Wi-Fi с «дальнобойностью» 100 км

Сообщение:#1 5611 » Пн 02 апр, 2007 17:21 »

Этим летом компания Intel планирует провести испытания нового оборудования и ПО, позволяющих передачу данных по Wi-Fi на расстояния порядка 100 км. Проект является частью программы Intel по продвижению высоких технологий в развивающихся странах, над ним совместно работают учёные из Нижегородского государственного университета и исследовательского центра Intel в Беркли.

Основной целью проекта является создание аппаратно-программного комплекса для связи удалённых деревень с центрами в странах, где уровень развития наземных коммуникаций оставляет желать лучшего. В данном случае использование существующих средств для создания радиоканалов не подходит по двум причинам. Во-первых, антенны двух точек связи должны быть направлены друг на друга с довольно высокой точностью, а любой серьёзный перепад температур или же порыв ветра может сместить антенну и тем самым нарушить связь. Вряд ли в небольшой деревне в джунглях найдётся специалист, способный восстановить настройки. Во-вторых, цена одной радиобашни для направленного Wi-Fi составит 700-800 долларов, в то время, как для того же WiMax - до 20 тысяч долларов.

Антенна, разработанная Intel совместно с Алексеем Умновым из Нижегородского государственного университета, представляет собой "тарелку" на которой размещена матрица из мини-антенн, а в центре - эмиттер и ресивер. Её главное преимущество - автоматическая подстройка канала связи без необходимости поворота антенны. Кроме того, такая антенна обещает быть недорогой при массовом производстве. Программная часть Wi-Fi для проекта была существенно изменена. Так, некоторые протоколы были попросту искючены. Это коснулось, например, процедуры "рукопожатия" между узлом сети и беспроводным маршрутизатором, а также обнаружения коллизий.

Очевидно, что если проект получит развитие, то "дальнобойный" Wi-Fi будет продвигаться в развивающихся странах рука об руку с WiMax. Например, в Пакистане именно на последнюю технологию делают ставки инвесторы.
http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?08/09/37

Информация была актуальна 1 апреля, а сегодня второе...

5611 писал(а):а в центре - эмиттер и ресивер

А также акцептор, рецептор, интерцептор и вибратор.

Если отбросить журналисткие извраты, то, в принципе идея разумная - изменение диаграммы направленности антенны путем изменения диаграммы облучателя, функции которого выполняет ФАР (фазированная антенная решетка). КИП антенны конечно будет ниже, но проблема юстировки частично будет решена. Технически реализовать несложно. Цена будет разумной.

KrasSerg писал(а):Цена будет разумной

KrasSerg спросите у себя на КРЗ сколько стоит АФАР (возимый вариант). Будете приятно удивлены. :eek:

Недавно считали вариант для высотных зданий (качает их сильно), взять вариант с адаптацией или антенку с ДН пошире. Второй вариант существенно дешевле.

Сообщение:#6 5611 » Вт 03 апр, 2007 09:18 »

!!!
В оригинальной новости "происхождение" антены другое см http://www.engadget.com/2006/08/28/stee ... -cantenna/

Intel developing software hack for long-range WiFiPosted Mar 27th 2007 3:12PM by Darren Murph
The idea of extended range WiFi has been around the block before, but amidst all the talk of mass WiMAX deployments comes a swank new idea to get vanilla WiFi out to more people without breaking any laws or relying on expensive hardware upgrades. Apparently, researchers at Intel have "created a system that lets WiFi signals, which ordinarily carry a few hundred feet, instead travel 100 kilometers, or more than 60 miles." Interestingly enough, the system supposedly relies on "modified software" running on regular WiFi equipment, and wireless access points with the newfangled software can seemingly daisy-chain directional network traffic through "several carefully aligned steerable antennas in order to eventually reach a fiber link connected to the internet." Unfortunately (for us, at least), Intel has emerging markets on the brain rather than rolling this out in the US or UK, as it reckons the "$700 to $800 long range WiFi towers" would do quite well in locales that balk at $15,000 WiMAX towers. So if you're currently stealing some dignitary's WiFi in Uganda in order to read this, fret not, as Intel's looking your way for testing "later this year."
http://www.engadget.com/2007/03/27/inte ... /#comments

124.9 Miles was achieved about two years ago with 802.11b.
http://www.wifiworldrecord.com/

World Record for Wi-Fi Wireless Distance
| News | Having trouble getting your computers to network at a range of 100 feet (30 m)? A few weeks ago, the Defcon WiFi Shootout declared a new world record for Wi-Fi connectivity distance of 125 miles (275 km) using 802.11b and some very large satellite dishes. Now a competing team is claiming to have beaten the record with a 137.2 mile connection using a proprietary protocol. Hey, can we all just concentrate on getting those first 100 feet to work better?
→ What Is the Range of a Typical Wi-Fi LAN?
Thursday August 18, 2005 http://compnetworking.about.com/b/a/196078.htm

Сообщение:#7 5611 » Вт 03 апр, 2007 09:51 »

! НО !

