Extreme Networks and I would like to wish a happy 106th birthday to famous technology pioneer and actress Hedy Lamarr. Se não fosse por Hedy Lamarr, provavelmente não estaríamos usando Wi-Fi, Bluetooth e outras tecnologias RF que tomamos como garantidas em nossa vida cotidiana. Hedy Lamar nasceu em 9 de novembro de 1914 em Viena. Ela foi uma atriz famosa que estrelou em muitos filmes austríacos, alemães e checos antes de fugir da Europa em 1937 e imigrou para os Estados Unidos. Sua carreira cinematográfica de sucesso continuou em Hollywood.,”a sério, uma actriz de Hollywood inventou o Wi-Fi? A resposta seria que Hedy Lamar era muito mais do que uma atriz, ela era uma inventora e inovadora de tecnologia.
Figura 1 – Tecnologia Pioneira – Hedy Lamarr
Frequency hopping spread spectrum (FHSS) a tecnologia de rádio foi originalmente patenteado em 11 de agosto de 1942, pela atriz Hedy Kiesler Markey (Hedy Lamarr) e compositor George Antheil., Ele foi originalmente projetado para ser um sistema de orientação de rádio para torpedos, um propósito para o qual ele nunca foi usado. A ideia de espetro espalhado estava à frente de seu tempo. Durante a Segunda Guerra Mundial, Lamarr soube que os torpedos controlados pela RF da Marinha dos Estados Unidos, poderiam ser facilmente esmagados pelo inimigo e desviados da rota. Isto tornou mais difícil afundar os navios inimigos. Então, Hedy Lamarr brilhantemente surgiu com a ideia de um sistema de orientação RF que seria muito difícil de bloquear., Juntamente com o George Antheil, criaram um transmissor RF que emulava as capacidades de tocar piano… e o salto de frequência nasceu. Eles apresentaram uma patente em 1942, no entanto, o governo dos EUA imediatamente classificou a tecnologia. FHSS não foi usado a tempo para a Segunda Guerra Mundial.,
Figure 2 – US Patent for Frequency-Hopping
não foi até 1957 que ocorreu um maior desenvolvimento do espectro de propagação, e em 1962 o frequency-hopping (FHSS) foi usado pela primeira vez entre os navios dos EUA no bloqueio de Cuba durante a crise dos mísseis cubanos. O FHSS foi desclassificado na década de 1970. infelizmente, nenhum inventor fez qualquer dinheiro de sua patente porque expirou antes que a tecnologia fosse desenvolvida.o que isso tem a ver com Wi-Fi?, O que você pode não saber é que a maioria das implementações Wi-Fi iniciais usaram tecnologia de salto de frequência. O espectro de propagação de freqüências (FHSS) foi uma das tecnologias originais definidas para as comunicações RF usando a faixa ISM de 2,4 GHz para rádios Wi-Fi legados. A maioria dos rádios Wi-Fi legacy-hopping foram fabricados entre 1997 e 1999.,em geral, a forma como o FHSS funciona é a transmissão de dados utilizando um pequeno espaço de suporte de frequência, depois salta para outro pequeno espaço de suporte de frequência e transmite dados, em seguida, para outra frequência, e assim por diante, como ilustrado na Figura 3. Mais especificamente, o FHSS transmite dados usando uma frequência específica para um período de tempo definido, conhecido como tempo de permanência. Quando o tempo de permanência expira, o sistema muda para outra frequência e começa a transmitir nessa frequência durante o tempo de permanência., Cada vez que o tempo de permanência é alcançado, o sistema muda para outra frequência e continua a transmitir.
