Ученые из МФТИ совместно с ИППИ РАН разработали инновационный метод оптимизации функции MIMO (Multiple Input Multiple Output) для Wi-Fi. Эта технология значительно улучшает беспроводную связь, позволяя одновременно передавать и принимать несколько потоков данных с использованием множества антенн как на передающей, так и на принимающей стороне.
Главная цель MIMO заключается в том, что применение нескольких антенн ведет к повышению пропускной способности и надежности передачи данных. Результаты их работы опубликованы в международном журнале «IEEE Wireless Communications Letters».
Ученые сосредоточились на сокращении времени, необходимого для прослушивания канала, что может способствовать увеличению скорости передачи данных. Для эффективного использования MIMO Wi-Fi устройству требуется информировать свою точку доступа о состоянии беспроводного канала. Эти сообщения, которые содержат сложные матрицы, при использовании стандартов 802.11 могут занимать значительные объемы.
По словам преподавателя кафедры проблем передачи информации МФТИ, такие накладные расходы могут существенно снизить доступные ресурсы канала и увеличить время передачи.
Чтобы решить эту проблему, исследователи предложили метод дополнительного сжатия информации о состоянии канала (Channel State Information, CSI) без потерь. Они установили, что CSI проявляет высокую степень корреляции между соседними подчастотами и последовательными измерениями. Это открытие может предоставить новые пути для оптимизации передачи данных и более эффективного использования ресурсов в беспроводных сетях.
Чтобы снизить объем передаваемой информации, исследователи предлагают метод, позволяющий передавать только различия в измерениях, которые затем можно дополнительно сжать с использованием кодера Хаффмана. Эксперименты показали, что этот подход позволяет уменьшить размер CSI в среднем на 50%. Основное преимущество данного решения – низкая сложность по сравнению с аналогами и потенциальная совместимость со стандартом 802.11.
Исследование углубилось с момента публикации предыдущей статьи: организованы новые эксперименты, проведены обсуждения, воспроизведены и разработаны новые методы передачи информации о канале. Ученые привлекли смежные области, такие как теория кодирования и цифровая обработка сигналов, что потребовало активного участия всех авторов. Первый автор статьи, студент МФТИ Денис Хадасков, выразил радость от того, что результат работы был высоко оценен и опубликован в престижном журнале.
По мнению ученых, производители оборудования Wi-Fi, использующие этот подход в своих прошивках, смогут ускорить обмен служебными данными для MIMO. Внедрение данного метода в стандарт 802.11 не только ускорит настройку MIMO, но и откроет возможности для использования точек доступа с большим количеством антенн. Это, в свою очередь, позволит существенно улучшить скорость и надежность передачи данных как для одного пользователя, так и для нескольких пользователей одновременно.
Тем временем в России разрабатывается сеть псевдоспутников для работы в стратосфере. Проект, схожий с инициативой Facebook по созданию воздушного интернета, неудачно завершился, поэтому новый подход может занять ниши на рынке.
Будущее бизнес-коммуникаций явно смещается от простых монопродуктов к комплексным решениям с использованием искусственного интеллекта. Например, компания МТС запускает реструктуризацию, отделяя свои ИТ-активы в отдельную структуру. В 2025 году можно ожидать ряд мероприятий и событий в области информационных технологий и телекоммуникаций.
Не будем забывать о возможных ограничениях, вплоть до отключения сотовых операторов от обслуживания клиентов, если на их счетах обнаружатся аресты, что может повлиять на стабильность связи. В то время как компании продолжают развивать собственные облачные сервисы и платформы BaaS, пользователи могут рассчитывать на доступные тарифы для резервного копирования данных.
В общем, индустрия ИТ и телекоммуникаций вступает в новый этап, когда сложные и интегрированные решения становятся главными трендами. Изменения, происходящие в этой области, будут лишь набирать темпы.
