پرو ہوسٹر > بلاگ > انتظامیہ > Wi-Fi 7, IEEE 802.11be میں ہمارا کیا انتظار ہے؟

Wi-Fi 7, IEEE 802.11be میں ہمارا کیا انتظار ہے؟

حال ہی میں، Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) ٹیکنالوجی کو سپورٹ کرنے والے آلات، جن کے بارے میں بہت زیادہ بات کی جا رہی ہے، حال ہی میں مارکیٹ میں داخل ہوئے ہیں۔ لیکن بہت کم لوگ جانتے ہیں کہ وائی فائی ٹیکنالوجی کی نئی نسل کی ترقی پہلے سے ہی جاری ہے - Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)۔ اس مضمون میں معلوم کریں کہ Wi-Fi 7 کیسا ہوگا۔

Wi-Fi 7, IEEE 802.11be میں ہمارا کیا انتظار ہے؟

پس منظر

ستمبر 2020 میں، ہم IEEE 30 پروجیکٹ کی 802.11 ویں سالگرہ منائیں گے، جس نے ہماری زندگیوں کو نمایاں طور پر متاثر کیا ہے۔ فی الحال، Wi-Fi ٹیکنالوجی، جس کی تعریف IEEE 802.11 معیارات کے خاندان نے کی ہے، انٹرنیٹ سے منسلک ہونے کے لیے استعمال ہونے والی سب سے مشہور وائرلیس ٹیکنالوجی ہے، جس میں Wi-Fi صارف کی نصف سے زیادہ ٹریفک لے کر جاتا ہے۔ جب کہ سیلولر ٹکنالوجی ہر دہائی میں اپنے آپ کو دوبارہ برانڈ کرتی ہے، جیسے کہ وائی فائی صارفین کے لیے 4G نام کو 5G سے تبدیل کرنا، ڈیٹا کی رفتار میں بہتری کے ساتھ ساتھ نئی سروسز اور نئی خصوصیات کا تعارف، تقریباً کسی کا دھیان نہیں جاتا۔ بہت کم گاہک ان حروف "n"، "ac" یا "ax" کا خیال رکھتے ہیں جو آلات کے ڈبوں پر "802.11" کی پیروی کرتے ہیں۔ لیکن اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ Wi-Fi تیار نہیں ہو رہا ہے۔

وائی ​​فائی کے ارتقاء کا ایک ثبوت درجہ بند ڈیٹا کی رفتار میں ڈرامائی اضافہ ہے: 2 کے ورژن میں 1997 ایم بی پی ایس سے تازہ ترین 10 ایکس اسٹینڈرڈ میں تقریباً 802.11 جی بی پی ایس تک، جسے وائی فائی 6 بھی کہا جاتا ہے۔ جدید وائی فائی اس طرح کے تیز رفتار سگنل اور کوڈ ڈیزائن، وسیع چینلز اور ٹیکنالوجی کے استعمال کی وجہ سے کارکردگی میں اضافہ MIMO.

تیز رفتار وائرلیس لوکل ایریا نیٹ ورکس کے مرکزی دھارے کے علاوہ، وائی فائی کے ارتقاء میں کئی خاص منصوبے شامل ہیں۔ مثال کے طور پر، Wi-Fi HaLow (802.11ah) Wi-Fi کو وائرلیس انٹرنیٹ آف تھنگز مارکیٹ میں لانے کی کوشش تھی۔ ملی میٹر ویو وائی فائی (802.11ad/ay) 275 Gbps تک کے برائے نام ڈیٹا ریٹ کو سپورٹ کرتا ہے، اگرچہ بہت کم فاصلے پر ہو۔

ہائی ڈیفینیشن ویڈیو سٹریمنگ، ورچوئل اور اگمینٹڈ رئیلٹی، گیمنگ، ریموٹ آفس اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ سے متعلق نئی ایپلی کیشنز اور سروسز کے ساتھ ساتھ وائرلیس نیٹ ورکس پر شدید ٹریفک والے صارفین کی بڑی تعداد کو سپورٹ کرنے کی ضرورت کے لیے اعلی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔

Wi-Fi 7 مقاصد

مئی 2019 میں، لوکل اینڈ میٹروپولیٹن ایریا نیٹ ورک اسٹینڈرڈز کمیٹی کے 802.11 ورکنگ گروپ کے BE (TGbe) ذیلی گروپ نے Wi-Fi معیار میں ایک نئے اضافے پر کام شروع کیا جس میں اضافہ ہو گا۔ 40 Gbit/s سے زیادہ تک برائے نام تھرو پٹ "عام" وائی فائی رینج <= 7 GHz کے ایک فریکوئنسی چینل میں۔ اگرچہ بہت ساری دستاویزات میں "کم از کم 30 Gbps کا زیادہ سے زیادہ تھرو پٹ" درج ہے، نیا فزیکل لیئر پروٹوکول 40 Gbps سے زیادہ میں برائے نام رفتار فراہم کرے گا۔

Wi-Fi 7 کے لیے ترقی کی ایک اور اہم سمت ہے۔ ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کے لیے سپورٹ (گیمز، ورچوئل اور بڑھا ہوا حقیقت، روبوٹ کنٹرول)۔ یہ بات قابل ذکر ہے کہ اگرچہ وائی فائی آڈیو اور ویڈیو ٹریفک کو ایک خاص طریقے سے ہینڈل کرتا ہے، لیکن طویل عرصے سے یہ خیال کیا جاتا رہا ہے کہ وائی فائی نیٹ ورکس میں معیاری سطح کی گارنٹی شدہ کم لیٹنسی (ملی سیکنڈ)، جسے ٹائم سینسیٹو نیٹ ورکنگ بھی کہا جاتا ہے، فراہم کرنا بنیادی طور پر ہے۔ ناممکن نومبر 2017 میں، IITP RAS اور نیشنل ریسرچ یونیورسٹی ہائر سکول آف اکنامکس کی ہماری ٹیم نے IEEE 802.11 گروپ میں ایک متعلقہ تجویز پیش کی۔ اس تجویز نے کافی دلچسپی پیدا کی اور اس مسئلے کا مزید مطالعہ کرنے کے لیے جولائی 2018 میں ایک خصوصی ذیلی گروپ کا آغاز کیا گیا۔ چونکہ ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کو سپورٹ کرنے کے لیے اعلی برائے نام ڈیٹا ریٹ اور بہتر لنک لیئر فنکشنلٹی دونوں کی ضرورت ہوتی ہے، 802.11 ورکنگ گروپ نے Wi-Fi 7 کے اندر ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کو سپورٹ کرنے کے طریقے تیار کرنے کا فیصلہ کیا۔

Wi-Fi 7 کے ساتھ ایک اہم مسئلہ سیلولر نیٹ ورک ٹیکنالوجیز (4G/5G) کے ساتھ اس کا بقائے باہمی ہے جو 3GPP کے ذریعے تیار کیا جا رہا ہے اور اسی غیر لائسنس یافتہ فریکوئنسی بینڈز میں کام کر رہا ہے۔ ہم LTE-LAA/NR-U کے بارے میں بات کر رہے ہیں۔ Wi-Fi اور سیلولر نیٹ ورکس کے بقائے باہمی سے وابستہ مسائل کا مطالعہ کرنے کے لیے، IEEE 802.11 نے Coexisting Standing Committee (Coex SC) کا آغاز کیا۔ ویانا میں جولائی 3 میں متعدد میٹنگز اور یہاں تک کہ 802.11GPP اور IEEE 2019 شرکاء کی مشترکہ ورکشاپ کے باوجود، تکنیکی حل ابھی تک منظور نہیں ہوئے۔ اس فضولیت کی ایک ممکنہ وضاحت یہ ہے کہ IEEE 802 اور 3GPP دونوں اپنی اپنی ٹیکنالوجیز کو دوسرے کے مطابق تبدیل کرنے سے گریزاں ہیں۔ اس طرح، فی الحال یہ واضح نہیں ہے کہ آیا Coex SC بات چیت کا Wi-Fi 7 معیار پر اثر پڑے گا۔.

