Cientistas conseguem aumentar a velocidade de redes Wi-Fi e LTE apenas via software

Um sistema em desenvolvimento promete revolucionar a transmissão de dados em redes Wi-Fi e LTE, oferecendo uma banda mais veloz do que a atual sem alterar nada no ponto de infraestrutura física, apenas nos softwares. O projeto é tocado por cientistas do MIT, Univesidade do Porto, Harvard, Caltech e da Technical University of Munich (Universidade Técnica de Munique). Algumas empresas já estão licenciando a tecnologia, mas os contratos proíbem a divulgação detalhada de como o software funciona.

Resumidamente, como postado no Technology Preview do MIT, o sistema trabalha codificando os pacotes de dados na forma de equações algébricas, sendo uma equação para um determinado grupo de pacotes. Em casos de perdas de pacotes ou atrasos na comunicação, o cliente refaz os cálculos e obtém os dados dos pacotes perdidos. Na prática a solução se mostrou mais eficiente do que simplesmente retransmitir os pacotes de dados que falham por inteiro, como é feito hoje.

Tipicamente uns 2% dos dados nas redes sem fio do MIT são perdidos. Aplicando o novo método de transferência verificou-se que uma conexão com média de 1 Mbps conseguiu atingir 16 Mbps. O ganho de velocidade é radical, e é obtido principalmente com a comunicação mais eficiente, evitando o tradicional reenvio de pacotes perdidos. Em conexões de longa distância o problema dos pacotes perdidos que congestionam as redes é pior ainda, e as experiências também foram animadoras. Com perdas de 5% dos pacotes, como num trem em movimento, por exemplo, a típica conexão de 0,5 megabits por segundo chegaria aos 13,5 Mbps.

O procedimento funciona bem em praticamente todos os casos. É surpreendente ver que os pacotes perdidos congestionam rapidamente a banda dos roteadores e sistemas de transmissão em geral. Quando um pacote é perdido uma nova comunicação é feita entre o cliente e o servidor para o reenvio do mesmo, o que pode tomar proporções catastróficas em redes lentas ou que compartilham muitos usuários. Conforme mais pacotes são perdidos, mais congestionada a rede fica para reenviá-los, prejudicando a transferência destes reenvios e dos novos pacotes também.

Numa situação onde a perda chega a zero, algo raro na prática, esta tecnologia não teria nenhum benefício. Ela não aumenta a largura de banda, apenas proporciona um melhor uso da mesma ao evitar a comunicação excessiva no reenvio de pacotes perdidos. Qualquer um que lida com transferência de arquivos em redes sem fio sabe que é difícil manter-se na velocidade máxima teórica, mesmo em modems Wi-Fi domésticos. Quase toda a redução da banda é relacionada ao reenvio de pacotes perdidos.

Como os números do experimento são grandes, fica difícil acreditar até ver algo assim no mercado. Aparentemente não demorará tanto. Sendo uma solução baseada exclusivamente em software, há a questão do processamento a ser considerado, tanto em quem envia as equações como em quem as recebe. De acordo com a divulgação do MIT isso não deverá trazer preocupações, visto que são equações simples e lineares, que não irão comprometer o desempenho dos processadores de aparelhos como roteadores ou smartphones.

Na prática a tecnologia em desenvolvimento poderia ser aplicada a qualquer método de transmissão de dados IP, mas os maiores benefícios ficariam para as redes sem fio, onde a perda de pacotes e largura de banda limitada são fatores críticos.