Wi-Fi 6: OFDMA आणि MU-MIMO मध्ये खोलवर जा

त्याच्या घडामोडींमध्ये, Huawei Wi-Fi 6 वर अवलंबून आहे. आणि सहकाऱ्यांच्या आणि ग्राहकांच्या मानकांच्या नवीन पिढीबद्दलच्या प्रश्नांनी आम्हाला त्यात अंतर्भूत केलेल्या सैद्धांतिक पाया आणि भौतिक तत्त्वांबद्दल एक पोस्ट लिहिण्यास प्रवृत्त केले. चला इतिहासाकडून भौतिकशास्त्राकडे जाऊ आणि OFDMA आणि MU-MIMO तंत्रज्ञानाची आवश्यकता का आहे ते तपशीलवार पाहू. मूलभूतपणे पुन्हा डिझाइन केलेल्या भौतिक डेटा ट्रान्समिशन माध्यमाने गॅरंटीड चॅनल क्षमता आणि विलंबाच्या एकूण पातळीत एवढी कपात कशी शक्य केली याबद्दल देखील बोलूया की ते ऑपरेटरच्या तुलनेत तुलना करता येतील. आणि हे असूनही आधुनिक 5G-आधारित नेटवर्क समान क्षमता असलेल्या इनडोअर Wi-Fi 20 नेटवर्कपेक्षा अधिक महाग (सरासरी 30-6 पट) आहेत.

Huawei साठी, हा विषय कोणत्याही प्रकारे निष्क्रिय नाही: Wi-Fi 6 ला समर्थन देणारे उपाय हे 2020 मधील आमच्या सर्वात यशस्वी उत्पादनांपैकी एक आहेत, ज्यामध्ये प्रचंड संसाधने गुंतवली गेली आहेत. येथे फक्त एक उदाहरण आहे: सामग्री विज्ञान क्षेत्रातील संशोधनामुळे आम्हाला मिश्रधातू निवडण्याची परवानगी मिळाली, ज्याचा वापर प्रवेश बिंदूच्या रेडिओ घटकांमध्ये सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर 2-3 डीबीने वाढला: डोरोन एझरी यांना सलाम हे यश.

इतिहास एक बिट

Wi-Fi चा इतिहास 1971 पर्यंत मोजण्यात अर्थ आहे, जेव्हा हवाई विद्यापीठात, प्रोफेसर नॉर्मन अब्रामसन आणि सहकाऱ्यांच्या गटाने ALOHAnet वायरलेस पॅकेट डेटा नेटवर्क विकसित केले, तयार केले आणि लॉन्च केले.

1980 मध्ये, IEEE 802 मानक आणि प्रोटोकॉलचा एक गट मंजूर करण्यात आला, ज्यामध्ये सात-स्तर OSI नेटवर्क मॉडेलच्या दोन खालच्या स्तरांच्या संघटनेचे वर्णन केले गेले. 802.11 ची पहिली आवृत्ती रिलीझ होण्यापूर्वी आम्हाला 17 वर्षे प्रतीक्षा करावी लागली.

वाय-फाय अलायन्सच्या जन्माच्या दोन वर्षांपूर्वी 1997 मध्ये 802.11 मानक स्वीकारल्यानंतर, आजच्या सर्वात लोकप्रिय वायरलेस डेटा तंत्रज्ञानाच्या पहिल्या पिढीने व्यापक जगात प्रवेश केला.

IEEE 802 मानक. Wi-Fi पिढी

उपकरण निर्मात्यांद्वारे खरोखर व्यापकपणे समर्थित असलेले पहिले मानक 802.11b होते. जसे आपण पाहू शकता, XNUMX व्या शतकाच्या अखेरीपासून नवकल्पनांची वारंवारता बर्‍यापैकी स्थिर आहे: गुणात्मक बदलांना वेळ लागतो. अलिकडच्या वर्षांत, भौतिक सिग्नल ट्रान्समिशन माध्यम सुधारण्यासाठी बरेच काम केले गेले आहे. Wi-Fi च्या आधुनिक समस्या चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, चला त्याच्या भौतिक पायाकडे वळूया.

