美研发新技术可将无线网络速度提高10倍
2012年10月26日 07:55新浪科技http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/1026/U2727P2DT20121026075315.png
这张图表显示的是丢包率的高企对网络表现的影响
新浪科技讯 北京时间10月26日消息，据国外媒体报道，一个来自麻省理工学院，哈佛以及其它欧洲大学的研究人员组成的科研小组日前设计出一种方法，可以将不增大发射功率，不增加基站，也不需要额外带宽的情况下将无线网络的速度提升10倍。预计这项技术的问世将会对LTE和WiFi领域的发展产生重要影响。
从本质上来说，这项被称作“编码TCP”的技术将会让数据传输过程中的丢包现象彻底消失。在有线网络中丢包率非常低，然而对于无线网络而言这却是一个令人头疼的大问题。根据数据显示，美国麻省理工的校园无线网络丢包率在2%左右，而在一辆快速行驶的火车上，丢包率会上升至5%左右。
一旦发生数据丢包将会让人非常头痛，因为接受者不得不告知数据的发送者他的数据包已经丢失，随后无奈地等待发送者的再次传输。而如果出现了大面积的丢包现象则需要大量的重复发送，这将严重挤占带宽，造成网速的严重降低。这就是为什么无线网络在一些环境中，比如在一辆快车上，或者隔着一堵厚厚的墙壁之后速度会受到影响的原因。
而此次研究人员们所开发的技术正是试图去避免由于丢包率高企导致的大量数据重发现象。尽管目前具体的做法仍然是保密的，并且已经被某些公司申请了技术专利，然而我们仍然可以给出一些最基本的描述。
在标准的TCP链接中，网络适配器会稳定地实现数据包的传输。每一个这样的数据包都有一个包头，其中储存着目标IP地址和其它重要信息。当一个数据包从路由器中通过时，它便会检查这些包头并将其传输至相应的目标IP地址。在目标地址上，这些数据包被重新组织形成最初的原始文件。而如果中间有一个数据包丢失，那么终端就必须等候这一部分被重新传输过来才能实现文件的重组。
而采用编码TCP技术之后，大量数据包会被打包在一起并使用一种算法方程进行处理，这一方程将会描述这些数据包。如果其中有部分信息丢失，接收端可以通过解译这一描述方程来提取丢失的信息。这些方程的解译是简单而线性的，这就意味着这一过程并不会占用过多的计算机内部资源。
在测试中，这种技术让数据传输的表现有了极大的提升。麻省理工发现其校园无线网的传输速度从原本的1Mbps大幅提升到了16Mbps。而在一辆快速行驶的列车上，网络的接入速度也从0.5Mbps跃升至13.5Mbps。
当然事实上这种技术上的改进也并没有那么让人出乎意料。TCP技术是为本就丢包率很低的有线网络设计的，在这一系统中数据包丢失一般而言便是网络拥堵的信号。无线网络目前非常需要前向纠错技术(forward error correction)，而这正是编码TCP所提供的。
另外需要注意的是这项技术在低丢包率的环境中并不会产生多大的作用。比如在一个本就拥有很低丢包率的网络系统中，其速度不会因为使用了这项技术而突然从300Mbps跃升至3000Mbps。而在无线网络环境下，低丢包率的情况是非常少见的，而在蜂窝网系统中，要增加新的基站也是耗费巨大。在这些情境下，编码TCP技术才会显示出它巨大的改善作用。
另外一点值得一提的是，研究人员们目前还上不打算对这项技术进行大规模的应用部署。不过目前一些硬件制造商正在积极获取相关专利，预计不久的将来便将推出商业产品。(晨风)
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