5G LAN क्या है?

लेखक: यूलिंक मीडिया

सभी को 5G से परिचित होना चाहिए, जो 4G और हमारी नवीनतम मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी का विकास है।

LAN के लिए, आपको इससे ज़्यादा परिचित होना चाहिए। इसका पूरा नाम लोकल एरिया नेटवर्क या LAN है। हमारे घर का नेटवर्क, साथ ही कॉर्पोरेट ऑफ़िस का नेटवर्क, मूल रूप से LAN ही है। वायरलेस वाई-फ़ाई के साथ, यह एक वायरलेस LAN (WLAN) है।

तो फिर मैं क्यों कह रहा हूं कि 5G LAN दिलचस्प है?

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

दूसरे शब्दों में, 5G और LAN दो ऐसे शब्द हैं जिन्हें हर कोई अलग-अलग जानता है। लेकिन साथ में, ये थोड़ा भ्रमित करने वाला है। है न?

5G LAN, यह वास्तव में क्या है?

वास्तव में, 5G LAN, सरल शब्दों में कहें तो, LAN नेटवर्क बनाने के लिए टर्मिनलों को “समूहीकृत” और “निर्मित” करने के लिए 5G तकनीक का उपयोग करना है।

हर किसी के पास 5G फ़ोन है। जब आप 5G फ़ोन का इस्तेमाल कर रहे होते हैं, तो क्या आपने देखा है कि आपका फ़ोन आपके दोस्तों को खोज नहीं पाता है, भले ही वे आपके बहुत नज़दीक हों (यहाँ तक कि आमने-सामने भी)? आप एक-दूसरे से संवाद कर सकते हैं क्योंकि डेटा आपके कैरियर या इंटरनेट सेवा प्रदाता के सर्वर तक जाता है।

बेस स्टेशनों के लिए, सभी मोबाइल टर्मिनल एक दूसरे से "अलग" होते हैं। यह सुरक्षा कारणों से होता है, फ़ोन अपने स्वयं के चैनल का उपयोग करते हैं, एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं।

दूसरी ओर, LAN एक क्षेत्र में टर्मिनलों (मोबाइल फोन, कंप्यूटर, आदि) को एक साथ जोड़कर एक “समूह” बनाता है। यह न केवल एक दूसरे के बीच डेटा ट्रांसमिशन को सुविधाजनक बनाता है, बल्कि एक्स्ट्रानेट निकास को भी बचाता है।

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 सेट अप करके, 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 मुख्यधारा की मोबाइल संचार तकनीक के रूप में, 5G "हर चीज का इंटरनेट और सैकड़ों लाइनों और हजारों उद्योगों के डिजिटल परिवर्तन" के मिशन को आगे बढ़ाता है, जिसे ऊर्ध्वाधर उद्योगों में उपयोगकर्ताओं को कनेक्ट होने में मदद करने की आवश्यकता है।

इसलिए, 5G न केवल हर टर्मिनल को क्लाउड से जोड़ सकता है, बल्कि टर्मिनलों के बीच “निकटवर्ती कनेक्शन” भी स्थापित कर सकता है।

इसलिए, 3GPP R16 मानक में, 5G LAN ने यह नई सुविधा पेश की।

5G LAN के सिद्धांत और विशेषताएं

5G नेटवर्क में, प्रशासक उपयोगकर्ता डेटाबेस (UDM नेटवर्क तत्व) में डेटा को संशोधित कर सकते हैं, निर्दिष्ट UE नंबर के साथ सेवा अनुबंध पर हस्ताक्षर कर सकते हैं, और फिर उन्हें समान या विभिन्न 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 नीतियाँ प्रदान करता है। प्रबंधन NE इन सूचनाओं और नीति नियमों को अलग-अलग Lans में जोड़ता है। यह एक 5G LAN है।

