Группа исследователей из Массачусетского технологического института предложила новый алгоритм обратной связи между базовой станцией и пользователем. Решение позволяет повысить пропускную способность сети на 30-40 процентов.

"У Меча Предназначения два острия… Одно из них — ты. Другое — смерть" (А. Сапковский)

У передачи данных, как и у Меча Предназначения, два острия. Одно из них — пользователь, а другое — пропускная способность. При чрезмерной скорости отправки пакетов сеть оказывается перегруженной, а заниженная скорость означает потери для пользователя, который мог бы получать контент более высокого качества, например, видео в большем разрешении. В беспроводных сетях проблема становится еще более острой, ведь изменения пропускной способности зависят от большого числа факторов: количества пользователей, размещения базовых станций, конфигурации застройки и пр.

Команда из MIT представила свое решение проблемы перегрузки — алгоритм "Accel-Brake Control" (ABC), который позволяет использовать уже существующую конфигурацию пакета для обратной связи. Традиционные схемы управления перегрузкой основаны либо на потере пакетов, либо на информации в одном бите "перегрузки" в интернет-пакетах. Маршрутизатор (например, базовая станция) помечает бит, чтобы предупредить отправителя (видеосервер) о приближении перегрузки. В ответ отправитель уменьшит скорость отправки пакетов.

С помощью алгоритма ABC исследователи все так же используют один бит в каждом пакете данных, но таким образом, чтобы биты, агрегированные по нескольким пакетам данных, могли предоставлять отправителям необходимую информацию о скорости в реальном времени. Система отслеживает каждый пакет данных в замкнутом цикле от отправителя к базовой станции и получателю. В зависимости от текущей пропускной способности сети базовая станция помечает бит в каждом пакете как "ускорение" или "торможение". Отмеченный бит рекомендует отправителю увеличить или уменьшить количество пакетов "в полете" (отправленных, но не полученных).

Если он получает команду "ускорение", значит, в сети имеется свободная емкость. В таком случае отправитель направляет два пакета — один для замены полученного, а второй — для использования свободной емкости сети. Если отправлено сообщение "торможение", отправитель уменьшает свои пакеты в полете на один, то есть, не заменяет полученный пакет. Каждый бит вызывает небольшое изменение в скорости отправки пакетов, но все вместе они позволяют достаточно быстро реагировать на изменение пропускной способности сети.

"Объединяя однобитную обратную связь в потоке пакетов, мы можем получить тот же эффект, что и при многобитном сигнале".

Моделирование процесса передачи данных показало, что предлагаемое решение приводит к увеличению пропускной способности на 30-40 процентов при сопоставимой величине задержки. Кроме того, при сохранении той же пропускной способности новый алгоритм приводит к снижению задержки в 2–4 раза.

Источник: nag.ru