5G LAN क्या है?

लेखक: यूलिंक मीडिया

सभी को 5जी से परिचित होना चाहिए, जो 4जी का उन्नत रूप है और हमारी नवीनतम मोबाइल संचार तकनीक है।

आप LAN से अच्छी तरह परिचित होंगे। इसका पूरा नाम लोकल एरिया नेटवर्क या LAN है। हमारा होम नेटवर्क और साथ ही कॉर्पोरेट ऑफिस का नेटवर्क, मूल रूप से LAN ही है। वायरलेस वाई-फाई के साथ, यह वायरलेस LAN (WLAN) कहलाता है।

तो मैं 5G LAN को दिलचस्प क्यों कह रहा हूँ?

5G एक व्यापक सेलुलर नेटवर्क है, जबकि LAN एक छोटे क्षेत्र का डेटा नेटवर्क है। ये दोनों प्रौद्योगिकियां देखने में एक-दूसरे से असंबंधित लगती हैं।

दूसरे शब्दों में कहें तो, 5G और LAN दो ऐसे शब्द हैं जिन्हें अलग-अलग तो हर कोई जानता है। लेकिन साथ में, ये थोड़ा भ्रम पैदा करते हैं। है ना?

5G लैन आखिर है क्या?

दरअसल, सरल शब्दों में कहें तो, 5G LAN का मतलब 5G तकनीक का उपयोग करके टर्मिनलों को "समूहबद्ध" और "निर्मित" करके एक LAN नेटवर्क बनाना है।

आजकल हर किसी के पास 5G फोन है। क्या आपने कभी गौर किया है कि 5G फोन इस्तेमाल करते समय आपका फोन आपके दोस्तों को ढूंढ नहीं पाता, भले ही वे आपके आस-पास हों (आमने-सामने ही क्यों न हों)? आप एक-दूसरे से बातचीत कर सकते हैं क्योंकि डेटा आपके कैरियर या इंटरनेट सेवा प्रदाता के सर्वर तक पूरी तरह से पहुंचता है।

बेस स्टेशनों के लिए, सभी मोबाइल टर्मिनल एक दूसरे से "पृथक" होते हैं। यह सुरक्षा कारणों पर आधारित है; फोन अपने-अपने चैनल का उपयोग करते हैं और एक दूसरे के काम में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।

दूसरी ओर, एक LAN किसी क्षेत्र में स्थित टर्मिनलों (मोबाइल फोन, कंप्यूटर आदि) को आपस में जोड़कर एक "समूह" बनाता है। इससे न केवल उनके बीच डेटा का आदान-प्रदान आसान होता है, बल्कि एक्स्ट्रानेट से बाहर निकलने की आवश्यकता भी समाप्त हो जाती है।

एक LAN में, टर्मिनल अपने MAC पते के आधार पर एक दूसरे का पता लगा सकते हैं और एक दूसरे को खोज सकते हैं (लेयर 2 संचार)। बाहरी नेटवर्क तक पहुँचने के लिए, IP लोकेशन के माध्यम से राउटर स्थापित किया जाता है, जिससे इन और आउट रूटिंग भी प्राप्त की जा सकती है (लेयर 3 संचार)।

जैसा कि हम सभी जानते हैं, "4G हमारे जीवन को बदल देगा और 5G हमारे समाज को बदल देगा"। वर्तमान में सबसे प्रमुख मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी के रूप में, 5G "सब कुछ का इंटरनेट और सैकड़ों लाइनों और हजारों उद्योगों का डिजिटल परिवर्तन" के मिशन को पूरा करने का दायित्व निभाता है, जिसके लिए विभिन्न उद्योगों के उपयोगकर्ताओं को कनेक्ट करने में मदद करना आवश्यक है।

इसलिए, 5G न केवल प्रत्येक टर्मिनल को क्लाउड से जोड़ सकता है, बल्कि टर्मिनलों के बीच "निकटवर्ती कनेक्शन" को भी साकार कर सकता है।

