2.4 Gbit / s पर वाई-फाई क्यों नहीं चल सकता है?


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तो वाई-फाई 2.4 GHz बैंड में चलता है, हाँ (और नए वाले 5 GHz)? जिसका अर्थ है कि हर सेकंड, एक वाई-फाई एंटीना 2.4 बिलियन वर्ग तरंग दालों का उत्पादन करता है, है ना?

तो मैं सोच रहा था, क्यों यह हर पल्स पर डेटा संचारित नहीं कर सकता, और 2.4 Gbit / s पर डेटा भेजने में सक्षम हो सकता है? यहां तक ​​कि अगर 50% डेटा एन्कोडिंग था, तब भी यह 1.2 Gbit / s होगा।

या मुझे यह अवधारणा मिल गई है कि वाई-फाई कैसे गलत काम करता है ...?


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सबसे पहले, 2.4 गीगाहर्ट्ज वाहक साइन लहर है। डेटा बहुत कम दर पर QPSK या QUAM का उपयोग करते हुए संभव है, इसमें मॉड्यूलेट किया गया है। यह एक बहुत ही जटिल और व्यापक क्षेत्र है।
मैट यंग

ठीक है साइन लहर। लेकिन अभी भी वाईफ़ाई गति - 300Mb / s आमतौर पर? 2.4GHz का केवल 12.5% ​​मूल्य। मेरा कहना है कि साइन लहर आउटपुट के लिए डिवाइस पहले से ही 2.4GHz पर चल रहा है, तो क्या यह सिर्फ उस गति से मॉड्यूलेट नहीं हो सकता है?
MC .T

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300MB केवल 5GHz बैंड पर प्राप्य है। 2.4GHz वाईफ़ाई कनेक्शन वर्तमान मानकों के अनुसार 54mbps के एक सैद्धांतिक अधिकतम का समर्थन करता है।
Thebluefish

इस तरह के सवाल के जवाब में आपकी दिलचस्पी हो सकती है: Electronics.stackexchange.com/questions/86151/…
फोटॉन

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एक आधे रास्ते में काफी तेज और साफ 2.4 गीगाहर्ट्ज वर्ग की लहर के लिए कम से कम 24 गीगाहर्ट्ज के बैंडविड्थ की आवश्यकता होगी।
काज

जवाबों:


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आप भ्रमित कर रहे हैं bandके साथ bandwidth

  • बैंड - वाहक की आवृत्ति।
  • बैंडविड्थ - सिग्नल की चौड़ाई, आमतौर पर वाहक के आसपास।

इसलिए एक विशिष्ट 802.11 बी सिग्नल 2.4GHz वाहक पर संचालित हो सकता है - बैंड - यह केवल स्पेक्ट्रम के 22MHz - बैंडविड्थ पर कब्जा कर लेगा।

यह बैंडविड्थ है जो लिंक थ्रूपुट को निर्धारित करता है, न कि बैंड को। बैंड को यातायात लेन के रूप में सबसे अच्छा माना जाता है। कई लोग एक ही समय में डेटा स्थानांतरित कर सकते हैं, लेकिन विभिन्न लेन में।

कुछ गलियाँ बड़ी हैं, और अधिक डेटा ले जा सकती हैं। कुछ छोटे हैं। वॉयस संचार आमतौर पर लगभग 12kHz या उससे कम होता है। नए वाईफ़ाई मानक 160MHz तक के बैंडविड्थ की अनुमति देते हैं।

ध्यान रखें कि जबकि बैंडविड्थ और भेजे गए बिट्स आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं, वहां भी एक रूपांतरण है, जो दक्षता से संबंधित है। सबसे कुशल प्रोटोकॉल बैंडविड्थ के प्रति हर्ट्ज से दस बिट्स पर प्रसारित कर सकते हैं। Wifi a / g की प्रति सेकंड 2.7 बिट्स की दक्षता है, जिससे आप इसके 20HzHz बैंडविड्थ पर 54Mbps तक संचारित कर सकते हैं। नए वाईफ़ाई मानक प्रति हर्ट्ज से 5 बीपीएस ऊपर जाते हैं।

इसका मतलब है कि यदि आप प्रति सेकंड 2Gbits चाहते हैं, तो आपको वास्तव में 2GHz बैंडविड्थ की आवश्यकता नहीं है, आपको बस एक उच्च वर्णक्रमीय दक्षता की आवश्यकता है, और आज जो अक्सर बहुत कुशल मॉड्यूलेशन के शीर्ष पर MIMO तकनीक का उपयोग करके दिया जाता है। उदाहरण के लिए, अब आप एक 802.11ac वाईफ़ाई राउटर खरीद सकते हैं जो 3.2Gbps कुल थ्रूपुट (Netgear Nighthawk X6 AC3200) की आपूर्ति करता है।


