Во времена нашего детства большинство образовательных передач не отличались высоким качеством. Подтверждением тому стала известная пародийная песенка Amendment-To-Be, прозвучавшая в сериале "Симпсоны".

Но благодаря подключению к Интернету-2 и росту популярности видеоконференций в школах появились видеосервисы, которые оказывают учащимся реальную помощь в обучении. В нынешнем году данную технологию взяли на вооружение многие учебные заведения Бостона. Результатом совместных усилий специалистов Гарвардского университета, а также компаний Cisco и BBN Technologies стало вовлечение в проект Интернет-2 школ Бостона и Кембриджа.

В последние десять лет сеть Интернет-2 использовалась научно-исследовательскими и академическими институтами для построения высокоскоростных каналов, пропускная способность которых многократно превышала скорость коммерческих подключений к Интернету. Некоторые академические институты пришли к выводу, что столь высокая пропускная способность  для них избыточна, и решили поделиться ею с местными школами.

По словам старшего технического аналитика информационных систем Гарвардского университета Лео Доннелли, с подключением бостонских школ к Интернету-2 особых сложностей не возникло, поскольку многие учебные заведения уже были подключены к волоконно-оптическим каналам. Понадобились лишь коммутаторы, которые и предоставила компания BBN.

Сотрудники школ, вовлеченных в эксперимент, уверены: наглядные примеры и удаленное интерактивное взаимодействие с другими участниками учебного процесса, организованное с помощью оборудования Cisco, поможет учащимся приобрести более глубокие знания Фото: Cisco.

"Большинство городов сегодня уже опутаны необходимыми кабелями, — пояснил Доннелли. — И хотя эти кабели пока довольно редко выходят за городскую границу, в Кембридже с подключениями оказалось все в порядке".

Помимо подключения к Интернету-2,  школы Бостона и Кембриджа получили оборудование Cisco TelePresence, с помощью которого они смогут передавать потоки видео высокой четкости непосредственно в аудитории. К примеру, в математической школе им. Д. О'Брайанта система Cisco TelePresence установлена в небольшом классе со смонтированными микрофонами. Взяв микрофон, учащиеся направляют на себя камеру, с тем чтобы другие участники видеоконференции видели, кто к ним обращается.

Директор школы им. О'Брайанта Стив Салливан считает, что наглядные примеры и удаленное интерактивное взаимодействие с другими участниками учебного процесса, организованное с помощью оборудования Cisco, помогут учащимся приобрести более глубокие знания.

"Наши воспитанники, изучающие медицину, теперь получат возможность обратиться в Гарвардскую медицинскую школу и прослушать ту или иную лекцию, — отметил он. — А, ознакомившись с материалами, подготовленными профессором Стэнфордского университета, мы сможем связаться с ним и получить необходимые разъяснения и комментарии".

По словам руководителя технологических сервисов Интернета-2 Майка Лахая, одна из главных трудностей, с которыми приходится сталкиваться школам, обусловлена необходимостью согласовывать время проведения сеансов связи между учащимися и преподавателями из других учебных заведений. И здесь Интернет-2 предлагает специальный каталог, в котором преподаватели могут ознакомиться с расписаниями занятий и спланировать свои виртуальные командировки. В каталоге, в частности, предлагается видеоконференция для будущих медиков, призванная помочь им глубже познакомиться с особенностями иммунной системы, а также совместный проект по изучению для учеников начальной школы.

"Во многих случаях мы предоставляем детям ресурсы, которые в сельской местности им просто недоступны, — пояснил Лахай. — Виртуальное посещение музея и наглядная демонстрация каких-то процессов и механизмов позволяют заметно повысить эффективность обучения, но прежде у удаленных школ такой возможности просто не было".

Уже вскоре выбор видеоматериалов у преподавателей заметно возрастет. Cisco представила домашнюю систему телеприсутствия, а в устройствах Apple iPad следующего поколения появится фронтальная камера, поддерживающая видеоконференции высокой четкости. Когда соответствующие технологии получат достаточно широкое распространение, видеоконференции в учебных аудиториях станут обычным делом.

"После появления в iPad встроенной камеры устройство фактически превратится в видеотелефон, — подчеркнул Доннелли. — А в недалеком будущем технологии подобного рода стремительно распространятся по школам".

