मोबाइल नेटवर्क में उच्च अक्षांश क्यों हैं? उन्हें कैसे कम किया जा सकता है?


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मैं तेजी से मोबाइल नेटवर्किंग तकनीकों को उन क्षेत्रों में इंटरनेट एक्सेस प्राप्त करने के लिए उपयोग कर रहा हूं जहां यह अन्यथा उपलब्ध नहीं है।

हालांकि मोबाइल नेटवर्किंग आमतौर पर प्राथमिक इंटरनेट कनेक्शन के रूप में अभी तक व्यवहार्य नहीं है, लेकिन मोबाइल प्रौद्योगिकी एक आपातकालीन वापसी के लिए एक अच्छा विकल्प की तरह दिखता है।

Bandwith समस्या नहीं है: HDSPA के साथ, कई MBit की गति संभव है, जो एक सभ्य अपलिंक प्रदान करता है। हालांकि, मैं व्यक्तिगत अनुभव से जानता हूं कि मोबाइल नेटवर्क इंटरनेट लिंक (जीपीआरएस, यूएमटीएस आदि के माध्यम से) नियमित डीएसएल (यूएमटीएस के लिए 200-400 एमएस, जीपीआरएस के लिए और भी अधिक) की तुलना में अधिक विलंबता है। यह निश्चित रूप से उन्हें कई अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त बनाता है, जैसे कि वीओआईपी और टेलीकांफ्रेंसिंग।

  • यह विलंबता कहां से आती है?
  • क्या ऐसी कोई तकनीक उपलब्ध है जो कम-विलंबता अनुप्रयोगों के लिए UMTS को व्यवहार्य बनाने के लिए इस समस्या को कम कर सकती है?

मुझे लगता है कि कुछ अंतर्निहित तकनीकी कारण होना चाहिए, लेकिन यह क्या है? क्या इसका हवा से हवा में संचारित डेटा के साथ क्या करना है? और अगर यह वायरलेस ट्रांसमिशन की वजह से है, तो WLAN में कम विलंबता क्यों है?


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रनिंगमाजोर्टेलीकॉम.स्टैकएक्सचेंज डॉट कॉम पर। ;-)
ceejayoz

मोबाइल डिवाइस प्रकार, सेल टॉवर स्थान, सिग्नल के लिए बाधाएं, आदि
DanBig

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यह प्रश्न सुपरयुजर के लिए उपयुक्त नहीं है। यह यहाँ का है।
resmon6

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वे इसे खत्म कर देंगे। एक नेटवर्क इंजीनियर के रूप में मैं इस प्रश्न का एक विचारशील उत्तर देखने के लिए उत्सुक हूं।
Resmon6

जवाबों:


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इल्या ग्रिगोरिक की पुस्तक "हाई परफॉर्मेंस ब्राउजर नेटवर्किंग" बिल्कुल इसी का जवाब देती है। मोबाइल नेटवर्क के लिए समर्पित एक पूरा अध्याय (7 वां) है। पुस्तक बताती है कि उच्च प्रदर्शन के साथ समस्या लगभग हमेशा विलंबता से जुड़ी होती है, हमारे पास आमतौर पर बहुत सारे बैंडविड्थ होते हैं लेकिन प्रोटोकॉल रास्ते में हो जाते हैं। यह टीसीपी धीमी शुरुआत , रेडियो रिसोर्स कंट्रोलर (आरआरसी) या सबॉप्टिमल कॉन्फ़िगरेशन हो। यदि आप केवल मोबाइल नेटवर्क में खराब विलंबता का अनुभव कर रहे हैं तो यह उसी तरह है जैसे वे डिज़ाइन किए गए हैं।

पुस्तक में विशिष्ट विलंबता के बारे में एक तालिका है:

तालिका 7-2। एक सक्रिय मोबाइल कनेक्शन के लिए डेटा दर और विलंबता

पीढ़ी | डेटा दर | विलंब
2 जी | 100-400 Kbit / s | 300-1000 एमएस
3 जी | ०.५-५ Mbit / s | 100-500 एमएस
4 जी | 1-50 Mbit / s | <100 मि

