Нова технология може да ускори Wi-Fi 7 с близо 25%

Претоварените Wi-Fi мрежи могат да станат значително по-бързи благодарение на нова технология, която позволява на устройствата да предават данни едновременно, без да си пречат.

Изследователи от Istanbul Technical University в Турция, съвместно с технологичната компания InterDigital, са разработили система за по-интелигентно управление на безжичните връзки, която при компютърни симулации увеличава общата пропускателна способност на Wi-Fi 7 с 24,6%.

Резултатите са представени в научното списание IEEE Communications Magazine и показват възможен начин за подобряване на интернет връзката в претоварени офиси, летища, търговски центрове и жилищни сгради.

Проблемът е добре познат на потребителите. Дори когато интернет доставчикът осигурява висока скорост, безжичната връзка може да се забави, ако много устройства използват едновременно едни и същи радиочестотни канали.

Причината е, че Wi-Fi устройствата обикновено проверяват дали каналът е свободен, преди да започнат предаване на данни. Този механизъм намалява риска от смущения, но понякога кара устройствата да изчакват ненужно.

Новата технология се опитва да реши именно този проблем, като използва цифров двойник на безжичната среда.

Цифровият двойник представлява виртуален модел, който пресъздава разположението на устройствата и начина, по който радиосигналите се разпространяват в определено пространство.

Системата съчетава информация за местоположението на устройствата с компютърни изчисления за влиянието на стените, препятствията и разстоянията върху безжичните сигнали.

По този начин тя може да предвиди кога две или повече устройства са достатъчно отдалечени или изолирани едно от друго, за да предават данни едновременно без съществени смущения.

Вместо всички устройства да изчакват реда си, мрежата може да разрешава паралелни предавания, когато условията го позволяват.

За да проверят ефективността на метода, учените провеждат симулации с две съседни Wi-Fi мрежи, обслужващи общо 20 мобилни устройства.

Тестовете включват различни по размер претоварени пространства, в които множество устройства се конкурират за ограничен радиочестотен ресурс.

В сравнение със стандартен метод за насочване на безжичните сигнали, новата система постига 24,6% по-висока обща пропускателна способност.

Освен това показател, свързан с претоварването на мрежата, се подобрява с 15,4%.

Тези резултати предполагат, че съществуващият радиочестотен спектър може да се използва по-ефективно, без непременно да се увеличава наличната честотна лента.

Това обаче не означава, че скоростта на интернет за всеки отделен потребител автоматично ще нарасне с 24,6%. Измереното подобрение се отнася до общата производителност на симулираните мрежи при конкретните условия на експеримента.

Технологията е особено интересна за стандарта Wi-Fi 7, известен и като IEEE 802.11be.

Той е разработен за по-високи скорости, по-ниско закъснение и по-добра работа при множество едновременно свързани устройства. Сред възможностите му са използването на по-широки канали и едновременна работа в различни честотни обхвати чрез Multi-Link Operation.

Въпреки тези подобрения Wi-Fi 7 не премахва напълно проблемите със смущенията между съседни мрежи, особено в гъсто населени райони.

Новият подход може да допълни възможностите на стандарта, като предоставя по-точна информация за това кои предавания действително си пречат.

Засега технологията е проверена само чрез компютърни симулации. Необходими са изпитвания с реални рутери и устройства, за да се установи дали подобни резултати могат да бъдат постигнати в ежедневни условия.

В истинските сгради разпространението на радиосигналите се влияе от множество променливи – движещи се хора, мебели, различни строителни материали и постоянно променящо се местоположение на устройствата.

За практическото внедряване ще бъде необходимо цифровият двойник да получава достатъчно точна и актуална информация за средата, без това да създава прекомерно натоварване на самата мрежа.

Допълнително предизвикателство е съвместимостта със съществуващото оборудване и начинът, по който подобни функции могат да бъдат интегрирани в бъдещи рутери и системи за управление на безжични мрежи.

Изследването е част от по-широките усилия за развитие на интелигентни комуникационни системи, които използват виртуални модели и автоматизирани алгоритми за оптимизиране на мрежовата производителност.

Ако резултатите бъдат потвърдени при реални изпитвания, технологията може да подобри стабилността и скоростта на Wi-Fi връзките в местата с много потребители.

За домакинствата това би означавало по-малко забавяния в жилищни сгради с множество съседни рутери, а за бизнеса – по-надеждна безжична свързаност в големи офиси и обществени пространства.

Основното предимство на разработката е, че се стреми да използва по-разумно вече наличния радиочестотен ресурс, вместо да разчита единствено на по-мощно оборудване или допълнителни честоти.