कैसे आएँ रेडियो सिग्नल हर समय एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं?

Question

मैं वायरलेस तकनीकों पर एक नौसिखिया हूँ और मैं यह समझने की कोशिश कर रहा हूँ कि वे कैसे काम करते हैं।

एक बात जो मुझे समझ में नहीं आती है, वह यह है कि विभिन्न उपकरणों से प्रसारण हर समय एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं?

उदाहरण के लिए, मैं एक घने महानगरीय क्षेत्र में रह रहा हूं। मेरे डेस्क पर एक राउटर और वाईफाई के जरिए इससे जुड़ा एक लैपटॉप है। मैं शर्त लगाता हूं कि मेरे आसपास के 100 मीटर के दायरे में, कम से कम 100 अधिक राउटर हैं, और कम से कम 200 अधिक डिवाइस (लैपटॉप या सेल फोन) हैं जो कि उपरोक्त राउटर से जुड़े हैं। वे सभी एक ही समय में एक दूसरे के साथ संवाद कर रहे हैं। मेरा विनम्र लैपटॉप और मेरा विनम्र राउटर एक दूसरे को संदेश कैसे भेज सकते हैं? जब मेरा राउटर एक संदेश भेजता है, तो मेरा लैपटॉप इन आवृत्तियों पर सभी शोर से कैसे उठा सकता है?

यह सवाल फोन नेटवर्क पर भी लागू होता है। जब एक ही टॉवर के साथ संचार कर रहे 500 फोन हैं तो कोई फोन अपने टॉवर के साथ कैसे संपर्क कर सकता है? उन्हें कैसे पता चलेगा कि कौन सा डेटा किस फोन का है।

मेरी जिज्ञासा को संतुष्ट करने के लिए धन्यवाद!

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— dmckee

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— राहगीरी

Answer 1

ओह, लेकिन वे हस्तक्षेप करते हैं!

विभिन्न रेडियो स्रोतों द्वारा एयरवेव के बंटवारे की अनुमति देने के लिए प्ले में कई मैकेनिज्म हैं - कीवर्ड का मल्टीप्लेक्सिंग , इसके विभिन्न स्वादों में।

1. फ़्रीक्वेंसी बैंड्स : अलग-अलग आरएफ डिवाइस फ़्रीक्वेंसी के विभिन्न "बैंड्स" का उपयोग करते हैं, जिन्हें आमतौर पर संबंधित स्थानीय अधिकारियों द्वारा आवंटित और नियंत्रित किया जाता है, जैसे एफसीसी या आईटीयू। इसे स्पेक्ट्रम आवंटन कहा जाता है, और कुछ व्यापक अतिव्यापी रुझानों के साथ देशों के बीच भिन्न होता है। रिसीवरों को ब्याज के बैंड के भीतर केवल उन संकेतों को प्राप्त करने और बढ़ाने के लिए ट्यून किया जाता है, जो बाकी रेडियो फ्रीक्वेंसी को पूरा करते हैं। यह आवृत्ति बहुसंकेतन है ।
   उदाहरण :

   • GPS उपग्रह 1.57542 GHz (L1) और 1.2276 GHz (L2) आवृत्ति बैंड पर असैनिक GPS हैंडसेट के साथ संचार करते हैं।
   • WiFi / Wireless LAN डिवाइस आमतौर पर 2.4 GHz और 5 GHz बैंड का उपयोग करते हैं, हालांकि कुछ अन्य को कुछ भौगोलिक / उद्देश्यों में भी आवंटित किया जाता है।
   • कुछ आरएफआईडी उपकरण 13.56 मेगाहर्ट्ज बैंड का उपयोग करते हैं
   • एफएम रेडियो मनोरंजन चैनल आमतौर पर 87.5 से 108.0 मेगाहर्ट्ज बैंड (यूरोप, अफ्रीका, भारत) या उस रेंज के आसपास भिन्नता का उपयोग करते हैं, जैसे जापान में 76 से 90 मेगाहर्ट्ज।

