Træt af at naboerne sløver dit wi-fi? Router med FM-støttehjul kan være løsningen

Forskere fra Illinois har udviklet en wi-fi-router-teknologi, som synkroniserer konkurrerende nabonetværk ved hjælp af RDS-timeslots i FM-signalerne.

De fleste byboere kender til problemet med et trådløst netværk derhjemme, som det ene øjeblik kører fint og det næste går helt i stå.

Men måske er en løsning på vej fra et hold forskere på Robert R. McCormick School of Engineering and Applied Science på Northwestern University i den amerikanske delstat Illinois.

Ofte er det f.eks. naboens Netflix-kiggeri, der skaber problemet med et ustabilt wi-fi. Datapakkerne i wi-fi-netværk bumber ind i hinanden, hvilket medfører både lavere hastighed og dårligere ydeevne.

Dette er i sagens natur især et problem i i tætbefolkede byområder og i boligblokke, hvor mange mennesker bor inden for et mindre område.

Lektor i elektroteknik og datalogi Aleksandar Kuzmanovic samt hans hans ph.d.-studerende Marcel Flores og Uri Klarman har fundet frem til, at problemet med konkurrerende net kan afbødes ved hjælp af et allerede eksisterende, yderst billigt medium: FM-radio.

»Wi-fi-signaler kan ikke nogen måde tale med hinanden, selv om de alle skal fungere på omtrent på samme sted. Vi har forsøgt at udtænke en måde, hvorpå netværkene kan fungere indbyrdes. Og FM er overalt,« sagde Marcel Flores, som er primær forfatter af undersøgelsen, ifølge en universitetsartikel på 23. årlige IEEE International Conference om netværksprotokoller, som netop er afholdt i San Francisco.

Den såkaldte Wi-FM-teknik er født. Den sikrer, at trådløse netværk kan øge deres effektivitet ved hjælp af de omgivende FM-radiosignaler.

Fidusen er at anvende det underliggende digitale RDS-signal i FM-signalerne til at synkronisere (frekvensmodulere) wi-fi-netværk. De forskellige netværk kommunikerer ikke indbyrdes, men synkroniserer afsendelsen af datapakker ved hjælp af de timeslots, der ligger i RDS-signalet. Den nøjagtige virkemåde kan du læse om her i forskernes artikel.

Wi-FM routeren-lytter til netværket og vælger de roligste tidsintervaller.

»Dermed kan routeren sende data, der ikke støder ind i andre data, og samtidig undgå at bruge tid på sikkerhedskopiering.«

»Så vidt vi ved, er vores system det første, der sikrer en autonom, indbyrdes harmonisering af wi-fi-signaler på tværs af forskellige netværk,« skriver forskerne i deres artikel om Wi-FM.

FM er overalt

Forskerne er enige om, at brug af FM smart af flere grunde.

Dels har de fleste smartphones og mobile enheder allerede indbygget en FM-chip.

Dels er FM i stand til at passere gennem vægge og bygninger uden at blive standset.

Håbløst at få stabilt wi-fi i boligkompleks

Forskeren bor selv i en boligkompleks med mere end 30 forskellige netværk og oplever også selv, at wi-fi'et bliver langsomt .

»Selv om jeg vælger en anden kanal til netværket, er der stadig en tendens til, at det overlapper med mine naboer,« siger Uri Klarman.

»Du kan ikke finde en rolig kanal, når der er 30 andre net i samme bygning. Min hastighed er 10 procent af, hvad den burde være.«

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk

Følg forløbet

Kommentarer (27)

Kommentarer (27)
Jan Gundtofte-Bruun

Så vidt jeg forstår (har kun læst en del af forskernes artikel) kræver løsningen at man benytter FM-båndet -- og det er jo som bekendt (a) reguleret, (b) meget, meget optaget, og (c) på dødsgangen.

Men når FM-båndet lukker og slukker, må vi da ku' bruge alle disse nu-ledige frekvenser til at stable (gæt) 300 nye wifi "channels" på benene, og mon ikke det skulle kunne gøre en forskel i tætte bebyggelser?

