वाई-फाई नेटवर्क: सिंगल-चैनल आर्किटेक्चर बनाम मल्टी-चैनल आर्किटेक्चर

इस लेख का उद्देश्य दो मुख्य आर्किटेक्चर की आज तक की एक उच्च, उच्च-स्तरीय तुलना प्रदान करना है, जिसने 802.98 मानकों के सेट की व्याख्या की है। इन आर्किटेक्चर के आधार पर, अधिकांश उद्यम और वाहक-वर्ग वाई-फाई नेटवर्क का निर्माण और निर्माण किया गया है।

हम निम्नलिखित सामान्य शब्दों का उपयोग करेंगे:
- सिंगल चैनल आर्किटेक्चर: सिंगल चैनल आर्किटेक्चर (SCA)
- मल्टीचैनल आर्किटेक्चर: मल्टी चैनल आर्किटेक्चर (MCA)

सरल शब्दों में, हम कह सकते हैं कि सिंगल-चैनल आर्किटेक्चर कवरेज क्षेत्र में सभी एक्सेस पॉइंट पर एक आवृत्ति चैनल का उपयोग करता है, जबकि एक मल्टी-चैनल आर्किटेक्चर विभिन्न गैर-अतिव्यापी आवृत्ति चैनलों के साथ एक सेलुलर संरचना का उपयोग करता है। MCA नेटवर्क को डिज़ाइन करते समय, सबसे अधिक बार समान या आसन्न आवृत्ति चैनलों के साथ पड़ोसी सेल स्थानों से बचने के लिए आवश्यक होता है, वही त्रि-आयामी मॉडल (विभिन्न मंजिलों पर) में ऊर्ध्वाधर सेल लेआउट पर लागू होता है।

मल्टीचैनल आर्किटेक्चर के कई स्पष्ट फायदे हैं। एंटरप्राइज़-क्लास वाई-फाई समाधान के मुख्य विक्रेता इस तरह के दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं और इस वास्तुकला पर सबसे मौजूदा वाई-फाई नेटवर्क बनाए जाते हैं। आंकड़े बताते हैं कि आईएसए दुनिया में अधिकांश वाई-फाई नेटवर्क के आधार के रूप में पर्याप्त रूप से प्रबल है। एमसीए नेटवर्क के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है, लेकिन जो लोग मल्टी-चैनल आर्किटेक्चर की योजना और तैनाती के बुनियादी सिद्धांतों पर जल्दी से ब्रश करना चाहते हैं, आप यहां संपर्क कर सकते हैं ।

एकल चैनल आर्किटेक्चर क्षेत्र में मुख्य खिलाड़ी मेरु और एक्सट्रिकॉम हैं, जिनके बीच पेटेंट एकता के बारे में बहुत मतभेद पैदा हुए। अरूबा जैसे बड़े खिलाड़ियों ने भी इसी तरह का शोध किया था। फिर भी, यह तकनीक दिलचस्प है और इसके फायदे और नुकसान हैं, जिन्हें हम अधिक विस्तार से बताते हैं।

इसलिए, MCA विभिन्न पहुंच बिंदुओं से डिकोडिंग संकेतों के साथ क्लाइंट डिवाइस के हस्तक्षेप और संबंधित समस्याओं के प्रभावों को कम करने के लिए भौगोलिक रूप से छितरी हुई पहुंच बिंदुओं पर विभिन्न आवृत्ति चैनलों का उपयोग करता है। मैनुअल इंजीनियर (और / या स्वयं WLAN समाधान) कोशिकाओं के आकार, आवृत्ति योजना और उनके नेटवर्क में हस्तक्षेप के स्तर को नियंत्रित करते हैं। यह एक्सेस पॉइंट्स की विकिरण शक्ति को बदलने, विभिन्न एंटेना का उपयोग करने और विशिष्ट बिंदुओं पर आवृत्ति चैनलों को बदलने के लिए एक स्थिर, गतिशील या अर्ध-स्वचालित तरीके का उपयोग करके होता है।

एक बार उच्च-गुणवत्ता का कवरेज हासिल करने के बाद, वाई-फाई नेटवर्क का अगला सबसे महत्वपूर्ण कार्य गतिशीलता प्रदान करना है। MCA के मामले में, ग्राहक हमेशा यह चुनता है कि किस एक्सेस प्वाइंट को संबद्ध किया जाए, और मोबाइल डिवाइस निर्माताओं के पास अलग-अलग एल्गोरिदम हैं (सामान्य तौर पर, विभिन्न चैनलों पर एक्सेस पॉइंट्स से उपलब्ध सिग्नल स्तर, फ्रेम लॉस के स्तर आदि) को ध्यान में रखा जाता है, लेकिन एल्गोरिथ्म कैसे काम करता है - यह निर्माताओं की एक गुप्त चटनी है और यह चटनी हमेशा स्वादिष्ट नहीं होती है, याद रखें कि हाल ही में आईओएस रिलीज़ होने तक आईफ़ोन कैसे पॉइंटर्स तक पहुंचते हैं। इसलिए, हम अक्सर एक ही वाई-फाई नेटवर्क पर विभिन्न स्मार्टफ़ोन को रोम करते समय पूरी तरह से अलग परिणाम देखते हैं। इसलिए डब्लूएलएएन को डिजाइन करने और रोमिंग कार्यों के लिए रेडियो सर्वेक्षण करने के लिए अधिक गंभीर आवश्यकताएं हैं।