ترقی کا عمل

اگرچہ وائی فائی 7 کی ترقی کا عمل اپنے ابتدائی مراحل میں ہے، اب تک آنے والے وائی فائی 500، جسے IEEE 7be بھی کہا جاتا ہے، کے لیے نئی فعالیت کے لیے تقریباً 802.11 تجاویز دی گئی ہیں۔ بی سب گروپ میں زیادہ تر خیالات پر بات ہو رہی ہے اور ابھی تک ان پر کوئی فیصلہ نہیں ہو سکا ہے۔ دیگر خیالات کو حال ہی میں منظور کیا گیا ہے۔ ذیل میں واضح طور پر بتایا جائے گا کہ کون سی تجاویز منظور ہیں اور کن پر صرف بحث ہو رہی ہے۔

Wi-Fi 7, IEEE 802.11be میں ہمارا کیا انتظار ہے؟

اصل میں یہ منصوبہ بنایا گیا تھا کہ اہم نئے میکانزم کی ترقی مارچ 2021 تک مکمل ہو جائے گی۔ معیاری کا حتمی ورژن 2024 کے اوائل تک متوقع ہے۔ جنوری 2020 میں، 11 نے اس بارے میں خدشات کا اظہار کیا کہ آیا کام کی موجودہ رفتار سے ترقی شیڈول کے مطابق رہے گی۔ معیاری ترقی کے عمل کو تیز کرنے کے لیے، ذیلی گروپ نے اعلیٰ ترجیحی خصوصیات کے ایک چھوٹے سے سیٹ کو منتخب کرنے پر اتفاق کیا جو 2021 (ریلیز 1) تک جاری کیا جا سکتا ہے، اور باقی کو ریلیز 2 پر چھوڑ دینا چاہیے۔ اعلی ترجیحی خصوصیات کو کارکردگی کے اہم فوائد فراہم کرنے چاہئیں۔ اور اس میں 320 میگاہرٹز، 4K-QAM کے لیے سپورٹ، Wi-Fi 6 سے OFDMA میں واضح بہتری، 16 اسٹریمز کے ساتھ MU-MIMO شامل ہیں۔

کورونا وائرس کی وجہ سے، گروپ فی الحال ذاتی طور پر نہیں ملتا ہے، لیکن باقاعدگی سے ٹیلی کانفرنس منعقد کرتا ہے۔ اس طرح، ترقی کچھ سست ہوئی، لیکن رکی نہیں.