इसलिए, 3GPP R16 मानक में, 5G LAN ने इस नई सुविधा को पेश किया।

5G लैन के सिद्धांत और विशेषताएं

5G नेटवर्क में, प्रशासक उपयोगकर्ता डेटाबेस (UDM नेटवर्क तत्व) में डेटा को संशोधित कर सकते हैं, एक निर्दिष्ट UE नंबर के साथ एक सेवा अनुबंध पर हस्ताक्षर कर सकते हैं, और फिर उन्हें समान या भिन्न वर्चुअल नेटवर्क समूहों (VN) में विभाजित कर सकते हैं।

उपयोगकर्ता डेटाबेस 5G कोर नेटवर्क (5GC) के प्रबंधन नेटवर्क तत्वों (SMF, AMF, PCF, आदि) को टर्मिनल नंबर VN समूह की जानकारी और एक्सेस नीतियां प्रदान करता है। प्रबंधन NE इन सूचनाओं और नीति नियमों को विभिन्न LAN में संयोजित करता है। यही 5G LAN है।

5G LAN लेयर 2 संचार (एक ही नेटवर्क सेगमेंट में, एक दूसरे तक सीधी पहुंच) के साथ-साथ लेयर 3 संचार (नेटवर्क सेगमेंट के पार, राउटिंग की मदद से) का भी समर्थन करता है। 5G LAN यूनिकास्ट, मल्टीकास्ट और ब्रॉडकास्ट का भी समर्थन करता है। संक्षेप में, आपसी पहुंच का तरीका बहुत लचीला है और नेटवर्किंग बहुत सरल है।

दायरे की दृष्टि से, 5G LAN एक ही UPF (5G कोर नेटवर्क का मीडिया साइड नेटवर्क एलिमेंट) और विभिन्न UPF के बीच संचार का समर्थन करता है। यह टर्मिनलों के बीच भौतिक दूरी की सीमा को तोड़ने के समान है (बीजिंग और शंघाई भी आपस में संवाद कर सकते हैं)।

विशेष रूप से, 5G LAN नेटवर्क प्लग एंड प्ले और पारस्परिक पहुंच के लिए उपयोगकर्ताओं के मौजूदा डेटा नेटवर्क से जुड़ सकते हैं।

5G लैन के अनुप्रयोग परिदृश्य और लाभ

5G LAN निर्दिष्ट 5G टर्मिनलों को समूहित करने और उनके बीच कनेक्शन स्थापित करने में सक्षम बनाता है, जिससे उद्यमों के लिए अधिक मोबाइल LAN नेटवर्क का निर्माण बेहद आसान हो जाता है। कई पाठक यह प्रश्न अवश्य पूछेंगे कि क्या मौजूदा वाई-फाई तकनीक से पहले से ही गतिशीलता संभव नहीं है? फिर 5G LAN की आवश्यकता क्यों है?

चिंता मत करो, चलो आगे बढ़ते हैं।

5G लैन द्वारा सक्षम स्थानीय नेटवर्किंग उद्यमों, स्कूलों, सरकारों और परिवारों को एक क्षेत्र में स्थित टर्मिनलों के साथ बेहतर संचार स्थापित करने में मदद कर सकती है। इसका उपयोग कार्यालय नेटवर्क में किया जा सकता है, लेकिन इसका सबसे बड़ा महत्व पार्क के उत्पादन वातावरण के रूपांतरण और औद्योगिक विनिर्माण, बंदरगाह टर्मिनलों और ऊर्जा खानों जैसे उत्पादन उद्यमों के बुनियादी नेटवर्क के रूपांतरण में निहित है।

हम अब औद्योगिक इंटरनेट को बढ़ावा दे रहे हैं। हमारा मानना ​​है कि 5G औद्योगिक परिदृश्यों के डिजिटलीकरण को संभव बना सकता है क्योंकि 5G एक उत्कृष्ट वायरलेस संचार तकनीक है जिसमें उच्च बैंडविड्थ और कम विलंब होता है, जो औद्योगिक परिदृश्यों में विभिन्न उत्पादन कारकों के वायरलेस कनेक्शन को साकार कर सकता है।