Расположившись в переполненном кафе, вы испытываете ужасную досаду, оттого что никак не можете поймать слабеющий сигнал Wi-Fi. Знакомая ситуация? А объясняется все недостаточным числом точек доступа и слишком большим количеством конечных пользователей. Вот если бы антенны Wi-Fi могли распознавать, сколько устройств находится в помещении, и умели налаживать оперативный обмен данными с ними на индивидуальной основе, все было бы совсем по-другому. Получив от Национального научного фонда США грант в размере 1,2 млн долл., специалисты Университета им. Алоиса Гонзага (Вашингтон, США) проводят в своей исследовательской лаборатории испытания таких "интеллектуальных антенн". Адъюнкт-профессор кафедры электротехники университета Стив Скеннум рассказал журналисту Network World о системах интеллектуальных антенн, объяснив, каким образом они повышают производительность сетей Wi-Fi. Интересно также было бы узнать, какую помощь лаборатория интеллектуальных антенн способна оказать компаниям, обслуживающим небольшие беспроводные сети.

- Решению каких задач посвящены ваши исследования в области беспроводных технологий?

Основные трудности связаны с интерференцией. В частотном диапазоне 2,4 ГГц, который используется сетями Wi-Fi, работает множество людей. Наша цель заключается в создании интеллектуальной антенны, которая без потерь улавливала бы желаемый сигнал, отбрасывая при этом все остальные. Мы пытаемся осуществлять программное управление радиосигналами, с помощью которых происходит обмен данными с точками доступа, и оптимизировать соотношение сигнал-шум.

Наше программное обеспечение повышает эффективность передачи данных между компьютером и точкой доступа, где бы та ни находилась, минимизируя при этом наводки от соседних компьютеров. В каждый конкретный момент времени точка доступа должна концентрироваться на одном радиосигнале. Как правило, точки доступа одновременно излучают какую-то энергию во всех направлениях. Таким образом, если у одного из компьютеров сигнал оказывается слабее или поляризация не соответствует желаемому эталону, интеллектуальная антенна настраивает поляризацию и направляет луч прямо на компьютер, с которым необходимо осуществлять обмен данными.

- Всегда ли при этом снижается уровень сигнала, посылаемого на другие компьютеры?

Точка доступа проделывает соответствующие операции очень быстро. На формирование направленного сигнала тратится меньше времени, чем на широковещательную рассылку сразу на все компьютеры. При этом снижается вероятность того, что понадобится осуществлять повторную передачу или в процессе передачи возникнут ошибки кадров.

- Пожалуйста, расскажите немного о том, чем занимается лаборатория интеллектуальных антенн.

Прежде всего я хотел бы уточнить, что, хотя наше исследовательское подразделение и называется лабораторией интеллектуальных антенн, на самом деле речь идет не только об антеннах, но и о распространении радиосигналов, ведь одними антеннами дело не ограничивается. Что же касается самой лаборатории, часть ее занимает безэховая камера, в которой мы испытываем методы распространения радиоволн. Стены камеры покрыты целым лесом конусов, изготовленных из специальной пены, которая содержит углеродное волокно, поглощающее электромагнитные волны. Помещая антенну в такую камеру, можно поворачивать ее во всех возможных направлениях. Приемная антенна на другом конце измеряет уровень генерируемого сигнала.

Ничего уникального здесь нет, но строительство подобной камеры обходится довольно дорого, и многие компании просто не имеют такой возможности. Если у них появляется продукт, который необходимо испытать, они приносят его к нам. Иногда мы даже помогаем им в поиске решений, которые обеспечили бы соблюдение всех требований, предъявляемых Федеральной комиссией по связи США.

- Когда лабораторию планируется подготовить к эксплуатации?

Надеемся, что все подготовительные мероприятия будут завершены к весне следующего года. В настоящее время мы модернизируем комнату и принимаем окончательные решения, связанные с закупкой оборудования. Лаборатория откроет свои двери местным компаниям и университетам, которые захотят принять участие в исследованиях. Ресурсы лаборатории можно будет использовать для проведения испытаний оборудования, которое им не придется закупать самостоятельно. 

