Алгебра увеличит скорость беспроводных сетей на 1000%

Команда исследователей из MIT, Caltech, Harvard и некоторых европейских университетов, разработала способ увеличить производительность беспроводных сетей в 10 раз, не затрачивая средства на количество узлов беспроводного доступа или увеличение спектра сигнала. Это исследование окажет огромное влияние на производительность LTE и WiFi сетей.

По существу, инновация, получившая название закодированный TCP, заключается в том, чтобы полностью исключить задержки времени, вызываемые потерей пакетов данных. В проводных сетях, потеря пакетов случается очень редко, но в случае с беспроводными сетями, потеря пакетов выходит на первое место среди факторов, уменьшающих пропускную способность. По информации Technology Review, потери пакетов в сетях WiFi в среднем составляют 2% от всех передаваемых данных, а к примеру на скоростном поезде, доля потерь может достигать 5%.

Даже единичный пропущенный пакет данных, вызывает значительную задержку, поскольку требуется время на то, чтобы приемник сообщил отправителю о потере пакета, после чего потерянный пакет отсылается заново.

Исследователи создали закодированный TCP с той целью, чтобы потеря пакетов не увеличивала время задержки и не требовалось заново отсылать их. Закодированный TCP собирает пакеты в блоки и трансформирует их в алгебраические уравнения, описывающие эти пакеты. Если часть данных утеряна, то приемник может решить уравнение и вывести из него утерянные данные. Процесс решения уравнений является "простым и линейным", не требуя сложных вычислений от роутера, смартфона или ноутбука.

В ходе испытаний, закодированный TCP позволил значительно ускорить передачу данных. Исследователи из MIT обнаружили, что WiFi на территории кампуса (2% потерь) ускорился с 1Mbps до 16Mbps. На скоростном поезде (5% потерь), скорость интернета увеличилась с 0,5Mbps до 13,5Mbps.

Для исследователей такое ошеломляющее ускорение не стало сюрпризом. Протокол TCP разрабатывался для проводных сетей, где доля теряемых пакетов мала. Беспроводные сети нуждаются во внедрении так называемой Прямой коррекции ошибок, чем и является закодированный TCP.

Конечно, ускорение соединения можно ожидать только при условии наличия потери пакетов. В остальных случаях, закодированный TCP не сможет увеличить скорость. Поэтому данная инновация предназначена именно для беспроводных и сотовых сетей, где добавление базовых станций является очень дорогим решением проблемы утери пакетов, и закодированный TCP придется весьма кстати.

Оригинал (на англ. языке): Extremetech.com

• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов
• Новая и улучшенная камера, вдохновленная человеческим глазом
• Машинное обучение может помочь ответить на давние астрофизические вопросы
• Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
• Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»