Wi-Fi 7, IEEE 802.11be मा हामीलाई के पर्खिरहेको छ?

हालै, धेरै चर्चा भइरहेको Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) प्रविधिलाई समर्थन गर्ने उपकरणहरू हालै बजारमा प्रवेश गरेका छन्। तर थोरै मानिसहरूलाई थाहा छ कि Wi-Fi प्रविधिको नयाँ पुस्ताको विकास पहिले नै चलिरहेको छ - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)। यस लेखमा Wi-Fi 7 कस्तो हुनेछ पत्ता लगाउनुहोस्।

प्रागितिहास

सेप्टेम्बर 2020 मा, हामी IEEE 30 परियोजनाको 802.11 औं वार्षिकोत्सव मनाउने छौं, जसले हाम्रो जीवनमा उल्लेखनीय प्रभाव पारेको छ। हाल, Wi-Fi टेक्नोलोजी, IEEE 802.11 मापदण्डहरूको परिवारद्वारा परिभाषित, इन्टरनेटमा जडान गर्न प्रयोग गरिने सबैभन्दा लोकप्रिय वायरलेस प्रविधि हो, Wi-Fi ले प्रयोगकर्ताको आधाभन्दा बढी ट्राफिक बोक्छ। सेलुलर टेक्नोलोजीले हरेक दशकमा आफूलाई पुन: ब्रान्ड गर्छ, जस्तै 4G नाम 5G को साथ प्रतिस्थापन, Wi-Fi प्रयोगकर्ताहरूका लागि, डेटा गतिमा सुधार, साथै नयाँ सेवाहरू र नयाँ सुविधाहरूको परिचय, लगभग अनपेक्षित हुन्छ। थोरै ग्राहकहरूले उपकरण बक्सहरूमा "802.11" पछ्याउने अक्षरहरू "n", "ac" वा "ax" लाई ध्यान दिन्छन्। तर यसको मतलब Wi-Fi विकसित भइरहेको छैन भन्ने होइन।

Wi-Fi को विकासको एउटा प्रमाण भनेको मूल्याङ्कन गरिएको डेटा गतिमा नाटकीय वृद्धि हो: 2 संस्करणको 1997 Mbps बाट पछिल्लो 10ax मानकमा लगभग 802.11 Gbps सम्म, जसलाई Wi-Fi 6 पनि भनिन्छ। आधुनिक Wi-Fi यस्तो पहुँचमा पुग्छ। द्रुत सिग्नल र कोड डिजाइनहरू, फराकिलो च्यानलहरू र प्रविधिहरूको प्रयोगको कारण प्रदर्शन लाभ MIMO.

उच्च गतिको वायरलेस लोकल एरिया सञ्जालको मुख्य प्रवाहको अतिरिक्त, Wi-Fi को विकासले धेरै विशिष्ट परियोजनाहरू समावेश गर्दछ। उदाहरणका लागि, Wi-Fi HaLow (802.11ah) Wi-Fi लाई वायरलेस इन्टरनेट अफ थिंग्स बजारमा ल्याउने प्रयास थियो। मिलिमिटर तरंग Wi-Fi (802.11ad/ay) ले 275 Gbps सम्मको नाममात्र डेटा दरहरू समर्थन गर्दछ, यद्यपि धेरै छोटो दूरीहरूमा।

उच्च परिभाषा भिडियो स्ट्रिमिङ, भर्चुअल र संवर्धित वास्तविकता, गेमिङ, रिमोट अफिस र क्लाउड कम्प्युटिङसँग सम्बन्धित नयाँ अनुप्रयोगहरू र सेवाहरू, साथै वायरलेस नेटवर्कहरूमा तीव्र ट्राफिकको साथ ठूलो संख्यामा प्रयोगकर्ताहरूलाई समर्थन गर्न आवश्यक छ, उच्च प्रदर्शन आवश्यक छ।