हालांकि टीसीपी विशेषता तीन-तरफा हैंडशेक या धीमी शुरुआत के लिए बहुत प्रासंगिक है, वास्तव में इस सवाल का जवाब नहीं देते हैं, क्योंकि वे समान रूप से कनेक्शन को प्रभावित करते हैं। क्या सच में मोबाइल नेटवर्क में विलंबता को प्रभावित करता है आईपी के तहत परत है। यदि IP के नीचे की परत में आधे से एक सेकंड की विलंबता है, तो एक सर्वर से एक टीसीपी कनेक्शन ~ 1.5 सेकंड (0.5s * 3) ले जाएगा, जैसा कि आप संख्याओं को बहुत जल्दी जोड़ते हैं। जैसा कि पहले कहा गया है कि मोबाइल बेकार नहीं है। यदि हैंडसेट बेकार है, तो उसे पहले नेटवर्क से "कनेक्ट" करना पड़ता है, जिसके लिए टॉवर (सरलीकृत) के साथ संसाधनों के एक रिजर्व पर बातचीत करना पड़ता है, और यह कि LTE में 50-100ms के बीच, 3G में कई सेकंड तक, और बहुत कुछ होता है पहले के नेटवर्कों में।

चित्र 7-12। एलटीई अनुरोध प्रवाह विलंबता

  1. नियंत्रण विमान विलंबता: आरआरसी वार्ता और राज्य के संक्रमण के लिए निर्धारित, एकमुश्त विलंबता लागत: <निष्क्रिय करने के लिए निष्क्रिय करने के लिए <100 एमएस, और सक्रिय करने के लिए निष्क्रिय के लिए <50 एमएस।
  2. उपयोगकर्ता विमान विलंबता: डिवाइस और रेडियो टॉवर के बीच स्थानांतरित किए गए प्रत्येक एप्लिकेशन पैकेट के लिए निश्चित लागत: <5 एमएस।
  3. कोर नेटवर्क विलंबता: रेडियो टॉवर से पैकेट गेटवे तक पैकेट को ले जाने के लिए वाहक निर्भर लागत: व्यवहार में, 30-100 एमएस।
  4. इंटरनेट रूटिंग विलंबता: कैरियर के पैकेट गेटवे और सार्वजनिक इंटरनेट पर गंतव्य पते के बीच परिवर्तनीय विलंबता लागत।

व्यवहार में, कई तैनात 4 जी नेटवर्क की एंड-टू-एंड लेटेंसी डिवाइस से कनेक्ट होने की स्थिति में एक बार 30-100 एमएस रेंज में होती है।

तो, आपके पास एक अनुरोध है (चित्र 8-2 ("सरल" HTTP अनुरोध के घटक):

  1. आरआरसी वार्ता 50-2500 एमएस
  2. डीएनएस लुकिंग 1 आरटीटी
  3. TCP हैंडशेक 1 RTT (preexisting कनेक्शन) या 3 RTT (नया कनेक्शन)
  4. टीएलएस हैंडशेक 1-2 आरटीटी
  5. HTTP अनुरोध 1-n RTTs

और वास्तविक डेटा के साथ:

तालिका 8-1। एक HTTP अनुरोध की विलंबता ओवरहेड

                       | 3 जी | 4 जी
नियंत्रण विमान | 200-2,500 एमएस | 50-100 मि
डीएनएस लुकअप | 200 एमएस | 100 मि
टीसीपी हैंडशेक | 200 एमएस | 100 मि
टीएलएस हैंडशेक | 200-400 एमएस | 100-200 मि
HTTP अनुरोध | 200 एमएस | 100 मि
कुल विलंबता उपरि | 200–3500 एमएस | 100-600 एमएस

इसके अलावा यदि आपके पास एक इंटरैक्टिव एप्लिकेशन है जिसे आप एक मोबाइल नेटवर्क में मामूली रूप से ठीक करना चाहते हैं, तो आप नागल एल्गोरिथ्म को निष्क्रिय करने का प्रयोग कर सकते हैं (कर्नेल कई बड़े पैकेट भेजने के बजाय बड़े पैकेटों में डेटा के लिए सहवास का इंतजार करता है) इसे जांचने के तरीके देखें में https://stackoverflow.com/a/17843292/869019


Https://hpbn.co/ पर सभी के लिए संपूर्ण पुस्तक पढ़ने का विकल्प है जो वेलोसिटी सम्मेलन द्वारा प्रायोजित है। यह एक बहुत ही अनुशंसित पुस्तक है, न केवल वेबसाइटों को विकसित करने वाले लोगों के लिए, यह उन सभी के लिए उपयोगी है जो किसी क्लाइंट के लिए कुछ नेटवर्क पर बाइट्स की सेवा करते हैं।


