वाई-फ़ाई 7 डेटा दरें, और विलंबता IEEE 802.11be मानक को समझना

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1997 में जन्मे, वाई-फाई ने किसी भी अन्य जेन जेड सेलिब्रिटी की तुलना में मानव जीवन को कहीं अधिक प्रभावित किया है। इसकी निरंतर वृद्धि और परिपक्वता ने धीरे-धीरे नेटवर्क कनेक्टिविटी को केबल और कनेक्टर्स की प्राचीन व्यवस्था से इस हद तक मुक्त कर दिया है कि वायरलेस ब्रॉडबैंड इंटरनेट एक्सेस - जो डायल-अप के दिनों में अकल्पनीय था - को अक्सर हल्के में लिया जाता है।

मैं उस संतोषजनक क्लिक को याद करने के लिए काफी बूढ़ा हो गया हूं, जिसके द्वारा एक आरजे45 प्लग ने तेजी से विस्तार कर रहे ऑनलाइन मल्टीवर्स के साथ एक सफल कनेक्शन का संकेत दिया था। आजकल मुझे आरजे45 की बहुत कम आवश्यकता है, और मेरे परिचित तकनीकी-संतृप्त किशोर शायद उनके अस्तित्व से अनजान हों।

60 और 70 के दशक में, AT&T ने भारी फोन कनेक्टर्स को बदलने के लिए मॉड्यूलर कनेक्टर सिस्टम विकसित किया। बाद में कंप्यूटर नेटवर्किंग के लिए RJ45 को शामिल करने के लिए इन प्रणालियों का विस्तार किया गया

आम जनता के बीच वाई-फ़ाई को प्राथमिकता देना बिल्कुल भी आश्चर्यजनक नहीं है; वायरलेस की विलक्षण सुविधा की तुलना में ईथरनेट केबल लगभग बर्बर लगते हैं। लेकिन डेटालिंक प्रदर्शन से संबंधित एक इंजीनियर के रूप में, मैं अभी भी वाई-फाई को वायर्ड कनेक्शन से कमतर मानता हूं। क्या 802.11बी ईथरनेट को पूरी तरह से विस्थापित करने के करीब वाई-फाई को एक कदम या शायद एक छलांग भी लाएगा?

वाई-फ़ाई मानकों का संक्षिप्त परिचय: वाई-फ़ाई 6 और वाई-फ़ाई 7

वाई-फ़ाई 6 IEEE 802.11ax का प्रचारित नाम है। 2021 की शुरुआत में पूरी तरह से स्वीकृत, और 802.11 प्रोटोकॉल में बीस वर्षों से अधिक के संचित सुधारों से लाभान्वित होकर, वाई-फाई 6 एक दुर्जेय मानक है जो तेजी से प्रतिस्थापन के लिए उम्मीदवार नहीं लगता है।

क्वालकॉम के एक ब्लॉग पोस्ट में वाई-फाई 6 को "सुविधाओं और प्रोटोकॉल का एक संग्रह" के रूप में संक्षेपित किया गया है, जिसका उद्देश्य एक साथ जितना संभव हो उतने अधिक उपकरणों तक अधिक से अधिक डेटा पहुंचाना है। वाई-फाई 6 ने विभिन्न उन्नत क्षमताएं पेश कीं जो दक्षता में सुधार करती हैं और थ्रूपुट को बढ़ाती हैं, जिसमें फ़्रीक्वेंसी-डोमेन मल्टीप्लेक्सिंग, अपलिंक मल्टी-यूज़र एमआईएमओ और डेटा पैकेट का गतिशील विखंडन शामिल है।

वाई-फाई 6 में ओएफडीएमए (ऑर्थोगोनल फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीपल एक्सेस) तकनीक शामिल है, जो बहु-उपयोगकर्ता वातावरण में वर्णक्रमीय दक्षता बढ़ाती है।

फिर, 802.11 कार्य समूह पहले से ही एक नया मानक विकसित करने की राह पर क्यों है? हम पहले वाई-फाई 7 डेमो के बारे में पहले से ही सुर्खियाँ क्यों देख रहे हैं? अत्याधुनिक रेडियो प्रौद्योगिकियों के संग्रह के बावजूद, वाई-फाई 6 को, कम से कम कुछ तिमाहियों में, दो महत्वपूर्ण मामलों में कमजोर माना जाता है: डेटा दर और विलंबता।

