5G LAN деген эмне?

Автор: Ulink Media

Ар бир адам 5G менен тааныш болушу керек, бул 4Gнин жана биздин эң акыркы мобилдик байланыш технологиябыздын эволюциясы.

Жергиликтүү тармак үчүн, сиз аны менен жакшыраак таанышып алышыңыз керек. Анын толук аталышы - жергиликтүү тармак же LAN. Биздин үй тармагыбыз, ошондой эле корпоративдик кеңседеги тармак, негизинен, жергиликтүү тармак болуп саналат. Зымсыз Wi-Fi менен ал зымсыз жергиликтүү тармак (WLAN) болуп саналат.

Анда эмне үчүн мен 5G LAN кызыктуу деп айтып жатам?

5G – кеңири уюлдук тармак, ал эми LAN – чакан аймактык маалымат тармагы. Бул эки технология бири-бирине байланышы жоктой сезилет.

Башкача айтканда, 5G жана LAN – бул ар ким өз-өзүнчө билген эки сөз. Бирок чогуу алганда, бул бир аз түшүнүксүз. Туура эмеспи?

5G LAN, бул эмне?

Чындыгында, 5G LAN, жөнөкөй сөз менен айтканда, 5G технологиясын колдонуп, терминалдарды "топтоштуруу" жана "түзүү" үчүн LAN тармагын түзүү болуп саналат.

Ар бир адамдын 5G телефону бар. 5G телефондорун колдонуп жатканда, телефонуңуз досторуңуз жакын жерде (ал тургай бетме-бет) болсо да, аларды издей албай жатканын байкадыңыз беле? Маалыматтар операторуңуздун же интернет провайдериңиздин серверлерине агып тургандыктан, бири-бириңиз менен байланыша аласыз.

Базалык станциялар үчүн бардык мобилдик терминалдар бири-биринен "изоляцияланган". Бул коопсуздук маселелерине негизделген, телефондор өздөрүнүн каналдарын колдонушат, бири-бирине тоскоол болбойт.

Ал эми LAN бир аймактагы терминалдарды (уюлдук телефондорду, компьютерлерди ж.б.) бириктирип, "топту" түзөт. Бул бири-биринин ортосунда маалыматтарды берүүнү жеңилдетпестен, экстранеттен чыгууну да үнөмдөйт.

Жергиликтүү тармакта терминалдар бири-бирин MAC даректеринин негизинде таап, таба алышат (2-деңгээлдеги байланыш). Тышкы тармакка кирүү үчүн, IP дареги аркылуу роутерди орнотуп, кирүү жана чыгуу маршруттарын да ишке ашырса болот (3-деңгээлдеги байланыш).

Баарыбызга белгилүү болгондой, "4G биздин жашообузду, ал эми 5G коомубузду өзгөртөт". Учурдагы эң кеңири тараган мобилдик байланыш технологиясы катары 5G "бардык нерсенин интернети жана жүздөгөн линиялардын жана миңдеген тармактардын санариптик трансформациясы" миссиясын аткарат, бул вертикалдык тармактардагы колдонуучулардын байланышын камсыз кылууга жардам бериши керек.

Ошондуктан, 5G ар бир терминалды булутка туташтырып гана тим болбостон, терминалдардын ортосунда "жакынкы байланышты" да ишке ашырат.

Ошондуктан, 3GPP R16 стандартында 5G LAN бул жаңы функцияны киргизди.

5G LAN принциптери жана мүнөздөмөлөрү

5G тармагында администраторлор колдонуучулардын маалымат базасындагы маалыматтарды (UDM тармак элементтерин) өзгөртө алышат, көрсөтүлгөн UE номери менен тейлөө келишимине кол коюшат жана андан кийин аларды ошол эле же ар кандай Виртуалдык тармак топторуна (VN) бөлө алышат.

Колдонуучунун маалымат базасы 5G өзөк тармагынын (5GC) башкаруу тармагынын элементтерине (SMF, AMF, PCF ж.б.) терминалдык номер VN тобу жөнүндө маалымат жана кирүү саясатын берет. Башкаруу NE бул маалыматты жана саясат эрежелерин ар кандай LANга бириктирет. Бул 5G LAN.