Figura 3 – Salto de Frequência (
FHSS rádios usar um predefinidos hopping sequence (também chamado de um padrão de salto ou salto definir) composto de uma série de pequenas freqüências portadoras, ou lúpulo. Em vez de transmitir em um canal ou espaço de frequência finito, um rádio FHSS transmite em uma sequência de subcanais chamados hops. Cada vez que a sequência de hop é concluída, ela é repetida., A figura 3 mostra uma sequência de salto em Faz-de-conta que consiste em cinco saltos.
a norma original IEEE 802.11 determinou que cada hop tenha 1 MHz de tamanho. Estes lúpulo individuais foram então dispostos em sequências predefinidas. Na América do Norte e na maior parte da Europa, as sequências de salto continham pelo menos 75 lúpulo, mas não mais de 79 lúpulo. Outros países tinham necessidades diferentes; por exemplo, a França utilizou 35 lúpulo, enquanto a Espanha e o Japão utilizaram 23 lúpulo numa sequência., Para que as transmissões de sucesso ocorram, todos os transmissores e receptores FHSS devem ser sincronizados no mesmo salto transportador ao mesmo tempo. Sequências de salto que poderiam ser configuradas em um ponto de acesso FHSS, e a informação de seqüência de salto foi entregue às estações clientes através de um quadro de gerenciamento de beacon 802.11.
tempo de permanência é uma quantidade definida de tempo que o sistema FHSS transmite numa frequência específica antes de mudar para a frequência seguinte no conjunto de hop. A Entidade Reguladora local limita normalmente a quantidade de tempo de permanência., Por exemplo, o FCC especificou um tempo máximo de permanência de 400 milisegundos (ms) por frequência portadora durante qualquer período de 30 segundos. Os tempos de permanência típicos são de cerca de 100 ms a 200 ms. a norma original IEEE 802.11 especificou que uma sequência de salto consiste em pelo menos 75 frequências, de 1 MHz de largura. Uma vez que a norma especificava uma largura de banda máxima de 79 MHz, o número máximo de lúpulo possível para um conjunto de lúpulo seria de 79. Com uma sequência de hop FHSS composta de 75 lúpulo e um tempo de permanência de 400 ms, levaria cerca de 30 segundos para completar a sequência de hop., Após a sequência de hop estar completa, ela é repetida. Uma vez que as transmissões Wi-Fi FHSS saltam dentro de uma gama de frequências de 79 MHz, um sinal de banda estreita ou ruído em banda estreita perturbaria apenas uma pequena gama de frequências e produziria apenas uma quantidade mínima de perda de rendimento. Diminuir o tempo de permanência pode reduzir ainda mais o efeito da interferência. Por outro lado, porque o rádio está transmitindo dados durante o tempo de permanência, quanto maior o tempo de permanência, maior o rendimento.,
Hop tempo não é um período de tempo especificado, mas sim uma medição da quantidade de tempo que leva para o transmissor mudar de uma frequência para outra. O tempo de Hop é tipicamente um número bastante pequeno, muitas vezes cerca de 200 a 300 microssegundos (µs). Com tempos de permanência típicos de 100 a 200 milisegundos( ms), os tempos de lúpulo de 200 a 300 µs são insignificantes. Insignificante ou não, o tempo de hop é essencialmente tempo perdido, ou overhead, e é o mesmo independentemente do tempo de permanência., Quanto maior o tempo de permanência, menos frequentemente o transmissor tem que perder tempo saltando para outra frequência, resultando em maior débito. Se o tempo de permanência for mais curto, o transmissor tem que saltar mais frequentemente, diminuindo assim o débito.
Nós já não usamos hopping de frequência para Wi-Fi, e nós seguimos para outras tecnologias de RF, tais como acesso múltiplo de divisão de frequência ortogonal (OFDMA). No entanto, usamos frequências para os nossos dispositivos Bluetooth e outros transmissores de rádio. Escusado será dizer que, se não fosse por Hedy Lamarr, talvez não tivéssemos Wi-Fi ou Bluetooth!,
If you would like to learn more about the interesting history of frequency-hopping, search the Internet for Lamarr and Antheil. Melhor ainda, eu recomendo que você tome o tempo para assistir um documentário de destaque “Bombshell – The Hedy Lamarr Story”. Este é um grande documentário sobre a vida fascinante de Hedy Lamarr.
