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, और कॉर्पोरेट ऑफिस का नेटवर्क भी, मूल रूप से LAN ही होता है। वायरलेस वाई-फ़ाई के साथ, यह एक वायरलेस LAN (WLAN) होता 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 आपस में असंबंधित प्रतीत होती हैं।

दूसरे शब्दों में, 5G और LAN दो ऐसे शब्द हैं जिन्हें हर कोई अलग-अलग जानता है। लेकिन साथ में, ये थोड़ा उलझाने वाले हैं। है ना?

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। 5G फ़ोन इस्तेमाल करते समय, क्या आपने गौर किया है कि आपका फ़ोन आपके दोस्तों को तब भी नहीं खोज पाता जब वे आपके बहुत पास (यहाँ तक कि आमने-सामने भी) हों? आप एक-दूसरे से संवाद कर सकते हैं क्योंकि डेटा आपके कैरियर या इंटरनेट सेवा प्रदाता के सर्वर तक पहुँचता है।

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

दूसरी ओर, LAN किसी क्षेत्र में स्थित टर्मिनलों (मोबाइल फ़ोन, कंप्यूटर आदि) को एक साथ जोड़कर एक "समूह" बनाता है। इससे न केवल एक-दूसरे के बीच डेटा का आदान-प्रदान आसान होता है, बल्कि एक्स्ट्रानेट से बाहर निकलने की समस्या भी कम होती है।

LAN में, टर्मिनल अपने MAC पतों 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 एक राउटर सेट अप करके, इन-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 चीज़ का इंटरनेट और सैकड़ों लाइनों व हज़ारों 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 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 यह नई सुविधा पेश की।

5G LAN के सिद्धांत और विशेषताएँ

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 अलग 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 संख्या VN समूह की जानकारी और पहुँच नीतियाँ प्रदान करता है। प्रबंधन NE इन सूचनाओं और नीति नियमों को विभिन्न LAN में संयोजित करता है। यह एक 5G LAN है।

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

दायरे की दृष्टि से, एक 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 (यहाँ 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 एक अधिक मोबाइल LAN नेटवर्क के निर्माण में काफ़ी सुविधा होती है। कई पाठक ज़रूर पूछेंगे, क्या मौजूदा वाई-फ़ाई तकनीक से गतिशीलता पहले से ही संभव नहीं है? 5G LAN की ज़रूरत क्यों है?

चिंता मत करो, चलो आगे बढ़ते हैं।

5G LAN द्वारा सक्षम स्थानीय नेटवर्किंग उद्यमों, स्कूलों, सरकारों और परिवारों को किसी 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 महत्व पार्क के उत्पादन वातावरण के परिवर्तन और औद्योगिक विनिर्माण, बंदरगाह टर्मिनलों और ऊर्जा खदानों 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 परिदृश्यों के डिजिटलीकरण को सक्षम कर सकता है क्योंकि 5G एक उत्कृष्ट वायरलेस संचार तकनीक है जिसमें बड़ी बैंडविड्थ और कम विलंबता है, जो औद्योगिक परिदृश्यों में विभिन्न उत्पादन कारकों के वायरलेस कनेक्शन को साकार कर सकती है।

उदाहरण के लिए, औद्योगिक विनिर्माण को ही लें। पहले, बेहतर स्वचालन और उपकरण नियंत्रण के लिए, "औद्योगिक बस" तकनीक का इस्तेमाल किया जाता था। इस तकनीक के कई प्रकार हैं, जिन्हें "सर्वत्र" कहा जा सकता है।

बाद में, ईथरनेट और आईपी तकनीक के आगमन के साथ, उद्योग जगत में एक आम सहमति बनी कि ईथरनेट के विकास के साथ ही "औद्योगिक ईथरनेट" अस्तित्व में आया। आज, चाहे किसी का भी औद्योगिक इंटरकनेक्शन प्रोटोकॉल हो, मूलतः ईथरनेट-आधारित ही है।

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

इसके अलावा, वायर्ड कनेक्शन की तैनाती ज़्यादा परेशानी वाली होती है, निर्माण अवधि लंबी होती है और लागत ज़्यादा होती है। अगर उपकरण या केबल में कोई समस्या आती है, तो उसे बदलने में भी काफ़ी समय लगता है। इसलिए, उद्योग ने वायरलेस संचार तकनीक को लागू करने के बारे में सोचना शुरू कर दिया।

