Extreme Networks e vorrei augurare un felice 106 ° compleanno al famoso pioniere della tecnologia e attrice Hedy Lamarr. Se non fosse stato per Hedy Lamarr, probabilmente non saremmo utilizzando Wi-Fi, Bluetooth, e altre tecnologie RF che diamo per scontato nella nostra vita di tutti i giorni. Hedy Lamar è nata il 9 novembre 1914 a Vienna. Era una famosa attrice che ha recitato in molti film austriaci, tedeschi e cechi prima di fuggire dall’Europa nel 1937 ed emigrare negli Stati Uniti. La sua carriera cinematografica di successo è continuata a Hollywood.,
Si potrebbe dire, ” Sul serio, un’attrice di Hollywood ha inventato il Wi-Fi?”La risposta sarebbe che Hedy Lamar era molto più di un’attrice, era un’inventrice e innovatrice della tecnologia.
Figura 1 – la Tecnologia Pioneer – Hedy Lamarr
Frequency-hopping spread spectrum (FHSS) radio tecnologia è stata brevettata l ‘ 11 agosto 1942, dall’attrice Hedy Kiesler Markey (Hedy Lamarr) e compositore George Antheil., È stato originariamente progettato per essere un sistema di guida radio per siluri, uno scopo per il quale non è mai stato utilizzato. L’idea di spread spectrum era in anticipo sui tempi. Durante la seconda guerra mondiale, Lamarr apprese che i siluri controllati da RF della United Sates Navy, potevano essere facilmente bloccati dal nemico e virati fuori rotta. Ciò ha reso più difficile affondare le navi nemiche. Quindi, Hedy Lamarr ha brillantemente avuto l’idea di un sistema di guida RF a salto di frequenza che sarebbe stato molto difficile da inceppare., Insieme a George Antheil, hanno creato un dispositivo trasmettitore RF che emulava le capacità del lettore-pianoforte was e il salto di frequenza è nato. Hanno depositato un brevetto nel 1942, tuttavia, il governo degli Stati Uniti immediatamente classificato la tecnologia. FHSS non è stato utilizzato in tempo per la seconda guerra mondiale.,
Figura 2 – Brevetto statunitense per Frequency-Hopping
Non fu fino al 1957 che si verificò un ulteriore sviluppo sullo spread spectrum, e nel 1962 il frequency-hopping (FHSS) fu usato per la prima volta tra le navi statunitensi al blocco di Cuba durante la crisi missilistica cubana. FHSS è stato declassificato nel 1970. Purtroppo, né inventore ha fatto i soldi dal loro brevetto perché è scaduto prima che la tecnologia è stata sviluppata.
Quindi, che cosa ha a che fare con il Wi-Fi?, Quello che potresti non sapere è che la maggior parte delle prime implementazioni Wi-Fi utilizzava la tecnologia frequency-hopping. Frequency-hopping spread spectrum (FHSS) era una delle tecnologie originali definite per le comunicazioni RF utilizzando la banda ISM a 2,4 GHz per le radio Wi-Fi legacy. La maggior parte delle radio Wi-Fi a salto di frequenza legacy sono state prodotte tra il 1997 e il 1999.,
Generalmente, il modo in cui funziona FHSS è che trasmette i dati utilizzando un piccolo spazio portante di frequenza, quindi salta ad un altro spazio portante di piccola frequenza e trasmette i dati, quindi ad un’altra frequenza, e così via, come illustrato in Figura 3. Più specificamente, FHSS trasmette i dati utilizzando una frequenza specifica per un determinato periodo di tempo, noto come tempo di permanenza. Quando il tempo di permanenza scade, il sistema passa a un’altra frequenza e inizia a trasmettere su quella frequenza per la durata del tempo di permanenza., Ogni volta che viene raggiunto il tempo di permanenza, il sistema passa a un’altra frequenza e continua a trasmettere.
Figura 3 – Frequency-Hopping
Le radio FHSS utilizzano una sequenza di hopping predefinita (chiamata anche hopping pattern o hopping set) comprendente una serie di piccole frequenze portanti, o hop. Invece di trasmettere su un canale impostato o su uno spazio di frequenza finito, una radio FHSS trasmette su una sequenza di sottocanali chiamati luppolo. Ogni volta che la sequenza hop viene completata, viene ripetuta., Figura 3 mostra una sequenza hopping finta che consiste di cinque luppolo.
