Как Москва меняет будущее Wi-Fi-сетей

Московские учёные нашли способ значительно сократить объём данных о состоянии беспроводного канала связи, передаваемых устройствами в Wi-Fi-сетях. Новый алгоритм, предложенный исследователями, снижает нагрузку на сеть, повышая качество и скорость передачи данных. Это решение может изменить подход к работе современных беспроводных сетей.

Фото: Wikimedia Commons by Abhi25t, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Роутер

Скоростная передача данных по Wi-Fi основана на технологии MIMO, которая использует многоантенные передатчики и приёмники для передачи сигналов. Однако эта технология требует периодической передачи данных о состоянии беспроводного канала от устройств к точке доступа. Эти данные включают информацию о том, как сигнал взаимодействует с объектами в помещении, и их объём может достигать сотен и тысяч байт. Процесс обработки таких данных создаёт нагрузку на сеть и снижает её производительность.

Учёные из Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН разработали метод, позволяющий уменьшить объём информации о состоянии канала примерно на 50%. В основе подхода лежит идея передачи только различий между измерениями, а не самих измерений, что значительно упрощает процесс. Алгоритм дополнительно использует методы кодирования для сжатия данных.

Для проверки эффективности метода исследователи провели серию экспериментов. Сигналы передавались от многоантенного передатчика к многоантенному приёмнику, где фиксировались их изменения. Полученные данные обрабатывались новым алгоритмом, который подтвердил способность уменьшить объём передаваемой информации вдвое.

Преимущества метода

Новый подход не только снижает нагрузку на сеть, но и прост в реализации. Его можно легко интегрировать в стандарт Wi-Fi и адаптировать для работы с существующими беспроводными устройствами. Это открывает возможности для улучшения работы многопользовательских сетей, где важна одновременная обработка больших объёмов данных.

Комментарии авторов

"Разработанный метод способен существенно улучшить качество Wi-Fi-сетей, где требуется высокая производительность", — отметил Илья Левицкий, научный сотрудник лаборатории беспроводных сетей Института проблем передачи информации РАН.

Первый автор исследования Андрей Баранников подчеркнул, что команда проделала большую работу, углубив исследование в смежных областях, таких как теория кодирования и цифровая обработка сигнала. Это позволило создать новые подходы, которые могут быть использованы для оптимизации современных беспроводных систем.

Результаты работы опубликованы в журнале IEEE Wireless Communications Letters и были поддержаны грантом Российского научного фонда.

Уточнения

Wi-Fi — технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11.