什么是5G LAN？
今天這篇文章，我們來聊聊5G LAN。 大家如果對通信技術(shù)稍有了解的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，5G LAN其實(shí)是一個(gè)很有意思的概念。 對于5G，大家應(yīng)該都很熟悉，它是4G 的演進(jìn)，也是目前我們最新的移動(dòng)通信技術(shù)。 而對于LAN，大家應(yīng)該更熟悉。它的全稱是local area network，也就是局域網(wǎng)。我們家里的網(wǎng)絡(luò)，還有在公司辦公室的網(wǎng)絡(luò)，基本都是LAN。帶有無線Wi-Fi的，就是Wireless LAN（WLAN）。 那么，我為什么會(huì)說5G LAN很有意思呢？ 因?yàn)椋?G是一個(gè)廣覆蓋的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，而LAN是一個(gè)小范圍的區(qū)域數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。兩種技術(shù)，看上去并無關(guān)系。
?換句話說，5G和LAN這兩個(gè)詞，分開大家都認(rèn)識(shí)。但合在一起后，就讓人有點(diǎn)懵逼。不是嗎？
█5G LAN，到底是個(gè)啥東東？
其實(shí)，5G LAN，簡單來說，就是利用5G技術(shù)，將終端進(jìn)行“分組”、“建群”，組成一個(gè)LAN網(wǎng)絡(luò)。
大家都有5G手機(jī)。在使用5G手機(jī)的時(shí)候，你們有沒有發(fā)現(xiàn)，即便你和朋友離得再近（哪怕面對面），你的手機(jī)都是無法搜索到對方的。你之所以可以對方進(jìn)行通信，是因?yàn)閿?shù)據(jù)流到了運(yùn)營商或者互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商的服務(wù)器，繞了一圈。
對于基站來說，所有的手機(jī)終端之間，都是“隔離”的。這是基于安全的考慮，手機(jī)各自使用各自的信道，互不干擾。
?而LAN呢，是將區(qū)域內(nèi)的終端（手機(jī)、電腦等）連接在一起，變成“群組”。這既方便了相互之間的數(shù)據(jù)傳輸，也節(jié)省了外網(wǎng)出口。
在LAN中，終端相互之間通過MAC地址可以選址，就找到對方（層二通信）。出入外網(wǎng)的話，架設(shè)一個(gè)路由器，通過IP選址，也可以實(shí)現(xiàn)路由出入（層三通信）。
我們都知道，“4G改變生活，5G改變社會(huì)”。作為目前最主流的移動(dòng)通信技術(shù)，5G肩負(fù)了“萬物互聯(lián)，助力百行千業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”的使命，需要幫助垂直行業(yè)的用戶打通連接。
那么，5G就不能只打通每個(gè)終端到云的連接，還要實(shí)現(xiàn)終端與終端之間的“就近連接”。
所以，在3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)中，就推出了5G LAN這個(gè)新特性功能。
█5G LAN的原理與特點(diǎn)
在5G網(wǎng)絡(luò)里，管理者可以修改用戶數(shù)據(jù)庫（UDM網(wǎng)元）中的數(shù)據(jù)，對指定的終端（UE）號(hào)碼進(jìn)行業(yè)務(wù)簽約，從而把它們分入相同或不同的VN Group（Virtual Network Group，虛擬網(wǎng)絡(luò)群組）。
用戶數(shù)據(jù)庫會(huì)向5G核心網(wǎng)（5GC）的管理網(wǎng)元（SMF、AMF、PCF等）提供終端號(hào)碼的VN群組信息，以及訪問策略。管理網(wǎng)元基于這些信息和策略規(guī)則，將它們組成了不同的LAN。這就是5G LAN。
5G LAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖
5G LAN支持層二通信（相同網(wǎng)段，互相直接訪問），也支持層三通信（跨網(wǎng)段，借助路由）。5G LAN支持單播，也支持組播和廣播。簡單來說，就是相互訪問方式非常靈活，組網(wǎng)也非常簡單。
從范圍來看，5G LAN既支持同一個(gè)UPF（5G核心網(wǎng)的媒體面網(wǎng)元）下的相互通信，也支持不同UPF下的相互通信。這等于打破了終端之間的物理距離限制（甚至北京和上海都能通信）。
?特別重要的一點(diǎn)，5G LAN建立的網(wǎng)絡(luò)，可以與用戶現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)即插即用、相互訪問。
█5G LAN的應(yīng)用場景和優(yōu)勢
5G LAN實(shí)現(xiàn)了指定5G終端之間的分組和連接，大大方便了企業(yè)構(gòu)建更具移動(dòng)性的LAN網(wǎng)絡(luò)。很多讀者肯定會(huì)問，現(xiàn)有的Wi-Fi技術(shù)，不是已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性了嗎？為什么還需要5G LAN？
別急，讓我們繼續(xù)往下看。
5G LAN實(shí)現(xiàn)的本地組網(wǎng)，可以幫助企業(yè)、學(xué)校、政府、家庭等用戶更好地進(jìn)行區(qū)域范圍內(nèi)的終端互聯(lián)互通。它可以用于辦公網(wǎng)絡(luò)，但是，它更大的價(jià)值，在于對園區(qū)生產(chǎn)環(huán)境的改造，對工業(yè)制造、港口碼頭、能源礦山等生產(chǎn)型企業(yè)基層網(wǎng)絡(luò)的改造。