औद्योगिक उत्पादन को ही उदाहरण के तौर पर लें। पहले, स्वचालन को बेहतर बनाने और उपकरण नियंत्रण हासिल करने के लिए "औद्योगिक बस" तकनीक का उपयोग किया जाता था। इस तकनीक के कई प्रकार हैं, जिन्हें "हर जगह व्याप्त" कहा जा सकता है।

बाद में, ईथरनेट और आईपी तकनीक के उदय के साथ, उद्योग जगत में एक आम सहमति बनी और ईथरनेट के विकास के साथ ही "औद्योगिक ईथरनेट" का जन्म हुआ। आज, किसी भी कंपनी का औद्योगिक इंटरकनेक्शन प्रोटोकॉल मूल रूप से ईथरनेट पर आधारित होता है।

बाद में, औद्योगिक कंपनियों ने पाया कि वायर्ड कनेक्शन गतिशीलता को बहुत अधिक सीमित कर देते हैं - डिवाइस के पीछे हमेशा एक "ब्रेड" होता था जो स्वतंत्र गति को रोकता था।

इसके अलावा, वायर्ड कनेक्शन का उपयोग करना अधिक परेशानी भरा है, निर्माण अवधि लंबी है और लागत भी अधिक है। उपकरण या केबल में खराबी आने पर उसे बदलना भी बहुत धीमा होता है। इसलिए, उद्योग ने वायरलेस संचार तकनीक को अपनाने पर विचार करना शुरू कर दिया है।

इसके परिणामस्वरूप, वाई-फाई, ब्लूटूथ और अन्य प्रौद्योगिकियां औद्योगिक क्षेत्र में प्रवेश कर चुकी हैं।

तो, पिछले प्रश्न पर वापस आते हुए, जब वाई-फाई मौजूद है तो 5G लैन की क्या आवश्यकता है?

इसका कारण यह है:

1. वाई-फाई नेटवर्क (विशेषकर वाई-फाई 4 और वाई-फाई 5) का प्रदर्शन 5जी जितना अच्छा नहीं है।

संचरण दर और विलंब के संदर्भ में, 5G औद्योगिक रोबोट (मैनिपुलेटर नियंत्रण), बुद्धिमान गुणवत्ता निरीक्षण (उच्च गति छवि पहचान), एजीवी (मानवरहित लॉजिस्टिक्स वाहन) और अन्य परिदृश्यों की आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा कर सकता है।

कवरेज के मामले में, 5G का कवरेज क्षेत्र वाई-फाई से बड़ा है और यह कैंपस को बेहतर तरीके से कवर कर सकता है। 5G की सेल बदलने की क्षमता भी वाई-फाई से बेहतर है, जिससे उपयोगकर्ताओं को बेहतर नेटवर्क अनुभव मिलेगा।

2. वाई-फाई नेटवर्क के रखरखाव की लागत अधिक है।

किसी पार्क में वाई-फाई नेटवर्क स्थापित करने के लिए, कंपनियों को वायरिंग और उपकरण खुद खरीदने पड़ते हैं। उपकरण समय के साथ खराब हो जाते हैं, क्षतिग्रस्त हो जाते हैं और उन्हें बदलना पड़ता है, साथ ही विशेष कर्मचारियों द्वारा उनका रखरखाव भी किया जाता है। वाई-फाई उपकरणों की भरमार होती है और कॉन्फ़िगरेशन एक झंझट भरा काम है।

5G अलग है। इसे ऑपरेटरों द्वारा बनाया और रखरखाव किया जाता है और उद्यमों द्वारा किराए पर लिया जाता है (वाई-फाई बनाम 5G कुछ ऐसा है जैसे अपना कमरा खुद बनाना बनाम क्लाउड कंप्यूटिंग)।

कुल मिलाकर, 5G अधिक लागत प्रभावी होगा।

3. 5जी लैन में अधिक शक्तिशाली कार्यक्षमताएं हैं।

5G लैन के VN ग्रुपिंग का उल्लेख पहले किया जा चुका है। संचार के अलगाव के अलावा, ग्रुपिंग का एक और महत्वपूर्ण कार्य विभिन्न नेटवर्कों के QoS (सेवा स्तर) में अंतर करना है।

