Apa itu LAN 5G?

Penulis: Ulink Media

Semua orang seharusnya sudah familiar dengan 5G, yang merupakan evolusi dari 4G dan teknologi komunikasi seluler terbaru kita.

Untuk LAN, Anda seharusnya sudah lebih familiar dengannya. Nama lengkapnya adalah jaringan area lokal, atau LAN. Jaringan rumah kita, serta jaringan di kantor perusahaan, pada dasarnya adalah LAN. Sedangkan untuk Wi-Fi nirkabel, itu adalah LAN nirkabel (WLAN).

Jadi mengapa saya mengatakan bahwa LAN 5G itu menarik?

5G adalah jaringan seluler yang luas, sedangkan LAN adalah jaringan data area kecil. Kedua teknologi ini tampaknya tidak berhubungan.

Dengan kata lain, 5G dan LAN adalah dua kata yang dikenal semua orang secara terpisah. Tetapi jika digabungkan, agak membingungkan. Benar kan?

5G LAN, Sebenarnya Itu Apa?

Pada dasarnya, 5G LAN, sederhananya, adalah penggunaan teknologi 5G untuk "mengelompokkan" dan "membangun" terminal guna membentuk jaringan LAN.

Hampir semua orang memiliki ponsel 5G. Saat menggunakan ponsel 5G, pernahkah Anda memperhatikan bahwa ponsel Anda tidak dapat mencari teman meskipun mereka berada di dekat Anda (bahkan berhadapan muka)? Anda dapat berkomunikasi satu sama lain karena data mengalir hingga ke server operator atau penyedia layanan internet Anda.

Untuk stasiun pangkalan, semua terminal seluler "terisolasi" satu sama lain. Hal ini didasarkan pada pertimbangan keamanan, telepon menggunakan saluran masing-masing, dan tidak saling mengganggu.

Di sisi lain, LAN menghubungkan terminal (ponsel, komputer, dll.) di suatu area untuk membentuk sebuah "grup". Hal ini tidak hanya mempermudah transmisi data antar terminal, tetapi juga menghemat penggunaan ekstranet.

Dalam LAN, terminal dapat saling menemukan berdasarkan alamat MAC mereka (komunikasi Layer 2). Untuk mengakses jaringan eksternal, dengan mengatur router, melalui lokasi IP, juga dapat mencapai routing masuk dan keluar (komunikasi Layer 3).

Seperti yang kita ketahui bersama, “4G akan mengubah hidup kita, dan 5G akan mengubah masyarakat kita”. Sebagai teknologi komunikasi seluler paling utama saat ini, 5G mengemban misi “Internet of everything dan transformasi digital ratusan lini dan ribuan industri”, yang perlu membantu pengguna di berbagai industri vertikal untuk terhubung.

Oleh karena itu, 5G tidak hanya dapat menghubungkan setiap terminal ke cloud, tetapi juga mewujudkan "koneksi terdekat" antar terminal.

Oleh karena itu, dalam standar 3GPP R16, 5G LAN memperkenalkan fitur baru ini.

Prinsip dan Karakteristik LAN 5G

Dalam jaringan 5G, administrator dapat memodifikasi data dalam basis data pengguna (elemen jaringan UDM), menandatangani kontrak layanan dengan nomor UE tertentu, dan kemudian membaginya ke dalam grup jaringan virtual (VN) yang sama atau berbeda.

Basis data pengguna menyediakan informasi grup nomor terminal VN dan kebijakan akses ke elemen jaringan manajemen (SMF, AMF, PCF, dll.) dari jaringan inti 5G (5GC). NE manajemen menggabungkan informasi dan aturan kebijakan ini ke dalam berbagai LAN. Ini adalah LAN 5G.

LAN 5G mendukung komunikasi Layer 2 (segmen jaringan yang sama, akses langsung satu sama lain) serta komunikasi Layer 3 (lintas segmen jaringan, dengan bantuan routing). LAN 5G mendukung unicast, multicast, dan broadcast. Singkatnya, mode akses timbal balik sangat fleksibel, dan jaringan sangat sederhana.

Dari segi cakupan, LAN 5G mendukung komunikasi antara UPF (elemen jaringan sisi media dari jaringan inti 5G) yang sama dan UPF yang berbeda. Ini setara dengan menembus batas jarak fisik antar terminal (bahkan Beijing dan Shanghai dapat berkomunikasi).

Secara khusus, jaringan LAN 5G dapat terhubung ke jaringan data yang sudah ada milik pengguna untuk fitur plug and play dan akses timbal balik.

Skenario Aplikasi dan Keunggulan LAN 5G

LAN 5G memungkinkan pengelompokan dan koneksi antar terminal 5G tertentu, sangat memudahkan pembangunan jaringan LAN yang lebih mobile untuk perusahaan. Banyak pembaca pasti bertanya, bukankah mobilitas sudah dimungkinkan dengan teknologi Wi-Fi yang ada? Mengapa dibutuhkan LAN 5G?

Jangan khawatir, mari kita lanjutkan.