Wi-Fi 7 लक्ष्यहरू

मे 2019 मा, स्थानीय र महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क मानक समितिको 802.11 कार्य समूहको BE (TGbe) उपसमूहले Wi-Fi मापदण्डमा नयाँ थप्ने काम सुरु गर्‍यो। 40 Gbit/s भन्दा बढी सम्म नाममात्र थ्रुपुट "विशिष्ट" Wi-Fi दायरा <= 7 GHz को एक फ्रिक्वेन्सी च्यानलमा। यद्यपि धेरै कागजातहरूले "कम्तीमा 30 Gbps को अधिकतम थ्रुपुट" लाई सूचीबद्ध गर्दछ, नयाँ भौतिक तह प्रोटोकलले 40 Gbps भन्दा बढीमा नाममात्र गति प्रदान गर्नेछ।

Wi-Fi 7 को लागि अर्को महत्त्वपूर्ण विकास दिशा हो वास्तविक-समय अनुप्रयोगहरूको लागि समर्थन (खेल, भर्चुअल र संवर्धित वास्तविकता, रोबोट नियन्त्रण)। यो उल्लेखनीय छ कि Wi-Fi ले अडियो र भिडियो ट्राफिकलाई विशेष तरिकाले ह्यान्डल गर्ने भए तापनि, यो लामो समयदेखि विश्वास गरिएको छ कि मानक-स्तरको ग्यारेन्टी कम विलम्बता (मिलिसेकेन्ड), जसलाई समय-संवेदनशील नेटवर्किङ पनि भनिन्छ, Wi-Fi नेटवर्कहरूमा मौलिक रूपमा। असम्भव। नोभेम्बर 2017 मा, हाम्रो आईआईटीपी आरएएस र नेशनल रिसर्च युनिभर्सिटी हायर स्कूल अफ इकोनोमिक्स (यसलाई PR को लागी नलिनुहोस्) को टोलीले IEEE 802.11 समूहमा एक समान प्रस्ताव गर्यो। यस प्रस्तावले धेरै चासो उत्पन्न गर्यो र यस मुद्दालाई थप अध्ययन गर्न जुलाई 2018 मा एक विशेष उपसमूह सुरु गरिएको थियो। किनभने वास्तविक-समय अनुप्रयोगहरूलाई समर्थन गर्न उच्च नाममात्र डेटा दरहरू र विस्तारित लिङ्क-लेयर कार्यक्षमता दुवै आवश्यक छ, 802.11 कार्य समूहले Wi-Fi 7 भित्र वास्तविक-समय अनुप्रयोगहरूलाई समर्थन गर्ने विधिहरू विकास गर्ने निर्णय गर्यो।

Wi-Fi 7 को साथ एउटा महत्त्वपूर्ण मुद्दा 4GPP द्वारा विकास गरीएको सेलुलर नेटवर्क टेक्नोलोजीहरू (5G/3G) सँग यसको सहअस्तित्व हो र उही इजाजत नभएको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूमा सञ्चालन भइरहेको छ। हामी LTE-LAA/NR-U को बारेमा कुरा गर्दैछौं। Wi-Fi र सेलुलर नेटवर्कहरूको सहअस्तित्वसँग सम्बन्धित समस्याहरूको अध्ययन गर्न, IEEE 802.11 ले सहअस्तित्व स्थायी समिति (Coex SC) को सुरुवात गर्‍यो। भियनामा जुलाई 3 मा धेरै बैठकहरू र 802.11GPP र IEEE 2019 सहभागीहरूको संयुक्त कार्यशालाको बावजुद, प्राविधिक समाधानहरू अझै स्वीकृत भएका छैनन्। यस व्यर्थताको लागि सम्भावित व्याख्या यो हो कि IEEE 802 र 3GPP दुबै आफ्नो प्रविधिलाई अर्कोसँग मिलाउन परिवर्तन गर्न अनिच्छुक छन्। यसरी, Coex SC छलफलले Wi-Fi 7 मानकलाई असर गर्छ कि गर्दैन भन्ने कुरा हाल स्पष्ट छैन.

