Исследователи из России и Китая провели исследование передачи данных в высокочастотных беспроводных сетях и разработали новые протоколы, которые значительно повышают эффективность обмена данными. Сообщение о результатах этой работы появилось в четверг от пресс-службы НИУ ВШЭ, а статья с подробностями была опубликована в журнале IEEE Communications Surveys & Tutorials.
Ученые из НИУ ВШЭ поясняют, что современные беспроводные технологии работают в низкочастотных диапазонах и имеют относительно низкую пропускную способность, ограниченную несколькими сотнями мегабит в секунду на пользователя. Однако для полноценного использования современных интернет-технологий требуются существенно более высокие скорости передачи данных — гигабиты в секунду. Использование высокочастотных диапазонов, таких как миллиметровые, терагерцовые и инфракрасные волны, а также видимый свет, позволяют достичь таких скоростей.
Однако высокочастотные соединения имеют высокую скорость, но страдают от надежности, что приводит к проблемам при определении оптимальной пропускной способности. Если радиоволны легко преодолевают преграды, например, людей и объекты, то наличие препятствия между передатчиком и приемником на частотах миллиметровых волн приводит к резкому снижению скорости передачи данных от гигабитов в секунду до десятков мегабит в секунду. В терагерцовом диапазоне и выше простое заслонение рукой может значительно ухудшить качество соединения, пояснил стажер-исследователь Максим Суслопаров из МИЭМ НИУ ВШЭ.
Для решения этой проблемы российские и китайские ученые предложили применение протоколов межуровневого взаимодействия, которые учитывают конкретные особенности физического канала передачи данных и обмена пакетами между абонентами сети при передаче произвольных данных. Один из таких протоколов — xStream, разработанный специалистами Института проблем передачи информации РАН.
Подробное изучение и настройка этих решений позволяют значительно повысить производительность протоколов TCP и QUIC в высокочастотных беспроводных системах. Ученые считают, что наиболее эффективными являются межуровневые решения, которые могут использоваться самостоятельно или в сочетании с другими методами, для достижения оптимальных результатов. Артем Красилов, старший научный сотрудник МИЭМ НИУ ВШЭ, отмечает перспективность применения таких межуровневых протоколов в будущих беспроводных сетях.
Тестирование проведенного протокола показало, что он может увеличить скорость передачи данных примерно в 3-3,5 раза через высокочастотные беспроводные каналы, как в случае с небольшим числом пользователей, так и в сети с двадцатью пользователями. Это говорит о большом потенциале использования межуровневых протоколов в будущих беспроводных сетях, подводят итог ученые.
Ну а что касается настоящего, то не так давно три низкоорбитальных российских спутника связи, успешно запущенных на орбиту, начали свою работу. Эти аппараты создала российская компания «Бюро 1440».