एमसीए के विपरीत, एकल-चैनल आर्किटेक्चर SCA नेटवर्क आमतौर पर एकल आवृत्ति चैनल पर कॉन्फ़िगर किए गए पहुंच बिंदुओं का उपयोग करते हैं। जैसा कि MCA में है, SCA योजना बनाते समय अतिव्यापी नेटवर्क कोशिकाओं का उपयोग करता है। व्यवधान से बचने के लिए एक आवृत्ति पर ट्रांसमीटरों की क्षेत्रीय विविधता का प्रदर्शन करने की व्यावहारिक असंभवता को देखते हुए, SCA में मुख्य दृष्टिकोण अस्थायी रूप से विविधता को प्रसारित करना है। एक ही आवृत्ति पर एक साथ फ्रेम भेजने से बचने के लिए पूरे नेटवर्क को केंद्रीय उपकरण से बहुत सटीक रूप से सिंक्रनाइज़ और समन्वित किया जाना चाहिए। यह एससीए नेटवर्क के मुख्य नुकसानों में से एक है, जैसा कि नेटवर्क पर उन ग्राहकों की संख्या में वृद्धि जो सक्रिय रूप से संचारित या प्राप्त करना चाहते हैं, जल्दी से समग्र नेटवर्क प्रदर्शन को कम कर देते हैं। खासकर अगर अप्रचलित और धीमे सहित क्लाइंट डिवाइसों का मिश्रण है। एक ही समय में, एक सामान्य एमसीए नेटवर्क आपको प्रत्येक सेल में समानांतर और स्वतंत्र रूप से ट्रैफ़िक को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है (यह माना जाता है कि हमने नेटवर्क को असंतुष्ट चैनलों पर डिज़ाइन किया है), पूरी तरह से 802.11 मानकों की प्रारंभिक असममित प्रकृति को साकार करता है।

SCA नेटवर्क में, क्लाइंट डिवाइस एकल-चैनल आर्किटेक्चर के पहुंच बिंदुओं के बीच अंतर नहीं कर सकता है। इस मामले में, वाई-फाई नेटवर्क (नियंत्रक) एक निर्णय लेता है जब प्रत्येक विशिष्ट एक्सेस प्वाइंट को प्रत्येक विशिष्ट क्लाइंट से डेटा संचारित और प्राप्त करना होगा। इस प्रकार, क्लाइंट डिवाइस स्वयं हैंडओवर के निष्पादन पर निर्णय लेने की प्रक्रिया में शामिल नहीं है, यह इसके लिए वाई-फाई नेटवर्क द्वारा किया जाता है। उपयोगकर्ता कवरेज क्षेत्र में चला जाता है, और नेटवर्क उसके पास पहुंच बिंदु के माध्यम से इस उपयोगकर्ता के लिए यातायात मार्गों को एक्सेस बिंदुओं पर उपलब्ध संसाधनों की उपलब्धता को ध्यान में रखता है। वास्तव में, एससीए नेटवर्क का मुख्य लाभ यहां है - क्लाइंट हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की आवश्यकता के बिना हैंडओवर प्रदान करना, जो एमसीए नेटवर्क की तुलना में व्यावहारिक गतिशीलता के समाधान को बहुत अधिक अनुमानित करता है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एससीए नेटवर्क वाई-फाई पर वीओआईपी जैसे कार्यों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं, जहां पहुंच बिंदु से पहुंच बिंदु तक पहुंचने के बिना पूर्वानुमान और बहुत कठोर सत्र ट्रांसमिशन पैरामीटर प्रदान करना महत्वपूर्ण है।

SCA नेटवर्क संशोधित IEEE 802.11 मॉडल का उपयोग करते हैं, जो क्लाइंट डिवाइसों की दृष्टि बनाता है ताकि वे "सोचते" हों कि वे हमेशा केवल एक एक्सेस प्वाइंट के साथ बातचीत करते हैं। वास्तव में, ऐसे नेटवर्क में कई एक्सेस पॉइंट हो सकते हैं। इस तरह के एक ग्राहक "दुनिया की दृष्टि" इस तथ्य के कारण हासिल की जाती है कि सभी बिंदु उनके बीएसएसआईडी और मैक के समान मूल्यों के बीकन में संचारित होते हैं। 802.11 मानकों की "गैर-एनालॉग" प्रकृति के कारण ऐसा मॉडल संभव हो गया है। सभी जानकारी फ़्रेम का उपयोग करके प्रेषित की जाती है। इस वजह से, फ़्रेम के प्रसारण और रिसेप्शन के बहुत सटीक नियंत्रण के साथ, एक ही आवृत्ति चैनल पर काम करने वाले एक्सेस पॉइंट्स के बीच हस्तक्षेप की समस्याओं से बचा जा सकता है। नियंत्रण कार्य आमतौर पर WLAN के केंद्रीय मस्तिष्क, वाई-फाई नेटवर्क नियंत्रक के साथ होता है। कुछ मामलों में, एकीकृत WLAN नियंत्रक कार्यक्षमता के साथ LAN स्विच इस कार्य को करते हैं।