我們現(xiàn)在都在推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，認(rèn)為5G能夠賦能行業(yè)場景的數(shù)字化，就是因?yàn)?G擁有大帶寬、低時(shí)延等特點(diǎn)，是出色的無線通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)場景各個(gè)生產(chǎn)要素的無線連接。
以工業(yè)制造為例。以前，為了更好地進(jìn)行自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制，采用的是“工業(yè)總線”技術(shù)。這種技術(shù)有很多類型，可謂“五花八門”。
后來，隨著以太網(wǎng)和IP技術(shù)的出現(xiàn)，工業(yè)界形成了共識(shí)，一起向以太網(wǎng)演進(jìn)，就有了“工業(yè)以太網(wǎng)”。現(xiàn)在，不管誰家的工業(yè)互聯(lián)協(xié)議，基本都是基于以太網(wǎng)的。
再后來，工業(yè)企業(yè)發(fā)現(xiàn)，有線連接對移動(dòng)性有太多的限制——設(shè)備后面總要留一個(gè)“辮子”，妨礙了自由移動(dòng)。
而且，有線連接部署方式比較麻煩，工期長，成本高。一旦設(shè)備或線纜出現(xiàn)問題，更換也很耽誤事。所以，工業(yè)界開始考慮，引入無線通信技術(shù)。
于是，Wi-Fi、藍(lán)牙等技術(shù)，就進(jìn)入了工業(yè)領(lǐng)域。
那么，回到前面的問題，既然有Wi-Fi，為什么要5G LAN？
原因如下：
一、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)（尤其是Wi-Fi 4、Wi-Fi 5）的性能不如5G。
傳輸速率、時(shí)延等方面，5G能更好地滿足工業(yè)機(jī)器人（機(jī)械臂控制）、智能質(zhì)檢（高速圖像識(shí)別）、AGV（無人物流小車）等場景的需求。
覆蓋范圍方面，5G的覆蓋范圍比Wi-Fi更大，可以更好地覆蓋園區(qū)。5G的小區(qū)間切換能力，也比Wi-Fi更強(qiáng)，可以給用戶帶來更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
二、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本高。
企業(yè)建設(shè)園區(qū)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，需要自己布線，自己買設(shè)備。設(shè)備有折舊、有損壞、有更新?lián)Q代，還要專人維護(hù)。海量的Wi-Fi設(shè)備，配置也很麻煩。
5G不一樣。它是由運(yùn)營商負(fù)責(zé)建設(shè)和維護(hù)的，企業(yè)屬于租用（Wi-Fi對比5G，有點(diǎn)像自建機(jī)房對比云計(jì)算）。
綜合來看，5G會(huì)更加劃算。
三、5G LAN的功能更加強(qiáng)大。
前面提到5G LAN的VN分組。分組除了隔離通信之外，更重要的一個(gè)作用，是實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的QoS（服務(wù)等級(jí)）差異化。
舉例來說，企業(yè)內(nèi)部有辦公網(wǎng)絡(luò)、IT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、OT網(wǎng)絡(luò)等。
OT就是Operational Technology，運(yùn)營技術(shù)（操作技術(shù)）。其實(shí)就是連接工業(yè)環(huán)境和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，例如車床、機(jī)械臂、傳感器、儀器儀表、AGV、監(jiān)控系統(tǒng)、MES、PLC等。
?不同的網(wǎng)絡(luò)，對性能要求不一樣，有的需要時(shí)延低，有的需要帶寬大，有的則沒有那么多要求。
5G LAN在分組的基礎(chǔ)上，可以針對不同的VN分組，定義不同的網(wǎng)絡(luò)性能。有的企業(yè)，將其稱為“微切片”。
四、5G LAN容易管理，且安全性更強(qiáng)。
前面我們提到可以在運(yùn)營商的5G UDM網(wǎng)元中修改用戶簽約數(shù)據(jù)，對用戶進(jìn)行VN分組。那么，難道我們每次需要變更一個(gè)終端的分組信息（加入、刪除、更改），都要找運(yùn)營商客服嗎？
當(dāng)然不用。
運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)可以通過開發(fā)接口的方式，將修改權(quán)限開放給企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理者，實(shí)現(xiàn)自助修改。
當(dāng)然，企業(yè)還可以根據(jù)自己的需要，設(shè)置自己的專網(wǎng)策略。
在建立數(shù)據(jù)連接時(shí)，企業(yè)還可以設(shè)置授權(quán)和認(rèn)證機(jī)制，對VN分組進(jìn)行嚴(yán)格管理。這個(gè)安全性，比Wi-Fi強(qiáng)大了很多，也方便了很多。
█5G LAN的案例分析