चला मूलभूत गोष्टी लक्षात ठेवूया!

रेडिओ लहरी हे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींचे एक विशेष प्रकरण आहेत - विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्राच्या गडबडीच्या स्त्रोतापासून प्रसारित होतात. ते तीन मुख्य पॅरामीटर्सद्वारे दर्शविले जातात: वेव्ह वेक्टर, तसेच इलेक्ट्रिक आणि चुंबकीय क्षेत्र शक्ती वेक्टर. तिन्ही एकमेकांना लंब आहेत. या प्रकरणात, लहरीच्या वारंवारतेला सामान्यतः पुनरावृत्ती होणाऱ्या दोलनांची संख्या म्हणतात जी वेळेच्या एककात बसते.

हे सर्व ज्ञात तथ्य आहेत. तथापि, शेवटपर्यंत पोहोचण्यासाठी, आपल्याला अगदी सुरुवातीपासून सुरुवात करणे भाग पडते.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या वारंवारता श्रेणींच्या पारंपारिक स्केलवर, रेडिओ श्रेणी सर्वात कमी (कमी-फ्रिक्वेंसी) भाग व्यापते. यात 3 Hz ते 3000 GHz पर्यंत दोलन वारंवारता असलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींचा समावेश आहे. दृश्यमान प्रकाशासह इतर सर्व बँडची वारंवारता जास्त असते.

फ्रिक्वेंसी जितकी जास्त असेल तितकी रेडिओ लहरींना जास्त ऊर्जा दिली जाऊ शकते, परंतु त्याच वेळी ती अडथळ्यांभोवती कमी वाकते आणि वेगाने कमी होते. याच्या उलटही सत्य आहे. ही वैशिष्ट्ये विचारात घेऊन, वाय-फाय ऑपरेशनसाठी दोन मुख्य वारंवारता श्रेणी निवडल्या गेल्या - 2,4 GHz (फ्रिक्वेंसी बँड 2,4000 ते 2,4835 GHz) आणि 5 GHz (फ्रिक्वेंसी बँड 5,170-5,330, 5,490-5,730 आणि 5,735 GHz).

रेडिओ लहरी सर्व दिशांनी प्रसारित होतात आणि हस्तक्षेप प्रभावामुळे संदेशांना एकमेकांवर प्रभाव पाडण्यापासून रोखण्यासाठी, वारंवारता बँड सहसा वेगळ्या अरुंद विभागात विभागला जातो - एक किंवा दुसर्या चॅनेलसह बँडविड्थ. वरील आकृती दर्शविते की 1 मेगाहर्ट्झच्या बँडविड्थसह लगतच्या चॅनेल 2 आणि 20 एकमेकांमध्ये व्यत्यय आणतील, परंतु 1 आणि 6 करणार नाहीत.

चॅनेलमधील सिग्नल एका विशिष्ट वाहक वारंवारतेवर रेडिओ तरंग वापरून प्रसारित केला जातो. माहिती प्रसारित करण्यासाठी, वेव्ह पॅरामीटर्स असू शकतात सुधारणे वारंवारता, मोठेपणा किंवा टप्प्यानुसार.

वाय-फाय वारंवारता श्रेणींमध्ये चॅनल वेगळे करणे

2,4 GHz वारंवारता श्रेणी 14 MHz च्या इष्टतम रुंदीसह 20 अंशतः आच्छादित चॅनेलमध्ये विभागली गेली आहे. एकदा असे मानले जात होते की हे एक जटिल वायरलेस नेटवर्क आयोजित करण्यासाठी पुरेसे आहे. हे लवकरच स्पष्ट झाले की श्रेणीची क्षमता वेगाने संपत आहे, म्हणून त्यात 5 GHz श्रेणी जोडली गेली, ज्याची वर्णक्रमीय क्षमता खूप जास्त आहे. त्यामध्ये, 20 मेगाहर्ट्झ चॅनेल व्यतिरिक्त, 40 आणि 80 मेगाहर्ट्झच्या रुंदीसह चॅनेल वाटप करणे शक्य आहे.