एससीए में आवृत्ति चैनलों की कमी की समस्या ने चैनल कंबल के रूप में ऐसे समाधानों का उदय किया है, जहां पहुंच बिंदु (एससीए मॉडल का विस्तार) के समानांतर एक से अधिक असंबद्ध आवृत्ति चैनल का उपयोग किया जा सकता है। यह उन परतों को बनाता है जहां सभी एक्सेस पॉइंट्स पर सिंगल फ्रिक्वेंसी चैनल (कंबल / कंबल) द्वारा दर्शाए जाते हैं। लेकिन इन समानांतर परतों में से प्रत्येक में समान क्षमता की समस्याएं होंगी, और इसके अलावा, अंतर-चैनल हस्तक्षेप की समस्याएं तेजी से बढ़ेंगी, जो कि एमिटर और रिसीवर के न्यूनतम पृथक्करण के कारण बढ़ जाती हैं, जो स्वचालित रूप से फ्रेम लॉस में वृद्धि और प्रदर्शन में एक अतिरिक्त गिरावट की ओर जाता है। और यहां तक ​​कि सभी भेजने वाली परतों को ध्यान में रखते हुए फ़्रेम भेजने में समन्वय के लिए परिष्कृत तकनीक, उपयोगकर्ताओं की संख्या में वृद्धि के साथ उनकी प्रभावशीलता की सीमा को जल्दी से पार कर जाएगी। बेशक, अधिक परतें, कुल नेटवर्क क्षमता जितनी अधिक होगी, लेकिन, जाहिर है, विकास रैखिक से दूर होगा जब प्रत्येक नई परत को जोड़ा जाएगा। इसके अलावा, वास्तविक सीमाएं इस तथ्य में व्यक्त की जाती हैं कि 2.4GHz में केवल 3 डिसऑइंट चैनल हैं, जो प्रभावी रूप से इस बैंड में 3 से अधिक परतों का उपयोग करने की अनुमति नहीं देते हैं। 5 गीगाहर्ट्ज़ पर स्विच करने की उम्मीद नहीं की जा सकती है जो भविष्य में एक समाधान है, यह देखते हुए कि 11n के साथ अधिकांश मोबाइल डिवाइस अभी भी 5GHz का उपयोग नहीं करते हैं। इसी समय, एमसीए नेटवर्क में, अतिरिक्त कोशिकाओं की संख्या को जोड़कर और मौजूदा कोशिकाओं की त्रिज्या को कम करके, हम पूरे बुनियादी ढांचे पर महत्वपूर्ण प्रभाव के बिना नेटवर्क भर में और इसके किसी भी हिस्से में जल्दी से क्षमता बढ़ा सकते हैं।

संपूर्ण कवरेज क्षेत्र में एक आवृत्ति चैनल के उपयोग के कारण MCA नेटवर्क की तुलना में हस्तक्षेप SCA नेटवर्क को काफी अधिक प्रभावित करता है। वाई-फाई के लिए सबसे उपयुक्त 2.4GHz स्पेक्ट्रल बैंड है, लेकिन यह हस्तक्षेप स्रोतों की उपस्थिति के मामले में सबसे "गंदा" भी है । एमसीए में, आवृत्ति योजना को गतिशील और जल्दी से पूरे नेटवर्क में या इसके किसी भी स्थानीय हिस्से में फिर से बनाया जा सकता है, लेकिन एससीए में, कोई भी महत्वपूर्ण हस्तक्षेप तुरंत पूरे कवरेज क्षेत्र को प्रभावित करेगा।

इस प्रकार, हम उम्मीद कर सकते हैं कि मीडिया सत्र के लिए समर्थन के साथ वास्तविक गतिशीलता प्रदान करने पर मुख्य फोकस के साथ कार्यों में, मुख्य रूप से वाई-फाई नेटवर्क पर वीओआईपी या गति में वीडियो स्ट्रीमिंग जैसे एप्लिकेशन (लेकिन इस मामले में वीडियो क्षमता के लिए छोटी आवश्यकताओं के साथ), एससीए नेटवर्क एक अच्छा विकल्प हो सकता है। यद्यपि यदि आप इसके बारे में सोचते हैं - हम कितनी बार विशेष रूप से आवाज के लिए नेटवर्क बनाते हैं? उसी समय, यदि उच्च बैंडविड्थ के साथ उच्च नेटवर्क घनत्व सुनिश्चित करना आवश्यक है, तो गंभीर बैंडविड्थ आवश्यकताओं के साथ, एमसीए पर आधारित समाधान के बारे में सोचना सबसे पहले सार्थक है। शायद आपको एमसीए में उस स्थिति में रोकना चाहिए जब एक ही समय में विभिन्न कार्यों के लिए वाई-फाई नेटवर्क का उपयोग करना चाहिए।