Jaringan lokal yang dimungkinkan oleh LAN 5G dapat membantu perusahaan, sekolah, pemerintah, dan keluarga untuk berkomunikasi lebih baik dengan terminal di suatu wilayah. Jaringan ini dapat digunakan di jaringan perkantoran, tetapi nilai yang lebih besar terletak pada transformasi lingkungan produksi di kawasan industri dan transformasi jaringan dasar perusahaan produksi seperti manufaktur industri, terminal pelabuhan, dan pertambangan energi.

Saat ini kami sedang mempromosikan Internet industri. Kami percaya bahwa 5G dapat memungkinkan digitalisasi sektor industri karena 5G merupakan teknologi komunikasi nirkabel yang sangat baik dengan bandwidth besar dan latensi rendah, yang dapat mewujudkan koneksi nirkabel berbagai faktor produksi di sektor industri.

Ambil contoh industri manufaktur. Sebelumnya, untuk meningkatkan otomatisasi dan mencapai kontrol peralatan, digunakan teknologi "industrial bus". Ada banyak jenis teknologi ini, yang dapat digambarkan sebagai "ada di mana-mana".

Kemudian, dengan munculnya teknologi Ethernet dan IP, industri membentuk konsensus, dan seiring dengan evolusi Ethernet, lahirlah "Ethernet industri". Saat ini, protokol interkoneksi industri siapa pun pada dasarnya berbasis Ethernet.

Kemudian, perusahaan-perusahaan industri menemukan bahwa koneksi kabel terlalu membatasi mobilitas — selalu ada "jalinan" di bagian belakang perangkat yang mencegah pergerakan bebas.

Selain itu, mode penyebaran koneksi kabel lebih merepotkan, masa konstruksinya lama, dan biayanya tinggi. Jika terjadi masalah pada peralatan atau kabel, penggantiannya juga sangat lambat. Oleh karena itu, industri mulai memikirkan untuk memperkenalkan teknologi komunikasi nirkabel.

Akibatnya, Wi-Fi, Bluetooth, dan teknologi lainnya telah memasuki bidang industri.

Jadi, untuk kembali ke pertanyaan sebelumnya, mengapa 5G LAN padahal sudah ada Wi-Fi?

Inilah alasannya:

1. Kinerja jaringan Wi-Fi (khususnya Wi-Fi 4 dan Wi-Fi 5) tidak sebaik 5G.

Dari segi kecepatan transmisi dan penundaan, 5G dapat lebih baik memenuhi kebutuhan robot industri (kontrol manipulator), inspeksi kualitas cerdas (pengenalan gambar kecepatan tinggi), AGV (kendaraan logistik tanpa awak) dan skenario lainnya.

Dari segi jangkauan, 5G memiliki area cakupan yang lebih luas daripada Wi-Fi dan dapat menjangkau area kampus dengan lebih baik. Kemampuan 5G untuk beralih antar sel juga lebih kuat daripada Wi-Fi, yang akan memberikan pengalaman jaringan yang lebih baik bagi pengguna.

2. Biaya pemeliharaan jaringan Wi-Fi tinggi.

Untuk membangun jaringan Wi-Fi di taman, perusahaan perlu memasang kabel dan membeli peralatan sendiri. Peralatan mengalami penyusutan nilai, kerusakan, dan penggantian, tetapi juga membutuhkan perawatan dari personel khusus. Terdapat banyak sekali perangkat Wi-Fi, dan konfigurasinya pun merepotkan.

5G berbeda. Jaringan ini dibangun dan dipelihara oleh operator dan disewa oleh perusahaan (Wi-Fi versus 5G agak seperti membangun ruangan sendiri versus komputasi awan).

Secara keseluruhan, 5G akan lebih hemat biaya.

3. LAN 5G memiliki fungsi yang lebih canggih.

Pengelompokan VN pada LAN 5G telah disebutkan sebelumnya. Selain isolasi komunikasi, fungsi pengelompokan yang lebih penting adalah untuk mencapai diferensiasi QoS (tingkat layanan) dari jaringan yang berbeda.

Sebagai contoh, sebuah perusahaan memiliki jaringan kantor, jaringan sistem TI, dan jaringan OT.

OT adalah singkatan dari Operational Technology (Teknologi Operasional). Ini adalah jaringan yang menghubungkan lingkungan industri dan peralatan, seperti mesin bubut, lengan robot, sensor, instrumentasi, AGV, sistem pemantauan, MES, PLC, dll.

Jaringan yang berbeda memiliki persyaratan kinerja yang berbeda pula. Beberapa membutuhkan latensi rendah, beberapa membutuhkan bandwidth tinggi, dan beberapa memiliki persyaratan yang lebih sedikit.

LAN 5G dapat menentukan kinerja jaringan yang berbeda berdasarkan kelompok VN yang berbeda. Di beberapa perusahaan, ini disebut "micro slice".

