5G LAN 是基于 5G 网络的私有移动局域网,由一组 5G 终端组成,通过 5G 网络连接实现相互通信。这种网络连接可以在同一办公区内,也可以在相隔遥远的不同工厂、园区之间。相较 Wifi、4G 等传统技术,5G LAN 可以提供更为安全、高效、灵活的无线局域网服务。
5G LAN 的起源
5G 技术自 2019 年商用以来,正逐渐与工业制造、能源电力、交通、城市管理、教育等各个垂直行业深度融合,这一趋势已经得到广泛认可。目前,行业各方正在紧密合作,探索各种5G 行业应用解决方案和服务流程,推动5G技术的规模商用和进一步发展
与个人移动应用不同,各个垂直行业对 5G 网络有着各自独特的需求。一些应用场景需要低延时和高可靠性,也有一些应用则需要更大的带宽,还有一些应用场景要求专属网络以确保数据的安全性。因此,不同的应用场景需要不同的技术方案来满足其特定需求。此外,传统通信方式通常采用 TCP/IP 协议来实现终端之间的数据传输,但在垂直行业、特别是工业领域的终端可能缺乏对这些三层网络协议的充分支持,这将导致 5G 网络在垂直行业的应用阻力重重。出于这些需求考虑,5G LAN 的概念应运而生。
3GPP R16 首次提出了“5G LAN-type service”(5G LAN 类型业务),包含“5G Virtual Network group”、“5G LAN Virtual Network”等概念,涵盖了虚拟组管理、虚拟组成员管理、虚拟组会话管理以及局域网数据交换管理等多项关键技术能力。通过这项技术,可以实现5G 环境下的虚拟局域网分组管理,更好的应对不同垂直行业需求不同的现状,并且使垂直行业不支持二层通信的顽症得以解决。(二)5G LAN 的发展
在定义了 5G LAN 的基本功能后,R17 版本又重点针对 5G LAN 的计费进行了研究,提出了组管理事件计费方案。该方案通过对虚拟组的组内、组间等不同计费场景进行计费配置,实现了更灵活的计费方案,为 5G LAN 进一步商用提供了有力支撑。
5G LAN 的标准发展也逐渐完善,其中 3GPP TS 23.501、3GPP TS23.502、3GPP TS 23.503分别从系统架构、程序与信息流和策略与计费控制对 5G LAN 进行了研究。IEEE 802 系列标准中IEEE802.11ax(Wi-Fi6)、IEEE 802.1Q(VLAN)、IEEE 802.3(以太网),虽不是 5G 标准,但可与 5G 结合形成更强大的网络解决方案,用于实现 5G
LAN 的目标。目前 R18 版本已经冻结。R18 完善了5G LAN 管理方面的能力:(1)组成员流量特征实时监控。通过该能力,可以让工业用户通过业务量获得更多的工控系统实时统计数据,从而更好地了解网络和业务的实时状态,监控系统运行状态,及时完成性能分析和故障排除。
(2)跨 SMF 管理 VN Group。该功能可以有效解决 R16“一个 VNGroup 只能被一个 SMF 管理”的问题。在当前 SMF 出现故障时自动切换到其他可用的 SMF 上,从而保证整个N Group 的运行不受影响,为工业用户带来更加可靠和高效的网络服务。
(3)跨W Group 通信。在 R16中,跨组通信存在很大的局限性R18 的方案可以解决该问题,帮助用户将多个群组连接起来,建立范围更大的网络。
(4)组管理和组状态上报增强。该特性可以帮助工业用户实现对组内用户和业务流的精细化管理,提高包括用户认证、权限管理Qos 控制等方面的灵活性与可靠性。
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