जानकारी के लिए धन्यवाद, बहुत दिलचस्प। चूंकि हर कोई किताब नहीं पढ़ सकता (और चूंकि उत्तर अपने दम पर खड़े होने चाहिए): क्या आप थोड़ा और समझा सकते हैं कि टीसीपी धीमी शुरुआत, रेडियो नियंत्रक और कॉन्फ़िगरेशन विलंबता में कैसे योगदान देता है?
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मैंने केवल पुस्तक के टुकड़ों और तालिकाओं के साथ उत्तर संपादित किया है इसलिए यह अपने आप उपयोगी है।
जॉर्ज नेरिन

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स्वयं पर ध्यान दें: विलंबता पर एक और दिलचस्प पेपर: HSPA डेटा नेटवर्क में योग्यता , क्वालकॉम।
sleske

बहुत बहुत धन्यवाद। मैं अपने बॉस को यह समझाने की कोशिश कर रहा हूं कि क्यों हमें दूर से तैनात कियोस्क के लिए 3 जी मोडेम पर विलंबता से परेशानी हो रही है, और इसने इसे पार्क से बाहर कर दिया।
jklemmack

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मुझे संदेह है कि "सेलुलर ब्रॉडबैंड" तकनीकों का उपयोग करते समय आप जिस विलंबता का अनुभव कर सकते हैं उसका एक बड़ा हिस्सा कई चीजों का एक यौगिक मुद्दा है।

वहाँ दूरी है, लेकिन जैसा कि syneticon-dj का उल्लेख है, यह वास्तविक रूप से केवल गोल-यात्रा के समय का एक बहुत छोटा अनुपात है।

यहाँ पर विचार करने के लिए कुछ है ... आप एक ग्राहक के रूप में अनुभव करते हैं (विशेष रूप से एक घर, या छोटे व्यवसाय ग्राहक के रूप में) संभवतः कृत्रिम रूप से प्रेरित होते हैं, कम से कम कुछ हद तक। SCADA और इतने पर, M2M उपयोग के लिए 3 जी और जीएसएम संचार का एक वर्ग है, जो कभी-कभी अधिक विश्वसनीयता और कम विलंबता संचरण प्रदान कर सकता है। नतीजतन, वे आमतौर पर निषेधात्मक रूप से महंगे होते हैं।

तो मूल रूप से, आप ट्रैफ़िक को आकार देने के खिलाफ हैं। या तो आईएसपी / टेल्को बेहतर भुगतान करने वाले ग्राहकों को प्राथमिकता देने के लिए कर रहा है, या आप जिस सेल से जुड़े हैं वह थोड़ा व्यस्त है, या उनका पूरा नेटवर्क थोड़ा सुस्त है (1/1/2012 पर 00:00 GMT का प्रयास करें) उदाहरण)।

लेकिन इस सब के आसपास एक रास्ता है, हालांकि यह थोड़ा डरपोक है। मोबाइल WWAN पर अपने ट्रैफ़िक प्रमुखों से पहले आपको मूल रूप से TCP कनेक्शन प्रॉक्सी की आवश्यकता होगी। यह प्रॉक्सी अनिवार्य रूप से आपके आवेदन के लिए एक खराब ACK भेजेगा, क्योंकि असली ACK ISP के ट्रैफ़िक को आकार देने में देरी कर सकता है।
यह विशिष्ट रूप से संदिग्ध है, लेकिन कई उपग्रह प्रदाता इस तंत्र का उपयोग करने के लिए विलंबता को वास्तविक रूप से कम लगते हैं।


टीसीपी प्रॉक्सी एक दिलचस्प विचार है, और टीसीपी को उपलब्ध बैंडविड्थ का बेहतर उपयोग करने में मदद करेगा। हालाँकि, यह वास्तव में ओपी के बारे में पूछे जाने वाले आवेदन के प्रकार से मदद नहीं करता है। कनेक्शन में विलंबता उपयोगकर्ता-दृश्यमान है। मुझे लगता है कि आप शायद Phoebus: e2epi.internet2.edu/phoebus.html जैसे टीसीपी प्रॉक्सी का उपयोग कर सकते हैं ।
डैन प्रिट्स

