Od WiFi do FiWi

Nadchodzi nowa era w komunikacji bezprzewodowej: era połączonych sieci światłowodowo-bezprzewodowych (FiWi), nazywanych także hybrydowymi sieciami optyczno-bezprzewodowymi lub bezprzewodowo-optycznymi sieciami szerokopasmowymi. Technologia ta łączy wydajność sieci światłowodowych z niskimi kosztami i łatwą dostępnością sieci bezprzewodowych.

W tym kontekście, w ramach projektu SMART-FIWI-HETNETS (Advanced coordination paradigms for FiWi enhanced HetNets and smart grid applications), finansowanego ze środków UE, badano możliwości połączenia tanich opartych na standardzie Ethernet, ukierunkowanych na przepustowość sieci FiWi oraz ukierunkowanych na zasięg sieci HetNet. Celem prac było wykorzystanie wysoko wydajnych i szybkich światłowodowych infrastruktur przesyłu wstecznego i techniki WiFi w zakresie ruchu danych komórkowych. Badacze pracowali także nad określeniem zalet związanych z udoskonaleniem otrzymanych w ten sposób sieci FiWi-HetNet przy pomocy czujników światłowodowych, jak i bezprzewodowych, aby umożliwić komunikację urządzenie-urządzenie (M2M), a także określeniem, jak można je wykorzystać w nowych zastosowaniach sieci inteligentnych.

Zespół opracował wysoko wydajne szybkie infrastruktury przesyłu wstecznego oparte na pasywnych sieciach optycznych nowej generacji z komunikacją między modułami sieci optycznych oraz funkcjami przywracania sprawności po wielu awariach. Przygotowano uwzględniający przesył wsteczny algorytm kojarzenia użytkowników do sieci FiWi-LTE HetNet i przetestowano jego działanie, uzyskując wyniki lepsze niż w przypadku aktualnie dostępnych technologii oraz lepsze szybkości przesyłu danych.

Równolegle zespół badał zaawansowane technik sterowania ruchem i samonaprawiania w czasie rzeczywistym do sieci FiWi HetNet z funkcjami WiFi offloading. Opracowano uwzględniające energię i ruch sieciowy techniki rozwiązywania konfliktów i techniki koordynacji do opartej na zdarzeniach komunikacji M2M w infrastrukturach komunikacyjnych opartych na sieciach inteligentnych wykorzystujących FiWi-HetNet.

Oceniono także możliwości łączenia FiWi, ich opóźnienia, maksymalną łączną przepustowości oraz wydajności przenoszenia ruchu wzmocnionych FiWi sieci LTE-A HetNet, pokazując zalety miejscowej nadmiarowości przesyłu wstecznego oszczędnie korzystającego z sieci światłowodowej oraz techniki ochrony sieci bezprzewodowej. Wykazano między innymi, że proponowane techniki ochrony światłowodowej, pierścieniowej i bezprzewodowej pomagają zapewnić użytkownikom sieci przewodowych i komórkowych bezawaryjną łączność FiWi.

Ponadto, zespół opracował nowy, oparty na teorii gier algorytm sterowania mocą, mający na celu ograniczenie zakłóceń w rozsyłaniu grupowym typu dysk-dysk, przy uwzględnieniu wielu grup WiFi Direct i pomocy sieciowej. Nowy algorytm pozwala uzyskać większą prędkość przesyłu danych oraz znacząco zmniejszyć opóźnienie rozsyłania grupowego w porównaniu z tradycyjnymi metodami wykorzystującymi stałą moc, a ponadto umożliwia uzyskanie oszczędności finansowych. Osiągnięcia te niewątpliwie przyczynią się do budowy i wdrożenia sieci FiWi w kolejnych latach, dzięki czemu użytkownicy będą mieli łatwiejszy do dostęp do internetu i szybszego niż kiedykolwiek przesyłania danych.