Lo standard IEEE 802.11 originale imponeva che ogni hop fosse di 1 MHz. Questi singoli luppoli sono stati poi disposti in sequenze predefinite. In Nord America e nella maggior parte dell’Europa, le sequenze di luppolo contenevano almeno 75 luppoli ma non più di 79 luppoli. Altri paesi avevano requisiti diversi; ad esempio, la Francia utilizzava 35 luppoli, mentre la Spagna e il Giappone utilizzavano 23 luppoli in una sequenza., Affinché si verifichino trasmissioni di successo, tutti i trasmettitori e i ricevitori FHSS devono essere sincronizzati sullo stesso hop portante allo stesso tempo. Sequenze di hopping configurabili su un punto di accesso FHSS e le informazioni sulla sequenza di hopping sono state consegnate alle stazioni client tramite un frame di gestione beacon 802.11.
Il tempo di permanenza è una quantità definita di tempo che il sistema FHSS trasmette su una frequenza specifica prima di passare alla frequenza successiva nel set hop. L’organismo di regolamentazione locale limita in genere la quantità di tempo di permanenza., Ad esempio, la FCC ha specificato un tempo di permanenza massimo di 400 millisecondi (ms) per frequenza portante durante un periodo di tempo di 30 secondi. I tempi di permanenza tipici sono di circa 100 ms a 200 ms. Lo standard originale IEEE 802.11 ha specificato che una sequenza di salti consiste di almeno 75 frequenze, 1 MHz di larghezza. Poiché lo standard ha specificato una larghezza di banda massima di 79 MHz, il numero massimo di hop possibile per un set di hop sarebbe 79. Con una sequenza di luppolo FHSS composta da 75 luppoli e un tempo di sosta di 400 ms, ci vorrebbero circa 30 secondi per completare la sequenza di luppolo., Dopo che la sequenza di hop è completa, viene ripetuta. Poiché le trasmissioni Wi-Fi FHSS saltano all’interno di una gamma di frequenze di 79 MHz, un segnale o rumore a banda stretta
interromperebbe solo una piccola gamma di frequenze e produrrebbe solo una minima quantità di perdita di throughput. Diminuendo il tempo di permanenza può ridurre ulteriormente l’effetto delle interferenze. Al contrario, poiché la radio sta trasmettendo dati durante il tempo di permanenza, più lungo è il tempo di permanenza, maggiore è il throughput.,
Il tempo di hop non è un periodo di tempo specificato, ma piuttosto una misura della quantità di tempo necessario al trasmettitore per passare da una frequenza all’altra. Il tempo di hop è in genere un numero abbastanza piccolo, spesso da 200 a 300 microsecondi (µs). Con tempi di permanenza tipici da 100 a 200 millisecondi (ms), i tempi di hop da 200 a 300 µs sono insignificanti. Insignificante o no, il tempo di hop è essenzialmente tempo sprecato, o sovraccarico, ed è lo stesso indipendentemente dal tempo di permanenza., Più lungo è il tempo di permanenza, meno spesso il trasmettitore deve perdere tempo saltando ad un’altra frequenza, con conseguente maggiore throughput. Se il tempo di permanenza è più breve, il trasmettitore deve saltare più frequentemente, diminuendo così il throughput.
Non usiamo più frequency hopping per il Wi-Fi e siamo passati ad altre tecnologie RF come ortogonal frequency-division multiple access (OFDMA). Tuttavia, usiamo frequency-hopping per i nostri dispositivi Bluetooth e altri trasmettitori radio. Inutile, dire, se non fosse stato per Hedy Lamarr, potremmo non avere Wi-Fi o Bluetooth!,
Se vuoi saperne di più sull’interessante storia del salto di frequenza, cerca su Internet Lamarr e Antheil. Ancora meglio, consiglio vivamente di prendere il tempo per guardare un eccezionale documentario cinematografico “Bombshell – la storia di Hedy Lamarr”. Questo è un grande documentario sull’affascinante vita di Hedy Lamarr.
