211service.com
Wi-Fi přes White Spaces
Nízkonákladový bezdrátový internet s dlouhým dosahem by mohl být brzy poskytován pomocí rádiového spektra, které by bylo vyhrazeno pro použití televizními stanicemi. Plány pro počítačovou síť využívající bílá místa, což jsou prázdné fragmenty spektra rozptýlené mezi používanými frekvencemi, budou dnes představeny na ACM SIGCOMM 2009 , komunikační konference konaná ve španělské Barceloně.
Bílá místa: Přístup k internetu přes nevyužité části televizního spektra by mohl poskytnout dobrou konektivitu na dlouhé vzdálenosti ve venkovských oblastech a pomoci zaplnit mezery v městských sítích. Výzkumníci společnosti Microsoft testovali nový protokol nazvaný White Fi pomocí zde zobrazeného zařízení.
Televizní stanice tradičně vysílají na nižších frekvencích, které přenášejí informace na delší vzdálenosti. S probíhajícím přechodem z analogového na digitální vysílání se však otevírá více nevyužitých frekvencí než kdy dříve.
Napojením na tyto nižší frekvence by mělo být snazší poskytovat širokopásmový přístup k internetu ve venkovských oblastech a vyplnit mezery v městských Wi-Fi sítích. Například spektrum mezi 512 megahertz a 698 megahertz, které bylo původně přiděleno analogovým televizním kanálům od 21 do 51, nabízí delší dosah než konvenční Wi-Fi, která pracuje na 2,4 gigahertzu. Představte si potenciál, kdy byste se mohli připojit ke svému domácímu [internetovému] routeru z vzdálenosti až míle, říká Ranveer Chandra , člen Networking Research Group společnosti Microsoft Research stojící za projektem.
FCC loni v listopadu rozhodlo, že společnosti mohou vyrábět zařízení, která vysílají přes bílá místa, ale také stanovila přísné požadavky, aby to nerušilo stávající vysílání, a to jak z televizních stanic, tak z jiných bezdrátových zařízení, která fungují ve stejném spektru. Chandra a jeho kolegové navrhli sadu protokolů, které nazývají White Fi, aby úspěšně zvládli složité regulační a technické překážky spojené s používáním bílých míst.
Je to úplně jiné paradigma pro bezdrátové sítě, říká Chandra. Dosud jste v bezdrátových sítích dostávali spektrum a sdíleli byste ho se všemi ostatními. Všichni byli rovnocennými účastníky. Nyní máte toto spektrum, kde jsou určití lidé, kteří jsou primárními uživateli.
Jednou z hlavních překážek pro Chandrinu skupinu bylo řešení sítě různých zařízení; v minulosti se práce zaměřovaly na odesílání a přijímání signálů mezi jednotlivými zařízeními přes bílá místa.
Nastavení skupiny zařízení pro komunikaci na frekvencích bílého prostoru je složitější návrh, protože zařízení s bílým prostorem musí najít dostupné spektrum, které se může měnit v závislosti na tom, kde a kdy zařízení pracuje. Výzkumníci navrhli systém sestávající z bezdrátového přístupového bodu, jako je router používaný v sítích Wi-Fi, a mobilních zařízení, která s ním komunikují.
White Fi je navržen tak, aby každé zařízení změřilo podmínky spektra kolem sebe a spolupracovalo s ostatními na nalezení dostupných frekvencí. Protože k interferenci může dojít kdykoli, systém se může v případě potřeby přesunout na jiný úsek spektra.
Některé z problémů, kterým skupina čelila, vznikly kvůli nedefinované povaze frekvencí bílého prostoru. . Výzkumníci navrhli své algoritmy, aby určili ideální množství frekvenčního pásma pro vysílání, čímž vyvážili touhu po silném signálu s možností rušení sousedních frekvencí. Museli také navrhnout způsob, jak mobilní zařízení najít signál z přístupového bodu.
Jednou z nejdůležitějších částí systému White Fi je protokol pro řešení kolizí mezi různými signály (zejména těmi z bezdrátových mikrofonů, které se mohou kdykoli zapnout). I jediný paket rušení stačí k vytvoření slyšitelného rušení pro mikrofon. I když rušení ovlivňuje pouze jedno zařízení v síti, přísné předpisy zakazují všem zařízením v síti používat tento kanál. Výzkumníci to obešli navržením přístupového bodu tak, aby udržoval záložní kanál. Pokud je detekován jiný uživatel, bílé místo nebo přístupový bod se okamžitě přepne na záložní kanál, který podle potřeby znovu přiřadí využití šířky pásma.
Petr Steenkiste , profesor informatiky na Carnegie Mellon University, který se specializuje na sítě, říká, že předchozí práce na bílých místech se zaměřovaly na řešení jednoho problému po druhém. Věc, která je podle mého názoru na tomto dokumentu velmi zajímavá, je to, že se skutečně zabýval tím, jak sestavit kompletní systém, říká.
Steenkiste dodává, že existuje mnoho praktických problémů, kterých se obávají. Konkrétně říká, že výzkumníci nepředpokládali ideální, kontrolované prostředí pro svůj systém. Spíše vzali v úvahu takové problémy, jako je šum měření a nepředvídatelné chování bezdrátových mikrofonů. [Výzkum] má odpověď na každou otázku, říká Steenkiste.
Chandra říká, že jeho skupina nedávno získala experimentální licenci od FCC, která jim umožňuje postavit prototyp White Fi systému na Microsoft Research Campus v Redmondu, WA. Svá zjištění plánují poslat FCC v naději, že data pomohou určit budoucí předpisy týkající se bílého prostoru. Chandra poznamenává, že od doby, kdy se celosvětově odehrává přechod z analogové na digitální televizi, je o americké experimenty v bílém prostoru velký mezinárodní zájem. Výzkumníci a společnosti po celém světě hledají technologie, které by využily fragmentů spektra, které se v nadcházejících letech otevřou, říká.