विकास प्रक्रिया

यद्यपि Wi-Fi 7 विकास प्रक्रिया यसको धेरै प्रारम्भिक चरणहरूमा छ, त्यहाँ आगामी Wi-Fi 500 को लागि नयाँ कार्यक्षमताको लागि लगभग 7 प्रस्तावहरू छन्, जसलाई IEEE 802.11be पनि भनिन्छ, आजसम्म। धेरैजसो विचारहरू उपसमूहमा मात्र छलफल भइरहेका छन् र ती बारे निर्णय हुन सकेको छैन। अन्य विचारहरू हालै स्वीकृत भएका छन्। तल यो स्पष्ट रूपमा संकेत गरिनेछ कि कुन प्रस्तावहरू स्वीकृत छन् र कुन मात्र छलफल भइरहेको छ।

यो मूल रूपमा योजना थियो कि मुख्य नयाँ संयन्त्रहरूको विकास मार्च 2021 सम्म पूरा हुनेछ। मानकको अन्तिम संस्करण 2024 को शुरुमा अपेक्षित छ। जनवरी 2020 मा, 11 कार्यको वर्तमान गतिमा विकास तालिकामा रहन्छ कि भनेर चिन्ता उठाउनुहोस्। मानक विकास प्रक्रियालाई गति दिन, उपसमूहले 2021 (रिलिज 1) सम्म जारी गर्न सकिने उच्च-प्राथमिकता सुविधाहरूको सानो सेट चयन गर्न र बाँकीलाई रिलीज 2 मा छोड्न सहमत भयो। उच्च-प्राथमिकता सुविधाहरूले मुख्य प्रदर्शन लाभहरू प्रदान गर्नुपर्छ। र 320 MHz, 4K- QAM को लागि समर्थन, Wi-Fi 6 बाट OFDMA मा स्पष्ट सुधार, 16 स्ट्रिमहरूको साथ MU-MIMO समावेश गर्नुहोस्।

कोरोनाभाइरसको कारण, समूहले हाल व्यक्तिगत रूपमा भेट्दैन, तर नियमित रूपमा टेलिकन्फ्रेन्सहरू आयोजना गर्दछ। त्यसैले विकास केही सुस्त भयो तर रोकिएन ।