Опубликовано в журнале "Компьютерра" №9 от 12 марта 2002 года
Итак, завершился конкурс проектов по беспроводным технологиям, совместно проведенный журналом «Компьютерра», компанией Intel и Нижегородским государственным университетом (ННГУ). На конкурс поступила 31 заявка, в финал вышло 12 (все они были отмечены почетными дипломами Intel). Заслушав выступления финалистов на прошедшем 20 февраля в ННГУ однодневном семинаре, жюри выбрало пять проектов, руководителям которых были вручены призы (гранты Intel на 2000 долларов). Четыре из этих проектов представлены группами, работающими в Нижнем Новгороде (руководители групп - В. В. Крылов, Нижегородский государственный технический университет (НГТУ); А. А. Горбачев и А. Л. Умнов, Нижегородский научно-исследовательский радиофизический институт (НИРФИ)...

Похожая ситуация с проектом Андрея Горбачева и Алексея Умнова из НИРФИ. Предлагается использование пассивных нелинейных отражателей в качестве ретрансляторов данных в сетях. Это тоже красивая идея, хотя подобным образом уже давно пытались подходить к созданию радиомаркеров, облегчающих поиск товаров на складах, людей и техники в завалах и пр. Но я не уверен, что ее когда-нибудь удастся реализовать как массовую технологию именно для передачи данных - слишком много неопределенности заложено в концепцию системы.

http://www.computerra.ru/offline/2002/434/16590/

Сообщение:#8 5611 » Вт 03 апр, 2007 10:20 »

Не открывается ссылка.
http://old.computerra.ru/online/without ... print.html

Аналогичная ранняя работа.
http://results.metabot.ru/?&go=http://w ... index.html

Альтернативой использованию активных передающих устройств для поддер-жания радиосвязи на небольшие расстояния является применение в качестве источ-ников радиосигналов пассивных рассеивателей, переизлучающих электромагнитные поля, создаваемые внешними источниками. При этом передаваемая информация может записываться в переизлученное поле путем модуляции параметров рассеива-теля. Потенциально, в сравнении с активными устройствами, системы, использую-щие для радиосвязи пассивные рассеиватели, должны потреблять существенно меньшие мощности от источника питания, быть конструктивно проще, иметь меньшие габариты и вес.
Нелинейные рассеиватели (НР) представляют собой объекты, отражающие ра-диоволны. Они обладают свойством переизлучать сигнал, выделяющийся среди фо-новых сигналов, излучаемых “обычными” (линейными) рассеивателями, за счет по-явления в его спектре компонент, отсутствующих в возбуждающем поле [2-4, 6﷓8]. Схема преобразования спектра нелинейным рассеивателем показана на рис.1.
Сигнал от НР (его спектральный состав, уровень и т.д.) определяется как пара-метрами нелинейного элемента, так и характеристиками линейных нагрузок, вклю-ченных в рассеиватель. Возможность управления характеристиками рассеянного сигнала дает возможность использовать НР как своеобразное передающее устрой-ство.
Предлагаемая технология передачи данных базируется на использовании в ка-честве источников радиосигнала нелинейных управляемых рассеивателей, находя-щихся в “подсвечивающем” высокочастотном поле. Поле “подсветки” может быть как монохроматическим, так и иметь сложный спектральный состав. Передача ин-формации осуществляется путем модуляции параметров нелинейного элемента, включенного в рассеиватель. Прием сигнала, несущего информацию, может произ-водиться как по отдельным спектральных каналам (сформированным НР), так и по различным комбинациям этих каналов.
В самом простом варианте рассеиватель, используемый для трансляции сигна-ла, может представлять собой электрический вибратор с включенным в него сосре-доточенным полупроводниковым нелинейным элементом, содержащим p-n переход (диодом или транзистором). Для модуляции параметров элемента (нелинейных ем-кости и проводимости) может быть использовано модулированное световое излуче-ние, распространяющееся от источника до элемента через свободное пространство или по световоду, либо низкочастотное напряжение, непосредственно подводимое к элементу с помощью двухпроводной линии. Поле, питающее рассеиватель, создает-ся во всем пространстве возможного размещения обменивающихся информацией компьютеров локальной сети. Данное поле может формироваться как посредством специального источника, входящего в систему сети, так и сторонними источниками, излучение которых используется на вторичной основе (телевидение, радиовещание, сотовая связь и т.д.). На возможность использования для задач нелинейной локации достаточно “чистых” передатчиков, не входящих в поисковую систему, но создаю-щих в области поиска электромагнитное поле с необходимой напряженностью, ука-зывалось в [3]. Важно отметить, что уровень электромагнитного излучения “под-светки” не должен превышать предельно допустимых значений, установленных для жилых, общественных и производственных помещений [5].
......

