5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书.pdf
《5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书.pdf(10页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书随着通信技术的发展,各行各业对网络的可靠性、确定性等提出了更高的需求。5G LAN 作为 3GPP R16 标准定义的关键特性之一,具有组建灵活、直接互通等特性,在网络部署、网络确定性、uRLLC 等方面表现优异,在推动工业互联网 IT/OT 深度融合、助力全连接工厂建设中发挥着重要作用。下面让我们首先来认识一下 5G LAN。5G LAN,简单来说,就是利用 5G 技术,将终端进行“分组”、“建群”,组成一个 LAN 网络。大家在使用 5G 手机的时候,即便你和朋友离得再近,你的手机都是无法搜索到对方的。对于基站来说,所有的手机终端之间,都是“隔离”的
2、。这是基于安全的考虑,手机各自使用各自的信道,互不干扰。而 LAN 呢,是将区域内的终端(手机、电脑等)连接在一起,变成“群组”。这既方便了相互之间的数据传输,也节省了外网出口。在 LAN 中,终端相互之间通过 MAC 地址可以选址,就找到对方(层二通信)。出入外网的话,架设一个路由器,通过 IP 选址,也可以实现路由出入(层三通信)。“4G 改变生活,5G 改变社会”。作为目前最主流的移动通信技术,5G 肩负了“万物互联,助力百行千业数字化转型”的使命,需要帮助垂直行业的用户打通连接。那么,5G 就不能只打通每个终端到云的连接,还要实现终端与终端之间的“就近连接”。所以,在 3GPP R16
3、 标准中,推出了 5G LAN 这个新特性功能。1.2 5G LAN的原理与特点在 5G 网络里,管理者可以修改用户数据库(UDM 网元)中的数据,对指定的终端(UE)号码进行业务签约,从而把它们分入相同或不同的 VN Group(Virtual Network Group,虚拟网络群组)。用户数据库会向 5G 核心网(5GC)的管理网元(SMF、AMF、PCF 等)提供终端号码的 VN 群组信息,以及访问策略。管理网元基于这些信息和策略规则,将它们组成了不同的 LAN。这就是 5G LAN。5G LAN 支持层二通信(相同网段,互相直接访问),同时支持层三通信(跨网段,借助路由)。5G LA
4、N 支持单播,也支持组播和广播。简单来说,就是相互访问方式非常灵活,组网也非常简单。01什么是5G LAN5G网络LAN(企业网络)数据中心运营商5G核心网运营商5G基站数据中心骨干网 城域(接入、汇聚)数通设备(交换机、路由器)LANVN Group 1VN Group N数据中心5G基站5G核心网5G LAN管理网元(AMF等)用户数据库(UDM)媒体面网元(UPF)1.1 5G LAN的含义移远通信5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书01移远通信5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书02从范围来看,5G LAN 既支持同一个 UPF(5G 核心网的媒体面网元)下的相互通信,也支持不
5、同 UPF 下的相互通信。这等于打破了终端之间的物理距离限制(甚至北京和上海都能通信)。特别重要的一点,5G LAN 建立的网络,可以与用户现有的数据网络进行连接,从而实现即插即用、相互访问。1.3 5G LAN的优势5G LAN 实现了指定 5G 终端之间的分组和连接,大大方便了企业构建更具移动性的 LAN 网络。其实现的本地组网,可以帮助企业、学校、政府、家庭等用户更好地进行区域范围内的终端互联互通。它可以用于办公网络,但是,它更大的价值,在于对园区生产环境的改造,对工业制造、港口码头、能源矿山等生产型企业基层网络的改造。我们现在都在推动工业互联网,认为 5G 能够赋能行业场景的数字化,就
6、是因为 5G 拥有大带宽、低时延等特点,是出色的无线通信技术,可以实现工业场景各个生产要素的无线连接。后来,随着以太网和 IP 技术的出现,工业界形成了共识,一起向以太网演进,就有了“工业以太网”。现在,不管谁家的工业互联协议,基本都是基于以太网的。再后来,工业企业发现,有线连接对移动性有太多的限制设备后面总要留一个“辫子”,妨碍了自由移动。而且,有线连接部署方式比较麻烦,工期长,成本高。一旦设备或线缆出现问题,更换也很耽误事。所以,工业界开始考虑,引入无线通信技术。于是,Wi-Fi、蓝牙等技术,就进入了工业领域。那么,既然有 Wi-Fi,为什么还需要 5G LAN,5G LAN 的优势有哪些