उदाहरण के लिए, एक उद्यम में एक ऑफिस नेटवर्क, एक आईटी सिस्टम नेटवर्क और एक ओटी नेटवर्क होता है।

ओटी का मतलब ऑपरेशनल टेक्नोलॉजी है। यह एक ऐसा नेटवर्क है जो औद्योगिक वातावरण और उपकरणों को आपस में जोड़ता है, जैसे कि लेथ मशीनें, रोबोटिक आर्म, सेंसर, इंस्ट्रूमेंटेशन, एजीवी, मॉनिटरिंग सिस्टम, एमईएस, पीएलसीएस, आदि।

अलग-अलग नेटवर्क की परफॉर्मेंस संबंधी आवश्यकताएं अलग-अलग होती हैं। कुछ को कम लेटेंसी की आवश्यकता होती है, कुछ को उच्च बैंडविड्थ की, और कुछ की आवश्यकताएं कम होती हैं।

एक 5G LAN विभिन्न VN समूहों के आधार पर अलग-अलग नेटवर्क प्रदर्शन को परिभाषित कर सकता है। कुछ उद्यम इसे "माइक्रो स्लाइस" कहते हैं।

4. 5जी लैन का प्रबंधन करना आसान है और यह अधिक सुरक्षित है।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, उपयोगकर्ताओं को VN समूहों में वर्गीकृत करने के लिए कैरियर के 5G UDM NES में उपयोगकर्ता हस्ताक्षर डेटा को संशोधित किया जा सकता है। तो क्या हमें किसी टर्मिनल की समूह जानकारी (जोड़ने, हटाने, बदलने) को बदलने के लिए हर बार कैरियर ग्राहक सेवा से संपर्क करना होगा?

बिल्कुल नहीं।

5G नेटवर्क में, ऑपरेटर इंटरफेस के विकास के माध्यम से उद्यम नेटवर्क प्रशासकों को संशोधन की अनुमति दे सकते हैं, जिससे स्व-सेवा संशोधन सक्षम हो जाता है।

बेशक, उद्यम अपनी आवश्यकताओं के अनुसार अपनी निजी नेटवर्क नीतियां भी निर्धारित कर सकते हैं।

डेटा कनेक्शन स्थापित करते समय, उद्यम वीएन समूहों को सख्ती से प्रबंधित करने के लिए प्राधिकरण और प्रमाणीकरण तंत्र स्थापित कर सकते हैं। यह सुरक्षा वाई-फाई की तुलना में कहीं अधिक मजबूत और सुविधाजनक है।

5G लैन का एक केस स्टडी

आइए एक विशिष्ट नेटवर्किंग उदाहरण के माध्यम से 5G LAN के लाभों पर एक नजर डालते हैं।

सबसे पहले, एक विनिर्माण उद्यम, जिसके पास अपनी कार्यशाला, उत्पादन लाइन (या खराद मशीन) है, को पीएलसी और पीएलसी नियंत्रण छोर को नेटवर्क के माध्यम से जोड़ने की आवश्यकता है।

प्रत्येक असेंबली लाइन में कई उपकरण हैं, जिनमें से कुछ स्वतंत्र हैं। असेंबली लाइन में प्रत्येक उपकरण पर 5G मॉड्यूल स्थापित करना आदर्श होगा। हालांकि, फिलहाल यह थोड़ा महंगा प्रतीत होता है।

इसके बाद, 5G औद्योगिक गेटवे या 5G CPE की शुरुआत से लागत-प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। वायर्ड कनेक्शन के लिए उपयुक्त, इसे वायर्ड पोर्ट (ईथरनेट पोर्ट या पीएलसी पोर्ट) से जोड़ा जा सकता है। वायरलेस कनेक्शन के लिए उपयुक्त, इसे 5G या वाई-फाई से जोड़ा जा सकता है।

