Forskere ved Aalborg Universitet har sammen med kolleger ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) og California Institute of Technology (Caltech) har i sommer fått oppmerksomhet for en undersøkelse de har gjort med en teknologi som kalles for Random Linear Network Coding (RLNC).

RLNC er i seg selv ikke noe nytt, men ble oppfunnet i 2003 under et samarbeid mellom forskere ved flere universiteter. I praksis dreier det seg om feilkorreksjon av dataene som sendes over et nettverk. Vanligvis i et nettverk, dersom en datapakke ikke kommer fram til målet, eller er skadd, må den sendes på nytt. Det slipper man med RLNC, som skal kunne gjenskape tapte pakker ved å ta utgangspunkt i de neste pakkene i rekkefølgen.

I en pressemelding skriver Aalborg Universitet at en fersk undersøkelse om bruken av RLNC resulterte i at en nesten fire minutter lang video kunne lastes ned fem ganger raskere når RLNC benyttes, sammenlignet med en ordinær forbindelse.

Pressemeldingen er temmelig mangelfull og upresis, men har i alle fall ledet oss over til litt eldre en artikkel hos amerikanske Network World hvor testen og teknologien omtales i langt større detalj. Også Gigaom har omtalt testen.

Testen ble utført av selskapet Code On i mai. Code On er en forretningspartner av selskapet Steinwulf, som eies av blant annet professor Frank Fitzek ved Aalborg Universitet, to av hans tidligere studenter, samt forskere ved MIT. Steinwulf tilbyr blant annet en C++-implementasjon av teknologien. Bak Code On står flere av de samme personene.

Testen skal ha tatt utgangspunkt i det som omtales som en god WLAN-forbindelse med et feilrate på 3 prosent. Uten bruk av RLNC skal det ha tatt det har tatt mer enn 5,5 minutter å overføre den strømmede videoen. Hele 13 ganger skal avspillingen ha stoppet opp fordi mange av datapakkene har måttet sendes på nytt. Med en RLNC-kodet video skal videoen har blitt overført på et drøyt minutt og følgelig kunnet spilles av helt uten avbrudd.

Den kanskje beste og mest forståelige forklaringen på hvordan det hele er mulig, blir presentert av Network World, her sitert på originalspråket:

In over-simplified terms, each RLNC encoded packet sent is encoded using the immediately earlier sequenced packet and randomly generated coefficients, using a linear algebra function. The combined packet length is no longer than either of the two packets from which it is composed. When a packet is lost, the missing packet can be mathematically derived from a later-sequenced packet that includes earlier-sequenced packets and the coefficients used to encode the packet.

Tilbake til pressemeldingen til Aalborg Universitet:

– Med det gamle systemet ville du ha sendt pakke 1, pakke 2, pakke 3 og så videre. Vi erstatter dette med en matematisk ligning. Vi sender ikke pakker, vi sender en matematisk ligning. Du kan sammenligne det med biler på veien, men nå kan vi gjøre det uten rødt lys. Vi kan sende biler inn i krysset fra alle retninger uten at de er nødt til å stoppe for hverandre. Det betyr at trafikken flyter mye raskere, forklarer Frank Fitzek i pressemeldingen.

Han og kollegene mener at nettverkskoding kan brukes på en rekke områder innen Internet of Things, 5G kommunikasjonssystemer, programvaredefinerte nettverk (SDN) og CCN (Content Centric Networks), men også i distribuerte lagringsløsninger.

– Dette har potensial til å endre hele markedet. I eksperimenter med vår nettverkskoding av internett-trafikk, opplever utstyrsleverandører som er fem til ti ganger høyere enn vanlig, hevder Fitzek.

– Denne teknologien kan brukes i satellittkommunikasjon, mobilkommunikasjon og vanlig internettkommunikasjon fra datamaskiner, sier Fitzek.

Han tror at teknologien vil bli integrert i de fleste produkter fordi han mener den har avgjørende og nødvendig funksjonalitet.

– Det eneste som kan stoppe utviklingen, er patenter. Tidligere har individuelle selskaper hatt et solid grep om patenter for koding. Men vår tilnærming er å gjøre det så tilgjengelig som mulig. Blant annet planlegger vi opplæringskurs om disse teknologiene, forteller Fitzek.

RLNC-teknologien vil som man forstår merkes best ved overføring av data via forbindelser med betydelig pakketap. Men teknologien skal også ha egenskaper som kan utnyttes ved en del ulike scenarier, slik som kringkasting av data. Noen av disse sceneriene er beskrevet her.