2. बैंड के भीतर आवृत्ति चैनल : उपरोक्त आवृत्ति बैंड के भीतर, व्यक्तिगत प्रसारण / उपकरण अलग संकरा चैनल या आवृत्ति रेंज का उपयोग करते हैं, अक्सर अप्रयुक्त "गार्ड बैंड" के साथ हस्तक्षेप को कम करने या विरासत चैनलों से बचने के लिए। इसके अलावा, डायनेमिक फ़्रीक्वेंसी सिलेक्शन (DFS) जैसे तंत्रों का उपयोग किया जाता है, जैसे कि 5 GHz बैंड WiFi डिवाइसेज़, जब हस्तक्षेप देखा जाता है, तो इनायत और स्वचालित रूप से चैनल स्विच करना।
   इस प्रकार, ऊपर के 2.4 गीगाहर्ट्ज के उदाहरण से, वाईफाई उपकरणों को 11 में से किसी एक के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है (कुछ देशों में 14) चैनल 2412 मेगाहर्ट्ज के केंद्र आवृत्ति पर शुरू होता है, आसन्न चैनलों के बीच 5 मेगाहर्ट्ज के साथ, इस प्रकार 2417, 2422, और इसी तरह पर। इसलिए, यदि आपके पड़ोसी का वाईफाई राउटर आपके साथ सराहनीय रूप से हस्तक्षेप करता है, तो आप हमेशा दूसरे चैनल पर स्विच कर सकते हैं, जिसमें अधिक गतिविधि नहीं है।

3. स्थानिक विविधता : जब तक दो आरएफ स्रोत प्रति उपकरण उत्सर्जित शक्ति के संबंध में भौगोलिक दृष्टि से पर्याप्त रूप से अलग हो जाते हैं, हस्तक्षेप नगण्य है। प्रति बैंड अनुमेय अधिकतम रेडियो उत्सर्जन शक्ति को भी विनियमित किया जाता है, और अक्सर स्पेक्ट्रम नियामक अधिकारियों द्वारा व्यक्तिगत रूप से लाइसेंस प्राप्त किया जाता है।
   इस प्रकार, भले ही एक इमारत में दो ब्लूटेब हेडसेट एक ही आवृत्ति चैनल का उपयोग कर रहे थे, इसलिए जब तक वे शारीरिक रूप से अलग नहीं हो जाते, तब तक प्रत्येक के कम रेडियो प्रसारण शक्ति को देखते हुए, कोई भी आरएफ हस्तक्षेप नहीं होगा।

4. कोड विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग - फ्रीक्वेंसी होपिंग / स्प्रेड-स्पेक्ट्रम ट्रांसमिशन: कुछ प्रकार के संचार उपकरण गतिशील रूप से परिवर्तित आवृत्तियों का उपयोग करते हैं, या यहां तक ​​कि स्प्रेड-स्पेक्ट्रम ट्रांसमिशन आवृत्तियों की एक सीमा तक फैले होते हैं, ताकि हस्तक्षेप से जाम हो जाए। इस तरह के सबसे परिचित अनुप्रयोग CDMA सेलुलर सेवा हो सकती है ।
   इस तरह की तकनीकों में कुछ हस्तक्षेप होने पर भी, प्रभावी संचार बनाए रखने के लिए तंत्र की प्रकृति पर्याप्त अंत प्रदान करती है।
5. टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग : संचार के किसी भी "चैनल" में (और यह सिर्फ आरएफ नहीं है, यह तांबे या फाइबर ऑप्टिक्स के लिए समान रूप से लागू है) प्रतीक संचरण क्षमता की एक दी गई राशि है - सबसे सरल बाइनरी स्तर पर जो हो सकता है बिट्स प्रति सेकंड "ऑन" और "ऑफ" बिट्स को प्रेषित किया जा सकता है, जबकि क्वाडरेचर फेज शिफ्ट कीइंग जैसी तकनीकों से यह क्षमता "घनत्व" कई गुना बढ़ जाती है। इस प्रकार, प्रसारण उपकरणों के लिए चैनल के समय का उपयोग करना सरल है, या तो "ड्रम मास्टर" धड़कन के समय के साथ और प्रत्येक अनुरोध करने वाले डिवाइस को व्यक्तिगत समय-स्लॉट्स प्रदान करना, या बुद्धिमान अराजकता के कुछ रूप जैसे टकराव का पता लगाना। फिर से प्रसारण (जैसे क्लासिक ईथरनेट CSMA-CD)।
6. अधिक विदेशी तरीके, जैसे कि ध्रुवीकरण मल्टीप्लेक्सिंग : इनका उपयोग आमतौर पर फाइबर ऑप्टिक संचार में किया जाता है, लेकिन रेडियो संचार को इंगित करने के लिए व्यापक रूप से तैनात किया जाता है। चैनल पृथक्करण के इस रूप में, प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक "बीम" के संचरण पर एक विशिष्ट अभिविन्यास के ध्रुवीकृत होने के बारे में सोचें। सुदूर अंत में, उपयुक्त रूप से ध्रुवीकृत प्राप्त एंटेना डिम्टिप्लेक्स या अलग-अलग ध्रुवीकृत संकेतों के बीच अंतर करता है, इस प्रकार रेडियो संचार के कई स्थानिक संयोग चैनलों की अनुमति देता है।