यदि 5G (R16 से पहले) 5G LAN को सपोर्ट नहीं करता है, तो भी PLC और PLC कंट्रोलर के बीच कनेक्शन स्थापित करना संभव है। हालांकि, संपूर्ण 5G नेटवर्क एक लेयर 3 प्रोटोकॉल है जो IP एड्रेसिंग पर निर्भर करता है, और टर्मिनल एड्रेस भी एक IP एड्रेस होता है, जो लेयर 2 डेटा फॉरवर्डिंग को सपोर्ट नहीं करता है। एंड-टू-एंड संचार स्थापित करने के लिए, दोनों तरफ एक AR (एक्सेस राउटर) जोड़ना आवश्यक है ताकि एक टनल बनाई जा सके, औद्योगिक लेयर 2 प्रोटोकॉल को टनल में समाहित किया जा सके और उसे दूसरे छोर तक पहुंचाया जा सके।

यह विधि न केवल जटिलता बढ़ाती है, बल्कि लागत भी बढ़ाती है (AR राउटर की खरीद लागत, AR राउटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए आवश्यक श्रम और समय की लागत)। यदि आप हजारों लाइनों वाली किसी कार्यशाला के बारे में सोचें, तो लागत बहुत अधिक होगी।

5G LAN के आने के बाद, 5G नेटवर्क लेयर 2 प्रोटोकॉल के सीधे ट्रांसमिशन को सपोर्ट करता है, इसलिए AR राउटर की अब आवश्यकता नहीं रह गई है। साथ ही, 5G नेटवर्क बिना IP एड्रेस वाले टर्मिनलों के लिए भी रूट प्रदान कर सकता है, और UPF टर्मिनलों के MAC एड्रेस को पहचान सकता है। पूरा नेटवर्क एक न्यूनतम सिंगल-लेयर नेटवर्क बन जाता है, जो लेयर 2 पर एक दूसरे के साथ संचार कर सकता है।

5G LAN की प्लग एंड प्ले क्षमता इसे ग्राहकों के मौजूदा नेटवर्क के साथ पूरी तरह से एकीकृत कर सकती है, जिससे ग्राहकों के मौजूदा नेटवर्क पर प्रभाव कम होता है और बिना किसी कठिन नवीनीकरण और उन्नयन के काफी लागत की बचत होती है।

व्यापक परिप्रेक्ष्य से देखें तो, 5G LAN, 5G और ईथरनेट प्रौद्योगिकी का एक संयुक्त प्रयास है। भविष्य में, ईथरनेट प्रौद्योगिकी पर आधारित TSN (टाइम सेंसिटिव नेटवर्क) प्रौद्योगिकी के विकास में 5G LAN की सहायता अनिवार्य रूप से सहायक होगी।

यह उल्लेखनीय है कि 5जी एलएएन, पार्क के आंतरिक नेटवर्क के निर्माण के लिए अनुकूल होने के अलावा, विभिन्न स्थानों पर शाखाओं को जोड़ने के लिए उद्यमों के पारंपरिक समर्पित लाइन नेटवर्क के पूरक के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

5G लैन के लिए मॉड्यूल

जैसा कि आप देख सकते हैं, 5G LAN विभिन्न उद्योगों में 5G के लिए एक महत्वपूर्ण नवोन्मेषी तकनीक है। यह ग्राहकों को उनके डिजिटल परिवर्तन और उन्नयन में तेजी लाने में मदद करने के लिए मजबूत 5G निजी नेटवर्क संचार का निर्माण कर सकती है।

5जी लैन को बेहतर ढंग से तैनात करने के लिए, नेटवर्क पक्ष के उन्नयन के अलावा, 5जी मॉड्यूल समर्थन की भी आवश्यकता है।

5G लैन तकनीक के व्यावसायिक स्तर पर लॉन्च होने की प्रक्रिया में, यूनिग्रुप झांगरुई ने उद्योग का पहला 5G R16 रेडी बेस बैंड चिप प्लेटफॉर्म - V516 लॉन्च किया।

इस प्लेटफॉर्म के आधार पर, चीन की अग्रणी मॉड्यूल निर्माता कंपनी क्वेक्टेल ने 5जी लैन तकनीक को सपोर्ट करने वाले कई 5जी मॉड्यूल सफलतापूर्वक विकसित किए हैं और उनका व्यावसायीकरण किया है, जिनमें RG500U, RG200U, RM500U और अन्य LGA, M.2, मिनी PCIe पैकेज मॉड्यूल शामिल हैं।