Однажды сети мобильной связи станут независимыми от сотовых вышек и станций ретрансляции: телефоны сами смогут поддерживать свою сеть. По крайней мере, теоретические основы для этого уже имеются.
Сотовая автономия: Углубление независимости
Средний Манхэттен: все строго параллельно-перпендикулярно

Действительно, если мобильные телефоны позволяют их владельцам оставаться мобильными, нельзя забывать, что свобода эта — лишь свобода в рамках стационарной сети, которую образуют неподвижные узлы базовых станций. В такой сети есть два главных типа участников: стационарные вышки и мобильные телефоны. Возможно, один из них — лишний?

В теории можно оснастить разнообразные мобильные устройства, работающие с беспроводными сетями — от тех же телефонов до ноутбуков — и новой функцией, которая позволит не только посылать свои запросы и принимать ответы на них, но и пересылать запросы и ответы соседей (в обмен пользуясь и их возможностями). В чем плюс? Хотя бы в том, что такую сеть не надо ни развертывать, ни поддерживать: она займется этим сама. Но, конечно, прежде необходимы соответствующие технологии — а главное, стоит заранее убедиться в том, что каждый узел такой сети будет обладать необходимой пропускной способностью и информацией для правильного перенаправления чужих запросов.

Понятно, что в условиях плотного использования мобильных систем (например, в центре города) такая сеть сможет справляться со своей задачей довольно легко. Но как быть на окраинах — не говоря уж о загородной местности? Вот где возможность отказаться от установки базовых станций была бы ценной. Но как раз здесь вплотную встает вопрос работоспособности «автономной» сети. Однако итальянские математики во главе с профессором Андре Клементи (Andrea Clementi), исследовав этот вопрос, пришли к довольно неожиданным выводам.

Ученые рассмотрели модель «города», заполненного узлами «автономной» мобильной сети связи, положение которых выбрано случайным образом, а затем меняется, в ходе перемещения по L-образной траектории, сперва по одной оси координат, затем — по другой. Следом каждый узел снова перемещался, снова по той же упрощенной траектории. Эта математическая модель случайного движения называется «Манхэттен» (Manhattan Random Way Point Model), поскольку она примерно соответствует способу передвижения по этому району Нью-Йорка, расчерченному на строго параллельные и перпендикулярные улицы. Такая модель, естественно, привела к ожидаемому результату: в центре виртуального города число узлов было максимально плотным и постепенно снижалось к окраинам.

Однако Клементи с коллегами задались вопросом: как быстро некоторый заданный объем информации сможет быть передан каждому узлу в той или иной части этой сети? К их удивлению, существенной разницы в этом показателе между центральными и окраинными районами их виртуального Манхэттена не оказалось. Конечно, связность сети в дальних частях «города» существенно ниже, но и потока информации такой плотности здесь нет. Теоретически, это и вправду открывает шансы на создание таких «автономных» сетей. Но, конечно, прежде придется изрядно поработать — и теоретикам в том числе.

Ну а если к подобным технологиям добавить и долгожданное управление портативной электроникой одной только «мыслью», мы получим — правильно — будущее. Читайте о перспективах подобных систем в нашей статье «Сила мысли».

По публикации physics arXiv blog