परिणामस्वरूप, वाई-फाई, ब्लूटूथ और अन्य प्रौद्योगिकियां औद्योगिक क्षेत्र में प्रवेश कर गई 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), एजीवी (मानव रहित रसद वाहन) और अन्य परिदृश्यों की जरूरतों को बेहतर ढंग से पूरा कर सकता है।

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

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

किसी पार्क में वाई-फ़ाई नेटवर्क बनाने के लिए, उद्यमों को अपने उपकरण खुद खरीदने और तार लगाने पड़ते हैं। उपकरणों की कीमत कम होती है, वे क्षतिग्रस्त होते हैं और बदले जाते हैं, लेकिन उनका रखरखाव भी विशेष कर्मचारियों द्वारा किया जाता है। वाई-फ़ाई उपकरणों की भरमार है, और उन्हें कॉन्फ़िगर करना एक झंझट है।

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

कुल मिलाकर, 5G अधिक लागत प्रभावी होगा।

3. 5G LAN में अधिक शक्तिशाली कार्य हैं।

5G LAN के VN समूहीकरण का ज़िक्र पहले किया जा चुका है। संचार के पृथक्करण के अलावा, समूहीकरण का एक और महत्वपूर्ण कार्य विभिन्न नेटवर्कों 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।

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

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

एक 5G LAN विभिन्न VN समूहों के आधार पर अलग-अलग नेटवर्क प्रदर्शन निर्धारित कर सकता है। कुछ उद्यमों में इसे "माइक्रो स्लाइस" कहा जाता है।

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

जैसा कि ऊपर बताया गया है, 5G UDM नेटवर्क में उपयोगकर्ता हस्ताक्षर डेटा को संशोधित करके उपयोगकर्ताओं को VN समूहों में समूहित किया जा सकता है। तो, क्या हमें हर बार टर्मिनल की समूह जानकारी (जुड़ना, हटाना, बदलना) बदलने के लिए वाहक ग्राहक सेवा के पास जाना होगा?

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 निर्धारित कर सकते हैं। यह सुरक्षा वाई-फाई की तुलना में कहीं अधिक मज़बूत और सुविधाजनक है।

5G LAN का एक केस स्टडी

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, और वे स्वतंत्र भी होते हैं। असेंबली लाइन के प्रत्येक उपकरण पर 5G मॉड्यूल लगाना आदर्श है। हालाँकि, ऐसा लगता है कि इस समय यह थोड़ा महंगा होगा।

फिर, 5G औद्योगिक गेटवे, या 5G CPE, की शुरुआत से लागत प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। वायर्ड के लिए उपयुक्त, वायर्ड पोर्ट (ईथरनेट पोर्ट, या PLC 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 साकार करना भी संभव है। हालाँकि, 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 फ़ॉरवर्डिंग का समर्थन नहीं करता है। एंड-टू-एंड संचार को साकार 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) जोड़ना आवश्यक है।

इस पद्धति से न केवल जटिलता बढ़ती है, बल्कि लागत भी बढ़ती है (एआर राउटर की खरीद लागत, एआर राउटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए जनशक्ति और समय लागत)। अगर आप हज़ारों लाइनों वाली किसी वर्कशॉप के बारे में सोचें, तो लागत बहुत ज़्यादा होगी।

5G LAN के आगमन के बाद, 5G नेटवर्क लेयर 2 प्रोटोकॉल के प्रत्यक्ष प्रसारण का समर्थन करता है, इसलिए AR राउटर की आवश्यकता नहीं रह जाती। 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 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 कठिन नवीनीकरण और उन्नयन के बिना बहुत सारी लागतों की बचत हो सकती है।

व्यापक दृष्टिकोण से, 5G LAN, 5G और ईथरनेट तकनीक 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।

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 नवीन तकनीक है। यह ग्राहकों को उनके डिजिटल परिवर्तन और उन्नयन में तेज़ी लाने में मदद करने के लिए मज़बूत 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, क्वेकटेल 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।