मैंने भी हमेशा इन विषयों को उलझाया है। मैं समझ गया कि आप यहाँ क्या उल्लेख करते हैं, लेकिन जब लोग यह कहते हैं कि डाउनलोड की गति धीमी है क्योंकि उनके बैंडवाइड्स सीमित हैं - आपके पास यहां जो पोस्ट किया है उसका क्या लिंक है? एक ISP के लिए क्या संबंध हो सकता है जो अपने ग्राहकों को 54Mbps प्रदान करने में सक्षम होने का दावा करता है?
sherrellbc

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आयाम और चरण बदलाव स्वाभाविक रूप से अधिक बैंडविड्थ का उपयोग करते हैं, चरण को शिफ्ट के दौरान आवृत्ति को थोड़ा बदल देता है उदाहरण के लिए सिग्नल फैला या सिकुड़ा हुआ है। इसी तरह किसी भी तरह के मॉड्यूलेशन के लिए। एकमात्र एकल जिसे आप एकल आवृत्ति पर प्रसारित कर सकते हैं वह एक शुद्ध निरंतर साइन लहर है। तुम भी मुक्त करने के लिए संक्रमण के रूप में अच्छी तरह से संक्रमण की आवश्यकता के रूप में मुक्त करने के लिए साइन लहर को चालू और बंद नहीं कर सकते।
जॉन मेकाहम

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@sherrellbc आप जिस विषय पर चर्चा कर रहे हैं वह बेहद जटिल है और अनुवर्ती प्रश्न के रूप में बेहतर हो सकता है, लेकिन इसका संक्षिप्त उत्तर यह है कि आप "आवृत्ति" को प्रभावी ढंग से बदलने के बिना आयाम या चरण नहीं बदल सकते। जितनी तेज़ी से आप अपने आयाम या चरण को बदलते हैं, उतना ही अधिक बैंडविड्थ परिवर्तन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।
आंद्रेजाको

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बैंडविड्थ ने वर्षों में इसका अर्थ बदल दिया है, और आज शिथिल रूप से परिभाषित किया गया है "जानकारी की मात्रा जिसे व्यक्त किया जा सकता है।" आपका आईएसपी उस शब्द का उपयोग कर रहा है, और उस शब्द का उपयोग करने वाला एक रेडियो इंजीनियर अलग-अलग, मोटे तौर पर असंबंधित चीजों के लिए इसका उपयोग कर रहा है। मॉड्यूलेशन के उन्नत रूप आयाम, चरण और आवृत्ति मॉडुलन के संयोजन का उपयोग करते हैं, हालांकि अधिक बार वे केवल उदाहरण के लिए आयाम और चरण मॉडुलन का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए QAM। तो हाँ, आवृत्ति संचरण डेटा संचरण के लिए कम बार उपयोग किया जाता है। 802.11 बी प्रत्येक चैनल को 22 मेगाहर्ट्ज के रूप में परिभाषित करता है, इसीलिए। अन्य वाईफाई मानकों में अलग-अलग बैंडविंड का उपयोग किया जाता है।
एडम डेविस

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चरण और आवृत्ति मॉड्यूलेशन कभी भी एक ही समय में उपयोग नहीं किए जाते हैं क्योंकि चरण आवृत्ति का अभिन्न अंग है। आमतौर पर, जब उच्च घनत्व की आवश्यकता होती है, QAM समाधान है। हालांकि, एसएनआर एक प्रमुख मुद्दा है क्योंकि जब एक ही समय में अधिक बिट्स प्रसारित होते हैं, तो रिसीवर के लिए गलती करना आसान होता है। यही कारण है कि वाई-फाई लिंक गुणवत्ता के आधार पर विभिन्न मॉडुलन प्रारूपों के बीच स्विच करेगा (यह केवल QAM का उपयोग करता है जब लिंक बहुत अच्छा होता है)। इसके अलावा, 'बैंडविड्थ' को बेसबैंड डिजिटल डेटा पर भी लागू किया जा सकता है - 54 एमबीपीएस सीरियल डेटा के लिए लगभग 27 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ (डीसी से 27 मेगाहर्ट्ज) की आवश्यकता होती है।
अलेक्स.फोन्निच

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वाईफ़ाई सिग्नल की बैंडविड्थ 2.4GHz-20 या 40MHZ की तरह कुछ भी नहीं है।

आप जो सुझाव दे रहे हैं (बेसबैंड 2.4 गीगा) संचार के एकल चैनल के लिए पूरे ईएम स्पेक्ट्रम का उपयोग 2.4 गीगा तक होगा।