उपरोक्त किसी भी तरह से एक व्यापक ग्रंथ नहीं है कि विभिन्न आरएफ उपकरण किस प्रकार सह-अस्तित्व में आ सकते हैं, लेकिन यदि वांछित हो, तो इसे आगे की खोज के लिए पर्याप्त कीवर्ड प्रदान करना चाहिए।

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जवाब के लिए धन्यवाद। लेकिन मैं अभी भी इस पर स्पष्ट नहीं हूं। आइए वाईफाई उदाहरण लेते हैं। केवल 11 चैनल हैं, लेकिन एक ही क्षेत्र में 100 वाईफ़ाई कनेक्शन हो सकते हैं, इसलिए जाहिर है कि हम उन चैनलों की अपेक्षा कर सकते हैं जो 10 अलग-अलग कनेक्शनों द्वारा साझा किए गए हैं। वे यह जानने का प्रबंधन कैसे करते हैं कि किस ट्रांसमिशन का संबंध किससे है? क्या वे समय विभाजन बहुसंकेतन का उपयोग करते हैं? यदि हां, तो उन्हें कैसे पता चलेगा कि कौन सा डिवाइस किस समय स्लॉट में रहता है? (मैं उत्सुक हूं कि वाईफाई प्रोटोकॉल क्या करता है, न कि सैद्धांतिक रूप से क्या किया जा सकता है।)

— राम रचूम

वाईफाई उदाहरण में मल्टीप्लेक्सिंग की कई परतें शामिल हैं: चैनल, साथ ही साथ अंतरिक्ष विविधता, टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग, और बेस यूनिट (एक्सेस प्वाइंट, राउटर, आदि) द्वारा प्रमाणीकरण। वाईफाई की छोटी रेंज के भीतर 100 वाईफाई मास्टर्स होने की संभावना नहीं है, आखिरकार। यदि निकटता में 11 राउटर हैं, तो 100 को अकेले जाने दो, कुछ अजीब है। 11 के साथ, प्रत्येक सर्वश्रेष्ठ थ्रूपुट के लिए एक अलग चैनल का उपयोग करता है। इसके अलावा, WiFi क्लाइंट अलग-अलग SSID से कनेक्ट / कनेक्ट होते हैं, इसलिए वे गलत राउटर / AP से बात नहीं करेंगे। प्रत्येक राउटर तब अपने ग्राहकों के लिए ड्रम मास्टर के रूप में कार्य करता है।

— अनिन्डो घोष

@AnindoGhosh मेरा लैपटॉप घर पर लगभग 30 ~ 40 होम वाईफाई राउटर देखता है, और 5 से 6 कमर्शियल एसएसआईडी के लिए कॉरपोरेट रनिंग वाईफाई (एसएसआईडी प्रति कई राउटर्स के साथ) है। एक विशेष रूप से भीड़भाड़ वाले भवन क्षेत्र में 100 अवास्तविक नहीं होगा। ओपी पूछ रहा है, अनिवार्य रूप से, 802.11 जी चैनल 6 पर कई एपी और ग्राहक हस्तक्षेप किए बिना कैसे बातचीत करते हैं।

— राहगीरी

क्यों wopuld सभी 6 चैनल पर हो?