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खेल के लिए देर से, लेकिन आप इस विषय के बारे में मेरे प्रदर्शन कैलेंडर के लेख को देखना चाहते हैं: http://calendar.perfplanet.com/2012/latency-in-mobile-networks-the-missing-link/

tl; dr - मोबाइल विलंबता का एक प्रमुख हिस्सा बैक-हेल पर अनप्टीमाइज्ड रूटिंग के कारण है।


दिलचस्प बिंदु। हालाँकि, यह समस्या का केवल एक भाग बताता है। जीपीआरएस में आमतौर पर 500-1,000 सेमी की विलंबता होती है। एक महाद्वीप में विलंबता, आमतौर पर 200-300ms से अधिक नहीं होती है, इसलिए बहुत बेकार राउटिंग आपको 1,000 एमएस नहीं देना चाहिए।
साल्स्के

@ साल्स्के मुझे संदेह है कि जीपीआरएस (और अन्य पुरानी तकनीकों) के साथ आप एक बैंडविड्थ अड़चन मार रहे हैं। आप कतार में लगने से पहले 56kb / s (अधिकतम) में इतने सारे पैकेट रट सकते हैं (शायद मैं गलत हूं - लेकिन 56kb / s का मतलब प्रति सेकंड लगभग चार 1500 बाइट्स फ्रेम नहीं है?)।
r0u1i

बैकहॉल इसका जवाब नहीं है। कम से कम मेट्रो के दृष्टिकोण से। एसएलए की आवश्यकता वाहक वाहक पर बैकहॉल ट्रैफ़िक की आवश्यकता है हर जगह मैं 8-12ms रेंज, टॉवर टू एमएससी / एटीएसओ में हो सकता हूं। बैकबोन पर सेल कैरियर मार्गों का यातायात कैसे होता है, यह उनका व्यवसाय है, लेकिन सामान्य आईएसपी / गैर-सेलुलर यातायात से अलग नहीं होना चाहिए।

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ओपन-एयर संचार की प्रकृति के कारण सेल फोन मॉडेम तकनीक उच्च विलंबता से ग्रस्त हैं: WLAN संचरण दूरी आमतौर पर आपके द्वारा उल्लिखित अन्य तकनीकों की तुलना में बहुत कम है, इसलिए यह एक कारण है कि विलंबता कम है।


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दूरी वास्तव में यहाँ मामूली चिंता का विषय है। हवा में रेडियो तरंग प्रसार वेग, वैक्यूम में प्रकाश की गति (लगभग 300.000 किमी / सेकंड) के पास बहुत सुंदर है, यहां तक ​​कि 3 किमी की दूरी केवल राउंड-ट्रिप देरी के 0.02 एमएस के लिए होगी।
वैबबिट

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@ syneticon-dj आप टॉवर में आंशिक रूप से सही हैं कि सेलुलर नेटवर्क में देरी का केवल एक बहुत छोटा अंश है। ट्रांसमिशन अतिरेक भी है (रेडियो लिंक वास्तविक दुनिया में कभी भी सही नहीं होता है और त्रुटि सुधार स्वाभाविक रूप से देरी-उत्प्रेरण है), टेल्को सीओ / स्विचिंग बिल्डिंग के बैकहॉल (आमतौर पर इन दिनों एक पैकेट नेटवर्क पर, एक या अधिक पुलिस हो सकती है) , आपको CO पर एक आवाज या डेटा लिंक से जोड़ने के लिए, और फिर माना कि हम उन डेटा कनेक्शन के बारे में बात कर रहे हैं जो आप अपने सभी अंतर्निहित देरी के साथ बिग बैड इंटरनेट पर हैं।
voretaq7

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मैं टक्कर का पता लगाने / टकराव से बचने के एल्गोरिदम और वर्तमान संचालन मापदंडों (जैसे एक कम संचरण की गति में वृद्धि हुई बिट समय जो 1-4 एमएस के लिए खाते में होना चाहिए) को भी जोड़ दूंगा। लेकिन मैं एक व्यापक उत्तर की रचना करने के लिए UMTS के बारे में पर्याप्त नहीं जानता।
वाबेट

@ सिनिटिकॉन-डीजे अच्छे अंक; मैंने सीडीएमए तकनीक पर एक पेपर लिखा था लेकिन यह बहुत समय पहले था!
इसहाक बट
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