211service.com
Sneller internet onderweg
Onderzoekers van de Rutgers University Winlab en NEC Laboratoria hebben een systeem ontwikkeld dat de internettoegang op de weg verbetert. Het systeem, genaamd R2D2, maakt gebruik van speciale antennes en nieuwe software waarmee gebruikers grote hoeveelheden informatie, zoals een video of een foto, aanzienlijk sneller via wifi kunnen uploaden dan andere systemen die zijn ontworpen voor gebruik in voertuigen.
Straal mij omhoog : Het R2D2-relaisapparaat kan een snelle, betrouwbare internetverbinding onderhouden met een draadloos apparaat, zoals een mobiele telefoon of laptop, in een rijdend voertuig.
Momenteel zendt een mobiele telefoon of computer die toegang heeft tot internet vanuit een rijdend voertuig, naar enkele basisstations, ook al kan het voertuig snel binnen en buiten bereik rijden. Hierdoor kunnen internetverbindingen vlekkerig worden, zoals iedereen die in een bus probeert toegang te krijgen tot wifi weet.
De Rutgers-onderzoekers verbeterden dergelijke verbindingen door twee bestaande technieken te combineren: directionaliteit en diversiteit. Directionaliteit houdt in dat alle radio-energie van een antenne in een bepaalde richting wordt gefocust. Dit verhoogt de gemiddelde signaalkwaliteit, maar kan er ook voor zorgen dat de gebruiker plotseling haar internetverbinding verliest wanneer de basistoren buiten bereik is. De andere methode, diversiteit, spreidt het signaal van de antenne gelijkmatig in alle richtingen om zoveel mogelijk basistorens te omvatten. Dit minimaliseert signaalverlies en fluctuaties, maar verzwakt het signaal. Hoewel de meeste systemen een van deze methoden gebruiken, profiteert R2D2 van beide.
Er is een inherente paradox in het gebruik van diversiteit en gerichtheid, zegt Ratul Mahajan , een Microsoft-onderzoeker die heeft geholpen bij het ontwikkelen van een Wi-Fi-systeem voor voertuigen (ViFi genaamd) dat alleen diversiteit gebruikt. R2D2 laat zien dat het beter is om je te concentreren op het middenpad tussen [deze twee technieken]. Ze hebben goed laten zien dat dit een manier is om het te doen die praktisch is en aanzienlijke voordelen oplevert.
Kishore Ramachandran , een onderzoeker bij NEC Labs en hoofdauteur van het R2D2-werk, zal het presenteren op de 2009 Conferentie over mobiele systemen, toepassingen en diensten in juni. Je moet de goede plek tussen deze twee uitersten vinden, zegt hij. R2D2 berekent deze balans tussen diversiteit en directionaliteit, coördineert tussen meerdere basisstations en onderhoudt een optimaliserende database, die allemaal de gegevensoverdracht versnellen.
Het leuke van het voorgestelde schema is dat het goed werkt met bestaande Wi-Fi- en autoradiostandaarden, zegt Dipankar Raychaudhuri , een onderzoeker bij Rutgers die niet bij het werk betrokken was. De ontvanger van TR10 voegt eraan toe dat R2D2 mogelijk erg nuttig kan zijn voor opkomende diensten waarbij auto's op snelwegen betrokken zijn.
Wanneer een gebruiker bijvoorbeeld een video naar YouTube wil uploaden, wordt informatie van de telefoon of laptop verzonden naar de antenne van R2D2, die bovenop een voertuig zit. R2D2 geeft die informatie door aan een groep wifi-basisstations via het snelste draadloze pad. Het systeem berekent ook hoeveel de antennebundel moet worden verbreed of verkleind - het kan het signaal indien nodig in meerdere lobben vervormen - om de benodigde basisstations te bereiken. Om de hoge signaalkwaliteit te behouden, schakelt R2D2 voortdurend van basisstation als het voertuig buiten bereik komt.
Straalpatronen : B1 toont een gerichte bundel, waarin alle energie wordt gericht op één antenne voor een snel signaal. B2 toont een omnidirectionele bundel die veel stations omvat om verbroken verbindingen te voorkomen. B3 toont de methode van R2D2 om de twee technieken te combineren om het beste signaal te krijgen.
Aanvullende R2D2-software op de basisstations coördineert tussen geselecteerde stations. R2D2 wijst één station aan als het anker, dat de informatie van en naar het internet leidt. Het basisstation dat het volledige informatiepakket als eerste ontvangt, stuurt het naar het anker.
De onderzoekers creëerden ook een softwareprogramma dat een database bouwt van de beste paden voor gebruik op verschillende segmenten langs een weg, gebaseerd op gebruik in het verleden. Deze database, de Beam Manager genaamd, verdeelt een weg in segmenten en wijst basisstationgroepen toe aan gebruikers, afhankelijk van hun locatie.
De groep testte zijn systeem om te zien hoeveel gegevens R2D2 kon overbrengen van een relais naar een basisstation, in vergelijking met andere nieuwe systemen. Dat deden de onderzoekers door op een parkeerplaats en langs een straat vier wifi-basisstations op te zetten (met behulp van Linux device drivers). Ter vergelijking testten ze ook een systeem genaamd Mobisteer, dat directionaliteit gebruikt om de straal van de antenne te focussen, en Microsoft's ViFi, dat diversiteit gebruikt om naar meerdere antennes tegelijk te zenden. De onderzoekers ontdekten dat R2D2 in ongeveer 200 seconden 216 megabyte aan gegevens uploadde terwijl hij zich voortbewoog met 15 tot 20 mijl per uur. Dat is ongeveer 150 procent meer dan Mobisteer en ongeveer 40 procent meer dan ViFi.
Momenteel gebruiken de meeste systemen mobiele stations voor toegang tot internet in voertuigen. Voordat R2D2 en andere op wifi gebaseerde systemen echt nuttig kunnen zijn, hebben steden en wegen ook meer wifi-infrastructuur nodig.
Hannes Hartenstein , een professor aan de Universiteit van Karlsruhe, in Duitsland, die heeft aangetoond dat diversiteit de communicatie tussen voertuigen heeft verbeterd, zegt dat de R2D2-resultaten er valide uitzien. Hij voegt eraan toe dat de volgende stap zou zijn om te zien hoe dit werkt voor het downloaden van gegevens.