Christian Nobel

Hvis du med FM tænker på det område fra 88MHz til 108MHz som bruges til radiofoni, så er det nok ikke lige der man skal gøre sig nogen tanker.

Dels er der kun 20MHz at gøre godt med sammenlignet med de 60 MHz der er på 2,4GHz, dels er rækkevidden alt for lang pga. den lave frekvens, og selv om der skiftes modulationsform så vil båndet nok stadig skulle bruges til broadcasting.

Herudover, så kan man sagtens frekvensmodulere på andre bølgelængder.

Derfor kan der stadig være en fidus i at sende timing signaler på noget mere langbølget end 2,4 eller 5 GHz.

Det jeg hellere kunne tænke mig var en helt ny WiFi standard, med smallere kanaler (1-2MHz) med bedre radiodel og dermed bedre flankestejlhed - på den måde ville man kunne presse måske 50 ægte kanaler ind på et spektrum på 100MHz.

Herudover skulle der være intelligens i både AP og klient, således at der forhandledes om den bedste kanal, set fra både AP og klient side - at båndbredden så maks ville kunne være omkring 10Mbps gør mindre, da netværket ville opføre sig som var det switched.

Christian Halgreen
Jacob Larsen

de 60 MHz der er på 2,4GHz


Der er nu 80MHz, men fred være med det.

Det jeg hellere kunne tænke mig var en helt ny WiFi standard, med smallere kanaler (1-2MHz) med bedre radiodel og dermed bedre flankestejlhed - på den måde ville man kunne presse måske 50 ægte kanaler ind på et spektrum på 100MHz.

Herudover skulle der være intelligens i både AP og klient, således at der forhandledes om den bedste kanal, set fra både AP og klient side - at båndbredden så maks ville kunne være omkring 10Mbps gør mindre, da netværket ville opføre sig som var det switched.


Du har i meget grove træk lige beskrevet hvordan Bluetooth virker. Båndbredden der er kun max ca 2.1Mbps hvis man fylder pakkerne rigtigt ud. Det er dog reelt throughput, så det svarer vel ca. til 4Mbps på nuværende WiFi. Der kan sikkert vindes noget med kraftigere modulation og en fordobling af kanalerne til 2MHz, som du skriver, men om man kan ramme 10Mbps i rigtigt throughput det ved jeg ikke lige. Det skal så siges at Bluetooth LE bruger 2MHz kanaler, så i teorien kunne man vel nok bygge en 10Mbps modulation ovenpå Bluetooth LE. Men pt. kører Bluetooth LE i version 4.2 med 1Mbps modulation med reelt through omkring 800kbps, så det ville være en radikal overbygning hvis det var. Jeg gætter i øvrigt på at man ikke ville kunne kalde det LE længere i det tilfælde.

Bo Christiansen

WIFI protokollen IEEE 802.11 har indbygget en funktion. CTS "clear to send" så man ikke sender før der er plads på "kanalen".
Hvis man har problemer med naboen's wifi forstyrre kan man jo bare selv flytte kanal. Der findes en del app, der kan scanne wifibåndet. Så kan man nemt kan se hvor der er plads.
Brug evt. 802.11 "n" 5Ghz. Det rækker ikke så langt. Så er problemet vel løst!

Christian Nobel

Der er nu 80MHz, men fred være med det.

Ok, jeg forholdt mig til at kanal 1 ligger på 2,412GHz og kanal 13 på 2,472GHz da det ikke er relevant at tænke på kanal 14 hos os - men klart med kanal 14 og at der er tale om centerfrekvensen, så fylder det hele nok vel nok nærmere godt 80MHz.