आप देख सकते हैं कि यह , यह पहले से ही बहुत अच्छी तरह से विभिन्न अन्य चीजों के लिए इस्तेमाल किया गया है:

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

अनिवार्य रूप से, 2.4GHz वाहक को डेटा भेजने के लिए थोड़ा-थोड़ा पहना जाता है और इससे कई चैनलों को एक साथ प्रेषित किया जा सकता है, जबकि अभी भी अन्य अनुप्रयोगों के लिए बहुत सारे स्पेक्ट्रम छोड़ते हैं जैसे कि प्रमुख fob रिमोट, AM / FM रेडियो, जहाजों और विमानों पर ट्रांसपोंडर, और शीघ्र।


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आपने उल्लेख नहीं किया कि एक अन्य चर है जो डेटा दर को प्रभावित कर सकता है, जो संकेत है: शोर अनुपात, जिसे संचारित शक्ति में सुधार करके सुधार किया जा सकता है। यह संबंध शैनन-हार्टले प्रमेय द्वारा चैनल क्षमता पर दिया गया है और यह निर्धारित करता है कि आपकी डेटा दर (बी / एस में) आपके बैंडविड्थ (हर्ट्ज में) से अधिक हो सकती है। हालांकि, एफसीसी ईएम स्पेक्ट्रम के भीतर एक ट्रांसमीटर पर उपयोग की जाने वाली शक्ति की मात्रा को नियंत्रित करता है, प्रभावी रूप से इस कारक को भी सीमित करता है।
kjgregory

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@KGregory लेकिन FCC शोर मंज़िल को नियंत्रित नहीं करता है, इसलिए सिद्धांत रूप में ...
फिल फ्रॉस्ट

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हां, सिद्धांत में ...
kjgregory

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900/1800 मेगाहर्ट्ज मोबाइल फोन सिग्नल, 100 मेगाहर्ट्ज एफएम सिग्नल, और अन्य सिग्नलों की एक पूरी विशाल रेंज पर ट्रैम्पलिंग से बचने के लिए 2.4 गीगाहर्ट्ज वाई-फाई सिग्नल के लिए, इस बात की सख्त सीमा है कि सिग्नल की अनुमति कितनी है। 2.4 गीगाहर्ट्ज के सिनवेव से अलग । यह "बैंडविड्थ" समझने का एक आम तरीका है।

उदाहरण के लिए, 2412 मेगाहर्ट्ज पर एक ट्रांसमीटर और दूसरे पर 2484 मेगाहर्ट्ज होने की बात यह है कि एक रिसीवर सभी सिग्नलों को फ़िल्टर कर सकता है, लेकिन इसमें जिसको भी दिलचस्पी है, आप बैंड के बाहर सभी आवृत्तियों को दबाकर ऐसा करते हैं, जिसमें आप रुचि रखते हैं। ।

अब, यदि आप कोई संकेत लेते हैं, और 2422 मेगाहर्ट्ज से ऊपर सब कुछ फ़िल्टर करते हैं और 2402 मेगाहर्ट्ज से नीचे का सब कुछ है, तो आप एक ऐसी चीज के साथ बचे हैं जो 2412 मेगाहर्ट्ज के सिनवेव से इतना कुछ नहीं बचा सकती है। बस यही कि फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टरिंग कैसे काम करता है।

मैं कुछ हद तक इस जवाब पर विस्तार किया है, में कुछ चित्र जोड़कर, इस सवाल का जवाब


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वाई-फाई द्वारा उपयोग की जाने वाली वाहक आवृत्ति 2.4 गीगाहर्ट्ज़ है, लेकिन चैनल की चौड़ाई इससे बहुत कम है। वाई-फाई इन चैनलों के भीतर 20 मेगाहर्ट्ज या 40 मेगाहर्ट्ज चौड़े चैनल और विभिन्न मॉडुलन योजनाओं का उपयोग कर सकता है।

2.4 गीगाहर्ट्ज पर एक अनमॉड्युलेटेड साइनवेव शून्य बैंडविड्थ की खपत करेगा, लेकिन यह शून्य जानकारी भी प्रसारित करेगा। आयाम और आवृत्ति में वाहक तरंग को संशोधित करने से डेटा संचारित हो सकता है। जितनी तेजी से वाहक लहर को संशोधित किया जाता है, उतना अधिक बैंडविड्थ की खपत होगी। यदि आप 10 मेगाहर्ट्ज सिग्नल के साथ 2.4 गीगाहर्ट्ज के सिन्यूवेट को संशोधित करते हैं, तो परिणाम 20 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ को 2.39 गीगाहर्ट्ज से 2.41 गीगाहर्ट्ज (10 मेगाहर्ट्ज का योग और अंतर और 2.4 गीगाहर्ट्ज) तक ले जाएगा।