रेडिओ फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रम वापरण्याची कार्यक्षमता आणखी सुधारण्यासाठी, ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी डिव्हिजन मल्टीप्लेक्सिंग तंत्रज्ञान आता मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते (OFDM).

यात एकाच चॅनेलमध्ये वाहक फ्रिक्वेन्सीसह, अनेक सबकॅरियर फ्रिक्वेन्सी वापरणे समाविष्ट आहे, ज्यामुळे समांतर डेटा ट्रान्समिशन करणे शक्य होते. OFDM तुम्हाला ट्रॅफिकचे वितरण बर्‍यापैकी सोयीस्कर "ग्रॅन्युलर" मार्गाने करण्याची परवानगी देते, परंतु त्याच्या आदरणीय वयामुळे, ते अनेक महत्त्वपूर्ण तोटे राखून ठेवते. त्यापैकी CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) नेटवर्क प्रोटोकॉल वापरून काम करण्याची तत्त्वे आहेत, ज्यानुसार विशिष्ट वेळी फक्त एक वापरकर्ता एका वाहक आणि सबकॅरियरवर काम करू शकतो.

अवकाशीय प्रवाह

वायरलेस नेटवर्क थ्रूपुट वाढवण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग म्हणजे अवकाशीय प्रवाहांचा वापर.

प्रवेश बिंदूमध्ये अनेक रेडिओ मॉड्यूल (एक, दोन किंवा अधिक) असतात, जे विशिष्ट संख्येच्या अँटेनाशी जोडलेले असतात. हे अँटेना विशिष्ट पॅटर्न आणि मॉड्युलेशननुसार विकिरण करतात आणि तुम्ही आणि मला वायरलेस माध्यमाद्वारे प्रसारित केलेली माहिती प्राप्त होते. अॅक्सेस पॉईंटच्या विशिष्ट भौतिक अँटेना (रेडिओ मॉड्यूल) आणि वापरकर्ता डिव्हाइस दरम्यान अवकाशीय प्रवाह तयार केला जाऊ शकतो. याबद्दल धन्यवाद, ऍक्सेस पॉईंटवरून प्रसारित केलेल्या माहितीची एकूण मात्रा प्रवाहांच्या संख्येच्या (अँटेना) एक पटीने वाढते.

सध्याच्या मानकांनुसार, 2,4 GHz बँडमध्ये चार पर्यंत अवकाशीय प्रवाह आणि 5 GHz बँडमध्ये आठ पर्यंत लागू केले जाऊ शकतात.

पूर्वी, 2,4 आणि 5 GHz बँडमध्ये काम करताना, आम्ही फक्त रेडिओ मॉड्यूल्सच्या संख्येवर लक्ष केंद्रित केले. दुस-या रेडिओ मॉड्यूलच्या उपस्थितीने अतिरिक्त लवचिकता प्रदान केली, कारण ते जुन्या ग्राहक उपकरणांना 2,4 GHz च्या वारंवारतेवर आणि नवीन 5 GHz च्या वारंवारतेवर ऑपरेट करण्यास अनुमती देते. तिसऱ्या आणि त्यानंतरच्या रेडिओ मॉड्यूल्सच्या आगमनाने, काही समस्या उद्भवल्या. रेडिएटिंग घटक एकमेकांमध्ये व्यत्यय आणतात, जे चांगल्या डिझाइनच्या गरजेमुळे आणि प्रवेश बिंदूला नुकसान भरपाई फिल्टरसह सुसज्ज केल्यामुळे डिव्हाइसची किंमत वाढवते. त्यामुळे प्रति प्रवेश बिंदूवर एकाच वेळी 16 अवकाशीय प्रवाहांना समर्थन देणे अलीकडेच शक्य झाले आहे.