接下來，我們通過一個(gè)具體的組網(wǎng)案例，來看看5G LAN到底有什么好處。
首先，一家制造型企業(yè)，有自己的車間、生產(chǎn)線（或車床），需要通過網(wǎng)絡(luò)，將PLC和PLC控制端連接起來。
每條流水線有很多的設(shè)備，也是獨(dú)立的。將流水線的每個(gè)設(shè)備都安裝5G模組，這是比較理想的狀態(tài)。但是，現(xiàn)階段費(fèi)用好像會(huì)有點(diǎn)貴。
那么，我們引入5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，或者5G CPE，可以提升性價(jià)比。適合用有線的，連接有線端口（以太網(wǎng)口、或PLC端口）。適合用無線的，連接5G或Wi-Fi。
?如果5G不支持5G LAN（R16之前），實(shí)現(xiàn)PLC和PLC控制器之間的連接，也是可以的。但是，整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)是依靠IP尋址的三層協(xié)議，終端地址也是IP地址，不支持二層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)端到端通信，就必須在兩邊各加一個(gè)AR（Access Router，接入路由器），建立一個(gè)隧道，把工業(yè)二層協(xié)議封裝在隧道里，帶到對端。
?這種方式，不僅增加復(fù)雜度，也增加了成本（AR路由器購買成本、AR路由器配置的人力和時(shí)間成本）。試想一下，如果車間有幾千條流水線，那么這個(gè)成本將會(huì)非常驚人。
引入5G LAN之后，5G網(wǎng)絡(luò)支持直接傳輸二層協(xié)議，就不再需要AR路由器了。同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)可以為沒有IP地址的終端提供路由，UPF可以識(shí)別終端的MAC地址，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)變成了極簡的單層網(wǎng)絡(luò)，相互之間進(jìn)行層二通信。
5G LAN的即插即用能力，可以完美地將自己與客戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，減少了對客戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響，不需要費(fèi)勁改造升級(jí)，可以節(jié)約大量成本。
從宏觀上來看，5G LAN是5G與以太網(wǎng)技術(shù)的協(xié)作。將來，基于以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，也離不開5G LAN的助力。
值得一提的是，5G LAN除了有利于建設(shè)園區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之外，還可以作為企業(yè)傳統(tǒng)專線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，連接異地的分支機(jī)構(gòu)。
某知名企業(yè)廠區(qū)內(nèi)安裝的5G設(shè)備
在這里，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”真正實(shí)現(xiàn)了“柔性生產(chǎn)”的賦能。
在某汽車品牌、某大學(xué)智慧樓宇、某工業(yè)企業(yè)柔性工廠等項(xiàng)目，5G LAN也都實(shí)現(xiàn)了成功落地。未來，5G LAN會(huì)更多地出現(xiàn)在我們的視野中，賦能國內(nèi)數(shù)十萬個(gè)園區(qū)的數(shù)字化改造。
█結(jié)語
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的基石，像5G LAN這樣的5G專網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，對工業(yè)領(lǐng)域全面走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，具有重要的意義。
隨著5G R17版本的凍結(jié)，我們逐漸迎來了5G-Advanced時(shí)代。新的精彩還在繼續(xù)，新的技術(shù)創(chuàng)新，也在不斷出現(xiàn)。
日積月累的創(chuàng)新，終究會(huì)引領(lǐng)人類走向“萬物智聯(lián)”。讓我們拭目以待！
聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
-
機(jī)智云
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
573瀏覽量
26361
原文標(biāo)題：什么是5G LAN？
文章出處：【微信號(hào)：IoTMaker，微信公眾號(hào)：機(jī)智云開發(fā)者】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
中國聯(lián)通發(fā)布5G LAN(局域網(wǎng))Elite產(chǎn)品
10月16日訊，中國聯(lián)通在其官方公眾號(hào)上正式發(fā)布了一款名為5G LAN Elite的新型產(chǎn)品，該產(chǎn)品基于5G網(wǎng)絡(luò)，采用創(chuàng)新的局域網(wǎng)技術(shù)。
5G
3GPP R16的主要特點(diǎn)