— राउटर वैन ओइजन

वाईफ़ाई हस्तक्षेप से बचने के लिए DSSS का उपयोग करता है, यह कोड मल्टीप्लेक्सिंग का एक रूप है। एक ही कमरे पर चैनल 6 पर 100 वाईफ़ाई डिवाइस काम करेंगे, हालांकि कनेक्शन संभवतः धीमा होगा, शायद बहुत उपयोगी होने के लिए धीमा।

— हैलो वर्ल्ड

Answer 2

कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है, अक्सर संयोजन में।

• उपलब्ध आवृत्ति स्पेक्ट्रम को बड़ी संख्या में बैंड में विभाजित किया जाता है जो प्रत्येक को प्रेषित किया जा सकता है और स्वतंत्र रूप से प्राप्त किया जा सकता है। यह है कि रेडियो स्टेशन और आपका वाईफाई अन्य (पास) रेडियो स्टेशनों और वाईफाई सेटों द्वारा अस्वाभाविक रूप से काम कर सकता है। (फ्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग)

• सेल फोन को कुछ भी नहीं के लिए सेल फोन नहीं कहा जाता है: प्रत्येक सेल फोन टॉवर एक छोटे से क्षेत्र को कवर करता है (यह सेल है)। पड़ोसी कोशिकाएं समान आवृत्ति का उपयोग नहीं करती हैं, लेकिन कुछ अधिक दूरी पर कोशिकाएं करती हैं। इसलिए आवृत्तियों का एक छोटा सा सेट हस्तक्षेप के बिना एक विशाल क्षेत्र को कवर कर सकता है। (स्थानिक विभाजन बहुसंकेतन)

• एक एकल सेल फोन टॉवर बहुत सारे सेल फोन की सेवा कर सकता है (और इसी तरह आपका वाईफाई सेट बहुत सारे वायरलेस कंप्यूटरों की सेवा कर सकता है) हर एक से क्रम में बात करके। ऐसी बातचीत को सिंक्रनाइज़ करने के लिए अनगिनत चतुर योजनाएं हैं। (समय विभाजन बहुसंकेतन)

• एक सेल फोन टॉवर एक ही समय में और एक ही आवृत्ति पर, फोन के एक बड़े अनुक्रम के साथ प्रत्येक संदेश को एक महत्वपूर्ण अनुक्रम के साथ प्रसारित करता है, जो फोन के लिए अद्वितीय है, और सभी संदेशों के योग को प्रसारित करता है। (कोड विभाजन बहुसंकेतन)

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हालांकि यह एक मास्टर (वाईफाई एपी या एक सेल टॉवर) के लिए आसान है, यह सावधानीपूर्वक लेआउट डिजाइन और संचार के माध्यम से प्रसारण को नियंत्रित करने के लिए, कई स्वतंत्र डिवाइस (वाईफाई क्लाइंट, सेल फोन) कैसे करते हैं? एक ही आवृत्ति पर दो रेडियो स्टेशन ओवरलैप होने पर क्रॉसस्टॉक और / या स्थैतिक का कारण बनेंगे।

— राहगीर

वाईफाई शक्ति / सीमा दोनों में सीमित है, हर समय नहीं भेजता है, और कई चैनल हैं।

— राउटर वैन ओइजेन

वाईफ़ाई बिजली या सीमा में इतना सीमित नहीं है कि दो या दस राउटर घरों या उससे भी बदतर, अपार्टमेंट इमारतों में ओवरलैप नहीं होंगे। वे उपयोग में बैंडविड्थ के आधार पर अक्सर भेजते हैं, और लोग एक ही तीन 1/6/11 चैनलों से चिपके रहते हैं।

— राहगीर

Answer 3

यह उन लोगों को सूट करने के लिए एक सरल उत्तर है जो खुद को रेडियो में newbies के रूप में वर्णित करते हैं