व्यावहारिक आणि सैद्धांतिक गती

OFDM ऑपरेटिंग यंत्रणेमुळे, आम्ही जास्तीत जास्त नेटवर्क थ्रूपुट प्राप्त करू शकलो नाही. OFDM च्या व्यावहारिक अंमलबजावणीसाठी सैद्धांतिक गणना फार पूर्वी केली गेली होती आणि केवळ आदर्श वातावरणाच्या संबंधात, जिथे बऱ्यापैकी उच्च सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर (SNR) आणि बिट त्रुटी दर (BER) अपेक्षितपणे अपेक्षित होते. आम्हाला स्वारस्य असलेल्या सर्व रेडिओ फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रममध्ये तीव्र आवाजाच्या आधुनिक परिस्थितीत, OFDM-आधारित नेटवर्कचे थ्रूपुट निराशाजनकपणे कमी आहे. आणि OFDMA (ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी-डिव्हिजन मल्टिपल ऍक्सेस) तंत्रज्ञान बचावासाठी येईपर्यंत प्रोटोकॉलने या उणीवा कायम ठेवल्या. तिच्याबद्दल - थोडे पुढे.

चला अँटेनाबद्दल बोलूया

तुम्हाला माहिती आहेच की, प्रत्येक अँटेनाला एक फायदा असतो, ज्याच्या मूल्यानुसार सिग्नल प्रसाराचा एक अवकाशीय नमुना (बीमफॉर्मिंग) विशिष्ट कव्हरेज क्षेत्रासह तयार होतो (आम्ही सिग्नल री-रिफ्लेक्शन इ. विचारात घेत नाही). नेमके हेच आहे जे डिझायनर नेहमी त्यांच्या तर्कावर आधारित असतात की नेमके प्रवेश बिंदू कुठे ठेवावेत. बर्याच काळापासून, पॅटर्नचा आकार अपरिवर्तित राहिला आणि ऍन्टीनाच्या वैशिष्ट्यांच्या प्रमाणात फक्त वाढला किंवा कमी झाला.

आधुनिक अँटेना घटक अधिकाधिक नियंत्रित होत आहेत आणि रिअल टाइममध्ये सिग्नल प्रसाराच्या अवकाशीय पॅटर्नमध्ये गतिशील बदलांना अनुमती देतात.

वरील डावी आकृती प्रमाणित सर्वदिशात्मक अँटेना वापरून रेडिओ लहरी प्रसाराचे तत्त्व दर्शवते. सिग्नल पॉवर वाढवून, आम्ही चॅनेलच्या वापराच्या गुणवत्तेवर लक्षणीय परिणाम न करता केवळ कव्हरेज त्रिज्या बदलू शकतो - KQI (मुख्य गुणवत्ता निर्देशक). आणि वायरलेस वातावरणात ग्राहक डिव्हाइसच्या वारंवार हालचालींच्या परिस्थितीत संप्रेषण आयोजित करताना हे सूचक अत्यंत महत्वाचे आहे.

समस्येचे निराकरण म्हणजे मोठ्या संख्येने लहान अँटेना वापरणे, ज्यावरील भार रिअल टाइममध्ये समायोजित केला जाऊ शकतो, वापरकर्त्याच्या स्थानिक स्थितीनुसार प्रसार नमुने तयार करतो.

अशा प्रकारे, MU-MIMO (मल्टी-यूजर मल्टिपल इनपुट, मल्टीपल आउटपुट) तंत्रज्ञानाच्या वापराच्या जवळ येणे शक्य झाले. त्याच्या मदतीने, ऍक्सेस पॉईंट कोणत्याही वेळी विशेषत: ग्राहकांच्या उपकरणांकडे निर्देशित रेडिएशन प्रवाह निर्माण करतो.