ٹیکنالوجی کی تفصیلات

آئیے Wi-Fi 7 کی اہم اختراعات کو دیکھتے ہیں۔

  1. نیا فزیکل لیئر پروٹوکول Wi-Fi 6 پروٹوکول کی ترقی ہے جس میں دو گنا اضافہ ہے۔ بینڈوڈتھ 320 میگاہرٹز تک، مقامی MU-MIMO اسٹریمز کی تعداد سے دوگنا، جو برائے نام تھرو پٹ کو 2×2 = 4 گنا بڑھاتا ہے۔ Wi-Fi 7 بھی ماڈیولیشن کا استعمال شروع کرتا ہے۔ 4K-QAM، جو برائے نام تھرو پٹ میں مزید 20% کا اضافہ کرتا ہے۔ لہذا، Wi-Fi 7 Wi-Fi 2 کے 2x1,2x4,8 = 6 گنا ریٹیڈ ڈیٹا ریٹ فراہم کرے گا: Wi-Fi 7 کا زیادہ سے زیادہ ریٹیڈ تھرو پٹ 9,6 Gbps x 4,8 = 46 Gbit/s ہے۔ اس کے علاوہ، وائی فائی کے مستقبل کے ورژن کے ساتھ مطابقت کو یقینی بنانے کے لیے فزیکل لیئر پروٹوکول میں ایک انقلابی تبدیلی آئے گی، لیکن یہ صارفین کے لیے پوشیدہ رہے گی۔
  2. کے لیے چینل تک رسائی کا طریقہ تبدیل کرنا ریئل ٹائم ایپلی کیشن سپورٹ وائرڈ نیٹ ورکس کے لیے IEEE 802 TSN کے تجربے کو مدنظر رکھتے ہوئے انجام دیا جائے گا۔ اسٹینڈرڈز کمیٹی میں جاری بات چیت کا تعلق چینل تک رسائی، ٹریفک سروس کے زمرے اور اس وجہ سے ریئل ٹائم ٹریفک کے لیے علیحدہ قطاروں، اور پیکٹ سروس کی پالیسیوں کے لیے بے ترتیب بیک آف طریقہ کار سے ہے۔
  3. Wi-Fi 6 (802.11ax) میں متعارف کرایا گیا آفڈیما - ٹائم- اور فریکوئنسی-ڈویژن چینل تک رسائی کا طریقہ (4G اور 5G نیٹ ورکس میں استعمال ہونے والا طریقہ) - وسائل کی بہترین تقسیم کے نئے مواقع فراہم کرتا ہے۔ تاہم، 11ax میں، OFDMA کافی لچکدار نہیں ہے۔ سب سے پہلے، یہ ایکسیس پوائنٹ کو کلائنٹ ڈیوائس کے لیے پہلے سے طے شدہ سائز کا صرف ایک ریسورس بلاک مختص کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ دوم، یہ کلائنٹ اسٹیشنوں کے درمیان براہ راست ٹرانسمیشن کی حمایت نہیں کرتا ہے۔ دونوں نقصانات سپیکٹرل کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔ مزید برآں، میراثی Wi-Fi 6 OFDMA کی لچک کی کمی گھنے نیٹ ورکس میں کارکردگی کو کم کرتی ہے اور تاخیر میں اضافہ کرتی ہے، جو ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے۔ 11be ان OFDMA مسائل کو حل کرے گا۔
  4. Wi-Fi 7 کی تصدیق شدہ انقلابی تبدیلیوں میں سے ایک مقامی مدد ہے۔ مختلف تعدد پر متعدد متوازی رابطوں کا بیک وقت استعمال، جو ڈیٹا کی بھاری شرحوں اور انتہائی کم تاخیر دونوں کے لیے بہت مفید ہے۔ اگرچہ جدید چپ سیٹ پہلے سے ہی ایک ساتھ متعدد کنکشن استعمال کر سکتے ہیں، مثال کے طور پر، 2.4 اور 5 گیگا ہرٹز بینڈز میں، یہ کنکشن آزاد ہیں، جو اس طرح کے آپریشن کی تاثیر کو محدود کرتے ہیں۔ 11be میں، چینلز کے درمیان ہم آہنگی کی سطح پائی جائے گی جو چینل کے وسائل کے موثر استعمال کی اجازت دیتی ہے اور چینل تک رسائی کے پروٹوکول کے قواعد میں اہم تبدیلیاں لاتی ہے۔