अब, वाई-फाई AM मॉड्यूलेशन का उपयोग नहीं करता है; 802.11n वास्तव में विभिन्न मॉडुलन प्रारूपों की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है। मॉडुलन प्रारूप का विकल्प चैनल की गुणवत्ता पर निर्भर करता है - उदाहरण के लिए शोर अनुपात का संकेत। मॉड्यूलेशन प्रारूप में BPSK, QPSK और QAM शामिल हैं। BPSK और QPSK द्विआधारी और द्विघात चरण पारी कुंजीयन हैं। QAM द्विघात आयाम मॉड्यूलेशन है। BPSK और QPSK 2.4 GHz वाहक लहर के चरण को स्थानांतरित करके काम करते हैं। जिस दर पर वाहक वाहक चरण को बदल सकता है वह चैनल बैंडविड्थ द्वारा सीमित है। BPSK और QPSK के बीच का अंतर ग्रैन्युलैरिटी है - BPSK में दो अलग-अलग चरण हैं, QPSK में चार हैं। इन विभिन्न चरणों की पारियों को 'प्रतीक' कहा जाता है और चैनल बैंडविड्थ की सीमा होती है कि प्रति सेकंड कितने प्रतीकों को प्रसारित किया जा सकता है, लेकिन प्रतीकों की जटिलता नहीं। यदि शोर अनुपात का संकेत अच्छा है (बहुत से संकेत, थोड़ा शोर) तो QPSK BPSK से बेहतर प्रदर्शन करेगा क्योंकि यह एक ही प्रतीक दर पर अधिक बिट्स को स्थानांतरित करता है। हालांकि, यदि एसएनआर खराब है, तो बीपीएसके एक बेहतर विकल्प है क्योंकि यह संभावना कम है कि सिग्नल के साथ शामिल शोर रिसीवर को गलती करने का कारण होगा। रिसीवर के लिए यह पता लगाना कठिन है कि किस चरण में किसी विशेष चिन्ह को उस समय प्रेषित किया गया था जब 4 संभावित चरण शिफ़्ट थे जब केवल 2 थे।

QAM आयाम मॉड्यूलेशन जोड़कर QPSK का विस्तार करता है। परिणाम स्वतंत्रता की एक पूरी अतिरिक्त डिग्री है - अब प्रेषित संकेत चरण बदलाव और आयाम परिवर्तन की एक श्रृंखला का उपयोग कर सकता है। हालांकि, स्वतंत्रता की अधिक डिग्री का मतलब है कि कम शोर को सहन किया जा सकता है। यदि SNR बहुत अच्छा है, 802.11n 16-QAM और 64-QAM का उपयोग कर सकता है। 16-QAM में 16 अलग-अलग आयाम और चरण संयोजन हैं जबकि 64-QAM में 64 हैं। प्रत्येक चरण पारी / आयाम संयोजन को प्रतीक कहा जाता है। BPSK में, प्रति प्रतीक एक बिट प्रसारित किया जाता है। QPSK में, प्रति प्रतीक 2 बिट्स प्रेषित होते हैं। 16-QAM प्रति प्रतीक 4 बिट्स को संचारित करने की अनुमति देता है, जबकि 64-QAM 6 बिट्स की अनुमति देता है। जिस दर पर प्रतीकों को प्रसारित किया जा सकता है वह चैनल बैंडविड्थ द्वारा निर्धारित किया जाता है; मेरा मानना ​​है कि 802.11n प्रति सेकंड 13 या 14.4 मिलियन प्रतीकों को प्रसारित कर सकता है। एक 20 मेगाहर्ट्ज वाइड बैंडविड्थ और 64-QAM के साथ, 802.11n 72 Mbit / sec ट्रांसफर कर सकता है।

जब आप कई समानांतर धाराओं के लिए उस पर MIMO जोड़ते हैं और आप चैनल की चौड़ाई 40 MHz तक बढ़ा देते हैं, तो समग्र दर 600 Mbit / sec तक बढ़ सकती है।

यदि आप डेटा दर बढ़ाना चाहते हैं, तो आप चैनल बैंडविड्थ या SNR बढ़ा सकते हैं। एफसीसी और विनिर्देश बैंडविड्थ को सीमित करते हैं और शक्ति संचारित करते हैं। प्राप्त सिग्नल की शक्ति में सुधार के लिए दिशात्मक एंटेना का उपयोग करना संभव है, लेकिन शोर के फर्श को कम करना संभव नहीं है - यदि आप यह पता लगा सकते हैं कि यह कैसे करना है, तो आप बहुत सारे पैसे का नरक बना सकते हैं।