4. LAN 5G lebih mudah dikelola dan lebih aman.

Seperti yang disebutkan di atas, data penandatanganan pengguna dapat dimodifikasi di 5G UDM nes dari operator untuk mengelompokkan pengguna ke dalam grup VN. Jadi, apakah kita harus pergi ke layanan pelanggan operator setiap kali kita perlu mengubah informasi grup terminal (bergabung, menghapus, mengubah)?

Tentu saja tidak.

Dalam jaringan 5G, operator dapat membuka izin modifikasi kepada administrator jaringan perusahaan melalui pengembangan antarmuka, sehingga memungkinkan modifikasi mandiri.

Tentu saja, perusahaan juga dapat menetapkan kebijakan jaringan pribadi mereka sendiri sesuai dengan kebutuhan mereka.

Saat membuat koneksi data, perusahaan dapat menetapkan mekanisme otorisasi dan autentikasi untuk mengelola grup VN secara ketat. Keamanan ini jauh lebih kuat dan lebih nyaman daripada Wi-Fi.

Studi kasus LAN 5G

Mari kita lihat manfaat LAN 5G melalui contoh jaringan tertentu.

Pertama-tama, sebuah perusahaan manufaktur yang memiliki bengkel sendiri, lini produksi (atau mesin bubut), perlu menghubungkan PLC dan ujung kontrol PLC melalui jaringan.

Setiap jalur perakitan memiliki banyak peralatan, yang juga independen. Idealnya, modul 5G dipasang pada setiap perangkat di jalur perakitan. Namun, tampaknya hal itu akan agak mahal pada tahap ini.

Kemudian, pengenalan gateway industri 5G, atau 5G CPE, dapat meningkatkan kinerja biaya. Cocok untuk koneksi kabel, terhubung ke port kabel (port Ethernet, atau port PLC). Cocok untuk koneksi nirkabel, terhubung ke 5G atau Wi-Fi.

Jika 5G tidak mendukung LAN 5G (sebelum R16), koneksi antara PLC dan pengontrol PLC juga dapat diwujudkan. Namun, seluruh jaringan 5G adalah protokol Layer 3 yang bergantung pada pengalamatan IP, dan alamat terminal juga merupakan alamat IP, yang tidak mendukung penerusan data Layer 2. Untuk mewujudkan komunikasi ujung-ke-ujung, AR (Access Router) harus ditambahkan di kedua sisi untuk membangun terowongan, mengenkapsulasi protokol Layer 2 industri di dalam terowongan, dan membawanya ke ujung lawan.

Metode ini tidak hanya meningkatkan kompleksitas, tetapi juga meningkatkan biaya (biaya pembelian router AR, biaya tenaga kerja dan waktu untuk konfigurasi router AR). Jika Anda membayangkan sebuah bengkel dengan ribuan jalur, biayanya akan sangat besar.

Setelah diperkenalkannya LAN 5G, jaringan 5G mendukung transmisi langsung protokol Layer 2, sehingga router AR tidak lagi diperlukan. Pada saat yang sama, jaringan 5G dapat menyediakan rute untuk terminal tanpa alamat IP, dan UPF dapat mengenali alamat MAC terminal. Seluruh jaringan menjadi jaringan satu lapis minimalis, yang dapat berkomunikasi satu sama lain pada layer 2.

Kemampuan plug and play dari LAN 5G dapat terintegrasi sempurna dengan jaringan pelanggan yang sudah ada, mengurangi dampak pada jaringan pelanggan yang sudah ada, dan menghemat banyak biaya tanpa perlu renovasi dan peningkatan yang rumit.

Dari perspektif makro, 5G LAN merupakan kolaborasi antara teknologi 5G dan Ethernet. Di masa depan, pengembangan teknologi TSN (time sensitive network) berbasis teknologi Ethernet tidak dapat dipisahkan dari bantuan 5G LAN.

Perlu disebutkan bahwa LAN 5G, selain bermanfaat untuk pembangunan jaringan internal kawasan industri, juga dapat digunakan sebagai pelengkap jaringan dedicated line tradisional perusahaan untuk menghubungkan cabang-cabang di berbagai tempat.

Modul untuk LAN 5G

Seperti yang Anda lihat, 5G LAN merupakan teknologi inovatif penting untuk 5G di industri vertikal. Teknologi ini dapat membangun komunikasi jaringan privat 5G yang lebih kuat untuk membantu pelanggan mempercepat transformasi dan peningkatan digital mereka.

Untuk menerapkan LAN 5G dengan lebih baik, selain peningkatan di sisi jaringan, dukungan modul 5G juga diperlukan.

Dalam proses peluncuran komersial teknologi LAN 5G, Unigroup Zhangrui meluncurkan platform chip baseband 5G R16 Ready pertama di industri — V516.

Berdasarkan platform ini, Quectel, produsen modul terkemuka di Tiongkok, telah berhasil mengembangkan sejumlah modul 5G yang mendukung teknologi LAN 5G, dan telah dikomersialkan, termasuk RG500U, RG200U, RM500U dan modul paket LGA, M.2, Mini PCIe lainnya.