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

दायरे के संदर्भ में, 5G LAN एक ही UPF (5G कोर नेटवर्क के मीडिया साइड नेटवर्क तत्व) और विभिन्न UPF के बीच संचार का समर्थन करता है। यह टर्मिनलों के बीच भौतिक दूरी की सीमा को तोड़ने के बराबर है (यहां तक ​​कि बीजिंग और शंघाई भी संचार 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 LAN के अनुप्रयोग परिदृश्य और लाभ

5G LAN निर्दिष्ट 5G टर्मिनलों के बीच समूहीकरण और कनेक्शन को सक्षम बनाता है, जिससे उद्यमों के लिए अधिक मोबाइल LAN नेटवर्क के निर्माण में बहुत सुविधा होती है। कई पाठक निश्चित रूप से पूछेंगे, क्या मौजूदा वाई-फाई तकनीक के साथ गतिशीलता पहले से ही संभव नहीं है? 5G LAN की आवश्यकता क्यों है?

चिंता मत करो, आगे बढ़ो।

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

हम अब औद्योगिक इंटरनेट को बढ़ावा दे रहे हैं। हमारा मानना ​​है कि 5G औद्योगिक दृश्यों के डिजिटलीकरण को सक्षम कर सकता है क्योंकि 5G बड़ी बैंडविड्थ और कम देरी के साथ एक उत्कृष्ट वायरलेस संचार तकनीक है, जो औद्योगिक दृश्यों में विभिन्न उत्पादन कारकों के वायरलेस कनेक्शन का एहसास कर सकती है।

उदाहरण के लिए औद्योगिक विनिर्माण को ही लें। पहले, बेहतर स्वचालन के लिए, उपकरण नियंत्रण प्राप्त करने के लिए, "औद्योगिक बस" तकनीक का उपयोग किया जाता था। इस तकनीक के कई प्रकार हैं, जिन्हें "सभी जगह" के रूप में वर्णित किया जा सकता है।

बाद में, ईथरनेट और आईपी प्रौद्योगिकी के उद्भव के साथ, उद्योग ने एक आम सहमति बनाई, ईथरनेट के विकास के साथ, "औद्योगिक ईथरनेट" है। आज, कोई फर्क नहीं पड़ता कि किसका औद्योगिक इंटरकनेक्शन प्रोटोकॉल, मूल रूप से ईथरनेट-आधारित है।

बाद में, औद्योगिक कंपनियों ने पाया कि वायर्ड कनेक्शन गतिशीलता को बहुत सीमित कर देते हैं - डिवाइस के पीछे हमेशा एक "लट" होती है जो मुक्त गति को रोकती है।

इसके अलावा, वायर्ड कनेक्शन परिनियोजन मोड अधिक परेशानी भरा है, निर्माण अवधि लंबी है, लागत अधिक है। यदि उपकरण या केबल में कोई समस्या है, तो प्रतिस्थापन भी बहुत धीमा है। इसलिए, उद्योग ने वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी शुरू करने के बारे में सोचना शुरू कर दिया।

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

तो, पिछले प्रश्न पर लौटते हुए, जब वाई-फाई उपलब्ध है तो 5G लैन क्यों?

इसका कारण यह है:

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

संचरण दर और देरी के संदर्भ में, 5G औद्योगिक रोबोट (मैनिपुलेटर नियंत्रण), बुद्धिमान गुणवत्ता निरीक्षण (उच्च गति छवि मान्यता), AGV (मानव रहित रसद वाहन) और अन्य परिदृश्यों की जरूरतों को बेहतर ढंग से पूरा कर सकता है।

कवरेज के मामले में, 5G में वाई-फाई की तुलना में बड़ा कवरेज क्षेत्र है और यह कैंपस को बेहतर तरीके से कवर कर सकता है। 5G की सेल के बीच स्विच करने की क्षमता भी वाई-फाई से अधिक मजबूत है, जो उपयोगकर्ताओं को बेहतर नेटवर्क अनुभव प्रदान करेगी।