  5. بہت وسیع چینلز اور بڑی تعداد میں مقامی اسٹریمز کا استعمال MIMO اور OFDMA کے لیے ضروری چینل اسٹیٹ تخمینہ کے طریقہ کار سے وابستہ ہائی اوور ہیڈ کا مسئلہ پیدا کرتا ہے۔ یہ اوور ہیڈ برائے نام ڈیٹا کی شرح میں اضافے سے حاصل ہونے والے کسی بھی فائدہ کو منسوخ کر دیتا ہے۔ اس کی توقع تھی۔ چینل کی حالت کی تشخیص کے طریقہ کار پر نظر ثانی کی جائے گی۔.
  6. Wi-Fi 7 کے تناظر میں، معیارات کی کمیٹی ڈیٹا کی منتقلی کے کچھ "جدید" طریقوں کے استعمال پر بات کر رہی ہے۔ نظریہ میں، یہ طریقے بار بار ٹرانسمیشن کی کوششوں کے ساتھ ساتھ ایک ہی یا مخالف سمتوں میں بیک وقت ٹرانسمیشن کے معاملے میں سپیکٹرل کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ ہم ہائبرڈ آٹومیٹک ریپیٹ ریکوسٹ (HARQ) کے بارے میں بات کر رہے ہیں، جو فی الحال سیلولر نیٹ ورکس، فل ڈوپلیکس موڈ اور نان آرتھوگونل ملٹیپل ایکسس (NOMA) میں استعمال ہوتا ہے۔ نظریہ کے لحاظ سے ادب میں ان تکنیکوں کا بخوبی مطالعہ کیا گیا ہے، لیکن یہ ابھی تک واضح نہیں ہے کہ آیا وہ جو پیداواری فوائد فراہم کرتے ہیں وہ ان کو نافذ کرنے کی کوشش کے قابل ہوں گے۔
    • استعمال کریں ہارق مندرجہ ذیل مسئلہ سے پیچیدہ. وائی ​​فائی میں، پیکٹوں کو ایک ساتھ چپکا دیا جاتا ہے تاکہ اوور ہیڈ کو کم کیا جا سکے۔ وائی ​​فائی کے موجودہ ورژنز میں، ہر پیکٹ کی چپکنے والے کے اندر کی ترسیل کی تصدیق کی جاتی ہے اور، اگر تصدیق نہیں آتی ہے، تو چینل تک رسائی کے پروٹوکول طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے پیکٹ کی ترسیل کو دہرایا جاتا ہے۔ HARQ ڈیٹا لنک سے دوبارہ کوششوں کو فزیکل لیئر پر منتقل کرتا ہے، جہاں مزید پیکٹ نہیں ہوتے، بلکہ صرف کوڈ ورڈز ہوتے ہیں، اور کوڈ ورڈز کی حدود پیکٹ کی حدود سے میل نہیں کھاتی ہیں۔ یہ غیر مطابقت پذیری Wi-Fi میں HARQ کے نفاذ کو پیچیدہ بناتی ہے۔
    • کے حوالے کے طور پر مکمل دوید، پھر فی الحال نہ تو سیلولر نیٹ ورکس میں اور نہ ہی وائی فائی نیٹ ورکس میں ایک ہی فریکوئنسی چینل میں ڈیٹا کو ایکسیس پوائنٹ (بیس اسٹیشن) تک اور اس سے منتقل کرنا ممکن ہے۔ تکنیکی نقطہ نظر سے، یہ منتقلی اور موصول ہونے والے سگنل کی طاقت میں بڑے فرق کی وجہ سے ہے۔ اگرچہ ایسے پروٹوٹائپس موجود ہیں جو موصول ہونے والے سگنل سے منتقل شدہ سگنل کے ڈیجیٹل اور ینالاگ گھٹاؤ کو یکجا کرتے ہیں، اس کی ترسیل کے دوران وائی فائی سگنل حاصل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، لیکن عملی طور پر جو فائدہ وہ فراہم کر سکتے ہیں وہ اس حقیقت کی وجہ سے نہ ہونے کے برابر ہو سکتا ہے کہ کسی بھی وقت نیچے کی طرف چڑھنے والے کے برابر نہیں ہے (اوسط طور پر "ہسپتال میں" اترنے والا نمایاں طور پر زیادہ ہے)۔ مزید یہ کہ اس طرح کی دو طرفہ ترسیل پروٹوکول کو نمایاں طور پر پیچیدہ کر دے گی۔
