Коллектив ИППИ РАН и МФТИ придумал, как обойти «проклятие объема информации о канале»
Коллектив ИППИ РАН и МФТИ придумал, как обойти «проклятие объема информации о канале» в будущих сетях Wi-Fi Ученые Лаборатории беспроводных сетей ИППИ РАН и Лаборатории интеллектуальных систем связи МФТИ – Егор Ендовицкий, Вячеслав Логинов, Михаил Деканоидзе, Антон Третьяков и Евгений Хоров – нашли элегантное решение проблемы, которая сегодня сдерживает развитие Wi-Fi сетей следующего поколения. Речь идет о критическом снижении накладных расходов при работе с огромным числом устройств в системах массовых многоантенных передач (MU-MIMO и D-MIMO). Работа, выполненная при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ №23-19-00756) и программы «Приоритет 2030», была принята в престижное издание IEEE Wireless Communications Letters (WCL), входящее в топ мировых журналов по телекоммуникациям. 🔹️В чем суть полученных результатов? Главная проблема современных и будущих сетей Wi-Fi (включая Wi-Fi 8), использующих многоантенные технологии MU-MIMO, — это «бутылочное горлышко» обратной связи. Чтобы роутер мог эффективно обслуживать десятки устройств одновременно, каждый клиент должен постоянно отправлять ему информацию о состоянии канала (CSI). Проще говоря, сообщать, как именно сигнал искажается на пути от точки доступа к конкретному смартфону или ноутбуку. Объем этих служебных данных растет лавинообразно с шириной полосы и числом антенн и устройств и рискует «съесть» всю пропускную способность. Традиционный метод борьбы с этим — передача полных данных лишь для части частот (опорных поднесущих) с последующим математическим восстановлением остальных. Но стандартные равномерные подходы дают сбой в условиях реальной городской застройки или плотного офиса, где сигнал «скачет» между частотами (возникает частотно-селективное замирание). Команда ученых предложила нестандартный и изящный математический ход: они переформулировали задачу выбора опорных точек в задачу поиска кратчайшего пути и решили ее с помощью динамического программирования. Это позволяет выбирать опорные поднесущие не вслепую, а адаптивно, подстраиваясь под реальную помеховую обстановку «на лету». Результат говорит сам за себя: предложенный алгоритм обеспечивает улучшение среднего отношения сигнал-интерференция-шум (SINR) до 6 дБ при том же объеме служебных данных. Для пользователя это означает принципиально более стабильное соединение в переполненной сети и реальный прирост скорости там, где раньше связь гарантированно прерывалась. 🔹️Особый повод для гордости: первая публикация студента Отдельного внимания заслуживает вклад в исследование студента третьего курса базовой кафедры проблем передачи информации и анализа данных Михаила Деканоидзе. Работа, ставшая дебютной в его научной карьере, удостоилась публикации в журнале первого квартиля (Q1).