वाई-फाई 6 की डेटा दर और विलंबता प्रदर्शन में सुधार करके, वाई-फाई 7 के आर्किटेक्ट तेज, सुचारू, विश्वसनीय उपयोगकर्ता अनुभव प्रदान करने की उम्मीद करते हैं जो ईथरनेट केबल के साथ अभी भी अधिक आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।

वाई-फाई प्रोटोकॉल के संबंध में डेटा दरें बनाम विलंबताएं

वाई-फाई 6 10 जीबीपीएस तक पहुंचने वाली डेटा ट्रांसमिशन दरों का समर्थन करता है। क्या यह पूर्ण अर्थों में "काफी अच्छा" है, यह एक अत्यधिक व्यक्तिपरक प्रश्न है। हालाँकि, सापेक्ष अर्थ में, वाई-फाई 6 डेटा दरें वस्तुनिष्ठ रूप से कमजोर हैं: वाई-फाई 5 ने अपने पूर्ववर्ती की तुलना में डेटा दर में एक हजार प्रतिशत की वृद्धि हासिल की, जबकि वाई-फाई 6 ने डेटा दर में पचास प्रतिशत से भी कम की वृद्धि हासिल की। वाई-फाई 5 की तुलना में।

सैद्धांतिक स्ट्रीम डेटा दर निश्चित रूप से नेटवर्क कनेक्शन की "गति" को मापने का एक व्यापक साधन नहीं है, लेकिन वाई-फाई की चल रही व्यावसायिक सफलता के लिए जिम्मेदार लोगों का ध्यान आकर्षित करने के लिए यह काफी महत्वपूर्ण है।

वाई-फाई नेटवर्क प्रोटोकॉल की पिछली तीन पीढ़ियों की तुलना

एक सामान्य अवधारणा के रूप में विलंबता इनपुट और प्रतिक्रिया के बीच देरी को संदर्भित करती है।

नेटवर्क कनेक्शन के संदर्भ में, अत्यधिक विलंबता उपयोगकर्ता के अनुभव को सीमित डेटा दर (या इससे भी अधिक) तक ख़राब कर सकती है - यदि आपको वेब पेज से पहले पांच सेकंड इंतजार करना पड़ता है तो तेज़-तेज़ बिट-स्तरीय ट्रांसमिशन आपकी बहुत मदद नहीं करता है। लोड होना शुरू हो जाता है. वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग, वर्चुअल रियलिटी, गेमिंग और रिमोट उपकरण नियंत्रण जैसे वास्तविक समय अनुप्रयोगों के लिए विलंबता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। उपयोगकर्ताओं के पास केवल गड़बड़ वीडियो, सुस्त गेम और विलंबित मशीन इंटरफेस के लिए इतना धैर्य है।

वाई-फाई 7 की डेटा दर और विलंबता

IEEE 802.11be के लिए परियोजना प्राधिकरण रिपोर्ट में स्पष्ट उद्देश्यों के रूप में बढ़ी हुई डेटा दर और कम विलंबता दोनों शामिल हैं। आइए इन दो अपग्रेड मार्गों पर करीब से नज़र डालें।

डेटा दर और चतुर्भुज आयाम मॉड्यूलेशन

वाई-फाई 7 के आर्किटेक्ट कम से कम 30 जीबीपीएस का अधिकतम थ्रूपुट देखना चाहते हैं। हम नहीं जानते कि अंतिम 802.11बीई मानक में कौन सी सुविधाएँ और तकनीकें शामिल की जाएंगी, लेकिन डेटा दर बढ़ाने के लिए कुछ सबसे आशाजनक उम्मीदवार 320 मेगाहर्ट्ज चैनल चौड़ाई, मल्टी-लिंक ऑपरेशन और 4096-क्यूएएम मॉड्यूलेशन हैं।

6 गीगाहर्ट्ज बैंड से अतिरिक्त स्पेक्ट्रम संसाधनों तक पहुंच के साथ, वाई-फाई संभवतः अधिकतम चैनल चौड़ाई को 320 मेगाहर्ट्ज तक बढ़ा सकता है। 320 मेगाहर्ट्ज की एक चैनल चौड़ाई वाई-फाई 6 के सापेक्ष अधिकतम बैंडविड्थ और सैद्धांतिक शिखर डेटा दर को दो गुना बढ़ा देती है।

