211service.com
Een doorbraak in bandbreedte
Academische onderzoekers hebben de draadloze bandbreedte met een orde van grootte verbeterd - niet door basisstations toe te voegen, meer spectrum af te tappen of het wattage van de zender te verhogen, maar door algebra te gebruiken om de netwerkverstoppingstaak van het opnieuw verzenden van verloren datapakketten te elimineren.
Door nieuwe manieren te bieden voor mobiele apparaten om ontbrekende gegevens op te lossen, elimineert de technologie niet alleen dit verspillende proces, maar kan het ook naadloos gegevensstromen van wifi en LTE weven - een sprong voorwaarts ten opzichte van andere benaderingen die heen en weer schakelen. Elk IP-netwerk zal profiteren van deze technologie, zegt Sheau Ng, vice-president voor onderzoek en ontwikkeling bij NBC Universal.
Verschillende bedrijven hebben de afgelopen maanden de onderliggende technologie in licentie gegeven, maar de details zijn onderhevig aan geheimhoudingsovereenkomsten, zegt Muriel Medard, een professor aan MIT's Research Laboratory of Electronics en een leider in de inspanning. Elementen van de technologie zijn ontwikkeld door onderzoekers van MIT, de Universiteit van Porto in Portugal, Harvard University, Caltech en de Technische Universiteit van München. De licentieverlening wordt gedaan via een MIT/Caltech-startup genaamd Code-On-technologieën .
Het onderliggende probleem is enorm en groeit: op een typische dag in Boston valt bijvoorbeeld 3 procent van de pakketten af vanwege interferentie of congestie. Gedropte pakketten veroorzaken zelf vertragingen en genereren vervolgens nieuw heen-en-weer netwerkverkeer om die pakketten te vervangen, waardoor het oorspronkelijke probleem nog groter wordt.
De praktische voordelen van de technologie, bekend als gecodeerd TCP, werden gezien tijdens een recente testrit op een New York-naar-Boston Acela-trein, berucht om zijn slechte connectiviteit. Door hun beschikbare bandbreedte te vergroten - de hoeveelheid gegevens die in een bepaalde periode kan worden doorgegeven - konden Medard en studenten vlekkeloze YouTube-video's bekijken, terwijl sommige andere passagiers moeite hadden om online te komen. Ze vroegen ons: 'Hoe heb je dat gedaan?' en we zeiden: 'Wij zijn ingenieurs!' grapt ze.
Meer rigoureuze laboratoriumstudies hebben grote voordelen aangetoond. Bij het testen van het systeem op Wi-Fi-netwerken bij MIT, waar normaal gesproken 2 procent van de pakketten verloren gaat, ontdekte de groep van Medard dat een normale bandbreedte van één megabit per seconde werd opgevoerd tot 16 megabit per seconde. In een omstandigheid waar de verliezen 5 procent waren - gebruikelijk bij een snel rijdende trein - verhoogde de methode de bandbreedte van 0,5 megabits per seconde tot 13,5 megabits per seconde. In een situatie zonder verliezen was er weinig of geen voordeel, maar verliesvrije draadloze scenario's zijn zeldzaam.
Het werk van Medard is een belangrijke doorbraak die belooft de bandbreedte en de ervaringskwaliteit aanzienlijk te verbeteren voor gebruikers van mobiele data die een slecht signaalbereik hebben, zegt Dipankar Ray Raychaudhuri, directeur of de Winlab aan de Rutgers University (zie Pervasive Wireless). Hij verwacht dat de technologie binnen twee tot drie jaar breed inzetbaar is.
Om de technologie in de tussentijd te testen, heeft de groep van Medard proxyservers opgezet in de Amazon-cloud. IP-verkeer werd naar Amazon gestuurd, gecodeerd en vervolgens gedecodeerd als een applicatie op telefoons. Het voordeel zou nog groter zijn als de technologie rechtstreeks in zenders en routers zou worden ingebouwd, zegt ze. Het kan ook worden gebruikt om verkeer dat via wifi- en mobiele telefoonnetwerken komt samen te voegen in plaats van apparaten te dwingen tussen de twee frequenties te schakelen.
De technologie verandert de manier waarop gegevenspakketten worden verzonden. In plaats van pakketten te verzenden, verzendt het algebraïsche vergelijkingen die reeksen pakketten beschrijven. Dus als een pakket zoekraakt, kan het ontvangende apparaat het ontbrekende pakket zelf oplossen in plaats van het netwerk te vragen het opnieuw te verzenden. Omdat de betrokken vergelijkingen eenvoudig en lineair zijn, is de verwerkingsbelasting van een telefoon, router of basisstation verwaarloosbaar, zegt Medard.
Of de verbeteringen die in het laboratorium worden gezien, kunnen worden behaald bij een volledige implementatie, valt nog te bezien, maar het feit dat de verbeteringen zo groot waren, suggereert een doorbraak, zegt Ng, de NBC-manager, die niet bij het onderzoek betrokken was. Als je in het lab maar een kleine verbeteringsmarge vindt, zullen de ingenieurs sceptisch zijn. Kijkend naar wat ze in het laboratorium hebben gedaan, is het zeker een verbetering van de orde van grootte - en dat is zeker zeer bemoedigend, zegt Ng.
Als de technologie werkt in grootschalige implementaties zoals verwacht, kan dit een spectrumschaarste helpen voorkomen. Cisco Systems zegt dat in 2016 het mobiele dataverkeer 18 keer zal groeien - en Bell Labs gaat verder en voorspelt een groei met een factor 25. De Amerikaanse Federal Communications Commission heeft gezegd dat het spectrum van beschikbare draadloze frequenties binnen een paar jaar.
Medard zegt niet dat de technologie een spectrumschaarste zal voorkomen, maar ze merkt op dat het huidige systeem schromelijk inefficiënt is. Er zijn zeker zeer ernstige inefficiënties die moeten worden verholpen voordat u overweegt meer middelen aan te schaffen, zegt ze.
Ze zegt dat toen haar groep online ging op de Acela, de YouTube-video die ze keken, was van studenten die een echte versie van de Angry Birds-videogame speelden. De kwaliteit van het filmpje was goed. De kwaliteit van de inhoud hebben we niet opgelost, zegt Medard.