भौतिकशास्त्रापासून ते 802.11 मानकांपर्यंत

जसजसे वाय-फाय मानके विकसित होत गेली, तसतसे नेटवर्कच्या भौतिक स्तरासह कार्य करण्याचे सिद्धांत बदलले. इतर मॉड्युलेशन यंत्रणेच्या वापरामुळे - 802.11g/n च्या आवृत्त्यांपासून सुरू होणारी - टाइम स्लॉटमध्ये मोठ्या प्रमाणात माहिती बसवणे आणि त्यानुसार, मोठ्या संख्येने वापरकर्त्यांसह कार्य करणे शक्य झाले आहे. इतर गोष्टींबरोबरच, हे अवकाशीय प्रवाहांच्या वापराद्वारे प्राप्त झाले. आणि चॅनेलच्या रुंदीमध्ये नवीन लवचिकतेमुळे MIMO साठी अधिक संसाधने निर्माण करणे शक्य झाले आहे.

वाय-फाय 7 मानकाची मंजुरी पुढील वर्षी नियोजित आहे. त्याच्या आगमनाने काय बदलेल? नेहमीच्या गतीमध्ये वाढ आणि 6 GHz बँड जोडण्याव्यतिरिक्त, 320 MHz सारख्या विस्तृत एकत्रित चॅनेलसह कार्य करणे शक्य होईल. औद्योगिक अनुप्रयोगांच्या संदर्भात हे विशेषतः मनोरंजक आहे.

सैद्धांतिक Wi-Fi 6 थ्रूपुट

वाय-फाय 6 च्या नाममात्र गतीची गणना करण्याचे सैद्धांतिक सूत्र बरेच क्लिष्ट आहे आणि अनेक पॅरामीटर्सवर अवलंबून आहे, स्थानिक प्रवाहांच्या संख्येपासून सुरू होणारी आणि आपण सबकॅरियरमध्ये (किंवा सबकॅरियर्स, जर अनेक असतील तर ते) वेळेच्या प्रति युनिट.

जसे आपण पाहू शकता, बरेच काही अवकाशीय प्रवाहांवर अवलंबून असते. परंतु त्यापूर्वी, STC (स्पेस-टाइम कोडिंग) आणि MRC (कमाल गुणोत्तर संयोजन) च्या संयोजनात त्यांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे संपूर्णपणे वायरलेस सोल्यूशनची कार्यक्षमता खराब झाली.

नवीन मुख्य भौतिक स्तर तंत्रज्ञान

चला भौतिक स्तराच्या मुख्य तंत्रज्ञानाकडे वळू - आणि OSI नेटवर्क मॉडेलच्या पहिल्या लेयरपासून सुरुवात करूया.

आपण लक्षात ठेवूया की OFDM विशिष्ट संख्येतील उपवाहक वापरते, जे एकमेकांना प्रभावित न करता, विशिष्ट प्रमाणात माहिती प्रसारित करण्यास सक्षम आहेत.

उदाहरणामध्ये, आम्ही 5,220 GHz बँड वापरतो, ज्यामध्ये 48 सबचॅनल्स आहेत. या चॅनेलचे एकत्रीकरण करून, आम्हाला मोठ्या संख्येने उपवाहक मिळतात, ज्यापैकी प्रत्येकजण स्वतःची मॉड्यूलेशन योजना वापरतो.

वाय-फाय 5 क्वाड्रॅचर अॅम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन 256 क्यूएएम (क्वाड्रॅचर अॅम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन) वापरते, जे तुम्हाला एका वेळेच्या स्लॉटमध्ये वाहक फ्रिक्वेंसीमध्ये 16 x 16 पॉइंट्सचे फील्ड तयार करण्यास अनुमती देते, मोठेपणा आणि टप्प्यात भिन्नता. गैरसोय अशी आहे की कोणत्याही क्षणी फक्त एक स्टेशन वाहक वारंवारता प्रसारित करू शकते.

ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग (OFDMA) मोबाइल ऑपरेटरच्या जगातून आले आहे, LTE सह एकाच वेळी व्यापक झाले आहे आणि डाउनलिंक (सदस्यकर्त्याशी संपर्क चॅनेल) आयोजित करण्यासाठी वापरले जाते. हे आपल्याला तथाकथित संसाधन युनिट्सच्या स्तरावर चॅनेलसह कार्य करण्यास अनुमती देते. ही युनिट्स ब्लॉकला विशिष्ट संख्येच्या घटकांमध्ये खंडित करण्यात मदत करतात. ब्लॉकमध्ये, प्रत्येक क्षणी आम्ही एका उत्सर्जित घटकासह (वापरकर्ता किंवा प्रवेश बिंदू) कठोरपणे कार्य करू शकत नाही, परंतु डझनभर घटक एकत्र करू शकतो. हे आपल्याला उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त करण्यास अनुमती देते.

वाय-फाय 6 मधील चॅनेलचे सुलभ कनेक्शन

वाय-फाय 6 मधील चॅनल बाँडिंग तुम्हाला 20 ते 160 मेगाहर्ट्झच्या रुंदीसह एकत्रित चॅनेल प्राप्त करण्यास अनुमती देते. शिवाय, कनेक्शन जवळच्या श्रेणींमध्ये करणे आवश्यक नाही. उदाहरणार्थ, एक ब्लॉक 5,17 GHz बँडमधून आणि दुसरा 5,135 GHz बँडमधून घेतला जाऊ शकतो. हे तुम्हाला मजबूत हस्तक्षेप घटकांच्या उपस्थितीत किंवा इतर सतत उत्सर्जित होणाऱ्या स्टेशनच्या सान्निध्यातही लवचिकपणे रेडिओ वातावरण तयार करण्यास अनुमती देते.

SIMO ते MIMO पर्यंत

MIMO पद्धत नेहमीच आमच्यासोबत राहिली नाही. एकेकाळी, मोबाइल संप्रेषणे SIMO मोडपर्यंत मर्यादित असणे आवश्यक होते, जे एकाच वेळी माहिती प्राप्त करण्यासाठी कार्य करणारे ग्राहक स्टेशनवर अनेक अँटेनाची उपस्थिती सूचित करते.

MU-MIMO संपूर्ण वर्तमान अँटेना स्टॉक वापरून वापरकर्त्यांपर्यंत माहिती प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे. हे ट्रान्समिशनसाठी सब्सक्राइबर उपकरणांना टोकन पाठविण्याशी संबंधित CSMA/CA प्रोटोकॉलद्वारे पूर्वी लादलेले निर्बंध काढून टाकते. आता वापरकर्ते एका गटात एकत्र आले आहेत आणि प्रत्येक गट सदस्याला त्यांच्या वळणाची वाट पाहण्याऐवजी प्रवेश बिंदूच्या अँटेना संसाधनाचा वाटा मिळतो.

रेडिओ बीम निर्मिती

एमयू-एमआयएमओच्या ऑपरेशनसाठी एक महत्त्वाचा नियम म्हणजे अँटेना अॅरेच्या ऑपरेशनचा एक मोड राखणे ज्यामुळे रेडिओ लहरींचा परस्पर आच्छादन आणि फेज जोडण्यामुळे माहितीचे नुकसान होणार नाही.

यासाठी ऍक्सेस पॉईंटच्या बाजूने जटिल गणिती गणना करणे आवश्यक आहे. टर्मिनल या वैशिष्ट्यास समर्थन देत असल्यास, MU-MIMO प्रत्येक विशिष्ट अँटेनावर सिग्नल प्राप्त करण्यासाठी किती वेळ लागतो हे ऍक्सेस पॉइंटला सांगण्याची परवानगी देतो. आणि ऍक्सेस पॉईंट, त्या बदल्यात, त्याच्या अँटेनाला इष्टतम निर्देशित बीम तयार करण्यासाठी समायोजित करतो.

हे आपल्याला सर्वसाधारणपणे काय देते?

