Apa itu 5G LAN?

Penulis: Ulink Media

Semua orang pasti sudah mengenal 5G, yang merupakan evolusi dari 4G dan teknologi komunikasi seluler terkini.

Untuk LAN, Anda mungkin lebih familiar dengannya. Nama lengkapnya adalah jaringan area lokal, atau LAN. Jaringan rumah kita, serta jaringan di kantor, pada dasarnya adalah LAN. Untuk Wi-Fi Nirkabel, ini disebut LAN Nirkabel (WLAN).

Jadi mengapa saya mengatakan 5G LAN menarik?

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

Dengan kata lain, 5G dan LAN adalah dua kata yang kita semua tahu secara terpisah. Namun, jika digabungkan, agak membingungkan. Bukankah begitu?

5G LAN, Apa Sebenarnya Itu?

Faktanya, 5G LAN, secara sederhana, adalah penggunaan teknologi 5G untuk “mengelompokkan” dan “membangun” terminal-terminal untuk membentuk jaringan LAN.

Semua orang punya ponsel 5G. Saat menggunakan ponsel 5G, pernahkah Anda menyadari bahwa ponsel Anda tidak bisa mencari teman meskipun mereka sedang dekat (bahkan saat bertatap muka)? Anda bisa berkomunikasi satu sama lain karena data mengalir langsung 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 kanalnya sendiri, dan tidak saling mengganggu.

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

Dalam LAN, terminal dapat saling menemukan berdasarkan alamat MAC masing-masing (komunikasi Lapisan 2). Untuk mengakses jaringan eksternal, router dapat diatur melalui lokasi IP, dan perutean masuk dan keluar juga dapat dilakukan (komunikasi Lapisan 3).

Seperti yang kita semua tahu, "4G akan mengubah hidup kita, dan 5G akan mengubah masyarakat kita". Sebagai teknologi komunikasi seluler paling umum saat ini, 5G mengemban misi "Internet untuk segala hal dan transformasi digital bagi 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 mengubah data dalam basis data pengguna (elemen jaringan UDM), menandatangani kontrak layanan dengan nomor UE tertentu, lalu membaginya ke dalam grup jaringan Virtual (VN) yang sama atau berbeda.

Basis data pengguna menyediakan informasi grup VN nomor terminal 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 bersama sangat fleksibel, dan jaringannya 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. Hal ini sama saja dengan mendobrak batasan jarak fisik antar terminal (bahkan Beijing dan Shanghai pun dapat berkomunikasi).

Secara khusus, jaringan LAN 5G dapat terhubung ke jaringan data pengguna yang ada untuk plug and play dan akses bersama.

Skenario Aplikasi dan Keunggulan 5G LAN

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

Jangan khawatir, mari kita lanjutkan.

Jaringan lokal yang dimungkinkan oleh LAN 5G dapat membantu perusahaan, sekolah, pemerintah, dan keluarga 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 taman dan transformasi jaringan dasar perusahaan produksi seperti manufaktur industri, terminal pelabuhan, dan tambang energi.

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

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

Kemudian, dengan munculnya teknologi Ethernet dan IP, industri mencapai konsensus, seiring dengan evolusi Ethernet, muncullah "Ethernet industri". Saat ini, protokol interkoneksi industri apa 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 penerapan koneksi kabel lebih merepotkan, masa konstruksinya panjang, dan biayanya tinggi. Jika terjadi masalah pada peralatan atau kabel, penggantiannya juga sangat lambat. Oleh karena itu, industri mulai mempertimbangkan untuk memperkenalkan teknologi komunikasi nirkabel.

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

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

Inilah alasannya:

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

Dalam hal kecepatan dan penundaan transmisi, 5G dapat lebih memenuhi kebutuhan robot industri (kendali manipulator), pemeriksaan kualitas cerdas (pengenalan gambar berkecepatan tinggi), AGV (kendaraan logistik tak berawak), dan skenario lainnya.

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

2. Biaya pemeliharaan jaringan Wi-Fi tinggi.

Untuk membangun jaringan Wi-Fi di taman, perusahaan perlu memasang kabel dan membeli peralatan sendiri. Peralatan tersebut disusutkan, rusak, dan diganti, tetapi juga dirawat oleh personel khusus. Ada banyak sekali perangkat Wi-Fi, dan konfigurasinya cukup merepotkan.

5G berbeda. 5G dibangun dan dikelola oleh operator, lalu disewa oleh perusahaan (Wi-Fi versus 5G agak mirip membangun ruang pribadi versus komputasi awan).

Jika digabungkan, 5G akan lebih hemat biaya.

3. 5G LAN memiliki fungsi yang lebih canggih.

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

Misalnya, suatu perusahaan memiliki jaringan kantor, jaringan sistem TI, dan jaringan OT.

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

Jaringan yang berbeda memiliki persyaratan kinerja yang berbeda pula. Ada yang membutuhkan latensi rendah, ada yang membutuhkan bandwidth tinggi, dan ada pula yang memiliki persyaratan lebih rendah.

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

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

Seperti yang telah disebutkan, data penandatanganan pengguna dapat dimodifikasi di jaringan UDM 5G milik operator untuk mengelompokkan pengguna ke dalam grup VN. Jadi, apakah kita harus menghubungi layanan pelanggan operator setiap kali 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, yang memungkinkan modifikasi swalayan.

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

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

Studi kasus LAN 5G

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

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

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

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

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

Metode ini tidak hanya meningkatkan kompleksitas, tetapi juga meningkatkan biaya (biaya pembelian router AR, tenaga kerja untuk konfigurasi router AR, dan biaya waktu). Jika Anda membayangkan sebuah bengkel dengan ribuan lini, 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 di Layer 2.

Kemampuan plug and play pada 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 berat.

Dari perspektif makro, LAN 5G merupakan kolaborasi antara teknologi 5G dan Ethernet. Ke depannya, perkembangan teknologi TSN (Time Sensitive Network) berbasis Ethernet tidak dapat dilepaskan dari bantuan LAN 5G.

Perlu disebutkan bahwa 5G LAN, selain kondusif untuk pembangunan jaringan internal taman, juga dapat digunakan sebagai pelengkap jaringan jalur khusus tradisional perusahaan untuk menghubungkan cabang-cabang di berbagai tempat.

Modul untuk LAN 5G

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

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

Dalam proses peluncuran komersial teknologi LAN 5G, Unigroup Zhangrui meluncurkan platform chip pita dasar 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.