रेडियो स्पेक्ट्रम की कल्पना करें कि आपका हाई-फाई प्लेइंग म्यूजिक हो। यदि आपके पास इस पर एक ग्राफिक तुल्यकारक था, तो आप ऑडियो के स्वर में अश्लील बातें कर सकते हैं जैसे कि 1kHz पर सामान बढ़ाएं - 1kHz नियंत्रण को अधिकतम करने के लिए स्लाइड करें और अन्य सभी को कम से कम करें - यह एक रेडियो प्रसारण के लिए एक ही धुन है और बहिष्करण (बड़े पैमाने पर) अन्य सभी बैंड।

एक अलग स्टेशन के लिए आपको केवल ५०० हर्ट्ज बढ़ाने (कहने) की आवश्यकता हो सकती है ताकि आप अधिकतम ५०० हर्ट्ज नियंत्रण को स्लाइड करें और अन्य सभी को कम से कम करें - जो आप सुनते हैं वह ५०० हर्ट्ज के दौर में सिर्फ टोन है।

रेडियो को प्रेषित करने के लिए बैंड आवंटित किए जाते हैं और उनकी अलग-अलग आवृत्तियां होती हैं, इसलिए आपको जिस स्टेशन पर जाना है, उसे ट्यून करना काफी आसान है।

वाई-फाई डिवाइस सभी अलग-अलग आवृत्तियों के बैंड का उपयोग करते हैं - जब एक नया डिवाइस वाईफाई राउटर "जॉइन" करता है तो तार्किक नियम हैं - इसे आवृत्तियों का अपना बैंड आवंटित किया जाता है। सेल फोन आदि के साथ ही।

आपको यह भी याद रखना होगा कि एक राउटर से बिजली का उत्पादन जानबूझकर सीमित है ताकि इसकी सीमा अन्य राउटर्स तक सीमित "क्रॉसस्टॉक" का कारण बन जाए। यह इस तरह के सभी रेडियो उपकरणों के लिए समान है। शाब्दिक रूप से सैकड़ों (शायद हज़ारों) चैनल उपलब्ध हैं और यदि प्रत्येक उपकरण के प्रसारण की शक्ति बहुत अधिक है तो सिस्टम संभव नहीं होगा।

यह वास्तव में गोल्डीलॉक्स जैसा है - यह सही है कि किसी दिए गए "सेल" में डिवाइस की औसत गतिशीलता और उपकरणों की संख्या की कमी को देखते हुए।

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वहाँ काम करने के लिए बैंड की एक पूरी बहुत कुछ होगा, नहीं? उदाहरण के लिए, मैं एक ऐसे शहर में रहता हूं जिसमें 400,000 लोग हैं और उनमें से ज्यादातर के पास एक सेलफोन है। क्या प्रत्येक सेलफोन का अपना बैंड होता है? कितने बैंड हैं?

— राम रचम

@RRRachum वाईफ़ाई पर बिजली की सीमा का मतलब है कि एक वाईफाई से जुड़े लोग आम तौर पर दूसरे वाईफाई राउटर पर उन लोगों के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं। सेलफोन के साथ भी - स्पष्ट रूप से सीमित कुल बैंडविड्थ संसाधन हैं और एक सेल से जुड़ा एक विशेष हैंडसेट केवल सीमित शक्ति है जिससे किसी अन्य सेल पर एक ही बैंड का उपयोग कर फोन के साथ संभावित समस्याएं हो सकती हैं।

— एंडी उर्फ

@UnbanRonMaimon यूरोप में सेल बेस स्टेशनों को दिए गए 124 अलग आरएफ चैनल (200kHz पर दूरी) हैं और यह काफी हद तक उन समस्याओं को रोकता है जिन्हें मैंने हल किया है। इसके बाद निश्चित रूप से TDM का उपयोग किया जाता है, लेकिन मैं एक ऐसे व्यक्ति को यह उत्तर दे रहा था जिसने खुद को नौसिखिया कहा था।