Du har i meget grove træk lige beskrevet hvordan Bluetooth virker. Båndbredden der er kun max ca 2.1Mbps hvis man fylder pakkerne rigtigt ud. Det er dog reelt throughput, så det svarer vel ca. til 4Mbps på nuværende WiFi. Der kan sikkert vindes noget med kraftigere modulation og en fordobling af kanalerne til 2MHz, som du skriver, men om man kan ramme 10Mbps i rigtigt throughput det ved jeg ikke lige. Det skal så siges at Bluetooth LE bruger 2MHz kanaler, så i teorien kunne man vel nok bygge en 10Mbps modulation ovenpå Bluetooth LE. Men pt. kører Bluetooth LE i version 4.2 med 1Mbps modulation med reelt through omkring 800kbps, så det ville være en radikal overbygning hvis det var. Jeg gætter i øvrigt på at man ikke ville kunne kalde det LE længere i det tilfælde.

Er der ikke ved at være en ny Bluetooth standard på vej igen, igen?

Bortset fra det, så ville der jo ikke være noget til hinder (andet end det krævede flere radioer) for at lave kanalbundling, bare det foregik digital og stedet for n og ac som bøvser ud over hele båndet, i fald der var ledig plads.

Christian Nobel

WIFI protokollen IEEE 802.11 har indbygget en funktion. CTS "clear to send" så man ikke sender før der er plads på "kanalen".

Ja det hedder collision avoidance, men det er slet ikke nok til at undgå problemer.

Almindeligt Ethernet har collision detection, hvor det måles på kablets spændingsniveau, hvorefter begge parter trækker snuden til sig hvis der er problemer - det kan man ikke med ca, for man kan sagtens risikere at begge parter tror der er fri bane, og så kører frem samtidig.

Hvis man har problemer med naboen's wifi forstyrre kan man jo bare selv flytte kanal. Der findes en del app, der kan scanne wifibåndet. Så kan man nemt kan se hvor der er plads.

Nemt er det ikke nødvendigvis - prøv lige at se hvor forurenet æteren er i tættere bebyggede områder, det er ikke godt.

Brug evt. 802.11 "n" 5Ghz. Det rækker ikke så langt. Så er problemet vel løst!

5GHz er i hvert fald pt. en løsning, pga den lave rækkevidde - men hvis man er tæt på hinanden og et eller andet geni begynder at lege med ac, så skal det nok blive muntert.

Jacob Larsen

Ok, jeg forholdt mig til at kanal 1 ligger på 2,412GHz og kanal 13 på 2,472GHz da det ikke er relevant at tænke på kanal 14 hos os - men klart med kanal 14 og at der er tale om centerfrekvensen, så fylder det hele nok vel nok nærmere godt 80MHz.


Tænk på at en WiFi kanal er 20 MHz bred, så der er 10 MHz på hver side af centerfrekvensen der bærer data. Kanal 1 fylder derfor 10MHz under centerfrekvensen, og kanal 13 fylder 10MHz over centerfrekvensen. Så fra 2402MHz til 2482MHz kan man lave noget der holder sig indenfor samme område som WiFi kanal 1-13.

Er der ikke ved at være en ny Bluetooth standard på vej igen, igen?


Jo der kommer nye versioner med et par års mellemrum. 4.2 kom sidste år i december, og den næste kommer vist engang næste år. Men det er i Bluetooth LE det sker, almindelig Bluetooth bliver der vist ikke lavet meget mere ved.

Baldur Norddahl

5GHz er i hvert fald pt. en løsning, pga den lave rækkevidde - men hvis man er tæt på hinanden og et eller andet geni begynder at lege med ac, så skal det nok blive muntert.

Min erfaring er at der ikke er et problem på 5 GHz, hellere ikke selvom man benytter AC med brede kanaler. Det kan så være at det primært skyldes at flertallet ikke har en 5 GHz router, så der er simpelthen færre naboer at slås med. Men jeg tror også at den kortere rækkevidde, bredere bånd (flere kanaler) og beam forming hjælper på det.

Der er cirka 500 MHz at gøre godt med i 5 GHz båndet, så selv med 80 MHz kanaler er det væsentligt bedre end situationen på 2,4 GHz.