प्रविधि विवरण

Wi-Fi 7 को मुख्य आविष्कारहरू हेरौं।

1. नयाँ भौतिक तह प्रोटोकल दुई गुणा वृद्धि भएको Wi-Fi 6 प्रोटोकलको विकास हो 320 MHz सम्म ब्यान्डविथ, स्थानिय MU-MIMO स्ट्रिमहरूको संख्या दोब्बर, जसले नाममात्र थ्रुपुटलाई २×२ = ४ पटक बढाउँछ। Wi-Fi 2 ले पनि मोड्युलेसन प्रयोग गर्न थाल्छ 4K-QAM, जसले नाममात्र थ्रुपुटमा अर्को २०% थप्छ। त्यसकारण, Wi-Fi 20 ले Wi-Fi 7 को 2x2x1,2 = 4,8 गुणा मूल्याङ्कन गरिएको डाटा दर प्रदान गर्नेछ: Wi-Fi 6 को अधिकतम मूल्याङ्कन गरिएको थ्रुपुट 7 Gbps x 9,6 = 4,8 Gbit/s हो। थप रूपमा, Wi-Fi को भविष्यका संस्करणहरूसँग अनुकूलता सुनिश्चित गर्न भौतिक तह प्रोटोकलमा क्रान्तिकारी परिवर्तन हुनेछ, तर यो प्रयोगकर्ताहरूका लागि अदृश्य रहनेछ।
2. को लागि च्यानल पहुँच विधि परिवर्तन गर्दै वास्तविक समय आवेदन समर्थन तारयुक्त नेटवर्कहरूको लागि IEEE 802 TSN को अनुभवलाई ध्यानमा राखेर गरिन्छ। मापदण्ड समितिमा चलिरहेको छलफलहरू च्यानल पहुँच, ट्राफिक सेवा कोटीहरू र त्यसकारण वास्तविक-समय ट्राफिकको लागि छुट्टै लामहरू, र प्याकेट सेवा नीतिहरूको लागि अनियमित ब्याकअफ प्रक्रियासँग सम्बन्धित छ।
3. Wi-Fi 6 (802.11ax) मा प्रस्तुत गरियो OFDMA - समय- र फ्रिक्वेन्सी-डिभिजन च्यानल पहुँच विधि (4G र 5G नेटवर्कहरूमा प्रयोग गरिएको जस्तै) - इष्टतम स्रोत विनियोजनको लागि नयाँ अवसरहरू प्रदान गर्दछ। यद्यपि, 11ax मा, OFDMA पर्याप्त लचिलो छैन। पहिले, यसले क्लाइन्ट यन्त्रमा पूर्वनिर्धारित आकारको केवल एक स्रोत ब्लक आवंटित गर्न पहुँच बिन्दुलाई अनुमति दिन्छ। दोस्रो, यसले ग्राहक स्टेशनहरू बीच प्रत्यक्ष प्रसारणलाई समर्थन गर्दैन। दुबै हानिहरूले वर्णक्रमीय दक्षता कम गर्दछ। थप रूपमा, लिगेसी Wi-Fi 6 OFDMA को लचिलोपनको कमीले घना नेटवर्कहरूमा कार्यसम्पादनलाई घटाउँछ र विलम्बता बढाउँछ, जुन वास्तविक-समय अनुप्रयोगहरूको लागि महत्त्वपूर्ण छ। 11be यी OFDMA समस्याहरू समाधान गर्नेछ।
4. Wi-Fi 7 को पुष्टि गरिएको क्रान्तिकारी परिवर्तनहरू मध्ये एक नेटिभ समर्थन हो विभिन्न फ्रिक्वेन्सीहरूमा धेरै समानान्तर जडानहरूको एक साथ प्रयोग, जुन दुबै ठूला डाटा दरहरू र अत्यन्त कम विलम्बताका लागि धेरै उपयोगी छ। यद्यपि आधुनिक चिपसेटहरूले पहिले नै एकै साथ धेरै जडानहरू प्रयोग गर्न सक्छन्, उदाहरणका लागि, 2.4 र 5 GHz ब्यान्डहरूमा, यी जडानहरू स्वतन्त्र छन्, जसले यस्तो सञ्चालनको प्रभावकारितालाई सीमित गर्दछ। 11be मा, च्यानलहरू बीचको सिङ्क्रोनाइजेसनको स्तर फेला पर्नेछ जसले च्यानल स्रोतहरूको कुशल प्रयोगलाई अनुमति दिन्छ र च्यानल पहुँच प्रोटोकलका नियमहरूमा महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू समावेश गर्दछ।