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सबसे पहले, आप केवल एक संकेत नहीं ले सकते हैं और इसे हवा में वर्ग तरंगों का एक गुच्छा बनाकर प्राप्त कर सकते हैं। आप डेटा को संशोधित करने के लिए एक वाहक तरंग (एक निश्चित आवृत्ति पर परिचालन) का उपयोग करते हैं। विचार यह है कि आप एक ही आवृत्ति पर एक तरंग उत्पन्न करने वाले रिसीवर का उपयोग करके डेटा को डीमोड्यूलेट कर सकते हैं। मॉड्यूलेशन डेटा की मात्रा को कम करता है जो कच्चे मालवाहक तरंग आवृत्ति द्वारा स्पष्ट लग सकता है, लेकिन किसी प्रकार की वाहक तरंग के बिना, आप डेटा को पुनर्प्राप्त नहीं कर सकते क्योंकि आप यादृच्छिक शोर से डेटा को भेद नहीं पाएंगे। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस वाहक सिग्नल की बैंडविड्थ वास्तविक गति को परिभाषित करती है। बैंडविड्थ कितना है मॉड्यूलेशन तकनीक (एस) शुद्ध वाहक आवृत्ति से वास्तविक आवृत्ति बदलती है। हालांकि, यहां तक ​​कि एक आदर्श 1: 1 अनुपात (जो कि ऊपर चर्चा की गई बात के अनुसार सही नहीं है), आपको निम्न स्तर के वायरलेस प्रोटोकॉल के ओवरहेड पर विचार करना होगा, जो उपयोगी गति को कम करता है। दूसरे, आपके पास उच्च स्तर के प्रोटोकॉल (आमतौर पर टीसीपी / आईपी स्टैक) के ओवरहेड होते हैं, जो स्वयं ओवरहेड होते हैं, जिससे उपयोगी गति कम हो जाती है ... फिर आपके पास संभव डेटा के रिट्रेसमिट होते हैं जो ट्रांसमिशन में दूषित हो गए थे (फिर से, आमतौर पर संभाला जाता है) उच्च स्तर के प्रोटोकॉल द्वारा), जो आपके डेटा बैंडविड्थ को और भी कम कर देता है। इन और कई अन्य कारणों से भी क्यों, यहां तक ​​कि एक वास्तविक सैद्धांतिक डेटा बैंडविड्थ दिया जाता है, वास्तविक डेटा बैंडविड्थ कम हो सकता है। फिर आपके पास संभव डेटा है जो ट्रांसमिशन में दूषित हो गया था (फिर से, आमतौर पर उच्च स्तर के प्रोटोकॉल द्वारा नियंत्रित किया जाता है), जो आपके डेटा बैंडविड्थ को और भी कम कर देता है। इन और कई अन्य कारणों से भी क्यों, यहां तक ​​कि एक वास्तविक सैद्धांतिक डेटा बैंडविड्थ दिया जाता है, वास्तविक डेटा बैंडविड्थ कम हो सकता है। फिर आपके पास संभव डेटा है जो ट्रांसमिशन में दूषित हो गया था (फिर से, आमतौर पर उच्च स्तर के प्रोटोकॉल द्वारा नियंत्रित किया जाता है), जो आपके डेटा बैंडविड्थ को और भी कम कर देता है। इन और कई अन्य कारणों से भी क्यों, यहां तक ​​कि एक वास्तविक सैद्धांतिक डेटा बैंडविड्थ दिया जाता है, वास्तविक डेटा बैंडविड्थ कम हो सकता है।


टीसीपी / आईपी ओवरहेड सामान्य परिस्थितियों में केवल 2-8% होगा, इसलिए यह गणना में वास्तव में महत्वपूर्ण नहीं है।
कैस्परल्ड

2% -8% गणना के लिए महत्वपूर्ण नहीं है? मुझे लगता है कि यह व्यक्तिपरक है, लेकिन यह मेरे लिए एक बहुत बड़ा हिस्सा है। वह और यह देखते हुए कि प्रोटोकॉल के भीतर बहुत अधिक पुनरावर्तन होता है (आदर्श SNR से कम होने के कारण) और यह एक बड़ा कारक हो सकता है। हालांकि मेरी बात यह थी कि बहुत कुछ प्रभावित करता है कि कोई आदर्श ट्रांसमिशन दरों पर विचार करेगा (भले ही वाहक आवृत्ति पर उसकी धारणाएं गलत थीं)।
जारोद क्रिस्टमैन

