Szybszy Internet w drodze

Naukowcy z Uniwersytetu Rutgers Winlab oraz Laboratoria NEC opracowali system usprawniający dostęp do Internetu w drodze. System o nazwie R2D2 wykorzystuje specjalne anteny i nowatorskie oprogramowanie, aby umożliwić użytkownikom przesyłanie dużych porcji informacji – takich jak wideo lub zdjęcia – przez Wi-Fi znacznie szybciej niż inne systemy zaprojektowane do użytku w pojazdach.

Przenieś mnie w górę : Urządzenie przekaźnikowe R2D2 może utrzymywać szybkie, niezawodne połączenie internetowe z urządzeniem bezprzewodowym, takim jak telefon komórkowy lub laptop, w poruszającym się pojeździe.

Obecnie telefon komórkowy lub komputer uzyskujący dostęp do Internetu z poruszającego się pojazdu wysyła transmisje do pojedynczych stacji bazowych, nawet jeśli pojazd może szybko poruszać się w zasięgu i poza zasięgiem. Może to powodować problemy z połączeniami internetowymi, o czym wie każdy, kto próbuje uzyskać dostęp do Wi-Fi w autobusie.

Naukowcy z Rutgers ulepszyli takie połączenia, łącząc dwie istniejące techniki: kierunkowość i różnorodność. Kierunkowość polega na skupieniu całej energii radiowej z anteny w określonym kierunku. Zwiększa to średnią jakość sygnału, ale może również spowodować, że użytkownik nagle straci połączenie z Internetem, gdy wieża bazowa znajdzie się poza zasięgiem. Druga metoda, różnorodność, rozkłada sygnał anteny równomiernie we wszystkich kierunkach, aby objąć jak najwięcej wież bazowych. Minimalizuje to utratę sygnału i fluktuacje, ale osłabia sygnał. Podczas gdy większość systemów korzysta z jednej z tych metod, R2D2 korzysta z obu.

Mówi się, że w korzystaniu z różnorodności i kierunkowości jest nieodłączny paradoks Ratul Mahadżan , naukowca firmy Microsoft, który pomógł w opracowaniu samochodowego systemu Wi-Fi (zwanego ViFi), który wykorzystuje wyłącznie różnorodność. R2D2 pokazuje, że lepiej skupić się na środkowej ścieżce między [tymi dwiema technikami]. Odwalili kawał dobrej roboty, pokazując, że jest to jeden ze sposobów, który jest praktyczny i przynosi znaczące korzyści.

Kishore Ramachandran , badacz z NEC Labs i główny autor pracy R2D2, zaprezentuje ją na 2009 Konferencja Systemy, Aplikacje i Usługi Mobilne w czerwcu. „Musisz trafić w idealne miejsce pomiędzy tymi dwoma skrajnościami”, mówi. R2D2 oblicza tę równowagę między różnorodnością a kierunkowością, koordynuje między wieloma stacjami bazowymi i utrzymuje optymalizującą bazę danych – wszystko to przyspiesza przesyłanie danych.

Zaletą proponowanego schematu jest to, że dobrze współpracuje z istniejącymi standardami Wi-Fi i łączności radiowej w pojazdach Dipankar Raychaudhuri , naukowiec z Rutgers, który nie był zaangażowany w prace. Odbiorca TR10 dodaje, że R2D2 może być potencjalnie bardzo przydatny w przypadku pojawiających się usług związanych z samochodami na autostradach.

Gdy użytkownik chce na przykład przesłać film do YouTube, informacje z telefonu lub laptopa są przesyłane do anteny R2D2, która znajduje się na dachu pojazdu. R2D2 przekazuje te informacje do grupy stacji bazowych Wi-Fi najszybszą ścieżką bezprzewodową. System określa również, o ile należy poszerzyć lub zawęzić wiązkę anteny – w razie potrzeby może zniekształcić sygnał w wielu płatach – aby dotrzeć do niezbędnych stacji bazowych. Aby utrzymać wysoką jakość sygnału, R2D2 nieustannie przełącza stacje bazowe, gdy pojazd wyjdzie poza zasięg.

Wzory wiązek : B1 pokazuje wiązkę kierunkową, w której cała energia jest skupiona w kierunku jednej anteny w celu uzyskania szybkiego sygnału. B2 pokazuje wiązkę dookólną, która obejmuje wiele stacji, aby uniknąć zerwanych połączeń. B3 pokazuje metodę R2D2 łączącą dwie techniki w celu uzyskania najlepszego sygnału.

Dodatkowe oprogramowanie R2D2 na stacjach bazowych współrzędne pomiędzy wybranymi stacjami. R2D2 wyznacza jedną stację jako kotwicę, która kieruje informacje do iz Internetu. Stacja bazowa, która otrzymuje pełny pakiet informacji, najpierw wysyła go do kotwicy.

Naukowcy stworzyli również oprogramowanie, które tworzy bazę danych z najlepszych ścieżek do wykorzystania na różnych odcinkach drogi, w oparciu o wcześniejsze użytkowanie. Ta baza danych, zwana Beam Manager, dzieli drogę na segmenty i przypisuje użytkownikom grupy stacji bazowych w zależności od ich lokalizacji.

Grupa przetestowała swój system, aby zobaczyć, ile danych R2D2 może przesłać z przekaźnika do stacji bazowej w porównaniu z innymi nowymi systemami. Naukowcy zrobili to, ustawiając cztery stacje bazowe Wi-Fi (przy użyciu sterowników urządzeń Linux) na parkingu i wzdłuż ulicy. Dla porównania przetestowali również system o nazwie Mobisteer, który wykorzystuje kierunkowość do skupiania wiązki anteny, oraz ViFi firmy Microsoft, który wykorzystuje różnorodność do transmisji do kilku anten jednocześnie. Naukowcy odkryli, że w ciągu około 200 sekund R2D2 przesłał 216 megabajtów danych, poruszając się z prędkością od 15 do 20 mil na godzinę. To około 150 procent więcej niż Mobisteer i około 40 procent więcej niż ViFi.

Obecnie większość systemów wykorzystuje stacje komórkowe w celu uzyskania dostępu do Internetu w pojazdach. Zanim R2D2 i inne systemy oparte na Wi-Fi będą naprawdę przydatne, miasta i drogi będą również potrzebowały więcej infrastruktury Wi-Fi.

Hannes Hartenstein , profesor na Uniwersytecie w Karlsruhe w Niemczech, który wykazał, że różnorodność poprawiła komunikację między pojazdami, twierdzi, że wyniki R2D2 wyglądają na wiarygodne. Dodaje, że następnym krokiem byłoby sprawdzenie, jak to działa w przypadku pobierania danych.

ukryć