изменение диаграммы направленности антенны путем изменения диаграммы облучателя, функции которого выполняет ФАР
Может, Вы имели в виду наоборот?
применение в качестве источ-ников радиосигналов пассивных рассеивателей

Мда....
Поле, питающее рассеиватель

Питает-питает, никак не напитает... Люблю некомпетентных переводчиков, всегда так юморно пишут...

MNOGO

Ну накладные на КРЗ известны, как и все прочее.
Кстати, с чего это они АФУ заниматься взялись? Отродясь у них по АФУ серьезно никто не работал.
Я писал про серийный выпуск, при отлаженном производстве.

Независимый консультант

Я имел в виду, то, что в условном фокусе антенны размещен облучатель.
Дальше вижу 2 варианта:
1. Изменяя характеристики облучения - т.е. электрически изменяя фокусное расстояние облучающей системы на базе ФАР, мы получаем режим работы с недо/переоблучением, соответственно диаграмма либо сужается либо расширяется. КИП при этом падает конечно, Ку тоже соответственно.
2. Электрически изменяя угол облучения (диаграмму ФАР) при стабильном фокусе мы получаем возможность коррекции ошибок наведения. КИП и Ку падают тоже, но антенна электрически наводится на максимум сигнала.

Т.н. пассивный рассеиватель или как угодно его назовем, это еще один из вариантов изменения параметров облучения, тогда ФАР может и не надо, но как рулить "рассеивателем"?

Не стоит забывать, что то, чтол приемлемо на 2,4 ГГц, то на 5/8/12/15 уже можно и не реализовать или дорого получится. :sad:

KrasSerg писал(а):Изменяя характеристики облучения - т.е. электрически изменяя фокусное расстояние облучающей системы на базе ФАР, мы получаем режим работы с недо/переоблучением, соответственно диаграмма либо сужается либо расширяется.

Направление излучения, насколько я понимаю, определяется не облучателем, а отражателем.
Что такое "КИП"?

Рассеиватель... а биения куда девать?

Независимый консультант
КИП - Коэффициент использования поверхности, если мы говорим о параболических антеннах. Находится в пределах 0,5-0,65 для реальных антенн. Китайцы и больше пишут

Все наверно видели т.н. "мультифиды", это когда для приема сигнала со спутников с разных ГСО на одну антенну крепится несколько облучателей (в быту они с LNB совмещены как правило), вот вам простейший вариант реализации этой идеи. Отражатель в данной ситуации неподвижен. Для облучателя размещенного в фазовом центре КИП и Ку максимальны, для остальных занижены и зависят от того, какая часть поверхности зеркала работает на прием сигнала от спутника размещенного в другой точке пространства (орбите). Здесь мы имеем смещение и по азимуту и по углу места причем в очень значительных пределах, десятки градусов, для малых смещений вариант неприемлем, т.к. Облучатели нельзя разместить бесконечно близко. ФАР и ее производные в дланном случае - выход из положения.

Если интересно, могу ссылочку дать.

А вот и она:
http://kunegin.narod.ru/ref/antena/diagramm.htm
Управление диаграммой направленности параболического зеркала.
На след. страницах тоже можно почитать.