    • MIMO کا استعمال کرتے ہوئے متعدد اسٹریمز کی ترسیل کے لیے بھیجنے والے اور وصول کنندہ کے لیے متعدد اینٹینا کی ضرورت ہوتی ہے، غیر آرتھوگونل رسائی کے ساتھ رسائی پوائنٹ بیک وقت ایک ہی اینٹینا سے دو وصول کنندگان کو ڈیٹا منتقل کر سکتا ہے۔ مختلف غیر آرتھوگونل رسائی کے اختیارات تازہ ترین 5G تفصیلات میں شامل ہیں۔ نمونہ NOMA Wi-Fi پہلی بار 2018 میں IITP RAS میں بنایا گیا تھا (دوبارہ، اسے PR نہ سمجھیں)۔ اس نے کارکردگی میں 30-40 فیصد اضافہ ظاہر کیا۔ ترقی یافتہ ٹیکنالوجی کا فائدہ اس کی پسماندہ مطابقت ہے: دو وصول کنندگان میں سے ایک پرانی ڈیوائس ہو سکتی ہے جو Wi-Fi 7 کو سپورٹ نہیں کرتی۔ عام طور پر، پسماندہ مطابقت کا مسئلہ بہت اہم ہے، کیونکہ مختلف نسلوں کے آلات بیک وقت کام کر سکتے ہیں۔ Wi-Fi نیٹ ورک پر۔ فی الحال، دنیا بھر میں کئی ٹیمیں NOMA اور MU-MIMO کے مشترکہ استعمال کی تاثیر کا تجزیہ کر رہی ہیں، جس کے نتائج اس نقطہ نظر کی مستقبل کی قسمت کا تعین کریں گے۔ ہم پروٹو ٹائپ پر بھی کام جاری رکھے ہوئے ہیں: اس کا اگلا ورژن جولائی 2020 میں IEEE INFOCOM کانفرنس میں پیش کیا جائے گا۔
  7. آخر میں، ایک اور اہم بدعت، لیکن ایک غیر واضح قسمت کے ساتھ، ہے رسائی پوائنٹس کا مربوط آپریشن. اگرچہ بہت سے دکانداروں کے پاس انٹرپرائز وائی فائی نیٹ ورکس کے لیے اپنے مرکزی کنٹرولرز ہیں، ایسے کنٹرولرز کی صلاحیتیں عام طور پر طویل مدتی پیرامیٹر کنفیگریشن اور چینل کے انتخاب تک محدود ہوتی ہیں۔ معیارات کمیٹی پڑوسی رسائی پوائنٹس کے درمیان قریبی تعاون پر تبادلہ خیال کر رہی ہے، جس میں مربوط ٹرانسمیشن شیڈولنگ، بیم فارمنگ، اور یہاں تک کہ تقسیم شدہ MIMO سسٹم بھی شامل ہیں۔ زیر غور نقطہ نظر میں سے کچھ ترتیب وار مداخلت کی منسوخی کا استعمال کرتے ہیں (تقریباً وہی جیسا کہ NOMA میں)۔ اگرچہ 11be کوآرڈینیشن کے لیے ابھی تک نقطہ نظر تیار نہیں کیا گیا ہے، اس میں کوئی شک نہیں کہ معیار مختلف مینوفیکچررز کے رسائی پوائنٹس کو ایک دوسرے کے ساتھ ٹرانسمیشن شیڈول کو مربوط کرنے کی اجازت دے گا تاکہ باہمی مداخلت کو کم کیا جا سکے۔ دیگر، زیادہ پیچیدہ طریقوں (جیسے تقسیم شدہ MU-MIMO) کو معیار میں لاگو کرنا زیادہ مشکل ہوگا، حالانکہ گروپ کے کچھ اراکین ریلیز 2 کے اندر ایسا کرنے کے لیے پرعزم ہیں۔ نتائج سے قطع نظر، رسائی پوائنٹ کوآرڈینیشن کے طریقوں کی قسمت غیر واضح ہے. معیار میں شامل ہونے کے باوجود وہ بازار تک نہیں پہنچ سکتے۔ HCCA (11e) اور HCCA TXOP Negotiation (11be) جیسے حلوں کا استعمال کرتے ہوئے وائی فائی ٹرانسمیشن کو ترتیب دینے کی کوشش کرتے وقت پہلے بھی ایسا ہی ہوا تھا۔

خلاصہ طور پر، یہ ظاہر ہوتا ہے کہ پہلے پانچ گروپوں سے وابستہ زیادہ تر تجاویز وائی فائی 7 کا حصہ بن جائیں گی، جبکہ آخری دو گروپوں سے وابستہ تجاویز کو اپنی تاثیر ثابت کرنے کے لیے اہم اضافی تحقیق کی ضرورت ہے۔

مزید تکنیکی تفصیلات

Wi-Fi 7 کے بارے میں تکنیکی تفصیلات پڑھی جا سکتی ہیں۔ یہاں (انگریزی میں)

ماخذ: www.habr.com

نیا تبصرہ شامل کریں