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

पार्क में वाई-फाई नेटवर्क बनाने के लिए, उद्यमों को अपने खुद के उपकरण खरीदने और तार लगाने की ज़रूरत होती है। उपकरण का मूल्यह्रास होता है, उसे नुकसान पहुंचता है और उसे बदला जाता है, लेकिन विशेष कर्मियों द्वारा उसका रखरखाव भी किया जाता है। वाई-फाई डिवाइस बहुत ज़्यादा हैं, और कॉन्फ़िगरेशन एक परेशानी है।

5G अलग है। इसे ऑपरेटरों द्वारा बनाया और बनाए रखा जाता है और उद्यमों द्वारा किराए पर लिया जाता है (वाई-फाई बनाम 5G कुछ हद तक अपना खुद का कमरा बनाने बनाम क्लाउड कंप्यूटिंग जैसा है)।

कुल मिलाकर, 5G अधिक लागत प्रभावी होगा।

3. 5G LAN में अधिक शक्तिशाली कार्य हैं।

5G LAN के VN समूहीकरण का उल्लेख पहले किया गया था। संचार के अलगाव के अलावा, समूहीकरण का एक और महत्वपूर्ण कार्य विभिन्न नेटवर्क के QoS (सेवा स्तर) विभेदन को प्राप्त करना है।

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

OT का मतलब है ऑपरेशनल टेक्नोलॉजी। यह एक ऐसा नेटवर्क है जो औद्योगिक वातावरण और उपकरणों को जोड़ता है, जैसे कि खराद, रोबोटिक आर्म्स, सेंसर, इंस्ट्रूमेंटेशन, AGV, मॉनिटरिंग सिस्टम, MES, PLCS, आदि।

अलग-अलग नेटवर्क की अलग-अलग प्रदर्शन आवश्यकताएं होती हैं। कुछ के लिए कम विलंबता की आवश्यकता होती है, कुछ के लिए उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, और कुछ के लिए कम आवश्यकताएं होती हैं।

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

4. 5G LAN का प्रबंधन आसान है और यह अधिक सुरक्षित है।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, 5G UDM में उपयोगकर्ता हस्ताक्षर डेटा को उपयोगकर्ताओं को VN समूहों में समूहित करने के लिए वाहकों के nes में संशोधित किया जा सकता है। तो, क्या हमें हर बार वाहक ग्राहक सेवा के पास जाना होगा जब हमें टर्मिनल की समूह जानकारी बदलने की आवश्यकता होगी (जॉइन, डिलीट, चेंज)?

बिल्कुल नहीं।

5G नेटवर्क में, ऑपरेटर इंटरफेस के विकास के माध्यम से एंटरप्राइज़ नेटवर्क प्रशासकों के लिए संशोधन की अनुमति खोल सकते हैं, जिससे स्व-सेवा संशोधन संभव हो जाता है।

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

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

5G LAN का एक केस अध्ययन

आइए एक विशिष्ट नेटवर्किंग उदाहरण के माध्यम से 5G LAN के लाभों पर नज़र डालें।

सबसे पहले, एक विनिर्माण उद्यम, अपनी कार्यशाला, उत्पादन लाइन (या खराद) है, नेटवर्क के माध्यम से पीएलसी और पीएलसी नियंत्रण अंत कनेक्ट करने की जरूरत है।

प्रत्येक असेंबली लाइन में बहुत सारे उपकरण होते हैं, जो स्वतंत्र भी होते हैं। असेंबली लाइन में प्रत्येक डिवाइस पर 5G मॉड्यूल लगाना आदर्श है। हालाँकि, ऐसा लगता है कि इस स्तर पर यह थोड़ा महंगा होगा।

फिर, 5G औद्योगिक गेटवे, या 5G CPE की शुरूआत, लागत प्रदर्शन में सुधार कर सकती है। वायर्ड के लिए उपयुक्त, वायर्ड पोर्ट (ईथरनेट पोर्ट, या पीएलसी पोर्ट) से जुड़ा हुआ। वायरलेस के लिए उपयुक्त, 5G या वाई-फाई से जुड़ा हुआ।

