Hvordan FM-radio kan bidra til å øke Wi-Fi-hastighetene

Få ting er så irriterende som upålitelig Wi-Fi 6 ting som kan være bremset ned hjemmehjelpsnettet 6 ting som kan være bremset ned hjemmehjemmesiden din Hvis du har mer enn én datamaskin i huset, blir kunnskap om hjemmekommunikasjon viktig. Men det er mange faktorer som kan bremse et hjemmenettverk, ofte ganske enkelt løst. Les mer . Et øyeblikk chiller du og ser på en film på nettet, og det neste venter du utålmodig på at filmen skal buffere. Det må være en bedre måte.

Sannheten er at det faktisk er en bedre måte, i hvert fall ifølge tre ingeniører ved Northwestern University som har utviklet en metode for å øke kvaliteten og påliteligheten til Wi-Fi-signaler, selv i områder hvor nærliggende Wi-Fi-signaler forstyrrer ditt eget signal.

I et vitbok utgitt av Marcel Flores, Uri Klarman og Aleksandar Kuzmanovic fra avdelingen for elektroteknikk og datavitenskap ved Northwestern University beskriver de tre ingeniører at de bruker FM-radiosignaler for å hjelpe synkronisere enheter på et Wi-Fi-nettverk.

Hva er trådløs forstyrrelse?

Noen boliger eller leiligheter har et sted hvor Wi-Fi-signaler virker svake Hva er en trådløs "Dead Zone" og hvordan å eliminere den? Hva er en trådløs "Dead Zone" og hvordan å eliminere den? Vi tar Wi-Fi for gitt, men det er ikke magi - det er radiobølger. Disse radiobølgene kan bli forstyrret eller hindret, og produserer trådløse "døde soner" eller "døde steder". Les mer, selv når ruteren er i nærheten. Selv om dette ofte skyldes dårlig Wi-Fi Feng Shui Wireless Feng Shui: Slik optimaliserer du huset ditt for å få best mulig Wi-Fi-mottak Trådløs Feng Shui: Slik optimaliserer du huset for beste Wi-Fi-mottak Når du skal konfigurere et Wi-Fi-nettverk, bør du være et enkelt prospekt, burde det ikke? Jeg mener, et hus er en lukket boks, og du tror når du plasserer en enhet som overfører trådløse signaler i alle retninger ... Les mer, det kan også skyldes forstyrrelser fra enheter som mikrobølger, babymonitorer og andre trådløse rutere.

Vanligvis skjer interferens når enheter overfører de samme frekvenssignalene, noe som resulterer i fenomenet bølgeinterferens.

Når trådløse bølger kolliderer med hverandre og har en lignende form (frekvens), resulterer nettoeffekten av de to bølgene som interagerer med hverandre i et enkelt forandret bølgemønster.

Avhengig av fase av hvert signal ved kollisjonspunktet, kan den endelige effekten være konstruktiv (et forsterket signal) eller destruktiv (et avbrutt eller svakere signal Slik feilsøker du svake trådløse tilkoblinger Slik feilsøker du svake trådløse tilkoblinger Les mer). Effekten avhenger av orienteringen og retningen til de to enhetene som overfører disse signalene.

Mye av problemet stammer fra det faktum at rutere (og andre trådløse enheter) overfører og mottar ved hjelp av en intern tidspuls, og når denne timingen samsvarer med en nærliggende ruteren, øker oddsen for interferens. Timings er mer sannsynlig å matche når begge enhetene overfører på samme frekvens.

Hvordan FM Radio Broadcasts kan hjelpe

Den unike delen av teknologien - den utviklet av nordvestlige ingeniører - er det faktum at det kan fungere med hvilket som helst FM-radiosignal. Hvordan Analog Radio Works, Hva er Digital Radio, og hva er neste? Hvordan Analog Radio Works, Hva er Digital Radio, og hva er neste? I 2017 er Norge satt til å være det første landet for å stenge FM-radioen helt. Resten av verden vil ikke være langt bak. Les mer så lenge det inneholder det digitale signalet som de fleste, om ikke alle, radiosendinger nå inkluderer med alle sendinger.

Ja, det samme digitale signalet som lar radioen din (i nyere biler) vise kunstneren og navnet på sangen på det digitale radiodisplayet.

Dette digitale signalet kalles Radio Data System (RDS) og sendes ut på en forutsigbar puls. Ifølge de nordvestlige ingeniører blir RDS overført “ved den tredje harmonikken i 19 kHz-pilottonen.”

Slik ga teamet det perfekte timingsignalet til å bruke som en måte å “synkron” alle trådløse enheter på samme nettverk:

Klokkefrekvensen for de ankomne dataene er gitt ved å dele den overførte subcarrierfrekvensen med 48, som gir en datahastighet på 1187,5 bps. De overførte bitene er videre underlagt differensiell koding for å fjerne tvetydighet i signalet.

Enkelt sagt betyr dette at ingeniører oppdaget en måte å motta FM-radiosendinger. Send din egen FM-radiostasjon, med en Raspberry Pi Broadcast din egen FM-radiostasjon, med en Raspberry Pi Sick å lytte til babbling DJs og vil kringkaste din egen radiostasjon? Raspberry Pi vil komme til din redning, med sin tidligere ukjente evne til å kringkaste på FM-bandet. Les mer og fjern RDS-signalet for å oppnå en klokkefrekvens de kan bruke som en del av deres herdede overføringsmetode.