7、呢?5GC控制面5GC控制面5GC控制面5G基站5G基站5G基站5G基站5G基站DN数据网络终端UE终端UE终端UE终端UE终端UE5GC媒体面(UPF)5GC媒体面(UPF)5GC媒体面(UPF-1)5GC媒体面(UPF-2)本地转发模型基于N6接口的转发基于N19接口的转发N3接口N3接口N3接口N19接口N6接口客户网络移远通信5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书031.3.1 Wi-Fi 网络(尤其是 Wi-Fi 4、Wi-Fi 5)的性能不如 5G。传输速率、时延等方面,5G 能更好地满足工业机器人(机械臂控制)、智能质检(高速图像识别)、AGV(无人物流小车)等场景的需求。覆盖
8、范围方面,5G 的覆盖范围比 Wi-Fi 更大,可以更好地覆盖园区。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。1.3.2 Wi-Fi 网络维护成本高。企业建设园区 Wi-Fi 网络,需要自己布线,自己买设备。设备有折旧、有损坏、有更新换代,还要专人维护。海量的 Wi-Fi 设备,配置也很麻烦。5G 不一样。它是由运营商负责建设和维护的,企业属于租用(Wi-Fi 对比 5G,有点像自建机房对比云计算)。综合来看,5G 会更加划算。1.3.3 5G LAN 的功能更加强大。前面提到 5G LAN 的 VN 分组。分组除了隔离通信之外,更重要的一个作用,是实现不同
9、网络的 QoS(服务等级)差异化。举例来说,企业内部有办公网络、IT 系统网络、OT 网络等。OT 就是 Operational Technology,运营技术(操作技术)。其实就是连接工业环境和设备的网络,例如车床、机械臂、传感器、仪器仪表、AGV、监控系统、MES、PLC 等。不同的网络,对性能要求不一样,有的需要时延低,有的需要带宽大,有的则没有那么多要求。5G LAN 在分组的基础上,可以针对不同的 VN 分组,定义不同的网络性能。有的企业,将其称为“微切片”。1.3.4 5G LAN 容易管理,且安全性更强。前面我们提到可以在运营商的 5G UDM 网元中修改用户签约数据,对用户进行
10、 VN 分组。那么,难道我们每次需要变更一个终端的分组信息(加入、删除、更改),都要找运营商客服吗?当然不用。运营商 5G 网络可以通过开发接口的方式,将修改权限开放给企业网络管理者,实现自助修改。当然,企业还可以根据自己的需要,设置自己的专网策略。在建立数据连接时,企业还可以设置授权和认证机制,对 VN 分组进行严格管理。这个安全性,比 Wi-Fi 强大了很多,也方便了很多。供应链设计生产管理服务协作企业客户管理者工厂车间工业以太网ERP、MRP设备传感器仪器仪表MES制造执行系统PLC可编程逻辑控制器DCS分布式控制系统HMI人机界面移远通信5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书0402
11、5G LAN模组想要更好地部署 5G LAN,除了网络侧升级之外,还需要 5G 模组的支持。国内领先的模组厂商移远通信,已成功开发出多款支持 5G LAN 技术的 5G 模组,且已实现商用,包括 RG500U、RG200U、RM500U 等 LGA、M.2、Mini PCIe 封装模组。2.1 5G LAN模组有哪些5G LAN 具有二层转发能力,组建灵活、直接互通,且在空间拓展性、移动性、安全性等方面表现优异,可为 LAN 内的 5G终端提供终端互通或终端隔离等灵活的通信服务。移远 5G LAN 模组可很好地将 5G LAN 的特性和优势发挥出来。2.2 5G LAN模组的特点移远通信 5G
12、 LAN 模组基于紫光展锐 V516 芯片平台开发,在 V516 多项 5G R16 关键技术的加持下,除了 5G LAN,移远 5G LAN 模组还支持 CAG、网络切片、uRLLC 等特性,可靠性达 99.99%,并支持毫秒级空口时延以及精度达 1us 的 5G网络高精度授时,可满足智能电网差动保护、工业制造高精度机器协作、仓储物流多车协同以及工业局域网等诸多行业应用的需求,有效降低了 5G R16 技术的行业应用门槛。与此同时,移远 5G LAN 模组还支持 QuecOpen CPU 开发,支持 Wi-Fi 6 方案、WebUI 方案、语音方案、FOTA 方案、SLA方案、功耗控制方案,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 5G LAN赋能工业互联网产业发展白皮书 LAN 工业 互联网 产业 发展 白皮书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【Stan****Shan】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【Stan****Shan】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。