Përdorimi i rritur i të dhënave të telefonit celular po ndikon negativisht në performancën e Wi-Fi

Studiuesit e Universitetit të Çikagos zbulojnë se konkurrenca midis rrjeteve ul performancën.

Nëse shërbimi bëhet i ngadaltë kur jeni duke u përpjekur të dërgoni një email të shpejtë në smartphone-in tuaj, mund të lëvizni nëpër opsionet e rrjetit tuaj dhe të zbuloni se sa rrjete Wi-Fi ka. Në fakt, ky bollëk opsionesh është vetë problemi. Këto rrjete janë në konkurrencë me njëra-tjetrën, duke kufizuar shpejtësinë me të cilën secili mund të funksionojë.

Studiuesit e Universitetit të Çikagos kanë demonstruar se si kjo konkurrencë e shtuar në rrjet mund të ndikojë negativisht në shërbimin e internetit për përdoruesit e përditshëm.

Konkurrenca midis rrjeteve lind kur ato operojnë në breza të spektrit të përbashkët, ose interval frekuencash për valët elektromagnetike. Në veçanti, Wi-Fi përdor një spektër që është “i palicencuar”, që do të thotë se çdo pajisje ose rrjet mund të përdorë këtë spektër për sa kohë që ndiqen disa rregulla transmetimi të mandatuara nga Komisioni Federal i Komunikimit (FCC).

“Spektri i palicencuar është fjalë për fjalë një i lirë për të gjithë; çdokush mund ta përdorë atë, brenda kufijve të vendosur nga FCC, ”shpjegoi Monisha Ghosh, anëtare e asociuar në Departamentin e Shkencave Kompjuterike në Universitetin e Çikagos dhe profesoreshë kërkimore në Shkollën Pritzker të Inxhinierisë Molekulare.

Shërbimi i telefonisë celulare kryesisht mbështetet në një bandë spektri krejtësisht të veçantë, të cilën ofruesit licencojnë nga FCC përmes ankandeve të spektrit, megjithëse kjo është zhvendosur me rritjen e kërkesës për të dhëna celulare dhe gjerësi të kufizuar të bandës.

Kur një ofrues celular, si T-Mobile ose AT&T, licencon një bandë spektri nga FCC, ata rezervojnë përdorimin e tij ekskluziv. Si rezultat, rrjetet që operojnë në grupe të licencuara përjetojnë pak ndërhyrje. Kjo i lejon ofruesit të krijojnë shërbim të shpejtë dhe të besueshëm, por kjo ka një kosto.

“Në pesë vitet e fundit, bota celulare është rritur në numrin e saj të përdoruesve dhe sasinë e të dhënave që u nevojiten”, tha Ghosh. “Ofruesit e shërbimeve celulare kanë filluar të funksionojnë me pak spektër dhe spektri i licencuar kushton miliarda.”

Për të përmirësuar gjerësinë e bandës pa prishur bankën, këta ofrues kanë filluar të përdorin gjithashtu spektrin e palicencuar përmes rrjeteve celulare duke përdorur një mënyrë të quajtur qasje e asistuar e licencuar (LAA), e cila operon në të njëjtat banda të përdorura për Wi-Fi. Grupi i Ghosh u nis për të shqyrtuar se si ky përdorim i përbashkët i spektrit të palicencuar, i quajtur bashkëjetesë, ndikoi si në përdoruesit e Wi-Fi ashtu edhe në ato celular.

“Ne në fakt gjetëm një stacion LAA të vendosur në kampusin UChicago, në një shtyllë përpara librarisë dhe në këtë kampus jashtë hapësirës Wi-Fi është gjithashtu në përdorim”, tha Ghosh. “Kjo siguroi një platformë eksperimentale në oborrin tonë, kështu që ne filluam të marrim matje.”

Të ulur në një stol jashtë librarisë, studenti i diplomuar i shkencave kompjuterike Muhammad Rochman dhe studiuesi pas doktoraturës Vanlin Sathya krijuan pesë laptopë dhe telefona inteligjentë dhe i përdorën këto për të hyrë në rrjetet lokale Wi-Fi ose për t’u lidhur me LAA duke përdorur të dhëna celulare. Ata gjithashtu aksesuan lloje të ndryshme të të dhënave për të ndryshuar kërkesën në këto rrjete, nga e ulët (siç është hyrja e tekstit në një faqe në internet) në të lartë (transmetimi i një videoje). Çdo pajisje ishte e pajisur me aplikacione që lejonin grupin të matte cilësinë e secilës lidhje rrjeti.