В новости сообщается о системе(матрице) антенн т.е. о решетке СМОТРИ СЫЛКУ

Труды Научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2006

В настоящее время используются механически адаптируемые системы, где
управление диаграммой направленности (ДН) используемых антенн производится с
малой точностью. Для повышения точности настройки можно использовать управ-
ление электрическими сигналами, а для установления связи между далеко распо-
ложенными объектами необходим большой коэффициент направленного действия
антенны (gain). Постоянные температурные вариации и другие природные факторы
накладывают ещё одно условие на использование антенной системы - необходимо
непрерывно управлять диаграммой направленности. Можно было бы использовать
фазированные антенные решётки (ФАР) или микроскопические механико-
электрические системы (MEMS), но высокая стоимость этих конструкций не позво-
ляет широко применять их в развивающихся странах.
Технические требования к антенне: частота 2,4 или 5 GHz, КНД = 25дБ, элек-
трическое управление ДН (диапазон 10º-30º) в режиме реального времени, низкая
Необходимо разработать адаптивную антенную систему, обладающую всеми
положительными качествами ФАР (легкое интуитивное управление, высокая на-
правленность) и адаптивных матриц пассивных элементов (дешевизна, легкость
изготовления). В качестве исходной модели взята концепция ФАР отражательного
типа. Взамен дорогостоящих и сложных активных элементов с фазовращателями
или на основе технологии MEMS предложены пассивные рассеиватели, фаза тока
на которых меняется за счёт изменения нагрузки. Питание каждого из пассивных
элементов – «фазовращателей» - осуществляется, как и в выбранной конструкции
ФАР, пространственным методом. Таким образом, единственный активный элемент
облучает пассивные рассеиватели, а фаза наводимого тока изменяется нагрузкой
Для реализации данной системы необходимо создать активный элемент, со
значением параметра S11 (коэффициент отражения) -25dB (КСВ ~1.1) и разработать
пассивный рассеиватель с нагрузкой, обладающей широким диапазоном перестрой-
ки и изменения фазы. Далее нужно заменить активные элементы с фазовращателя-
ми в концепции отража-
тельной ФАР пассивными
рассеивателеми и оптими-
зировать взаимное распо-
ложение пассивных и
активного элементов.
Результаты модели-рования демонстрируют,
что возможно управление главным лепестком диа-
граммы направленности в вертикальной и горизон-
тальной плоскостях плав-но и непрерывно (см.
рис. 2) в диапазоне до

±30 градусов;

http://www.wl.unn.ru/lab/Portals/0/RFC2006/Shuralev.pdf

5611 писал(а):Intel планирует провести испытания нового оборудования и ПО, позволяющих передачу данных по Wi-Fi на расстояния порядка 100 км.

Только это не для России - ЭМС не позволит :rus:

Компания Intel разработала способ передачи стандартного сигнала Wi-Fi на расстояние в 60 миль (около 96 километров). Технология RCP (Rural Connectivity Platform), с помощью которой удалось добиться такого результата, создана для сельской местности и развивающихся или малонаселенных регионов.
Основная сила технологии RCP, как ни странно, заключается в ее программной части. По словам представителя Intel, технология RCP, в отличие от традиционных точек доступа Wi-Fi, которые настроены на сброс пакетов по истечении некоторого времени, использует другие правила, не заставляя точку доступа впадать в оцепенение в ожидании сигнала.

Хотя новая технология способна передавать данные на расстояние до 100 километров, компания Intel считает, что в практических приложениях стоит рассматривать размещение промежуточных точек доступа в радиусе до 50 километров от главного узла. RCP-маршрутизаторы всего лишь транслируют обычное сетевое соединение, не внося каких-либо специальных изменений в принимаемый и передаваемый на следующий узел сигналы.
Ценовой уровень новой технологии тоже отличается своей демократичностью – производитель заявляет об ориентировочной цене в 500 долларов США за один узел. Следовательно, соединение «точка-точка» на расстояние в 50 (а может и 100!) километров обойдется заказчику всего в 1000 с небольшим долларов http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=27643

Оригинал здесь http://www.technologyreview.com/Infotech/20432/?a=f
Чудес не бывает, заявленная скорость 6,5 Мбит/с.

And the data rates are high enough--up to about 6.5 megabits per second--that the connection could be used for video conferencing and telemedicine, he says.

Со слов Jeff Galinovsky ;-)

5611 писал(а):Ценовой уровень новой технологии тоже отличается своей демократичностью – производитель заявляет об ориентировочной цене в 500 долларов США за один узел. Следовательно, соединение «точка-точка» на расстояние в 50 (а может и 100!) километров обойдется заказчику всего в 1000 с небольшим долларов http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=27643

Забыли добавить стоимость пары башен метров по семьдесят (по цене 60-70К евро) ну и прочую мелочь...

Wanderer писал(а):
5611 писал(а):Ценовой уровень новой технологии тоже отличается своей демократичностью – производитель заявляет об ориентировочной цене в 500 долларов США за один узел. Следовательно, соединение «точка-точка» на расстояние в 50 (а может и 100!) километров обойдется заказчику всего в 1000 с небольшим долларов http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=27643

Забыли добавить стоимость пары башен метров по семьдесят (по цене 60-70К евро) ну и прочую мелочь...

Нужна прямая видимость?