Extreme-Netværk, og jeg vil gerne ønske en glædelig 106. fødselsdag berømte teknologi-pioner og skuespillerinde Hedy Lamarr. Hvis det ikke havde været for Hedy Lamarr, ville vi sandsynligvis ikke bruge Wi-Fi, Bluetooth og andre RF-teknologier, som vi tager for givet i vores hverdag. Hedy Lamar blev født den 9. November 1914 i .ien. Hun var en berømt skuespillerinde, der medvirkede i mange østrigske, tyske og tjekkiske film, før hun flygtede fra Europa i 1937 og immigrerede til USA. Hendes succesrige filmkarriere fortsatte i Holly .ood.,
Du kan sige, “alvorligt opfandt en Holly ?ood-skuespillerinde Wi-Fi?”Svaret ville være, at Hedy Lamar var så meget mere end en skuespillerinde, hun var opfinder og teknologiinnovator.
Figur 1 – Teknologi Pioneer – Hedy Lamarr
Frequency-hopping spread spectrum (FHSS) radio-teknologi, der oprindeligt er patenteret på August 11, 1942, af skuespiller Hedy Kiesler Markey (Hedy Lamarr) og komponist George Antheil., Det var oprindeligt designet til at være et radiostyringssystem for torpedoer, et formål, som det aldrig blev brugt til. Ideen om spredt spektrum var forud for sin tid. Under Anden Verdenskrig lærte Lamarr, at RF-kontrollerede torpedoer fra United Sates Navy, let kunne blive fastklemt af fjenden og drejede off-course. Dette gjorde det vanskeligere at synke fjendens skibe. Så Hedy Lamarr kom glimrende på ideen om et frekvenshoppende RF-styringssystem, der ville være meget svært at fastklemme., Sammen med George Antheil skabte de en RF-senderenhed, der emulerede spiller-klaverfunktioner… og frekvenshopping blev født. De indgav et patent i 1942, men den amerikanske regering klassificerede straks teknologien. FHSS blev ikke brugt i tide til Anden Verdenskrig.,
Figur 2 – US Patent for Frequency-Hopping
Det var først i 1957, at yderligere udvikling på spread spectrum opstod, og i 1962 frequency-hopping (FHSS) blev brugt for første gang mellem den AMERIKANSKE skibe i blokaden af Cuba under cubakrisen. FHSS blev afklassificeret i 1970 ‘ erne.desværre hverken opfinder gjort nogen penge fra deres patent, fordi det udløb, før teknologien blev udviklet.
Så hvad har dette at gøre med Wi-Fi?, Hvad du måske ikke ved, er, at størstedelen af de tidlige frequencyi-Fi-implementeringer brugte frekvenshopping-teknologi. Fre .uency-hopping spread spectrum (FHSS) var en af de originale teknologier defineret til RF-kommunikation ved hjælp af 2.4 GH.ISM-båndet til ældre Radiosi-Fi-radioer. Størstedelen af ældre frekvenshoppende Wi-Fi-radioer blev fremstillet mellem 1997 og 1999.,
generelt er den måde, FHSS fungerer på, at den transmitterer data ved hjælp af et lille frekvensbærerum, derefter humle til et andet lille frekvensbærerum og transmitterer data, derefter til en anden frekvens og så videre, som illustreret i figur 3. Mere specifikt overfører FHSS data ved at bruge en bestemt frekvens i en bestemt periode, kendt som opholdstiden. Når opholdstiden udløber, skifter systemet til en anden frekvens og begynder at transmittere på denne frekvens i varigheden af opholdstiden., Hver gang opholdstiden er nået, ændres systemet til en anden frekvens og fortsætter med at transmittere.