Jeg har hørt om en boligforening, hvor de som led i deres bolignet har udleveret routere til alle beboerne, som er styret til at bruge 20 MHz kanaler og lav sendestyrke. De mangedoblede deres throughput på 2,4 GHz og deres 5 GHz kører perfekt.

Christen Fihl H. Nielsen

Mit problem privat er min egen SoundBar (fra LG), der konstant sender på 2 frekvenser i 2.4GHz. Den sender trådløst til bassen under sofaen.
Den overholder ikke kravene på båndet, "lyt før du sender".
Det er ikke WiFi der benyttes, men der er altså samme krav til sameksistens.
Jeg har en spectrum analyser, så jeg kan se hvor den har lagt sig. INGEN af mine routere kan se støjen, og lægger sig gladelig på den samme kanal.

Før i tiden havde jeg en Philips SCART transmitter, der kunne flytte VCR film ind på andre tv i huset. Den lagde hele huset ned, WiFi mæssigt.

Ved genstart, da vælger den 2 andre, tilfældigt, og smadrer WiFi der. Så er det bare fram med spectrum analyser, eller blot håbe på en genstart vælger en bedre del af båndet.

Jeg har afstand til naboerne, men i tæt byggeri må det være et endnu større problem med disse AV sendere.

Og jeg forstår ikke at de overhovedet er CE godkendte, når de ikke overholder et basalt krav om at kunne sameksistere

Nu er 5GHz blevet meget mere udbredt. Der må der ikke være den slags udstyr, så meget bedre klima der.

Christian Nobel

Mit problem privat er min egen SoundBar (fra LG), der konstant sender på 2 frekvenser i 2.4GHz. Den sender trådløst til bassen under sofaen.
Den overholder ikke kravene på båndet, "lyt før du sender".

2,4GHz båndet er et ulicenseret frekvensbånd, som bruges til alt muligt skrammel - det eneste krav der eksisterer er dybest nogle krav til (den analoge senders) sendestyrke og almindelig radioteknisk interferens.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_2.4_GHz_radio_use

Det er det rene wild west, og du skal ikke forvente at fjernbetjeningen til en legetøjsbil tager noget hensyn til dit WiFi:

Det er ikke WiFi der benyttes, men der er altså samme krav til sameksistens.

Desværre ikke.

Og jeg forstår ikke at de overhovedet er CE godkendte, når de ikke overholder et basalt krav om at kunne sameksistere

Det har intet med CE godkendelse at gøre, for rent radioteknisk overholder dimserne de krav der er stillet.

Problemet er mere at WiFi aldrig skulle have være placeret i samme bånd, men man har nok oprindelig slet ikke kunne forstille sig at der ville komme så mange trådløse net.

Den eneste vej ud af moradset er imo at man starter helt forfra på et eller to nye frekvensbånd og så sætter meget højere krav til kvaliteten af radioudstyret, smallere kanaler som jeg allerede har nævnt andetsteds, samt ikke tillader analog bundling.

Christen Fihl H. Nielsen

Jeg mener nu der er "lyt før du snakker" krav på båndet.
Og CE er mere end radiotekniske bits, men også "hensyn"
Jeg må sender med mange watt på 2.4GHz (som radioamatør), og der skal jeg (også) lytte først. Men kan være meget svært at høre de små pip 100m væk :-)

Nye bånd ja, 5GHz er ok. Det næste er endnu højere frekvenser, hvor der også er meget mere albuerum.

Jens Jönsson

Hvis man har problemer med naboen's wifi forstyrre kan man jo bare selv flytte kanal. Der findes en del app, der kan scanne wifibåndet. Så kan man nemt kan se hvor der er plads.
Brug evt. 802.11 "n" 5Ghz. Det rækker ikke så langt. Så er problemet vel løst!

