211service.com
Hurtigere internet på vejen
Forskere ved Rutgers University Winlab og NEC Laboratories har udviklet et system, der forbedrer internetadgang på vejen. Systemet, kaldet R2D2, bruger specielle antenner og ny software til at lade brugere uploade store bidder af information - som en video eller et billede - over Wi-Fi betydeligt hurtigere end andre systemer designet til brug i køretøjer.
Strål mig op : R2D2-relæenheden kan opretholde en hurtig, pålidelig internetforbindelse til en trådløs enhed, såsom en mobiltelefon eller bærbar computer, i et køretøj i bevægelse.
I øjeblikket sender en mobiltelefon eller computer, der får adgang til internettet fra et køretøj i bevægelse, til enkelte basestationer, selvom køretøjet kan bevæge sig hurtigt ind og uden for rækkevidde. Dette kan gøre internetforbindelser plettet, som enhver, der forsøger at få adgang til Wi-Fi på en bus, ved.
Rutgers-forskerne forbedrede sådanne forbindelser ved at kombinere to eksisterende teknikker: retningsbestemthed og mangfoldighed. Retningsbestemthed involverer at fokusere al radioenergien fra en antenne i en bestemt retning. Dette øger den gennemsnitlige signalkvalitet, men kan også få brugeren til pludselig at miste sin internetforbindelse, når basetårnet er uden for rækkevidde. Den anden metode, diversitet, spreder antennens signal ligeligt i alle retninger for at omfatte så mange basetårne som muligt. Dette minimerer signaltab og udsving, men svækker signalet. Mens de fleste systemer bruger en af disse metoder, udnytter R2D2 begge.
Der er et iboende paradoks i at bruge mangfoldighed og retningsbestemthed, siger Ratul Mahajan , en Microsoft-forsker, der hjalp med at udvikle et Wi-Fi-system til køretøjer (kaldet ViFi), der kun bruger diversitet. R2D2 viser, at det er bedre at fokusere på mellemvejen mellem [disse to teknikker]. De gjorde et godt stykke arbejde med at vise, at dette er en måde at gøre det på, som er praktisk og giver betydelige gevinster.
Kishore Ramachandran , en forsker ved NEC Labs og hovedforfatter af R2D2-værket, vil præsentere det på 2009 Mobile Systems, Applications and Services Conference i juni. Man skal ramme det søde punkt imellem disse to yderpunkter, siger han. R2D2 beregner denne balance mellem diversitet og retningsbestemthed, koordinerer mellem flere basestationer og vedligeholder en optimerende database – som alt sammen fremskynder dataoverførsler.
Det gode ved den foreslåede ordning er, at den fungerer godt med eksisterende Wi-Fi- og køretøjsradiostandarder, siger Dipankar Raychaudhuri , en forsker ved Rutgers, der ikke var involveret i arbejdet. TR10-modtageren tilføjer, at R2D2 potentielt kan være virkelig nyttig til nye tjenester, der involverer biler på motorveje.
Når en bruger for eksempel vil uploade en video til YouTube, overføres information fra telefonen eller laptoppen til R2D2’s antenne, som sidder oven på et køretøj. R2D2 videresender denne information til en gruppe af Wi-Fi-basestationer gennem den hurtigste trådløse vej. Systemet finder også ud af, hvor meget dets antennestråle skal udvides eller indsnævres - det kan fordreje signalet til flere lober, hvis det er nødvendigt - for at nå de nødvendige basestationer. For at bevare sin høje signalkvalitet skifter R2D2 konstant basestationer, når køretøjet bevæger sig uden for rækkevidde.
Strålemønstre : B1 viser en retningsstråle, hvor al energi er fokuseret mod én antenne for et hurtigt signal. B2 viser en omnidirektionel stråle, der omfatter mange stationer for at undgå tabte forbindelser. B3 viser R2D2s metode til at kombinere de to teknikker for at få det bedste signal.
Yderligere R2D2-software på basestationerne koordinerer mellem udvalgte stationer. R2D2 udpeger en station som ankeret, som dirigerer informationen til og fra internettet. Basestationen, der får den fulde informationspakke, sender den først til ankeret.
Forskerne skabte også et softwareprogram, der bygger en database ud af de bedste stier til brug ved forskellige segmenter langs en vej, baseret på tidligere brug. Denne database, kaldet Beam Manager, opdeler en vej i segmenter og tildeler basestationsgrupper til brugere afhængigt af deres placering.
Gruppen testede sit system for at se, hvor meget data R2D2 kunne overføre fra et relæ til en basestation sammenlignet med andre nye systemer. Forskerne gjorde dette ved at opsætte fire Wi-Fi-basestationer (ved hjælp af Linux-enhedsdrivere) på en parkeringsplads og langs en gade. For at sammenligne testede de også et system kaldet Mobisteer, som bruger retningsbestemthed til at fokusere antennens stråle, og Microsofts ViFi, som bruger diversitet til at sende til flere antenner på én gang. Forskerne fandt ud af, at R2D2 på omkring 200 sekunder uploadede 216 megabyte data, mens de bevægede sig med 15 til 20 miles i timen. Det er omkring 150 procent mere end Mobisteer og omkring 40 procent mere end ViFi.
I øjeblikket bruger de fleste systemer mobilstationer til at få adgang til internettet i køretøjer. Før R2D2 og andre Wi-Fi-baserede systemer virkelig kan være nyttige, vil byer og veje også have brug for mere Wi-Fi-infrastruktur.
Hannes Hartenstein , en professor ved universitetet i Karlsruhe i Tyskland, som har vist, at mangfoldighed forbedrede kommunikationen mellem køretøjer, siger, at R2D2-resultaterne ser gyldige ud. Han tilføjer, at det næste skridt ville være at se, hvordan dette fungerer for at downloade data.