5. धेरै फराकिलो च्यानलहरू र ठूलो संख्यामा स्थानिक स्ट्रिमहरूको प्रयोगले MIMO र OFDMA को लागि आवश्यक च्यानल राज्य अनुमान प्रक्रियासँग सम्बन्धित उच्च ओभरहेडको समस्या निम्त्याउँछ। यो ओभरहेडले नाममात्र डाटा दरहरू बढाएर कुनै पनि लाभहरू रद्द गर्दछ। त्यो अपेक्षा गरे च्यानल अवस्था मूल्याङ्कन प्रक्रिया परिमार्जन गरिनेछ.
6. Wi-Fi 7 को सन्दर्भमा, मानक समितिले केही "उन्नत" डाटा स्थानान्तरण विधिहरूको प्रयोगको बारेमा छलफल गरिरहेको छ। सिद्धान्तमा, यी विधिहरूले बारम्बार प्रसारण प्रयासहरूको साथसाथै समान वा विपरित दिशाहरूमा एकसाथ प्रसारणको अवस्थामा स्पेक्ट्रल दक्षता सुधार गर्दछ। हामी हाइब्रिड अटोमेटिक रिपीट रिक्वेस्ट (HARQ) को बारेमा कुरा गर्दैछौं, हाल सेलुलर नेटवर्कहरूमा प्रयोग गरिन्छ, फुल-डुप्लेक्स मोड र गैर-अर्थोगोनल मल्टिपल एक्सेस (NOMA)। यी प्रविधिहरू सिद्धान्तमा साहित्यमा राम्ररी अध्ययन गरिएको छ, तर तिनीहरूले प्रदान गर्ने उत्पादकता लाभहरू लागू गर्नको लागि प्रयास सार्थक हुनेछ कि भनेर अझै स्पष्ट छैन।
   • प्रयोग गर्नुहोस् HARQ निम्न समस्या द्वारा जटिल। Wi-Fi मा, ओभरहेड कम गर्न प्याकेटहरू एकसाथ टाँसिएका हुन्छन्। Wi-Fi को हालको संस्करणहरूमा, ग्लुड गरिएको भित्र प्रत्येक प्याकेटको डेलिभरी पुष्टि हुन्छ र, यदि पुष्टिकरण आउँदैन भने, प्याकेटको प्रसारण च्यानल पहुँच प्रोटोकल विधिहरू प्रयोग गरी दोहोर्याइएको छ। HARQ ले लिङ्कबाट भौतिक तहमा पुन: प्रयासहरू सार्छ, जहाँ कुनै थप प्याकेटहरू छैनन्, तर त्यहाँ कोडवर्डहरू छन्, र कोडवर्डहरूको सीमाहरू प्याकेटहरूको सीमाहरूसँग मेल खाँदैन। यो डिसिंक्रोनाइजेसनले Wi-Fi मा HARQ को कार्यान्वयनलाई जटिल बनाउँछ।
   • यसको सन्दर्भमा पूर्ण-डुप्लेक्स, त्यसपछि हाल न त सेलुलर नेटवर्कहरूमा न त Wi-Fi नेटवर्कहरूमा पहुँच बिन्दु (बेस स्टेशन) मा र बाट एउटै फ्रिक्वेन्सी च्यानलमा डाटा प्रसारण गर्न सम्भव छ। प्राविधिक दृष्टिकोणबाट, यो प्रसारण र प्राप्त संकेत को शक्ति मा ठूलो भिन्नता को कारण हो। यद्यपि त्यहाँ प्रोटोटाइपहरू छन् जसले प्राप्त सिग्नलबाट प्रसारित सिग्नलको डिजिटल र एनालग घटाउलाई संयोजन गर्दछ, यसको प्रसारणको क्रममा Wi-Fi सिग्नल प्राप्त गर्न सक्षम छ, तिनीहरूले व्यवहारमा प्रदान गर्न सक्ने लाभ कुनै पनि समयमा यो तथ्यको कारणले नगण्य हुन सक्छ। डाउनस्ट्रीम आरोहीको बराबर छैन (औसत "अस्पतालमा" अवरोही एकदम ठूलो छ)। यसबाहेक, यस्तो दुई-तर्फी प्रसारणले प्रोटोकललाई महत्त्वपूर्ण रूपमा जटिल बनाउनेछ।