Duke hyrë në shumë rrjete në të njëjtën kohë, grupi zbuloi se konkurrenca uli performancën – duke zvogëluar sasinë e të dhënave të transmetuara, shpejtësinë e transmetimit dhe cilësinë e sinjalit.

Kjo garë ishte veçanërisht e dëmshme për Wi-Fi. Kur LAA ishte gjithashtu në përdorim aktiv, të dhënat e transmetuara nga përdoruesit e Wi-Fi u ulën deri në 97%. Në të kundërt, të dhënat e LAA shfaqën vetëm një rënie prej 35% kur Wi-FI ishte gjithashtu në përdorim.

Ghosh shpjegoi se papajtueshmëria midis Wi-Fi dhe LAA u detyrohet pjesërisht protokolleve të ndryshme që secili përdor për t’u marrë me trafikun e madh të internetit.

“Nëse të gjithë fillojnë të përdorin spektrin në të njëjtën kohë, kjo krijon ndërhyrje dhe informacioni i askujt nuk kalon”, tha Ghosh. “Por Wi-Fi dhe celulari kanë zhvilluar mekanizma shumë të ndryshëm për t’u marrë me këtë çështje.”

Për shkak se Wi-Fi varet ekskluzivisht nga spektrat e palicensuar, ai përdor një protokoll të përshtatur drejt kërkesës së paparashikueshme. Ky protokoll, i quajtur dëgjo-para-bisedës, imiton ndërveprimet e një grupi të partive të sjellshëm. Pjesëmarrësit dëgjojnë dhe presin një hapësirë ​​në bisedë për të folur. Nëse dy njerëz fillojnë të flasin në të njëjtën kohë, njëri me mirësjellje tërhiqet për ta lënë tjetrin të flasë, atëherë bie zëri më pas. Në mënyrë të ngjashme, nëse përdoruesit e shumtë të Wi-Fi përpiqen të hyjnë në rrjet menjëherë, secilit i caktohet një kohë e shkurtër pritjeje, dhe rastësia midis këtyre kohëve të pritjes zvogëlon mundësinë e përplasjes.

Në të kundërt, ofruesit celularë mund të parashikojnë kërkesën bazuar në aksesin celular dhe kështu caktojnë secilit përdorues një kohë specifike transmetimi. Kështu, përdoruesit e LAA-së janë më shumë si folës në një koleksion të planifikuar fort sesa në një parti informale.

Ky ndryshim në protokolle paraqiste pak problem kur ofruesit celularë kufizoheshin në spektra të licensuar, por ndërsa ata kanë lëvizur në spektrat e palicensuar, parametrat e hyrjes në kanal që përdor LAA e bën të vështirë për përdoruesit e Wi-Fi të kenë qasje të barabartë në medium. Përkundër faktit që LAA kohët e fundit modifikoi caktimin e ngushtë të përdorur në bandat celulare për të zbatuar dëgjimin para-bisedës, ai prapë funksionon me parametra të ndryshëm. Një ndryshim thelbësor është sa kohë secili sistem mban mediumin pasi të ketë qasje: LAA mund të transmetojë deri në 10 milisekonda, ndërsa transmetimet Wi-Fi janë të gjata vetëm deri në 4 milisekonda.

Konkurrenca në spektrin e përbashkët ndodh jo vetëm midis Wi-Fi dhe ofruesve celularë, por edhe brenda secilit lloj rrjeti.

“Në eksperimentet tona, ne krahasojmë bashkëjetesën Wi-Fi / Wi-Fi me bashkëjetesën Wi-Fi / LAA,” tha Ghosh. “Bashkëjetesa Wi-Fi / Wi-Fi nuk është shumë e keqe për shkak të procedurës së dëgjimit para bisedës, kështu që ne e përdorëm këtë si një standard të drejtësisë. Por Wi-Fi / LAA sillet më keq, dhe ne u habitëm nga sa më keq ”.

Në studimet e ardhshme, ajo shpreson të shqyrtojë gjithashtu se si rrjetet LAA të furnizuara nga ofrues të ndryshëm celularë konkurrojnë me njëri-tjetrin.

Për më tepër, Ghosh ka këshilluar agjencitë rregullatore se si të radhitin më mirë protokollet e rrjetit bazuar në kërkimet e saj.

“Këto ndryshime kanë rezultuar në bashkëjetesë më të mirë dhe mekanizma më të mirë të ndarjes. Por ka ende një rrugë të gjatë për të bërë, “tha ajo.