— एंडी उर्फ

आप विभिन्न बैंडों को लाल, हरे और नीले प्रकाश के रूप में भी सोच सकते हैं। मानव आंख में उन तीन आवृत्ति बैंडों में से प्रत्येक के लिए डिटेक्टर हैं। बेशक आप इन्फ्रारेड, पराबैंगनी, या हरे और लाल रंग के बीच कुछ संकीर्ण बैंड के लिए डिटेक्टरों का निर्माण कर सकते हैं (जो हमें पीला दिखता है, चाहे स्पेक्ट्रम बिल्कुल भी कैसा हो)। लेकिन जब यह एक एकल बैंड (जैसे नीला) अंधेरा होता है तो इसमें बहुत अधिक ऊर्जा नहीं होती है, इसलिए इन सभी को संयोजित करना बेहतर होता है।

— अधिकतम

Answer 4

उलटा आर-स्क्वेयर्ड कानून बचाव के लिए आता है। Rअपने स्रोत से दूरी पर संकेत की तीव्रता आनुपातिक है 1/R^2; जैसे ही आप इससे दूर जाते हैं ध्वनि या वाईफाई सिग्नल बहुत तेजी से गिरता है।

इसलिए किसी पार्टी में बातचीत करने वाले लोगों पर विचार करें। आप अपने सामने वाले व्यक्ति को काफी अच्छी तरह से सुन सकते हैं, और जब तक कि शोर का स्तर बहुत अधिक नहीं होता है, आप शायद भ्रम के बिना उनके साथ मना सकते हैं। आप किसी से एक मीटर या दो दूर जोर से बोलने से विचलित हो सकते हैं; आपको अपने वार्तालाप पार्टनर से कुछ शब्द या वाक्य को कभी-कभार दोहराने के लिए कहने की आवश्यकता हो सकती है। लेकिन आप ज्यादातर कमरे के अन्य हिस्सों में बात करने वाले लोगों से और अपने स्वयं के वार्तालाप पर बहुत अधिक प्रभाव के बिना केवल एक निम्न स्तर की चर्चा सुनते हैं।

Answer 5

मेरे उत्तर के साथ बहुत सरल होना चाहते हैं; एक व्यक्ति दो-व्यक्ति बातचीत में लगा हुआ है, अवचेतन रूप से अन्य लोगों की आवाज़ की विशेषताओं को बाहर कर देता है, ताकि बेहतर सुनने के लिए कि एक अन्य व्यक्ति, पार्टी में भाग लेने, बेहतर और / या विशेष रूप से अन्य उपस्थित लोगों से उत्सव समारोह में कहा।

एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की तुलना जो एक DTMF एटेन्यूएटर को नियुक्त करता है। जिसमें, मानव कान, मानव सेरिबैलम (मानव मस्तिष्क) के साथ समानांतर श्रृंखला में, उस चुने हुए व्यक्ति के स्वर, पिच, और स्वर की व्याख्या करता है जिसके साथ व्यक्ति अपने सबसे महत्वपूर्ण और अनमोल वार्तालाप में संलग्न होना चुनता है।

उसी तरह से एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी असेंबली, सादृश्य द्वारा, यह सही कनेक्शन (ओं) मार्ग है।

इलेक्ट्रॉनिक रूप से, यह व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बीच संगत संचार के इलेक्ट्रॉनिक सामंजस्य को सुविधाजनक बनाने के लिए या तो CTCSS या DCS एटोनेटिंग कॉन्फ़िगरेशन या शायद, CTCSS और संगत DCS तर्क के संयोजन का उपयोग करके पूरा किया जाता है; जहां किसी को याद होगा कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक घटक का अपना इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर है; मनुष्य के लिखित / मुद्रित हस्ताक्षर (ओं) के समान ही।

POSTED: 03 APR 2018. 02:19Z-UTC.

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क्षमा करें दोस्त, कि यह एक buzzword जनरेटर का उपयोग कर लिखा गया था जैसे पढ़ता है। आपको रेडियो संचार से अभिव्यक्ति और अवधारणाएं चारों ओर बिखरी हुई हैं, लेकिन कोई सुसंगत स्पष्टीकरण नहीं है।

— JRE