Алгебра збільшить швидкість бездротових мереж на 1000%

Команда дослідників з MIT, Caltech, Harvard і деяких європейських університетів, розробила спосіб збільшити продуктивність бездротових мереж в 10 разів, не затрачаючи кошти на кількість вузлів бездротового доступу або збільшення спектру сигналу. Це дослідження матиме неабиякий вплив на продуктивність LTE і WiFi мереж.

По суті, інновація, що отримала назву закодований TCP, полягає в тому, щоб повністю виключити затримки часу, викликаються втратою пакетів даних. У провідних мережах, втрата пакетів трапляється дуже рідко, але у випадку з бездротовими мережами, втрата пакетів виходить на перше місце серед чинників, зменшують пропускну здатність. За інформацією Technology Review, втрати пакетів в мережах WiFi в середньому становлять 2% від усіх переданих даних, а наприклад на швидкісному поїзді, частка втрат може досягати 5%.

Даже одиничний пропущений пакет даних, викликає значну затримку, оскільки потрібен час на те, щоб приймач повідомив відправникові про втрату пакету, після чого втрачений пакет відсилається заново.

Ісследователі створили закодований TCP з тією метою, щоб втрата пакетів не збільшувала час затримки й не було потрібно заново відсилати їх. Закодований TCP збирає пакети в блоки і трансформує їх у алгебраіческіе уравненія, що описують ці пакети. Якщо частина даних загублена, то приймач може вирішити рівняння і вивести з нього загублені дані. Процес рішення рівнянь є "простим і лінійним", не вимагаючи складних обчислень від роутера, смартфона або ноутбука.

В ході випробувань, закодований TCP дозволив значно прискорити передачу даних. Дослідники з MIT виявили, що WiFi на території кампуса (2% втрат) прискорився з 1Mbps до 16Mbps. На швидкісному поїзді (5% втрат), швидкість інтернету збільшилася з 0,5 Mbps до 13,5 Mbps.

Для дослідників таке приголомшливе прискорення не стало сюрпризом. Протокол TCP розроблявся для дротових мереж, де частка втрачаються пакетів мала. Бездротові мережі потребують впровадження так званої Прямий корекції помилок, чим і є закодований TCP.

Конечно, прискорення з'єднання можна чекати тільки за умови наявності втрати пакетів. В інших випадках, закодований TCP не зможе збільшити швидкість. Тому дана інновація призначена саме для бездротових і стільникових мереж, де додавання базових станцій є дуже дорогим рішенням проблеми втрати пакетів, і закодований TCP доведеться вельми кстаті.

Орігінал (на англ. мовою): Extremetech.com

• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции
• Телескоп «Джеймс Уэбб» показал рождение тысяч новых звёзд в «Омара»
• GE Aerospace испытала гиперзвуковой двигатель без движущихся частей
• Ученые создали нейросеть из ДНК, способную к обучению
• Инженеры впервые передали квантовые сигналы по стандартному Интернет-протоколу