移動(dòng)寬帶）、URLLC（高可靠低時(shí)延通信）、mMTC（大規(guī)模機(jī)器通信）三大場景的增強(qiáng)。
垂直行業(yè)能力增強(qiáng)：R16標(biāo)準(zhǔn)引入了NPN（非公用網(wǎng)絡(luò)）、5G LAN、TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）等特性，豐富了5G
發(fā)表于 07-24 07:51
嵌入式設(shè)備中的4G/5G模塊管理
在高度數(shù)字化的智能時(shí)代，Linux嵌入式板卡在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，然而，隨著4G/5G技術(shù)的普及，如何高效、穩(wěn)定地管理這些嵌入式設(shè)備上的無線模塊，成為了用戶面臨的一大挑戰(zhàn)——嵌入式設(shè)備中的4G
發(fā)表于 07-13 16:45
請問Lierda 5G EVK具體支持哪些linux系統(tǒng)？
Lierda 5G EVK這款產(chǎn)品的開發(fā)驅(qū)動(dòng)適用于Ubantu 18.04或者centos嗎，ARM架構(gòu)的主機(jī),接這個(gè)調(diào)驅(qū)動(dòng)麻不麻煩
發(fā)表于 06-04 07:50
請問mx880 5G數(shù)據(jù)終端可以設(shè)置優(yōu)先5G網(wǎng)絡(luò)嗎？
固件版本固件版本5G_DTU master 1.2.5 當(dāng)?shù)?b class='flag-5'>5G網(wǎng)絡(luò)夜里會(huì)關(guān)閉， 設(shè)置lte?nr 或者nul?nr，夜里自動(dòng)跳轉(zhuǎn)4G 網(wǎng)絡(luò)， 白天有5G 網(wǎng)絡(luò)時(shí)候不能自動(dòng)切回來，得手
發(fā)表于 06-04 06:25
移遠(yuǎn)通信正式推出商用5G RedCap模組RG255C-GL，進(jìn)一步豐富RedCap產(chǎn)品陣容
，可為海內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)終端提供全面的5G和4G網(wǎng)絡(luò)連接。 ? 該模組基于高通驍龍?X35基帶芯片組開發(fā)，具備卓越的無線性能，并支持無縫低延遲5G通信以及包括5G
發(fā)表于 04-12 13:38
?789次閱讀
單北斗定位5G終端V2 Pro版發(fā)布：5G國產(chǎn)芯+單位對講防爆終端#北斗定位終端
5G終端
頂堅(jiān)北斗防爆手機(jī)
發(fā)布于 :2024年03月26日 10:41:26
從制造到智造!5G工業(yè)路由器賦能5G LAN全連接工廠建設(shè)
5G全連接工廠應(yīng)用方案是基于5G專網(wǎng)、5G LAN技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等新興技術(shù)，同時(shí)結(jié)合自動(dòng)化、信息化、智能化和數(shù)字化的發(fā)展理念，賦能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各行各業(yè)場景的智能化應(yīng)用，如設(shè)備預(yù)測性維護(hù)
美格智能聯(lián)合羅德與施瓦茨完成5G RedCap模組SRM813Q驗(yàn)證，推動(dòng)5G輕量化全面商用
性能優(yōu)異，已全面具備商用能力。
測試中使用的美格智能5G RedCap模組SRM813Q，基于領(lǐng)先的驍龍?X35 5G平臺(tái)研發(fā)設(shè)計(jì)，符合3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)，支持更安全的網(wǎng)絡(luò)切片、5G LAN
發(fā)表于 02-27 11:31
5G 外置天線
5G外置天線
新品介紹
5G圓頂天線和Whip天線旨在提供617 MHz至6000 MHz的寬帶無縫高速互聯(lián)網(wǎng)接入連接解決方案。這些天線的特點(diǎn)是高增益，即使在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中也能確保強(qiáng)大的信號(hào)
發(fā)表于 01-02 11:58
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展呈現(xiàn)三大梯隊(duì)
我國5G基站總數(shù)達(dá)321.5萬個(gè)，5G工業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用加速，輕量化核心網(wǎng)、軟硬件一體化的專網(wǎng)解決方案逐漸落地應(yīng)用。新技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證穩(wěn)步推進(jìn)，5G LAN、高精度授時(shí)定位、無源物聯(lián)等
發(fā)表于 12-26 15:27
?312次閱讀
5G LAN工業(yè)路由器：開啟智能制造時(shí)代的關(guān)鍵
5GLAN通過5G技術(shù)，將終端進(jìn)行分組與建群的方式組成一個(gè)LAN網(wǎng)絡(luò)。5GLAN不僅具有原有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)LAN資源共享、快速布網(wǎng)、安全防護(hù)等優(yōu)
工商網(wǎng)監(jiān)
評論