TCP-NC omogoča za velikostni razred višje hitrosti v brezžičnih omrežjih

Matej Huš

24. okt 2012 ob 08:29:33

Raziskovalci z univerz MIT, Harvard, Caltech, TÜM (München) in Porto so predstavili novo implementacijo protokola TCP, ki omogoča za velikostni razred hitrejše prenose podatkov po brezžičnih omrežjih, kjer se paketki izgubljajo. Trenutni protokol TCP, ki se dandanes največ uporablja pri povezavi v omrežja, je bil zasnovan za žična omrežja, kjer se paketki prenašajo brez izgub. Izgube so v teh primerih posledica zasičenosti infrastrukture, zato jih protokol rešuje tako, da pošilja paketek redkeje. V brezžičnih omrežij so izgube po navadi posledica fizikalnih omejitev, zato bi jih morali premagovati z zvišanjem intenzitete oddajanja in ne obratno. To je glavni razlog, da se hitrost prenosa po brezžičnih omrežij drastično zniža, takoj ko se pojavi znaten odstotek izgubljenih paketkov.

Kot so pokazali v članku, lahko problem zelo elegantno obidemo. Namesto pošiljanja celotnih paketkov se odločimo za pošiljanje sistemov linearnih enačb, v katere prevedemo paketke. Prednost tega sistema je večja redundanca, saj lahko prejemnik tudi ob izgubi kakšnega paketka izračuna manjkajoče podatke, ne da bi moral zahtevati ponovni prenos. Hkrati je algoritem računsko nezahteven, tako da ne bo povzročal dodatnih stroškov ali terjal nove zmogljivejše strojne opreme. Imenuje se TCP-NC (network coding).

Zamisel so preizkusili v več okoljih in vsakokrat se je obnesla dobro. V omrežju na MIT-u, kjer je v povprečju izgubljenih dva odstotka paketkov, se je hitrost prenosa dvignila z enega na 16 megabitov na sekundo. V okoljih, kjer so izgube še večje (npr. na vlaku), so uspeli hitrost povečati z 0,5 na 13,5 megabita na sekundo. Kjer izgub ni, tudi nov protokol ne prinaša nobenih prednosti, a v resničnem življenju so idealni scenariji redki.

Tehnologija je uporabna, ker omogoča drastično povečanje hitrosti prenosa brez uporabe dodatnih oddajnikov, povečanja intenzitete oddajanja ali zasedbe širšega dela spektra. Ker je brezžični internetni promet v porastu, so to zelo pozitivne lastnosti. Novo tehnologijo so že licencirali nekaterih proizvajalcem, tako da jo v komercialnih izdelkih po optimističnih napovedih pričakujemo prihodnje leto.