5G LAN 2-деңгээлдеги байланышты (бир эле тармак сегменти, бири-бирине түз жетүү), ошондой эле 3-деңгээлдеги байланышты (маршруттоо жардамы менен тармак сегменттери аркылуу) колдойт. 5G LAN бир каналдуу, ошондой эле көп каналдуу жана берүү кызматтарын колдойт. Кыскасы, өз ара жетүү режими абдан ийкемдүү жана тармак түзүү абдан жөнөкөй.

Колдонуу көлөмү жагынан алганда, 5G LAN бир эле UPF (5G өзөктүк тармагынын медиа тарабындагы тармак элементи) жана ар кандай UPFтердин ортосундагы байланышты колдойт. Бул терминалдардын ортосундагы физикалык аралыктын чегинен өтүүгө барабар (ал тургай, Пекин менен Шанхай да байланыша алат).

Атап айтканда, 5G LAN тармактары колдонуучулардын учурдагы маалымат тармактарына туташып, туташа алат, бул аларга туташып, өз ара кирүүгө мүмкүндүк берет.

5G LAN колдонуу сценарийлери жана артыкчылыктары

5G LAN белгилүү бир 5G терминалдарынын ортосундагы топтоштурууну жана байланышты камсыз кылат, бул ишканалар үчүн мобилдик LAN тармагын түзүүгө чоң жардам берет. Көптөгөн окурмандар, албетте, учурдагы Wi-Fi технологиясы менен мобилдүүлүк буга чейин эле мүмкүн эмеспи деп сурашат? Эмне үчүн 5G LAN керек?

Кабатыр болбо, кетели.

5G LAN аркылуу иштетилген жергиликтүү тармак ишканаларга, мектептерге, өкмөттөргө жана үй-бүлөлөргө аймактагы терминалдар менен жакшыраак байланышууга жардам берет. Аны кеңсе тармагында колдонсо болот, бирок анын чоң баалуулугу парктын өндүрүш чөйрөсүн жана өнөр жай өндүрүшү, порт терминалдары жана энергетикалык шахталар сыяктуу өндүрүш ишканаларынын негизги тармагын өзгөртүүдө жатат.

Биз азыр өнөр жай интернетин жайылтып жатабыз. 5G өнөр жай көрүнүштөрүн санариптештирүүгө мүмкүндүк берет деп эсептейбиз, анткени 5G – бул өнөр жай көрүнүштөрүндөгү ар кандай өндүрүш факторлорун зымсыз байланыштырууну ишке ашыра турган чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана аз кечигүүсү бар эң сонун зымсыз байланыш технологиясы.

Мисалы, өнөр жай өндүрүшүн алалы. Мурда жакшыраак автоматташтыруу, жабдууларды башкарууга жетишүү үчүн "өнөр жайлык шина" технологиясы колдонулчу. Бул технологиянын көптөгөн түрлөрү бар, аларды "бардык жерде" деп мүнөздөөгө болот.

Кийинчерээк, Ethernet жана IP технологияларынын пайда болушу менен, тармакта консенсус пайда болду, Ethernetтин өнүгүшү менен бирге "өнөр жайлык Ethernet" пайда болду. Бүгүнкү күндө, ким болбосун, өнөр жайлык өз ара байланыш протоколу негизинен Ethernetке негизделген.

Кийинчерээк өнөр жай компаниялары зымдуу байланыштар кыймылдуулукту өтө чектей турганын аныкташкан — түзмөктүн артында ар дайым эркин кыймылдоого тоскоол болгон "өрүм" болгон.

Мындан тышкары, зымдуу байланышты жайылтуу режими көбүрөөк көйгөй жаратат, курулуш мөөнөтү узак жана баасы жогору. Эгерде жабдууларда же кабельде көйгөй жаралса, аны алмаштыруу да өтө жай жүрөт. Ошондуктан, тармак зымсыз байланыш технологиясын киргизүү жөнүндө ойлоно баштады.

Натыйжада, Wi-Fi, Bluetooth жана башка технологиялар өнөр жай тармагына кирди.

Ошентип, мурунку суроого кайрылсак, Wi-Fi бар болсо, эмне үчүн 5G LAN керек?