Несмотря на наличие цифры «4» в названии новой модели iPhone, смартфон может работать лишь в сотовых сетях третьего поколения, но не четвертого.

iPhone 4 представляет собой GSM-устройство с четырехдиапазонным приемопередатчиком HSDPA, способное работать в сетях HSPA+ третьего поколения, где максимальная теоретическая скорость загрузки данных составляет 7,2 Мбит/c. В реальности же типичная скорость загрузки будет достигать 1 или 2 Мбит/с в зависимости от мощности 3G-сети в конкретной зоне приема.

То, что iPhone 4 может работать лишь в 3G-сетях, не должно вызывать удивления, поскольку в США еще нет действующих LTE-сетей.

Напомним, LTE (Long Term Evolution) это технология нового поколения в семействе стандартов GSM. Начало эре 4G в США будет положено в течение ближайших нескольких месяцев: компания Verizon введет в действие сеть LTE в 30 крупнейших регионах страны, а в 2011 году значительно расширит ее охват. В этом же году в коммерческую эксплуатацию сеть LTE также введет компания AT&T, а это означает, что модель iPhone с поддержкой 4G, скорее всего, выйдет в июне следующего года.

Как отмечается в исследовании компании TeleGeography, глобальный экономический спад может заставить телекоммуникационных операторов пересмотреть их планы по увеличению инвестиций в морские кабели на ближайшие два года.

Исследование было проведено по результатам опроса международных операторов, инвестирующих в инфраструктуру подводных кабелей с целью увеличить пропускную способность своих телекоммуникационных систем в текущем году. Операторы планировали ввести в эксплуатацию 16 новых подводных коммуникационных кабелей – самое большое количество за последнее десятилетие. В 2009 году предполагалось израсходовать на эти проекты более 2 млрд долл., а в 2010-м инвестиции должны были превысить 3 млрд долл. Это говорит о кардинальном увеличении расходов на трансокеанские кабельные системы, учитывая, что с 2004-го по 2007 год инвестиции в данный вид связи составили в общей сложности менее 2 млрд долл.

Планируемый рост объема инвестиций в кабельные системы свидетельствует о начале самого серьезного периода развития кабелей с 2001 года, когда операторы ввели 15 новых подводных кабелей, вложив 13,5 млрд долл. в их прокладку. По данным TeleGeography, сегодня можно построить большее число кабелей при меньших затратах, чем в то время, поскольку потребности в капиталовложениях в прокладку кабелей сейчас значительно меньше, чем раньше. Одна из причин этого состоит в том, что сейчас операторы вкладывают средства преимущественно в линейные конфигурации, а не в более дорогостоящие кольцевые структуры, которые превалировали десять лет назад.

Кроме того, инвестиции направляются в не столь протяженные региональные системы, предназначенные для районов со слабо развитой инфраструктурой связи или для диверсификации имеющихся маршрутов. Как считают в TeleGeography, ранее операторы совершали ошибку, прокладывая протяженные, дорогие системы по тем же самым основным маршрутам, что и их конкуренты.

Основной причиной для вложений в кабельные системы стал значительный рост спроса на полосу пропускания, начавшийся в 2007 году. В конце 90-х годов операторы чрезмерно активно развивали инфраструктуру и вкладывали в проекты такого рода избыточные средства. Однако, после того, как уровень загрузки доступной полосы пропускания вырос в 2007 году на 65%, а в 2008-м – еще на 64%, потребовались дополнительные инвестиции для удовлетворения растущего спроса.

В этом году планируется ввести в строй самое большое количество кабелей – 16, в следующем году будет введено 10 новых кабелей, а в 2011 году - еще 8 кабелей. Однако глобальная рецессия может помешать запланированные инвестиции в крупномасштабную телекоммуникационную инфраструктуру, поскольку кризис в финансовой отрасли затруднит поиск кредитного капитала на расширение емкости. Несмотря на это, в TeleGeography пришли к выводу, что спад в отрасли, скорее всего, будет менее резким, чем в первые годы этого десятилетия, когда исчезли десятки операторов.

