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无线网络可以学习通过使用能量脉冲共同居住

全频带阻塞干扰(俄罗斯版)

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Anonim

密歇根大学的研究人员已经发明了一种方式,让不同的无线网络挤进同一个空间,互相“对不起”。 -Fi与流行的蓝牙和ZigBee系统共享一个频段,而且所有这些频段都经常在相同的地方共同使用。但是很难防止三种技术之间的干扰,因为它们不能互相发信号来协调频谱的使用。此外,不同代的Wi-Fi有时无法交换协调信号,因为它们使用更宽或更窄的无线电频段。这两个问题都会减缓网络连接和破坏连接。

密歇根计算机科学教授Kang Shin和现在威斯康星大学助理教授的研究生Xinyu Zhang在2011年着手解决这个问题。去年7月,他们发明了GapSense ,可让Wi-Fi,蓝牙和ZigBee全部发送特殊能量脉冲的软件,可用作流量控制消息。 Shin表示,如果一个标准机构或大量厂商的设备和设备获得支持,GapSense已经准备好在设备和接入点中实施。[

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Wi-Fi局域网是数据生命线用于无数家庭,办公室和公共场所的手机,平板电脑和个人电脑。蓝牙是一种速度较慢但功耗较低的协议,通常用于代替连接外围设备的线缆,而ZigBee则是家庭自动化,医疗保健和其他用途设备中的更低功耗系统。

三种无线协议Shin说:“他们不可能真正讲同一种语言,并且根本不能相互理解,”Shin说,“

是一种可以协调使用通话时间的设备,但它们都是互不相同的。 >每个人也使用CSMA(载波侦听多路访问),这是一种机制,指导无线电如果使用无线电波时阻止传输,但该系统并不总是能够防止干扰,他说。“主要问题是Wi -Fi踩在蓝牙和ZigBee的脚趾上。有时候这只是因为它的行为比其他网络更快。例如,即使附近的ZigBee设备即将开始传输,使用CSMA的Wi-Fi设备也不会感知与另一传输发生冲突的任何危险。这是因为ZigBee需要Wi-Fi的时间长达16倍才能从空闲模式中出现并获得数据包的移动,Shin表示,改变ZigBee的性能以帮助其跟上Wi-Fi邻居的速度将打败ZigBee的目的,即通过非常低的功耗和长的电池寿命来传输和接收少量的数据,Shin表示,“Wi-Fi设备甚至可能无法在分配资源时互相通信。连续几代的Wi-Fi标准允许更大的频谱块,以实现更高的速度。因此,如果仅使用10MHz带宽的802.11b设备试图告诉Wi-Fi网络的其余部分有数据包要发送,那么使用40MHz的802.11n设备可能无法获得该信号,Shin说。 Shin表示,802.11b设备将成为“隐藏终端”。结果,来自两个设备的数据包可能会发生冲突

为了让所有这些不同的设备协调其频谱的使用,Shin和Zhang设计了一种全新的通信方法。 GapSense使用一系列由间隙分隔的能量脉冲。脉冲之间的间隙长度可以用来区分不同类型的消息,例如在传输结束后退出,直到海岸畅通。信号可以在通信开始时或数据包之间发送。

GapSense可能会显着改善使用Wi-Fi,蓝牙和ZigBee的体验。网络冲突可能会降低网络速度,甚至导致连接断开或掉线。当Shin和Zhang在具有适度Wi-Fi流量的模拟办公环境中测试无线网络时,他们发现ZigBee与Wi-Fi之间的冲突率为45%。使用GapSense可将碰撞率降至8%。根据新闻稿,他们对“隐藏终端”问题的测试显示出40%的碰撞率,而GapSense几乎将其降至零。

GapSense的另一个可能用途是让Wi-Fi设备保持警觉,同时减少功耗。现在Wi-Fi的工作方式是,空闲的接收器通常需要监听接入点以准备接收流量。 Shin说,使用GapSense,接入点可以发送一系列重复的脉冲和间隙,接收器可以在非常低的时钟速率下运行时识别这些脉冲和间隙。如果没有完全摆脱空闲,接收机可以从重复的消息中确定接入点正试图发送数据。据Shin介绍,这项功能可以将Wi-Fi设备的能耗降低44%。

实施GapSense将涉及更新设备和Wi-Fi接入点的固件和设备驱动程序。据Shin介绍,大多数制造商不会为已经在该领域的设备做这项工作,所以该技术可能需要等待硬件产品的刷新。

该技术的专利正在申请中。 Shin表示,扩大技术的理想方式是通过正式的标准,但即使没有这样的标准,如果两个或更多的主要供应商获得许可,它可能会被广泛接受,Shin表示,

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