Себеби мындай:

1. Wi-Fi тармактарынын (айрыкча Wi-Fi 4 жана Wi-Fi 5) иштеши 5G сыяктуу жакшы эмес.

Өткөрүү ылдамдыгы жана кечигүүсү жагынан алганда, 5G өнөр жай роботторунун (манипуляторду башкаруу), интеллектуалдык сапатты текшерүүнүн (жогорку ылдамдыктагы сүрөттү таануу), AGV (пилотсуз логистикалык унаа) жана башка сценарийлердин муктаждыктарын жакшыраак канааттандыра алат.

Камтуу жагынан алганда, 5G Wi-Fiга караганда кеңири камтуу аймагына ээ жана кампусту жакшыраак камтый алат. 5G'нин уячалардын ортосунда которулуу мүмкүнчүлүгү Wi-Fiга караганда күчтүүрөөк, бул колдонуучуларга жакшыраак тармак тажрыйбасын алып келет.

2. Wi-Fi тармагын тейлөө чыгымдары жогору.

Паркта Wi-Fi тармагын куруу үчүн ишканалар зымдарды туташтырып, жабдууларын өздөрү сатып алышы керек. Жабдуулар эскирип, бузулуп, алмаштырылат, бирок аларды атайын кызматкерлер тейлейт. Wi-Fi түзмөктөрү абдан көп жана аларды конфигурациялоо да кыйынчылык жаратат.

5G башкача. Аны операторлор куруп, тейлешет, ал эми ишканалар ижарага алышат (Wi-Fi менен 5Gни салыштыруу булуттук эсептөөгө каршы өз бөлмөңдү курууга окшош).

Жалпысынан алганда, 5G үнөмдүү болот.

3. 5G LAN күчтүүрөөк функцияларга ээ.

5G LANнын VN топтоштуруусу мурда айтылган. Байланышты обочолонтуудан тышкары, топтоштуруунун маанилүү функциясы - ар кандай тармактардын QoS (тейлөө деңгээли) дифференциациясына жетүү.

Мисалы, ишкананын кеңсе тармагы, IT система тармагы жана OT тармагы бар.

OT - бул "операциялык технология" дегенди билдирет. Бул өнөр жай чөйрөсүн жана жабдууларды, мисалы, токарь станокторун, робот колдорун, сенсорлорду, приборлорду, AGVлерди, мониторинг системаларын, MES, PLCS ж.б. бириктирген тармак.

Ар кандай тармактардын иштөө талаптары ар кандай болот. Айрымдары аз кечигүүнү, кээ бирлери жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүн, ал эми кээ бирлеринин талаптары азыраак.

5G LAN ар кандай VN топторуна негизделген ар кандай тармактык өндүрүмдүүлүктү аныктай алат. Айрым ишканаларда ал "микро тилке" деп аталат.

4. 5G LAN башкарууга оңой жана коопсуз.

Жогоруда айтылгандай, колдонуучулардын кол коюу маалыматтарын 5G UDM операторлорунда колдонуучуларды VN топторуна топтоо үчүн өзгөртүүгө болот. Ошентип, терминалдын топтук маалыматын өзгөртүү (кошулуу, жок кылуу, өзгөртүү) керек болгон сайын оператордун кардарларды тейлөө кызматына кайрылышыбыз керекпи?

Албетте, жок.

5G тармактарында операторлор интерфейстерди иштеп чыгуу аркылуу ишкананын тармак администраторлоруна өзгөртүү уруксатын ачып, өзүн-өзү тейлөөнү өзгөртүүгө мүмкүндүк берет.

Албетте, ишканалар өздөрүнүн муктаждыктарына ылайык өздөрүнүн жеке тармактык саясатын да орното алышат.

Маалымат байланыштарын орнотууда, ишканалар VN топторун катуу башкаруу үчүн авторизациялоо жана аутентификация механизмдерин орното алышат. Бул коопсуздук Wi-Fiга караганда алда канча күчтүү жана ыңгайлуу.

5G LAN тармагынын кейс-стадиси

Келгиле, белгилүү бир тармактык мисал аркылуу 5G LANнын артыкчылыктарын карап көрөлү.

Биринчиден, өндүрүш ишканасынын өзүнүн цехи, өндүрүш линиясы (же токардык станок) бар, ал PLC жана PLC башкаруу учтарын тармак аркылуу туташтырышы керек.

