Ученые из МФТИ и Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН нашли решение проблемы, долгие годы сдерживающей развитие беспроводных сетей. Разработка позволит повысить стабильность и скорость соединения в сетях Wi-Fi следующего поколения при большом количестве подключённых устройств. Результаты опубликованы в журнале IEEE Wireless Communications Letters. Важный вклад в исследование внёс студент третьего курса базовой кафедры проблем передачи информации и анализа данных МФТИ Михаил Деканоидзе – для него эта публикация стала научным дебютом.
Роутеры следующего поколения (включая перспективный стандарт Wi-Fi 8) с развитием технологий MU-MIMO и D-MIMO (многоантенных систем) смогут одновременно обслуживать десятки клиентов. Однако чем больше устройств и антенн, тем большим объёмом служебной информации им приходится обмениваться. Каждый смартфон или ноутбук должен постоянно отправлять роутеру данные о состоянии канала, описывая, как сигнал искажается на пути от точки доступа. Объём этой «обратной связи» растёт лавинообразно и рискует свести на нет всю пропускную способность канала. Специалисты называют это «проклятием объёма информации о канале». В результате значительная часть ресурсов тратится не на передачу данных, а на служебный обмен. Это может свести на нет преимущества Wi-Fi 8 и сделать выигрыш для пользователя минимальным.
Традиционно проблема решалась передачей полных данных лишь для части частот с последующим математическим восстановлением остальных. Однако этот метод дает сбои в условиях плотной городской застройки и большого офиса, где сигнал непредсказуемо меняется («скачет» по частотам).
Коллектив МФТИ и ИППИ РАН решил проблему и получил результаты, которые дают принципиально более стабильное соединение в переполненной сети и реальный прирост скорости там, где раньше связь гарантированно прерывалась.
Учёные предложили новый математический подход, который позволит Wi-Fi следующего поколения работать быстрее и стабильнее даже при большом числе подключённых устройств. Он основан на более эффективном и компактном представлении информации о распространении сигнала между устройствами, что помогает системе передачи точно настраиваться и адаптироваться к условиям среды. Разработанный алгоритм улучшает качество передачи, не увеличивая объём служебных данных. В результате сигнал лучше отделяется от шума и помех, а связь становится заметно надёжнее и стабильнее. Важный вклад в решение этой задачи внёс третьекурсник ФРКТ МФТИ Михаил Деканоидзе.
«Часть результатов этой работы была получена мной ещё в июле 2025 года в рамках летней школы. Я выяснил, как компактно кодировать данные о состоянии канала связи, чтобы устройства могли быстро и точно настраиваться на сигнал даже при большом числе подключений. Эта работа стала для меня дебютной в научной карьере», – поделился Михаил Деканоидзе.
В команду проекта также вошли ассистент базовой кафедры проблем передачи и анализа данных, аспирант МФТИ Егор Ендовицкий, доцент кафедры проблем передачи информации и анализа данных МФТИ Вячеслав Логинов, младший научный сотрудник ИППИ РАН, выпускник МФТИ Антон Третьяков и заведующий лабораторией интеллектуальных систем связи МФТИ Евгений Хоров. Все они высоко оценили вклад студента в общую работу.
«То, что сделал Михаил, это не просто техническая помощь, а полноценный научный результат, который не только усилил всю работу, но и доказал практическую применимость нашего метода в реальных чипсетах. Для студента третьего курса провести такой анализ на уровне ведущих мировых стандартов – это исключительное достижение», – прокомментировал куратор Михаила, аспирант МФТИ, ассистент кафедры проблем передачи информации и анализа данных МФТИ Егор Ендовицкий.
«Эта работа демонстрирует ключевое преимущество кафедры – интеграцию образования и передовой науки. Уже на третьем курсе наши студенты не просто изучают теорию по учебникам, а решают реальные задачи мирового уровня, получая результаты, которые признаются ведущими международными изданиями. Мы не гонимся за количеством публикаций – мы создаем среду, где талантливые ребята, как Михаил, могут раскрыться и внести вклад в науку, который увидят инженеры по всему миру. Для студентов это уникальный шанс начать блестящую карьеру в телекоме еще до получения диплома», – подытожил заведующий лабораторией интеллектуальных систем связи МФТИ Евгений Хоров.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда №23-19-00756 и программы «Приоритет 2030».