यह समझने की कोशिश करते हुए कि आप केवल एक आठ बैंडविड्थ क्यों प्राप्त कर रहे हैं जिसकी आप अपेक्षा करेंगे, तब 2-8% महत्वपूर्ण नहीं लगता है। आपको उस आकार के लगभग 60 विभिन्न कारकों की आवश्यकता होगी। 8. के ​​एक कारक को समझाने के लिए। लेकिन अगर आप पूरी तस्वीर को समझना चाहते हैं, तो आपको यह जानना होगा कि यह परत मौजूद है, और ओवरहेड की थोड़ी मात्रा के साथ योगदान देता है। क्या टीसीपी लेयर के ओवरहेड के रूप में री-ट्रांस्मिशन को गिनना वास्तव में उचित है, क्योंकि री-ट्रांस्मिशन केवल निचली परतों में नुकसान के कारण होता है।
कास्परड

मैं इस बिंदु पर विश्वास नहीं करना चाहता। हालांकि, मैं अभी भी असहमत हूं कि 8% महत्वपूर्ण नहीं है। मैंने कभी यह बात करने का प्रयास नहीं किया कि उनके सभी नुकसान प्रोटोकॉल ओवरहेड से थे, फिर से, केवल उनकी मुख्य गलतफहमी के ऊपर कुछ अलग-अलग परिदृश्यों को इंगित करते हैं जो वास्तविक ट्रांसमिशन दर के रूप में प्रतीत होने वाले नुकसान में योगदान देगा। मैं यह भी सुझाव दूंगा कि री-ट्रांसमिशन उचित है, क्योंकि यह सिर्फ एक और कारण है कि दर उम्मीद से कम हो सकती है। आम तौर पर, सीमित कारक सिग्नल की बैंडविड्थ है, लेकिन यह याद रखना महत्वपूर्ण है, अन्य हैं।
जारोद क्रिस्टमैन

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यह वास्तव में एक बहुत ही जटिल विषय है। हालांकि, आपको एक सरल उत्तर देने के लिए, यह इसलिए है क्योंकि बैंडविड्थ और ट्रांसमीटर पावर को नियंत्रित करने के लिए एफसीसी के नियम हैं जो कि वाईफाई संचार के लिए उपयोग कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि कई अन्य लोग कई तरह के वायरलेस संचार (जैसे सेल फोन, वाईफाई, ब्लूटूथ, एमएम / एफएम रेडियो, टेलीविजन, आदि) के लिए ईएम स्पेक्ट्रम का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। वास्तव में, वाहक आवृत्ति (2.4GHz) का संचार की बैंडविड्थ के साथ बहुत कम है (या उस मामले के लिए प्राप्त की जा सकने वाली डेटा दर)।


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जबकि तकनीकी रूप से सही है, मुझे नहीं लगता कि यह सवाल का जवाब बहुत अच्छी तरह से देता है: "क्यों x डेटा को नहीं ले जा सकता है?" "क्योंकि नियम।"
येल्टन

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यह थोड़ा अनुचित IMO है। जैसा मैंने कहा कि यह बहुत जटिल विषय है। वे जवाब देते हैं कि यह 2.4Gbps क्यों हासिल नहीं कर सकता है , यह पर्याप्त बैंडविड्थ और शक्ति प्रदान कर सकता है । इसका उत्तर 2.4Gbps क्यों नहीं है, इसका जवाब यह है कि यदि यह किया जाता है तो यह दूसरों के संचार के साथ बहुत अधिक हस्तक्षेप करेगा, इस प्रकार इसकी क्षमताओं को सीमित करने के लिए नियम बनाए गए थे।
kjgregory

2

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, आप बैंड और बैंडविड्थ को भ्रमित कर रहे हैं; हालाँकि, कोई भी उत्तर सहज व्याख्या नहीं देता है।

सहज ज्ञान युक्त व्याख्या वक्ताओं के साथ किया जा सकता है। आपके पास एक उच्च बीप और निम्न बीप है जो 1 और 0. दर्शाता है। आप उच्च और निम्न बीप को वैकल्पिक रूप से डेटा ट्रांसपोर्ट करते हैं। स्वर की आवृत्ति स्वयं कम (नीचे देखें) है कि आप उच्च और निम्न बीप के बीच बारी-बारी से कितनी तेजी से करते हैं।

वाई-फाई तरंगें ध्वनि तरंगों की तरह होती हैं। वे वाहक तरंगें हैं: वे आपके ब्लॉक वेव सिग्नल लेते हैं और इसे उच्च और निम्न आवृत्ति तरंगों में परिवर्तित करते हैं। एकमात्र अंतर यह है कि उच्च और निम्न आवृत्ति तरंगें एक साथ बहुत करीब हैं, और 2.4GHz के आसपास केंद्रित हैं।