   • MIMO प्रयोग गरेर धेरै स्ट्रिमहरू प्रसारण गर्दा प्रेषक र प्रापकका लागि बहु ​​एन्टेनाहरू आवश्यक पर्दछ, गैर-अर्थोगोनल पहुँचको साथ पहुँच बिन्दुले एकै पटक एकल एन्टेनाबाट दुई प्राप्तकर्ताहरूलाई डाटा पठाउन सक्छ। विभिन्न गैर-अर्थोगोनल पहुँच विकल्पहरू नवीनतम 5G विशिष्टताहरूमा समावेश छन्। प्रोटोटाइप NOMA Wi-Fi पहिलो पटक 2018 मा IITP RAS मा सिर्जना गरिएको थियो (फेरि, यसलाई PR विचार नगर्नुहोस्)। यसले 30-40% प्रदर्शन वृद्धि देखाएको छ। विकसित टेक्नोलोजीको फाइदा यसको पछाडि अनुकूलता हो: दुई प्राप्तकर्ताहरू मध्ये एउटा पुरानो यन्त्र हुन सक्छ जसले Wi-Fi 7 लाई समर्थन गर्दैन। सामान्यतया, पछाडि अनुकूलताको समस्या धेरै महत्त्वपूर्ण छ, किनकि विभिन्न पुस्ताका उपकरणहरू एकैसाथ सञ्चालन गर्न सक्छन्। Wi-Fi नेटवर्कमा। हाल, विश्वभरका धेरै टोलीहरूले NOMA र MU-MIMO को संयुक्त प्रयोगको प्रभावकारिताको विश्लेषण गरिरहेका छन्, जसको नतिजाले दृष्टिकोणको भविष्यको भाग्य निर्धारण गर्नेछ। हामी प्रोटोटाइपमा पनि काम गर्न जारी राख्छौं: यसको अर्को संस्करण जुलाई २०२० मा IEEE INFOCOM सम्मेलनमा प्रस्तुत गरिनेछ।
7. अन्तमा, अर्को महत्त्वपूर्ण नवीनता, तर अस्पष्ट भाग्य संग, हो पहुँच बिन्दुहरूको समन्वित सञ्चालन। यद्यपि धेरै विक्रेताहरूसँग इन्टरप्राइज Wi-Fi नेटवर्कहरूको लागि आफ्नै केन्द्रीकृत नियन्त्रकहरू छन्, त्यस्ता नियन्त्रकहरूको क्षमताहरू सामान्यतया दीर्घकालीन प्यारामिटर कन्फिगरेसन र च्यानल चयनमा सीमित छन्। मापदण्ड समितिले छिमेकी पहुँच बिन्दुहरू बीचको सहयोगको बारेमा छलफल गरिरहेको छ, जसमा समन्वयित प्रसारण समयतालिका, बिमफार्मिङ, र वितरण गरिएको MIMO प्रणालीहरू पनि समावेश छन्। विचाराधीन केही दृष्टिकोणहरूले क्रमिक हस्तक्षेप रद्द गर्ने प्रयोग गर्दछ (नोमामा जस्तै)। यद्यपि 11be समन्वयका लागि दृष्टिकोणहरू अझै विकसित गरिएको छैन, त्यहाँ कुनै शङ्का छैन कि मानकले विभिन्न निर्माताहरूको पहुँच बिन्दुहरूलाई पारस्परिक हस्तक्षेप कम गर्न एक अर्कासँग प्रसारण तालिका समन्वय गर्न अनुमति दिनेछ। अन्य, अधिक जटिल दृष्टिकोणहरू (जस्तै वितरित MU-MIMO) मानकमा लागू गर्न अझ गाह्रो हुनेछ, यद्यपि समूहका केही सदस्यहरू रिलीज 2 भित्र त्यसो गर्न कटिबद्ध छन्। परिणामको बावजुद, पहुँच बिन्दु समन्वय विधिहरूको भाग्य। अस्पष्ट छ। मापदण्डमा समावेश भए पनि बजारमा पुग्न सक्दैनन् । HCCA (11e) र HCCA TXOP Negotiation (11be) जस्ता समाधानहरू प्रयोग गरेर Wi-Fi प्रसारणहरूमा अर्डर ल्याउने प्रयास गर्दा यस्तै कुरा भएको थियो।

संक्षेपमा, यो देखिन्छ कि पहिलो पाँच समूहहरूसँग सम्बन्धित धेरैजसो प्रस्तावहरू Wi-Fi 7 को भाग हुनेछन्, जबकि अन्तिम दुई समूहहरूसँग सम्बन्धित प्रस्तावहरूलाई तिनीहरूको प्रभावकारिता प्रमाणित गर्न महत्त्वपूर्ण अतिरिक्त अनुसन्धान आवश्यक पर्दछ।

थप प्राविधिक विवरण

Wi-Fi 7 को बारेमा प्राविधिक विवरणहरू पढ्न सकिन्छ यहाँ (अङ्ग्रेजीमा)

स्रोत: www.habr.com