Tenk på det som om en metronom hjelper en pianospiller i riktig tempo. I dette oppsettet lytter Wi-FM-enheten til radioen for å bestemme sin egen metode for planlegging av overføringer.

Synkronisere Wi-Fi med radiosignaler

Hva de nordvestlige ingeniører gjorde var å designe en metode for å overføre Wi-Fi-pakker. Hvordan virker en ruter? En enkel forklaring Hvordan virker en ruter? En enkel forklaring Rutere kan virke komplisert, men de er faktisk ganske enkle. Her er en rask guide til rutere, hva de gjør, og hvordan de fungerer. Les mer ved å bruke RDS-signalet som en måte å “harmon” To enheter prøver å kommunisere. Ingeniører brukte radiostasjonens Program Identifier (PI) kode for å forordne en 104-biters pakke.

En enhet som er “Wi-FM-kompatibel” vil ha muligheten til å behandle disse bitene av data ved å søke etter og identifisere PI-koden i datastrømmen.

Ved å bruke sin egen radiomottaker for å motta og identifisere stasjonens PI-kode, kan den matche radio PI-koden til strømmen PI-koden og synkronisere med opprinnelsesnoden som sender signalet. Slik beskriver ingeniører det:

Når den møter koden, som den gjenkjenner via søkeordet, går den inn i synkronisert tilstand og tilbakestiller sin nåværende bitindeks til 0. Når den er synkronisert, vurderer systemet ikke lenger verdien av hver ankommerbit, men bruker den i stedet som en teller til Bestem gjeldende bitindeks.

Når systemet når 104, tilbakestiller det tellingen til 0, og begynner å sjekke PI-koden på nytt. Hvis den møter PI-koden der forventet (dvs. 104 biter etter siste forekomst), forblir staten synkronisert og prosessen gjentas.

Det er PI-koden - hva ingeniører kaller “identifisere landemerker i form av gjentatte mønstre” - som tillater både sendingskode og mottakskode å harmonisere.

Ifølge papiret vil denne PI-kode tilnærmingen tillate Wi-FM-kompatible enheter til “sanse miljøet og utlede de andre nodenees planlegging valg over korte tidsskalaer.”

Ved å forstå hvordan andre noder på nettverket planlegger pakker, kan Wi-FM-sendekoden planlegge sine egne overføringer slik at nettverket blir fullt utnyttet uten noen problemer med interferens.

Selv i tunge Wi-Fi trafikk scenarier, kan enheter bruke en algoritme kalt “nabolaget rettferdighetsalgoritme” til tid sine egne overføringer når andre enheter ikke kommuniserer:

Spesielt må hver knutepunkt observere den nåværende nettverksstaten, bestemme under hvilke RDS-definerte blokker andre knuter sender, og velg en tidsplan [...] som vil resultere i best mulig ytelse ved å minimere påstand i hver blokk.

Det er en veldig unik tilnærming, og vil være mest nyttig for folk som bor i byer og overfylte nabolag der det er mange nærliggende Wi-Fi-rutere som alle forsøker å sende og motta data på samme frekvens.

Hva betyr dette for deg?

De nordvestlige ingeniører opplevde betydelige forbedringer i både gjennomstrømning og latens av deres trådløse nettverkskommunikasjon ved hjelp av denne nye tilnærmingen.

Det er en rekke fordeler med denne teknologien som kan gjøre den til den mest brukbare neste generasjonen for trådløse enheter:

• I motsetning til den nåværende bransjens tilnærming som bruker et planleggingsnotat for å koordinere dataoverføringer fra tilgangspunkter, tillater Wi-FM-tilnærmingen at hver enhet skal fungere autonomt.
• Nåværende mobilenheter har vanligvis allerede en FM-radiochip installert, men den er vanligvis inaktivert. En enkel appnedlasting kan potensielt aktivere den og forvandle enheten til å bli Wi-FM-kompatibel.

Det eneste spørsmålet som gjenstår er om høytrafiknett med stor forstyrrelse blir nok av et problem som forbrukerne vil kreve denne teknologien. 10 måter å forbedre hastigheten på din nåværende router. 10 måter å forbedre hastigheten på din nåværende router. Her er noen få enkle ruteren tweaks som kan gjøre en verden av forskjell på ditt hjem Wi-Fi-nettverk. Les mer . Vil Apple, Windows eller Google starte aktivering av funksjonaliteten i fremtidige OS-oppdateringer?

Det er vanskelig å si, men hvis de positive resultatene som er oppnådd av de nordvestlige ingeniører er noen indikasjon, kan vi kanskje forvente at denne teknologien blir kommersialisert innen neste år.

Bor du i et høyt interferensområde når det gjelder Wi-Fi? Er du glade for muligheten for et mer pålitelig trådløst nettverk? Del dine tanker og meninger i kommentarfeltet nedenfor!

Image Credits: Palto via Shutterstock, lUsh via Shutterstock, Fouad A. Saad via Shutterstock, CLIPAREA l Custom media via Shutterstock, Diagrammer via Northwestern University

Utforsk mer om: Datamaskiner, Wi-Fi.