aghjurnamenti strenui.

Da una perspettiva macro, 5G LAN hè una cullaburazione trà a tecnulugia 5G è Ethernet. In u futuru, u sviluppu di a tecnulugia TSN (time sensitive network) basata annantu à a tecnulugia Ethernet ùn pò esse separatu da l'aiutu di 5G LAN.

Vale a pena menziunà chì a LAN 5G, in più d'esse favurevule à a custruzzione di a rete interna di u parcu, pò ancu esse aduprata cum'è supplementu à a rete tradiziunale di linee dedicate di l'imprese per cunnette filiali in diversi lochi.

U modulu per a LAN 5G

Cum'è pudete vede, 5G LAN hè una tecnulugia innovativa impurtante per u 5G in l'industrie verticali. Pò custruisce cumunicazioni di rete privata 5G più forti per aiutà i clienti à accelerà a so trasfurmazione digitale è l'aghjurnamentu.

Per implementà megliu a LAN 5G, in più di l'aghjurnamenti di a rete, hè ancu necessariu u supportu di i moduli 5G.

In u prucessu di sbarcu cummerciale di a tecnulugia 5G LAN, Unigroup Zhangrui hà lanciatu a prima piattaforma di chip in banda base 5G R16 Ready di l'industria - V516.

Basatu annantu à sta piattaforma, Quectel, u principale fabricatore di moduli in Cina, hà sviluppatu cù successu una quantità di moduli 5G chì supportanu a tecnulugia LAN 5G, è sò stati cummercializati, cumpresi RG500U, RG200U, RM500U è altri moduli di pacchetti LGA, M.2, Mini PCIe.