अब, उस हिस्से के लिए जहां आप ऊपरी सीमा चाहते हैं। हमारी 'बीप' प्रणाली को लेना: आप निश्चित रूप से एकल ध्वनि तरंग के दौरान दस बार अपने बीप के टोन फ्रीक्वेंसी ( बैंड ) को नहीं बदल सकते । इसलिए, जब परिवर्तन की दर अलग-अलग बीप्स के रूप में श्रव्य हो जाती है, और जब यह सिर्फ एक अजीब विकृत बीप होती है, तो इसकी निचली सीमा होती है। जिस दर पर आप आवृत्ति को बदल सकते हैं उसे बैंडविड्थ कहा जाता है ; कम बैंडविड्थ, बेहतर बीप्स विशिष्ट के रूप में श्रव्य हैं (इसलिए रिसेप्शन खराब होने पर लिंक की गति कम होती है)।


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C=Wlog2(1+SNR)
बिट्स / सेकंड की इकाइयों में क्षमता। यहां क्षमता का मतलब है कि यदि दी गई डब्ल्यू पर वांछित सूचना दर सी से कम है तो पर्याप्त जटिलता का एक त्रुटि सुधार कोड होगा जिसके साथ दिए गए एसएनआर में प्रभावी रूप से शून्य त्रुटि संभावना सूचना हस्तांतरण प्राप्त कर सकते हैं। इसका वाहक आवृत्ति से कोई लेना-देना नहीं है और केवल परोक्ष रूप से एफसीसी नियमों से संबंधित है। एफसीसी यह निर्धारित करता है कि किस बैंडविड्थ पर कितनी शक्ति प्रसारित की जा सकती है, डिजाइनर ट्रांसमिशन सिस्टम की जटिलता और तकनीक पर निर्णय लेते हैं और आप उपयोगकर्ता अधिकतम सूचना दर के साथ समाप्त होते हैं क्योंकि एसएनआर वांछित दूरी, शक्ति और बैंडविड्थ पर निर्भर करेगा। एफसीसी अनुमति देता है। PSTN पर जहां सिस्टम स्थिर है, लेकिन मॉडुलन प्रारूप है जो 4kHz नाममात्र बैंडविड्थ में 1024 तरंगों का उपयोग करता है, एक सैद्धांतिक 40kbit / सेकंड सूचना दर में जिसके परिणामस्वरूप! यदि कोई एक मोबाइल चैनल पर उस जटिलता को प्राप्त कर सकता है, तो पर्याप्त रूप से उच्च SNR पर ~ 10x20 = 200Mbit / sec हो सकता है, जोर पर्याप्त रूप से उच्च पर है! वाहक आवृत्ति जितनी अधिक होती है, प्रसार के नुकसान उतने अधिक होते हैं, लेकिन आरएफ सर्किट को पर्याप्त रूप से उच्च पर संचालित करने के लिए आसान होता है, लेकिन एक प्राथमिकता दी गई बैंडविड्थ।

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यद्यपि सटीक तरीके से चीजों को लागू किया जाता है, रेडियो संचार में आम तौर पर कम-आवृत्ति संकेत लेना शामिल होता है जिसमें संचारित होने वाली जानकारी शामिल होती है, और मॉड्यूलेशन नामक तकनीक का उपयोग करके आवृत्तियों की एक उच्च श्रेणी होती है। "ब्लैक बॉक्स" के संदर्भ में सोचना शायद सबसे आसान है, जिसमें आवृत्तियों के विभिन्न संयोजनों वाले दो संकेत दिए गए हैं, - मूल, योग और अंतर आवृत्तियों में मौजूद संकेतों के हर संयोजन के लिए, उत्पाद के उत्पाद के अनुपात में मूल में संकेतों की ताकत। यदि कोई 720,000Hz साइन वेव [वाहक WGN-720 शिकागो द्वारा उपयोग किया जाता है] के साथ 0-10KHz रेंज में आवृत्तियों वाले एक ऑडियो सिग्नल में फीड करता है, तो एक को बॉक्स से संकेत प्राप्त होगा जिसमें रेंज फ्रीक्वेंसी में केवल 7,000,000Hz शामिल है। 730,000Hz। यदि कोई रिसीवर अपने स्वयं के 720,000 हर्ट्ज के सिनवेव के साथ एक समान बॉक्स में उस सिग्नल को फीड करता है, तो उसे 0-10Khz की सीमा में उस बॉक्स के संकेतों के साथ-साथ 1,430,000Hz से 1,450,000Hz रेंज में सिग्नल प्राप्त होंगे। 0-10Khz में सिग्नल मूल से मेल खाएगा; 1,430,000Hz से 1,450,000Hz रेंज वाले लोगों को अनदेखा किया जा सकता है।