Det er så nemmere sagt end gjort. På 2,4 GHz er der kun 3 ikke overlappende kanaler, og det er når man snakker 20 MHz kanalbredde. Kører man fuld "skrald" med 40 MHz kanalbredde, er der sådan set kun 2, og de overlapper så gevaldig med naboen, som måske kun kører 20 MHz.
2,4 GHz er alt for støjfyldt.
5 GHz er et godt valg. Masser af båndbredde og ledige kanaler. Men det rækker ikke så godt igennem mure osv. Læg dertil at standard WiFi protokollen ikke kan foretrække 5 GHz i stedet for 2,4 GHz, så resultatet er at klienten foretrækker 2,4 GHz selvom den sagtens kunne bruge 5 GHz.
Noget udstyr har så nu mulighed for at tvinge klienter over på 5 GHz. Alternativt kan man evt. slukke helt for 2,4 GHz, men det kræver så at de klienter man har alle kan koble sig på 5 GHz...

Jens Jönsson

Jeg mener nu der er "lyt før du snakker" krav på båndet.


Nej, det er standard WiFi protokollen der har "lyt før du snakker krav". Du kan sende hvad som helst skidt ud på 2,4 GHz eller de andre ISM bånd, hvis du lyster. Der er rigtigt meget proprietært udstyr, der benytter 2,4 GHz båndet...
Ifbm. med at du også må sende på båndet med højere styrke end andet udstyr, kan det godt være der forelægger "lyt før du snakker" krav.

Jens Jönsson

Fidusen er at anvende det underliggende digitale RDS-signal i FM-signalerne til at synkronisere (frekvensmodulere) wi-fi-netværk.

Hvorfor så ikke bare bruge GPS ? Det benytter man da netop i tilsvarende situationer, så der ikke sendes samtidigt. Man sørger for at hver enhed sender på et tidspunkt, forskudt x antal millisekunder fra det superpræcise GPS klokkeslet. Hver enhed sender så forskudt udfra en algoritme der f.eks. bruger MAC-adresse som randominiseringsnøgle....

Det er selvfølgelig smart at bruge FM RDS signalet, hvis det er ligeså præcist, som f.eks. GPS klokkeslettet. Hvis enheder er indenfor, så virker GPS jo ikke altid så godt...

Christian Nobel

Ifbm. med at du også må sende på båndet med højere styrke end andet udstyr, kan det godt være der forelægger "lyt før du snakker" krav.

En anden ting er at "lyt før du snakker" ikke er nogen sikkerhed mod kollisioner - for det kan sagtens ske at to enheder begge lytter pligtskyldigt, men så starter med at transmittere samtidig (på samme måde som når to biler begge tror der er fri bane).

Og når først de sender, så er der ingen kollisionsdetektering, dvs. de skvadrer til ende, og først efterfølgende vil den ovenliggende protokol finde ud af at der er noget galt, og bede om retransmission.

Jens Jönsson

Den eneste vej ud af moradset er imo at man starter helt forfra på et eller to nye frekvensbånd og så sætter meget højere krav til kvaliteten af radioudstyret, smallere kanaler som jeg allerede har nævnt andetsteds, samt ikke tillader analog bundling.

Desværre er der nogle kæmpe interesser blandt mobilselskaberne, som opsuger alle frekvenser og regeringer, som kan se skatteindtægt ved at leje frekvenserne ud.

Indenfor WiFi er der ikke det helt samme sammenhold og derfor er der ikke nogen der aktivt kæmper for at der på verdensplan skal allokeres 1 GHz alene til WiFi formål (Licensfrit ISM bånd)
Det gamle licenserede 3,5 GHz bånd (3-4 Ghz) ville være helt oplagt. Det er dog stadig i brug i nogle steder i verden, så der forelægger også et kæmpe koordineringsarbejde på verdensplan, men da det ikke betyder $ i kassen, så er interessen ikke så stor...

Det kunne være fint med et licensfrit frekvensområde dedikeret kun til WiFi brug, med en protokol, som kunne tage højde for støjproblemerne. Med andre ord en protokol der tager højde og kender til de andre på samme frekvens...

Jon Linde

Jeg har hørt om en boligforening,[...snip...]. De mangedoblede deres throughput på 2,4 GHz og deres 5 GHz kører perfekt.

