几乎没有什么东西像不可靠的Wi-Fi一样令人讨厌。一会儿您在网上放松并观看电影,一会儿又在不耐烦地等待电影缓冲。必须有更好的方法。
事实是,实际上有更好的方法,至少根据西北大学的三名工程师们提出的方法,它们可以提高响应速度。 Wi-Fi信号的质量和可靠性,即使在附近的Wi-Fi信号干扰您自己的信号的区域。
在电气行业的Marcel Flores,Uri Klarman和Aleksandar Kuzmanovic出版的白皮书中西北大学工程与计算机科学系的三位工程师描述了如何利用FM无线电信号来帮助同步Wi-Fi网络上的设备。
什么是无线干扰?
某些家庭或家庭公寓的某个地方Wi-Fi信号似乎很弱,也可能是由微波,婴儿监视器和其他无线路由器等设备引起的。
通常,当设备传输相同频率的信号时会发生干扰。导致波间现象。
当无线波相互碰撞并具有相似的形式(频率)时,这两个波相互影响的净效应会导致单个波型发生变化。
根据每个信号在碰撞点的相位,最终效果可能是建设性(放大的信号)或破坏性(已取消或信号较弱)。效果取决于正在传输这些信号的两个设备的方向和方向。
很多问题源于路由器(和其他无线设备)使用内部定时脉冲进行发送和接收的事实,当该时序与附近路由器的时序匹配时,干扰的几率会增加。当两个设备以相同的频率进行传输时,时间更可能匹配。
调频广播广播如何提供帮助
这项技术的独特部分-由西北工程师开发的-事实是,它可以与任何FM无线电信号配合使用,只要它包含大多数(即使不是全部)广播电台现在包括在所有广播中的数字信号。
是的,相同的数字信号可以您的收音机(在较新的汽车中)在数字收音机显示屏上显示艺术家和歌曲名称。
此数字信号称为“无线电数据系统(RDS)",并以可预测的脉冲进行广播。根据西北工程师的说法,RDS是在“ 19 kHz导频的三次谐波"上传输的。
这是为团队提供完美定时信号以“同步"方式的方式。同一网络上的所有无线设备:
到达数据的时钟频率是通过将传输的子载波频率除以48得出的,数据速率为1187.5 bps。传输的比特还经过差分编码,以消除信号中的歧义。
简单来说,这意味着工程师们发现了一种接收任何FM无线电广播并将RDS信号剥离到其中的方法。达到时钟频率,可以将其用作强化传输方法的一部分。
这就像节拍器如何帮助钢琴演奏者以正确的节奏演奏。在这种设置下,具有Wi-FM功能的设备会收听广播,以确定其自己的传输调度方法。
将Wi-Fi与无线电信号同步
西北工程师当时确实设计了一种利用RDS信号传输Wi-Fi数据包的方法,以“协调"试图通信的两个设备。工程师使用无线电台的节目标识符(PI)代码在104位数据包前添加了序号。
“兼容Wi-FM"的设备将能够通过搜索来处理这些数据
通过使用其自己的无线电接收器来接收和识别站点的PI代码,它可以将无线电PI代码与流PI代码进行匹配,并与始发端进行同步发送信号的节点。工程师是这样描述的:
当遇到遇到通过校验字识别的代码时,它将进入同步状态并将其当前位索引重置为0.一旦同步,系统将不再考虑每个到达位的值,而是将其用作确定当前位索引的计数器。
当系统达到104时,它将计数重置为0,然后再次检查PI代码。如果遇到预期的PI代码(即最后一次出现后的104位),则状态保持同步并重复该过程。
这是PI代码-工程师称之为“以表格形式识别地标"
根据该论文,这种PI代码方法将允许具有Wi-FM功能的设备“感知环境并推断其他节点的"。
通过了解网络上其他节点如何调度数据包,Wi-FM发送节点可以调度自己的传输,从而充分利用网络不会有任何干扰问题。
即使在繁忙的Wi-Fi流量情况下,设备也可以使用一种称为“邻居公平性算法"的算法来在其他设备不进行通信时对自己的传输进行计时:
特别是,每个节点必须遵守当前网络状态,确定在哪个RDS定义期间阻止其他节点发送数据,并选择一个调度[…],该调度将通过最大程度地减少每个块中的争用来获得最佳性能。
这是一种非常独特的方法,
这对您意味着什么?对于居住在城市和拥挤的社区中的人们来说,这是最有用的,那里有许多相邻的Wi-Fi路由器都试图以相同的频率发送和接收数据。这对您意味着什么?< /
西北工程师看到了使用这种新颖方法的无线网络通信的吞吐量和延迟方面的显着改善。
这项技术有很多优点,可以使其成为最可行的方法。下一代无线设备:
剩下的唯一问题是,高干扰的高流量网络是否已经足够满足消费者的需求了技术。苹果,Windows或Google会在未来的操作系统更新中开始启用该功能吗?
这很难说,但是如果西北工程师所取得的积极成果有迹象表明,我们也许可以期望这项技术在明年内实现商业化。
在Wi-Fi方面,您是否生活在高干扰区域?您对更可靠的无线网络的可能性感到兴奋吗?在下面的评论部分中分享您的想法和意见!
图片来源:Palto(通过Shutterstock),lUsh(通过Shutterstock),Fouad A. Saad(通过Shutterstock),CLIPAREA l自定义媒体(通过Shutterstock),通过西北大学制作的图表