मल्टी-लिंक ऑपरेशन में, कई क्लाइंट स्टेशन अपने स्वयं के लिंक के साथ सामूहिक रूप से "मल्टी-लिंक डिवाइस" के रूप में कार्य करते हैं जिनका नेटवर्क की तार्किक लिंक नियंत्रण परत के लिए एक इंटरफ़ेस होता है। वाई-फ़ाई 7 में तीन बैंड (2.4 गीगाहर्ट्ज़, 5 गीगाहर्ट्ज़ और 6 गीगाहर्ट्ज़) तक पहुंच होगी; वाई-फाई 7 मल्टी-लिंक डिवाइस एक साथ कई बैंड में डेटा भेज और प्राप्त कर सकता है। मल्टी-लिंक ऑपरेशन में प्रमुख थ्रूपुट वृद्धि की संभावना है, लेकिन इसमें कुछ महत्वपूर्ण कार्यान्वयन चुनौतियां शामिल हैं।

मल्टी-लिंक ऑपरेशन में, एक मल्टी-लिंक डिवाइस में एक मैक एड्रेस होता है, भले ही इसमें एक से अधिक एसटीए शामिल हों (जो स्टेशन के लिए है, जिसका अर्थ है एक संचार उपकरण जैसे लैपटॉप या स्मार्टफोन)

QAM का मतलब चतुर्भुज आयाम मॉड्यूलेशन है। यह एक I/Q मॉड्यूलेशन योजना है जिसमें चरण और आयाम के विशिष्ट संयोजन विभिन्न बाइनरी अनुक्रमों के अनुरूप होते हैं। हम (सिद्धांत रूप में) सिस्टम के "तारामंडल" में चरण/आयाम बिंदुओं की संख्या बढ़ाकर प्रति प्रतीक प्रेषित बिट्स की संख्या बढ़ा सकते हैं (नीचे चित्र देखें)।

यह 16-क्यूएएम के लिए एक तारामंडल आरेख है। जटिल तल पर प्रत्येक वृत्त एक चरण/आयाम संयोजन का प्रतिनिधित्व करता है जो एक पूर्वनिर्धारित बाइनरी संख्या से मेल खाता है

वाई-फाई 6 1024-क्यूएएम का उपयोग करता है, जो प्रति प्रतीक 10 बिट्स का समर्थन करता है (क्योंकि 2^10 = 1024)। 4096-क्यूएएम मॉड्यूलेशन के साथ, एक सिस्टम प्रति प्रतीक 12 बिट्स संचारित कर सकता है - यदि यह सफल डिमोड्यूलेशन को सक्षम करने के लिए रिसीवर पर पर्याप्त एसएनआर प्राप्त कर सकता है।

Wi-Fi 7 विलंबता विशेषताएं:

मैक परत और पीएचवाई परत
वास्तविक समय अनुप्रयोगों की विश्वसनीय कार्यक्षमता की सीमा सबसे खराब स्थिति में 5-10 एमएस की विलंबता है; कुछ उपयोग परिदृश्यों में 1 एमएस जितनी कम विलंबताएं फायदेमंद होती हैं। वाई-फ़ाई परिवेश में इतनी कम विलंबता प्राप्त करना कोई आसान काम नहीं है।

मैक (मध्यम एक्सेस कंट्रोल) परत और भौतिक परत (पीएचवाई) दोनों पर काम करने वाली सुविधाएं वाई-फाई 7 विलंबता प्रदर्शन को उप-10 एमएस दायरे में लाने में मदद करेंगी। इनमें मल्टी-एक्सेस पॉइंट समन्वित बीमफॉर्मिंग, टाइम-सेंसिटिव नेटवर्किंग और मल्टी-लिंक ऑपरेशन शामिल हैं।

वाई-फ़ाई 7 की मुख्य विशेषताएं

हाल के शोध से संकेत मिलता है कि मल्टी-लिंक एकत्रीकरण, जो मल्टी-लिंक ऑपरेशन के सामान्य शीर्षक में शामिल है, वास्तविक समय अनुप्रयोगों की विलंबता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए वाई-फाई 7 को सक्षम करने में सहायक हो सकता है।

वाई-फाई 7 का भविष्य?

हम अभी तक नहीं जानते कि वाई-फाई 7 वास्तव में कैसा दिखेगा, लेकिन इसमें निस्संदेह प्रभावशाली नई आरएफ प्रौद्योगिकियां और डेटा-प्रोसेसिंग तकनीकें शामिल होंगी। क्या सभी अनुसंधान एवं विकास इसके लायक होंगे? क्या वाई-फाई 7 वायरलेस नेटवर्किंग में क्रांतिकारी बदलाव लाएगा और ईथरनेट केबल के कुछ शेष फायदों को निश्चित रूप से बेअसर कर देगा? बेझिझक नीचे टिप्पणी अनुभाग में अपने विचार साझा करें।

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