टेबलमधील संख्या असलेली पांढरी वर्तुळे मागील पिढ्यांचे वाय-फाय वापरण्यासाठी वर्तमान परिस्थिती दर्शवतात. निळी वर्तुळे (वरील चित्र पहा) Wi-Fi 6 च्या क्षमतांचे वर्णन करतात आणि राखाडी ही नजीकच्या भविष्यातील बाब आहे.

नवीन OFDMA-सक्षम उपाय जे मुख्य फायदे आणतात ते TDM (टाइम डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग) सारख्या स्तरावर लागू केलेल्या संसाधन युनिट्सशी संबंधित आहेत. यापूर्वी वाय-फायच्या बाबतीत असे कधीच नव्हते. हे तुम्हाला वाटप केलेल्या बँडविड्थवर स्पष्टपणे नियंत्रण ठेवण्यास अनुमती देते, माध्यमाद्वारे कमीतकमी सिग्नल ट्रान्झिट वेळ आणि विश्वासार्हतेची आवश्यक पातळी सुनिश्चित करते. सुदैवाने, वाय-फाय विश्वासार्हता निर्देशकांना सुधारणे आवश्यक आहे याबद्दल कोणालाही शंका नाही.

इतिहास एका सर्पिलमध्ये फिरतो आणि सध्याची परिस्थिती एका वेळी इथरनेटच्या आसपास विकसित झालेल्या परिस्थितीसारखीच आहे. तरीही, असे मत प्रस्थापित केले गेले की CSMA/CD (कॅरिअर सेन्स मल्टिपल ऍक्सेस विथ कोलिजन डिटेक्शन) ट्रान्समिशन माध्यम कोणतेही हमी दिलेले थ्रूपुट प्रदान करत नाही. आणि हे IEEE 802.3z मध्ये संक्रमण होईपर्यंत चालू राहिले.

सामान्य ऍप्लिकेशन मॉडेल्ससाठी, जसे आपण पाहू शकता की, वाय-फायच्या प्रत्येक पिढीसह, त्याच्या वापराची परिस्थिती वाढू लागली आहे, विलंबासाठी अधिकाधिक संवेदनशील, सामान्य गोंधळ आणि विश्वसनीयता.

आणि पुन्हा भौतिक वातावरणाबद्दल

बरं, आता नवीन भौतिक वातावरण कसे तयार होते याबद्दल बोलूया. CSMA/CA आणि OFDM वापरताना, सक्रिय STA च्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे 20 MHz चॅनेलच्या थ्रूपुटमध्ये गंभीर घट झाली. हे आधीच नमूद केलेल्या गोष्टींमुळे होते: नवीन तंत्रज्ञान STC (स्पेस-टाइम कोडिंग) आणि MRC (कमाल गुणोत्तर संयोजन) नाही.

OFDMA, संसाधन युनिट्सच्या वापराद्वारे, लांब-अंतराच्या आणि कमी-पावर स्टेशनशी प्रभावीपणे संवाद साधू शकते. आम्हाला वेगवेगळ्या प्रमाणात संसाधने वापरणाऱ्या वापरकर्त्यांसह समान वाहक श्रेणीमध्ये काम करण्याची संधी मिळते. एक वापरकर्ता एक युनिट व्यापू शकतो, आणि दुसरा - इतर सर्व.

आधी OFDMA का नव्हते?

आणि शेवटी, मुख्य प्रश्न: आधी OFDMA का नव्हते? विचित्रपणे, हे सर्व पैशावर आले.

बर्याच काळापासून असे मानले जात होते की वाय-फाय मॉड्यूलची किंमत किमान असावी. 1997 मध्ये जेव्हा प्रोटोकॉल व्यावसायिक ऑपरेशनमध्ये लाँच करण्यात आला, तेव्हा असे ठरवण्यात आले की अशा मॉड्यूलची उत्पादन किंमत $1 पेक्षा जास्त असू शकत नाही. परिणामी, तंत्रज्ञानाच्या विकासाने एक सबऑप्टिमल मार्ग घेतला. येथे आम्ही ऑपरेटर LTE विचारात घेत नाही, जेथे OFDMA बर्याच काळापासून वापरला जात आहे.