Ар бир конвейерде көптөгөн жабдуулар бар, алар да көз карандысыз. Конвейердеги ар бир түзмөккө 5G модулдарын орнотуу идеалдуу. Бирок, бул этапта бир аз кымбатыраак болуп калат окшойт.

Андан кийин, 5G өнөр жай шлюзунун же 5G CPEнин киргизилиши чыгымдардын натыйжалуулугун жакшырта алат. Зымдуу, зымдуу портко (Ethernet порту же PLC порту) туташканга ылайыктуу. Зымсыз, 5G же Wi-Fiга туташканга ылайыктуу.

Эгерде 5G 5G LAN колдобосо (R16га чейин), PLC менен PLC контроллеринин ортосундагы байланышты ишке ашырууга да болот. Бирок, бүтүндөй 5G тармагы IP дарекке негизделген 3-катмар протоколу болуп саналат жана терминалдык дарек дагы IP дареги болуп саналат, ал 2-катмардагы маалыматтарды жөнөтүүнү колдобойт. Башынан аягына чейин байланышты ишке ашыруу үчүн, туннель түзүү, туннельге өнөр жайлык 2-катмар протоколун каптап, аны тең укуктуу тарапка жеткирүү үчүн эки тарапка тең AR (Access Router) кошулушу керек.

Бул ыкма татаалдыкты гана эмес, ошондой эле чыгымдарды да көбөйтөт (AR роутерди сатып алуу баасы, AR роутерди конфигурациялоо үчүн жумушчу күчү жана убакыт чыгымдары). Эгер сиз миңдеген линиялары бар цехти элестетсеңиз, баасы таң калыштуу болмок.

5G LAN киргизилгенден кийин, 5G тармагы 2-деңгээл протоколунун түз берилишин колдойт, ошондуктан AR роутерлери мындан ары кереги жок. Ошол эле учурда, 5G тармагы IP даректери жок терминалдар үчүн маршруттарды камсыздай алат жана UPF терминалдардын MAC даректерин тааный алат. Бүтүндөй тармак минималисттик бир катмарлуу тармакка айланат, алар 2-деңгээлде бири-бири менен байланыша алышат.

5G LANнын "пайдаланып иштетүү" мүмкүнчүлүгү кардарлардын учурдагы тармактарына эң сонун интеграцияланып, кардарлардын учурдагы тармактарына тийгизген таасирин азайтып, оор оңдоп-түзөө жана жаңыртуусуз көптөгөн чыгымдарды үнөмдөй алат.

Макро көз караштан алганда, 5G LAN – бул 5G жана Ethernet технологияларынын кызматташуусу. Келечекте Ethernet технологиясына негизделген TSN (убакытка сезгич тармак) технологиясын иштеп чыгууну 5G LANдын жардамы менен бөлүп кароого болбойт.

Белгилей кетүүчү нерсе, 5G LAN парктын ички тармагын курууга көмөктөшүүдөн тышкары, ар кайсы жерлердеги филиалдарды туташтыруу үчүн ишканалардын салттуу бөлүнгөн линия тармагына кошумча катары да колдонулушу мүмкүн.

5G LAN үчүн модуль

Көрүнүп тургандай, 5G LAN - бул вертикалдык тармактарда 5G үчүн маанилүү инновациялык технология. Ал кардарларга санариптик трансформацияны жана жаңыртууну тездетүүгө жардам берүү үчүн күчтүүрөөк 5G жеке тармактык байланышын кура алат.

5G LANды жакшыраак жайылтуу үчүн, тармак тарабын жаңыртуудан тышкары, 5G модулун колдоо да керек.

5G LAN технологиясын коммерциялык максатта ишке киргизүү процессинде Unigroup Zhangrui тармактагы биринчи 5G R16 Ready базалык тилкелүү чип платформасын — V516 ишке киргизди.

Бул платформанын негизинде Кытайдагы алдыңкы модулдарды өндүрүүчү Quectel компаниясы 5G LAN технологиясын колдогон бир катар 5G модулдарын ийгиликтүү иштеп чыкты жана RG500U, RG200U, RM500U жана башка LGA, M.2, Mini PCIe пакеттик модулдарын кошо алганда, коммерциялаштырылды.