यदि WGN के अलावा, एक और स्टेशन प्रसारित हो रहा है (उदाहरण के लिए WBBM-780), तो बाद में प्रेषित 770,000Hz से 790,000Hz की रेंज में सिग्नल रिसीवर द्वारा 50,000,000 से 70,000Hz (रेंज के रूप में) सिग्नल में परिवर्तित हो जाएंगे। साथ ही 1,490,000Hz से 1,510,000Hz)। चूंकि रेडियो रिसीवर इस धारणा पर डिज़ाइन किया गया है कि ब्याज की कोई भी ऑडियो 10,000Hz से अधिक आवृत्तियों को शामिल नहीं करेगी, इसलिए यह सभी उच्च आवृत्तियों को अनदेखा कर सकता है।

भले ही वाईफाई डेटा ट्रांसमिशन से पहले 2.4GHz के करीब आवृत्तियों में बदल जाता है, लेकिन ब्याज की "वास्तविक" आवृत्तियां बहुत कम हैं। वाईफाई प्रसारण से बचने के लिए अन्य प्रसारणों के साथ हस्तक्षेप करने के लिए, वाईफाई प्रसारण को उन अन्य प्रसारणों द्वारा उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों से काफी दूर रहना चाहिए जो उन्हें प्राप्त होने वाली किसी भी अवांछित आवृत्ति सामग्री को वे जिस चीज की तलाश कर रहे हैं, उससे पर्याप्त रूप से अलग होंगे। इसे अस्वीकार कर देंगे।

ध्यान दें कि रेडियो डिज़ाइन के लिए "ब्लैक बॉक्स" मिक्सर दृष्टिकोण थोड़ा सरलीकरण है; हालांकि यह एक रेडियो रिसीवर के लिए सैद्धांतिक रूप से एक अनफ़िल्टर्ड सिग्नल पर एक फ़्रीक्वेंसी-कॉम्बिनेशन सर्किट का उपयोग करना और फिर आउटपुट को कम-पास फ़िल्टर करना संभव होगा, यह आम तौर पर फ़िल्टरिंग और प्रवर्धन के कई चरणों का उपयोग करने के लिए आवश्यक है। इसके अलावा, विभिन्न कारणों से, रेडियो रिसीवर के लिए अक्सर यह आसान होता है कि आने वाले सिग्नल को ब्याज की वास्तविक वाहक आवृत्ति के साथ न मिलाएं, बल्कि एक समायोज्य आवृत्ति जो एक निश्चित राशि से अधिक या कम हो (शब्द "* हेटेरो * डायने" को संदर्भित करता है) "अलग" आवृत्ति का उपयोग), परिणामी संकेत को फ़िल्टर करें, और फिर उस फ़िल्टर किए गए सिग्नल को वांछित अंतिम आवृत्ति में परिवर्तित करें। फिर भी,


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सरल उत्तर यह है कि यह किया जा सकता है। आप किसी भी संकेत के साथ किसी भी वाहक को "संशोधित" कर सकते हैं।

यह मानते हुए कि इसे करने की अनुमति है, सवाल यह है कि यह कितना उपयोगी होगा? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए हमें समझना चाहिए कि जब एक वाहक को नियंत्रित करता है तो क्या होता है। आइए 1 मेगाहर्ट्ज (1,000KHz) पर चलने वाला एक वाहक लें और हम इसे एक संकेत के साथ संशोधित करते हैं जो 0 से 100KHz तक भिन्न होता है। संकेतों का "मिश्रण" 900 से 1,100 KHz की सीमा में संकेत उत्पन्न करता है । इसी तरह, यदि हम 0 से 1,000 KHz का उपयोग करते हैं, तो उत्पन्न संकेतों की श्रेणीअब 0 से 2,000 KHz हो जाता है। यदि हम अब इन संकेतों को एंटीना पर लागू करते हैं, तो हम 0 से 2,000 KHz की सीमा में सिग्नल संचारित करेंगे। यदि दो या अधिक "पास" व्यक्तियों ने ऐसा ही किया, तो संकेत एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेंगे और रिसीवर किसी भी जानकारी का पता लगाने में सक्षम नहीं होंगे। यदि हम ऐन्टेना की शक्ति को सीमित करते हैं, तो दो या दो से अधिक व्यक्ति थोड़े हस्तक्षेप के साथ "संचालित" कर सकते हैं, अगर वे पर्याप्त रूप से अलग हो जाते हैं ।

यद्यपि सैद्धांतिक रूप से, एक ट्रांसमीटर पूरे ईएम स्पेक्ट्रम का उपयोग कर संचालित हो सकता है, यह अव्यावहारिक है, क्योंकि अन्य लोग इसका भी उपयोग करना चाहते हैं, और जैसे अन्य परिस्थितियों में जहां एक संसाधन सीमित है और मांग आपूर्ति से अधिक है, संसाधन को "कट" होना चाहिए ऊपर ", साझा, सीमित और नियंत्रित।

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