Специалисты совершили значительный прорыв в оптимизации работы беспроводных сетей, разработав инновационный способ компрессии служебной информации в Wi-Fi-соединениях. Новая технология позволяет вдвое сократить объем данных о состоянии канала связи между устройствами и точкой доступа, что существенно улучшает общую производительность сети. Это достижение открывает новые горизонты для развития современных беспроводных технологий. Исследование получило поддержку Российского научного фонда (РНФ) и было представлено в авторитетном издании IEEE Wireless Communications Letters.
Современные Wi-Fi-сети функционируют на основе передовой технологии MIMO, использующей множественные антенны для приема и передачи сигналов. Однако существенным ограничением этой технологии является необходимость постоянного обмена информацией между устройствами и точкой доступа о состоянии беспроводного канала, включая данные об отражении сигналов в пространстве. Традиционно такие сообщения занимают значительный объем — от сотен до тысяч байт, что создает дополнительную нагрузку на сеть даже при использовании современных методов компрессии.
Российские исследователи из Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН разработали революционный метод сжатия служебной информации, который не приводит к потере важных данных. Используя математическое моделирование процессов передачи информации в системах MIMO, ученые установили, что можно существенно оптимизировать оценку состояния канала. Вместо передачи полных результатов последовательных измерений достаточно фиксировать только изменения между ними. Этот инновационный подход позволяет применять простые алгоритмы кодирования для дополнительной компрессии данных.
Практические испытания нового метода проводились с использованием специального оборудования, включающего многоантенные передатчики и приемники. Исследователи тщательно анализировали характеристики передаваемых и получаемых сигналов, что позволило точно определить эффективность разработанного решения. Эксперименты убедительно продемонстрировали способность нового алгоритма сокращать объем служебной информации в два раза.
Особенно важно отметить, что новая технология отличается простотой внедрения как в существующие стандарты Wi-Fi, так и в конкретные устройства. Это делает ее особенно привлекательной для производителей сетевого оборудования и разработчиков беспроводных систем.
«Разработанная технология существенно улучшит работу многопользовательских Wi-Fi-сетей, где критически важна эффективная обработка больших потоков данных», — отмечает Илья Левицкий, научный сотрудник лаборатории беспроводных сетей Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН.
«Наше исследование значительно расширилось и углубилось. Мы провели множество дополнительных экспериментов, внедрили новые методики и тщательно изучили смежные области, включая теорию кодирования, статистический анализ и цифровую обработку сигналов. Полученные результаты открывают новые перспективы для совершенствования беспроводных систем передачи информации», — делится достижениями Андрей Баранников, ведущий автор исследования и научный сотрудник лаборатории беспроводных сетей Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН.
Источник: indicator.ru