शेवटी, वाय-फाय वर्किंग ग्रुपने या घडामोडी दूरसंचार ऑपरेटर्सच्या जगातून घेऊन एंटरप्राइझ नेटवर्कच्या जगात आणण्याचा निर्णय घेतला. फिल्टर आणि ऑसिलेटर सारख्या उच्च दर्जाच्या घटकांच्या वापरासाठी संक्रमण हे मुख्य कार्य होते.

जुन्या MRC एन्कोडिंगमध्ये हस्तक्षेप करून किंवा त्याशिवाय काम करणे आमच्यासाठी इतके अवघड का होते? कारण MVDR (मिनिमम व्हेरिअन्स डिस्टॉर्शलेस रिस्पॉन्स) बीमफॉर्मिंग मेकॅनिझमने मोठ्या प्रमाणात ट्रान्समिटिंग पॉइंट्स एकत्र करण्याचा प्रयत्न करताच त्रुटींची संख्या नाटकीयरित्या वाढवली. OFDMA ने सिद्ध केले आहे की समस्या सोडवता येते.

हस्तक्षेपाविरुद्धची लढाई आता गणितावर आधारित आहे. जर ट्रान्समिशन विंडो पुरेशी लांब असेल, तर परिणामी डायनॅमिक हस्तक्षेपामुळे समस्या निर्माण होतात. नवीन ऑपरेटिंग अल्गोरिदम त्यांना टाळणे शक्य करतात, केवळ वाय-फाय ट्रान्समिशनशी संबंधित व्यत्ययच नव्हे तर या श्रेणीमध्ये उद्भवणार्‍या इतर कोणत्याही गोष्टींचा प्रभाव देखील काढून टाकतात.

अडॅप्टिव्ह अँटी-हस्तक्षेपामुळे धन्यवाद, आम्ही जटिल विषम वातावरणातही 11 dB पर्यंत नफा मिळवू शकतो. Huawei च्या स्वतःच्या अल्गोरिदमिक सोल्यूशन्सच्या वापरामुळे घरातील सोल्यूशन्समध्ये - आवश्यक असलेल्या ठिकाणी गंभीर ऑप्टिमायझेशन साध्य करणे शक्य झाले. 5G मध्ये जे चांगले आहे ते वाय-फाय 6 वातावरणात चांगले असणे आवश्यक नाही. इनडोअर आणि आउटडोअर सोल्यूशन्सच्या बाबतीत प्रचंड MIMO आणि MU-MIMO दृष्टिकोन भिन्न आहेत. आवश्यक असल्यास, 5G प्रमाणेच महागडे उपाय वापरणे योग्य आहे. परंतु इतर पर्यायांची आवश्यकता आहे, जसे की Wi-Fi 6, जे विलंबता आणि इतर मेट्रिक्स वितरीत करू शकतात ज्याची आम्ही वाहकांकडून अपेक्षा केली आहे.

एंटरप्राइझ ग्राहक म्हणून आमच्यासाठी उपयुक्त ठरतील अशी साधने आम्ही त्यांच्याकडून उधार घेतो, हे सर्व एक भौतिक वातावरण प्रदान करण्याच्या प्रयत्नात आहे ज्यावर आम्ही अवलंबून राहू शकतो.

***

तसे, 2020 च्या नवीन Huawei उत्पादनांवरील आमच्या असंख्य वेबिनारबद्दल विसरू नका, जे केवळ रशियन-भाषेच्या विभागातच नव्हे तर जागतिक स्तरावर देखील आयोजित केले गेले आहेत. येत्या आठवड्यांसाठी वेबिनारची यादी येथे उपलब्ध आहे दुवा.

स्त्रोत: www.habr.com