Хотя масштабные коммерческие поставки решений, поддерживающих технологию Long Term Evolution, начнутся не раньше чем через два года, на прошедшей в Лас-Вегасе конференции CTIA Wireless 2009 этой теме уделялось первостепенное внимание. Причина проста: три из четырех крупнейших американских операторов мобильной связи выбрали в качестве широкополосной технологии четвертого поколения именно LTE. В Verizon намерены выйти в лидеры коммерческих услуг LTE и к 2010 году вывести эту технологию на 25-30 рынков. Примеру Verizon собираются последовать AT&T и T-Mobile.

Компания Motorola проявляет особую активность в деле продвижения концепции LTE. Уже разработаны базовые станции, которые призваны помочь операторам перейти от существующих технологий 3G, базирующихся на GSM и CDMA, к стандарту передачи данных 4G. Старший вице-президент Motorola Фред Райт, курирующий в компании направление сотовых сетей и сетей WiMAX, рассказал на CTIA корреспонденту Network World о потенциале технологии LTE, и о том, каким образом она изменит рынок мобильных устройств.

- Сегодня многие производители оборудования и операторы связи уделяют самое серьезное внимание технологии LTE. Какое место компания Motorola планирует занять на этом рынке, где уровень конкуренции очень высок?

В процессе разработки решений LTE каждый из наших конкурентов придерживается своего подхода. Motorola предлагает три базовые станции. Одна из них создана на основе технологии remote radio head (эта технология основывается на распределенной архитектуре подсистемы радиодоступа.-- Прим. ред.). Другая позволяет нашим клиентам, использующим технологию CDMA, перейти от CDMA 1X к LTE, не отказываясь от уже имеющихся у них аппаратных средств. По сути, мы предлагаем установить в существующее оборудование другое программное обеспечение, поддерживающее технологию LTE. Это предоставляет возможность модернизировать свою инфраструктуру, не меняя полностью оборудование. Кроме того, мы предлагаем простой способ модернизации GSM-сетей, не требующий масштабных инвестиций в новую инфраструктуру. Мы стремимся предоставить клиентам возможность выбора: они могут преобразовать имеющиеся станции GSM и CDMA для работы в сетях LTE, либо купить специально предназначенные для этого базовые станции. Мы не пытаемся предлагать им одно решение на все случаи жизни.

- На CTIA не раз говорилось о том, что экономика переживает нелегкие времена. Учитываете ли вы сложность нынешней экономической ситуации при прогнозировании спроса на технологию LTE?

Вопросы, связанные с масштабным переходом на LTE, будут решаться не сегодня, а через два, три, четыре года. То, что делает Verizon, следует рассматривать скорее как исключение из правила. Решение этого оператора с опережением развернуть инфраструктуру LTE не вписывается в существующие рамки. В Vodafone, к примеру, пока ничего не говорят о планах перехода на LTE; не торопится и руководство T-Mobile. Думаю, что и у нас вполне достаточно времени, для того чтобы экономика успела восстановиться, и я не вижу связи между нынешними экономическими трудностями и принципиальным решением о развертывании LTE.

- Можно ли ожидать в процессе перехода на LTE каких-то технических проблем, например отсутствия свободных частот или возникновения радиопомех?

Я не вижу никаких технических препятствий, которые могли бы замедлить переход к LTE. Спецификации данной технологии проработаны очень хорошо. Главное, на мой взгляд, -- создать экосистему оборудования, удовлетворяющего потребностям клиентов. Чтобы клиенты могли получить доступ к широкому спектру устройств, нужны наборы микросхем, и они должны появиться на рынке. Кроме того, потребуются новые устройства, которых сегодня еще не существует. В случае с Verizon речь идет о создании USB-устройств, подключаемых к ноутбукам и расширяющих их возможности беспроводной связи. Со временем должны появиться мультимедийные сервисы, которые будут предлагаться пользователям смартфонов и других Internet-устройств. Этого можно ожидать в 2010-2011 годах. То же самое происходило и с WiMAX: пока не были готовы чипсеты, не началось массового создания клиентских устройств.

- Какое влияние LTE окажет на беспроводные устройства? Можно ли ожидать здесь каких-то серьезных изменений? Ведь на наших глазах появление сервисов 3G привело к повсеместному распространению смартфонов.

