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美研發新技術可將無線網絡速度提高10倍

發表時間:2013-05-13 16:20:27 瀏覽次數:0

這張圖表顯示的是丟包率的高企對網絡表現的影響
這張圖表顯示的是丟包率的高企對網絡表現的影響


  據國外媒體報道,一個來自麻省理工學院,哈佛以及其它歐洲大學的研究人員組成的科研小組日前設計出一種方法,可以將不增大發射功率,不增加基站,也不需要額外帶寬的情況下將無線網絡的速度提升10倍。預計這項技術的問世將會對LTE和WiFi領域的發展產生重要影響。

  從本質上來說,這項被稱作“編碼TCP”的技術將會讓數據傳輸過程中的丟包現象徹底消失。在有線網絡中丟包率非常低,然而對于無線網絡而言這卻是一個令人頭疼的大問題。根據數據顯示,美國麻省理工的校園無線網絡丟包率在2%左右,而在一輛快速行駛的火車上,丟包率會上升至5%左右。

  一旦發生數據丟包將會讓人非常頭痛,因為接受者不得不告知數據的發送者他的數據包已經丟失,隨后無奈地等待發送者的再次傳輸。而如果出現了大面積的丟包現象則需要大量的重復發送,這將嚴重擠占帶寬,造成網速的嚴重降低。這就是為什么無線網絡在一些環境中,比如在一輛快車上,或者隔著一堵厚厚的墻壁之后速度會受到影響的原因。

  而此次研究人員們所開發的技術正是試圖去避免由于丟包率高企導致的大量數據重發現象。盡管目前具體的做法仍然是保密的,并且已經被某些公司申請了技術專利,然而我們仍然可以給出一些最基本的描述。

  在標準的TCP鏈接中,網絡適配器會穩定地實現數據包的傳輸。每一個這樣的數據包都有一個包頭,其中儲存著目標IP地址和其它重要信息。當一個數據包從路由器中通過時,它便會檢查這些包頭并將其傳輸至相應的目標IP地址。在目標地址上,這些數據包被重新組織形成最初的原始文件。而如果中間有一個數據包丟失,那么終端就必須等候這一部分被重新傳輸過來才能實現文件的重組。

  而采用編碼TCP技術之后,大量數據包會被打包在一起并使用一種算法方程進行處理,這一方程將會描述這些數據包。如果其中有部分信息丟失,接收端可以通過解譯這一描述方程來提取丟失的信息。這些方程的解譯是簡單而線性的,這就意味著這一過程并不會占用過多的計算機內部資源。

  在測試中,這種技術讓數據傳輸的表現有了極大的提升。麻省理工發現其校園無線網的傳輸速度從原本的1Mbps大幅提升到了16Mbps。而在一輛快速行駛的列車上,網絡的接入速度也從0.5Mbps躍升至13.5Mbps。

  當然事實上這種技術上的改進也并沒有那么讓人出乎意料。TCP技術是為本就丟包率很低的有線網絡設計的,在這一系統中數據包丟失一般而言便是網絡擁堵的信號。無線網絡目前非常需要前向糾錯技術(forward error correction),而這正是編碼TCP所提供的。

  另外需要注意的是這項技術在低丟包率的環境中并不會產生多大的作用。比如在一個本就擁有很低丟包率的網絡系統中,其速度不會因為使用了這項技術而突然從300Mbps躍升至3000Mbps。而在無線網絡環境下,低丟包率的情況是非常少見的,而在蜂窩網系統中,要增加新的基站也是耗費巨大。在這些情境下,編碼TCP技術才會顯示出它巨大的改善作用。

  另外一點值得一提的是,研究人員們目前還上不打算對這項技術進行大規模的應用部署。不過目前一些硬件制造商正在積極獲取相關專利,預計不久的將來便將推出商業產品。

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