Min boligforening erstattede kabel-TV med fiber - og lukkede det gamle antenesignal så alle var tvunget til at tage det nye i brug.
Hertil fik alle udleveret 2 IP-TV bokse - og et sæt WiFi extendere.
Nu har stort set alle lejligheder 2 forskellige WiFi netværk på 2,4Ghz. Et til Internet og et andet til TV.

Jeg kan til enhver tid se 40+ netværk fra min sofa....
Men så fik jeg da et godt argument overfor fruen til at skifte til 5Ghz...

Jens Jönsson

  • og et sæt WiFi extendere.

WiFi extendere er noget fanden har opfundet. De ødelægger det for alvor for andre.
Desuden halverer de kapaciteten for dem der benytter dem.
Det værste er at Bilka og lignende steder sælger dem i lårtykke stråler som løsning på et problem, der kun kan løses rigtigt ved at opsætte et ekstra AP, som kører på en anden kanal, men har samme SSID...

Christian Nobel

WiFi extendere er noget fanden har opfundet.

Man må nærmest sige at de er en del af problemet, ikke af løsningen.

Desværre er det et totalt ureguleret område, hvor enhver bøhtosse kan klaske AP og Extenders op uden bare at have det mindste kendskab til hvad han har gang i.

Det værste er at Bilka og lignende steder sælger dem i lårtykke stråler som løsning på et problem, der kun kan løses rigtigt ved at opsætte et ekstra AP, som kører på en anden kanal, men har samme SSID...

Og det er ikke engang sikkert at det lige kan lade sig gøre, det afhænger stærkt af forholdene.

Desværre er det et fåtal der har forståelsen af WiFi's kompleksitet.

Povl H. Pedersen

Nu er det sådan, at de fleste fjernbetjeninger til biler, fly m.m. på 2.4GHz båndet bruger frequency hopping, så de kan leve i fredelig sameksistens. Derudover, så har de ikke brug for en ret stor båndbredde. De sender typisk ikke mere end 2 byte * 8-16 kanaler, lad os sige 64 bytes = 512 bits en gang imellem på skiftende frekvenser. Så de burde ikke forstyrre WiFi ret meget.

Mikrobølgeovnen er også en velkendt WiFi jammer. Det er typisk en 900W 2.4GHz wideband transmitter i et mere eller mindre godt faraday bur.

Nichlas Hummelsberger

WiFi extendere er noget fanden har opfundet. De ødelægger det for alvor for andre.
Desuden halverer de kapaciteten for dem der benytter dem.

Jeg vil godt indrømme at jeg har sat et par stykker op - men da det har været steder hvor der ikke har været mulighed for kablet forbindelse, har der desværre ikke været andre muligheder.

Halvering af kapaciteten betyder iøvrigt ikke noget i praksis, hvis wi-fi signalet i forvejen er mange gange hurtigere end internetforbindelsen.

Jesper Ørsted

Løsningen på de flestes problemer, er, at bruge 5 GHz i stedet for 2,4 GHz. Mens 2,4 GHz båndet mange steder er overfyldt, så er 5 GHz meget lidt benyttet. På 5 GHz gør det ikke noget, at naboen bruger 801.11 ac, fordi kanalerne ikke overlapper. På 2,4 GHz vil en almindelig bruger sprede sig over 5 kanaler.

Log ind eller opret en konto for at skrive kommentarer

Pressemeddelelser

Silicom i Søborg har fået stærk vind i sejlene…

Silicom Denmark arbejder med cutting-edge teknologier og er helt fremme hvad angår FPGA teknologien, som har eksisteret i over 20 år.
22. sep 10:29

Conference: How AI and Machine Learning can accelerate your business growth

Can Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning bring actual value to your business? Will it supercharge growth? How do other businesses leverage AI and Machine Learning?
13. sep 2017

Affecto has the solution and the tools you need

According to GDPR, you are required to be in control of all of your personally identifiable and sensitive data. There are only a few software tools on the market to support this requirement today.
13. sep 2017