Figur 3 – Frequency-Hopping
FHSS radioer bruge en foruddefineret hopping sekvens (også kaldet en hopping mønster eller hoppe sæt), som består af en række små bærefrekvenser, eller humle. I stedet for at sende på et sæt kanal eller finite frekvens plads, en FHSS radio transmitterer på en sekvens af underkanaler kaldet humle. Hver gang hop sekvens er afsluttet, det gentages., Figur 3 viser en make-tro hopping sekvens, der består af fem humle.
den oprindelige IEEE 802.11 standard mandat, at hver hop være 1 MH.i størrelse. Disse individuelle humle blev derefter arrangeret i foruddefinerede sekvenser. I Nordamerika og det meste af Europa indeholdt hoppesekvenserne mindst 75 humle, men ikke mere end 79 humle. Andre lande havde forskellige behov; for eksempel brugte Frankrig 35 humle, mens Spanien og Japan brugte 23 humle i en sekvens., For at vellykkede transmissioner kan ske, skal alle FHSS-sendere og modtagere synkroniseres på samme carrier hop på samme tid. Hopping-sekvenser, der kunne konfigureres på et FHSS-adgangspunkt, og hopping-sekvensoplysningerne blev leveret til klientstationer via en 802.11 beacon-styringsramme.
opholdstid er en defineret tid, som FHSS-systemet transmitterer på en bestemt frekvens, før det skifter til den næste frekvens i hop-Sættet. Det lokale tilsynsorgan begrænser typisk mængden af opholdstid., FCC specificerede for eksempel en maksimal opholdstid på 400 millisekunder (ms) pr. Typiske opholdstider er omkring 100 ms til 200 ms. den oprindelige IEEE 802.11-standard specificerede, at en hoppesekvens består af mindst 75 frekvenser, 1 MH.bred. Da standarden specificerede en maksimal båndbredde på 79 MH., ville det maksimale antal humle, der var muligt for et humlesæt, være 79. Med en FHSS hop sekvens bestående af 75 humle og en opholdstid på 400 ms, ville det tage omkring 30 sekunder at fuldføre hop sekvens., Når hopsekvensen er færdig, gentages den. Fordi transmissionsi-Fi FHSS-transmissioner hopper inden for et frekvensområde på 79 MH., ville et
smalbåndssignal eller støj kun forstyrre et lille frekvensområde og ville kun producere en minimal mængde gennemløbstab. Reduktion af opholdstiden kan yderligere reducere effekten af interferens. Omvendt, fordi radioen sender data i opholdstiden, jo længere opholdstiden er, desto større er gennemstrømningen.,
Hop tid er ikke en bestemt tidsperiode, men snarere en måling af hvor lang tid det tager for senderen at skifte fra en frekvens til en anden. Hop tid er typisk et forholdsvis lille antal, ofte omkring 200 til 300 mikrosekunder (µs). Med typiske opholdstider på 100 til 200 millisekunder (ms) er hoptider på 200 til 300 µs ubetydelige. Ubetydelig eller ej, hop-tiden er i det væsentlige spildt tid eller overhead og er den samme uanset opholdstiden., Jo længere opholdstiden er, desto sjældnere er senderen nødt til at spilde tid på at hoppe til en anden frekvens, hvilket resulterer i større gennemstrømning. Hvis opholdstiden er kortere, skal senderen hoppe oftere, hvilket reducerer gennemstrømningen.
vi bruger ikke længere frekvenshopping til Wi-Fi, og vi er gået videre til andre RF-teknologier såsom ortogonal fre .uency-division multiple access (OFDMA). Vi bruger dog frekvenshopping til vores Bluetooth-enheder og andre radiosendere. Det er overflødigt at sige, havde det ikke været for Hedy Lamarr, har vi måske ikke Wi-Fi eller Bluetooth!,
Hvis du gerne vil lære mere om den interessante historie med frekvenshopping, skal du søge på internettet efter Lamarr og Antheil. Endnu bedre, Jeg kan varmt anbefale, at du tager dig tid til at se en fremragende filmdokumentar “Bombshell – the Hedy Lamarr Story”. Dette er en stor dokumentar om Hedy Lamarrs fascinerende liv.
