Jak zvednout rychlost bezdrátových sítí až desetkrát? Vědci z MIT ví

0

Pokud se třeba doma připojujete k internetu pomocí bezdrátového (Wi-Fi) routeru, možná jste si všimli horších přenosových rychlostí a občas i zhoršené odezvy (pingu) oproti připojení kabelem. Tento problém je způsoben ztrátou packetů (přenášených bloků dat) a návrhem používaného protokolu TCP. Výzkumníci z Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA) našli způsob, jak se ztrátám vyhnout a tím výrazně zvýšit dosahované přenosové rychlosti.

Závislost rychlosti na odezvě a množství ztracených bloků. Osa X udává procento ztracených packetů, osa Y rychlost.
Závislost rychlosti na odezvě a množství ztracených bloků. Osa X udává procento ztracených packetů, osa Y rychlost.

V současnosti technologie funguje tak, že jsou přenášeny ne celé soubory, ale packety – bloky dat dlouhé zhruba 1500 bajtů. Packety jsou přenášeny jako kontinuální proud. Pokud se jeden packet někde ztratí, třeba kvůli ne úplně ideálnímu signálu nebo rychlému pohybu přijímače, přenos se na malou chvíli zastaví. Příjemce dat automaticky pošle odesílateli zprávu o tom, že se packet ztratil, a odesílatel mu jej pošle znova – a až potom přenos pokračuje dále. Tento proces způsobí krátkodobé zvýšení odezvy, tedy lag, a celková rychlost přenosu se kvůli této “pauze” sníží.

Vědci z MIT teď představili způsob, jak se těmto “pauzám” v přenosech vyhnout pomocí nového fíglu nazvaného Coded TCP (kódované TCP). Obecný princip je poměrně jednoduchý: na místo přenášení jednotlivých packetů odesílatel “vezme” packetů několik a vytvoří rovnici, která popisuje data v nich obsažená. Na místo proudu packetů se příjemci dat odešle právě tato rovnice. Pokud dojde ke ztrátě části dat, příjemce pak teoreticky není nucen čekat na opětovné zaslání, ale z dochovaných částí dopočítat i zbytek, tedy ona ztracená data. Tím pádem není nic potřeba posílat znova a v ideálním případě je přenos dat nepřerušen.

 

Testování technologie, i když zatím jen omezené, přineslo až překvapivě pozitivní výsledky. Na bezdrátové síti na kampusu, kde dochází ke ztrátám okolo 2 %, se zvedla rychlost z 1 na 16 Mb/s (16×), v rychle jedoucím vlaku se ztrátami cca 5 % se rychlost zvedla z 0,5 na 13,5 Mb/s (27×). Největší nárůst se objeví u sítí se špatným signálem a vysokou ztrátovostí, tedy třeba v budovách s tlustými zdmi nebo při vysokých rychlostech pohybu přijímače. Technologie navíc není omezená jen na Wi-Fi, dá se použít u jakéhokoliv bezdrátového přenosu – třeba i u mobilních dat.

Proces by prý díky “jednoduchosti a lineárnosti” rovnic neměl být náročný na výpočetní výkon na straně odesílatele ani příjemce. Přesné detaily o technologii nejsou veřejně dostupné, protože si technologii prý již licencovalo několik (nejmenovaných) společností. To je na jednu stranu škoda, na druhou stranu aspoň víme, že je o Coded TCP zájem a existuje reálná šance, že se prosadí i v reálném světě. Pak třeba konečně nebude takové utrpení připojovat se k internetu v rychle jedoucím autobuse či vlaku.

Další informace naleznete v tomto dokumentu, zabývajícím se modelováním nárůstů přenosových rychlostí (PDF, anglicky).

Zdroj: ExtremeTech

Ohodnoťte tento článek!