यदि 5G 5G LAN (R16 से पहले) का समर्थन नहीं करता है, तो PLC और PLC नियंत्रक के बीच कनेक्शन को महसूस करना भी संभव है। हालाँकि, पूरा 5G नेटवर्क एक लेयर 3 प्रोटोकॉल है जो IP एड्रेसिंग पर निर्भर करता है, और टर्मिनल एड्रेस भी एक IP एड्रेस है, जो लेयर 2 डेटा फ़ॉरवर्डिंग का समर्थन नहीं करता है। एंड-टू-एंड संचार का एहसास करने के लिए, एक सुरंग स्थापित करने, सुरंग में औद्योगिक लेयर 2 प्रोटोकॉल को समाहित करने और इसे पीयर एंड तक लाने के लिए दोनों तरफ एक AR (एक्सेस राउटर) जोड़ा जाना चाहिए।

इस विधि से न केवल जटिलता बढ़ती है, बल्कि लागत भी बढ़ती है (AR राउटर खरीद लागत, AR राउटर कॉन्फ़िगरेशन मैनपावर और समय लागत)। यदि आप हजारों लाइनों वाली कार्यशाला के बारे में सोचते हैं, तो लागत चौंका देने वाली होगी।

5G LAN के आने के बाद, 5G नेटवर्क लेयर 2 प्रोटोकॉल के डायरेक्ट ट्रांसमिशन को सपोर्ट करता है, इसलिए AR राउटर की अब जरूरत नहीं है। साथ ही, 5G नेटवर्क बिना IP एड्रेस वाले टर्मिनल के लिए रूट प्रदान कर सकता है, और UPF टर्मिनल के MAC एड्रेस को पहचान सकता है। पूरा नेटवर्क एक मिनिमलिस्ट सिंगल-लेयर नेटवर्क बन जाता है, जो लेयर 2 पर एक-दूसरे से संवाद कर सकता है।

5G LAN की प्लग एंड प्ले क्षमता ग्राहकों के मौजूदा नेटवर्क के साथ पूरी तरह से एकीकृत हो सकती है, जिससे ग्राहकों के मौजूदा नेटवर्क पर प्रभाव कम हो सकता है, और बिना किसी कठोर नवीनीकरण और उन्नयन के बहुत सारी लागतों की बचत हो सकती है।

मैक्रो परिप्रेक्ष्य से, 5G LAN 5G और ईथरनेट प्रौद्योगिकी के बीच एक सहयोग है। भविष्य में, ईथरनेट तकनीक पर आधारित TSN (टाइम सेंसिटिव नेटवर्क) तकनीक के विकास को 5G LAN की मदद से अलग नहीं किया जा सकता है।

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

5G LAN के लिए मॉड्यूल

जैसा कि आप देख सकते हैं, 5G LAN वर्टिकल उद्योगों में 5G के लिए एक महत्वपूर्ण अभिनव 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 सकता है।

5G LAN को बेहतर ढंग से तैनात करने के लिए, नेटवर्क साइड अपग्रेड के अलावा, 5G मॉड्यूल समर्थन की भी आवश्यकता है।

5G LAN प्रौद्योगिकी के वाणिज्यिक अवतरण की प्रक्रिया में, यूनीग्रुप झांगरुई ने उद्योग का पहला 5G R16 रेडी बेसबैंड चिप प्लेटफॉर्म - V516 लॉन्च किया।

इस प्लेटफॉर्म के आधार पर, चीन में अग्रणी मॉड्यूल निर्माता, क्वेक्टेल ने 5G LAN तकनीक का समर्थन करने वाले कई 5G मॉड्यूल सफलतापूर्वक विकसित किए हैं, और उनका व्यावसायीकरण किया गया है, जिसमें RG500U, RG200U, RM500U और अन्य LGA, M.2, मिनी PCIe पैकेज मॉड्यूल शामिल हैं।