Технология LTE ориентирована на предоставление мультимедийных услуг и передачу больших объемов данных. Думаю, что устройства LTE будут снабжены экранами с диагональю 4-5 дюймов — то есть больше, чем у сегодняшних смартфонов - и не будут иметь, наверное, кнопок или клавиш, хотя, возможно, и появится выдвижная клавиатуре.

Дело в том, что технология LTE ориентирована прежде всего на видео. Десять лет назад никто даже не думал о телевизионных экранах на приборных панелях автомобилей, а сегодня это весьма горячая тема. Стремительный рост популярности видео в кабельных сетях не идет ни в какое сравнение с ожидаемой популярностью мультимедийного контента в сетях беспроводных. Это одна из главных причин, стимулирующих телекоммуникационных операторов наращивать пропускную способность беспроводных сетей, поскольку то, что мы сегодня можем делать на ноутбуках, скоро будет делаться с помощью беспроводных мобильных устройств.

Motorola демонстрирует сеть четвертого поколения

Посетители выставки CTIA Wireless 2009 могли познакомиться с работой сети сотовой связи четвертого поколения, которая компания Motorola развернула на базе технологии LTE.

В рамках демонстрации на мониторы, расположенные в движущемся фургоне, по беспроводному каналу передавалось видео с пиковой скоростью 10 Мбит/с, что почти вдвое выше максимальной скорости в сетях 3G. Рядом с базовыми станциями скорость передачи данных и вовсе достигала рекордных 25 Мбит/с.

На протяжении всего теста видео проигрывалось без проблем, прервавшись лишь однажды, примерно на три секунды, при переключении между базовыми станциями.

Компания Alcatel-Lucent выступила с инициативой создания отраслевой группы с целью популяризации и распространения контента, приложений и беспроводных устройств, базирующихся на технологии 4G.

Группа, получившая название ng Connect Program (от next-generation - "следующее поколение"), объединит производителей устройств, разработчиков приложений и поставщиков контента, создающих продукты, в которых используются беспроводные технологии 4G, например, Long Term Evolution (LTE). О своем участии в этой группе уже объявили известные производители устройств, такие как Samsung и Motorola, а также компании, выпускающие программное обеспечение, в том числе QNX Software Systems, и производители мобильных платформ, например, TuneWiki.

"Реализуя данную программу, мы хотим выйти за рамки традиционной экосистемы, - пояснил Дерек Кан, вице-президент Alcatel-Lucent по новым технологиям. – Мы намерены показать продукты LTE, разработанные компаниями, которые не относятся к традиционным телекоммуникационным операторам".

Объединяя свои ресурсы, компании рассчитывают на взаимное продвижение приложений и контента, которые могут передаваться по беспроводным сетям 4G. В частности, группа намерена сконцентрировать усилия на маркетинге сервисов на базе LTE в пяти различных направлениях: мультимедиа и развлечения, электронное здравоохранение, автомобильная связь, мобильная реклама и сообщения с уведомлениями, а также вычисления в облаке.

Генеральный директор QNX Ден Додж подтвердил, что его компанию особенно интересует возможность применения LTE и других беспроводных сетей 4G в автомобильной промышленности. Если 4G можно будет успешно реализовать в машинах, то, по его словам, это будет означать, что больше не понадобится устанавливать в автомобильные системы жесткие диски, быстро теряющие актуальность навигационных карт и больше не придется ездить к дилеру, чтобы обновить свое программное обеспечение.

Благодаря беспроводной системе, которая всегда поддерживает соединение на высокой скорости, как подчеркнул Додж, эти автомобили как бы сами становятся Internet-терминалами, способными самостоятельно обновлять приложения.

Одна из основных целей ng Connect Program состоит в том, чтобы расширить сферу применения устройств, которые подключены к сетям 4G, в том числе средств бытовой электроники (например, камкодеров и телевизоров), промышленного оборудования и автомобилей. Во время недавней конференции Mobile World Congress в Барселоне группа продемонстрировала сквозные беспроводные широкополосные приложения, в частности, предназначенные для нужд здравоохранения, которые позволят врачам вести мониторинг состояния пациентов, используя телефоны и телевизоры. Кроме того, демонстрировалось, как сети 4G могут применяться для передачи актуальных, с учетом местонахождения пользователя, рекламных объявлений, и как беспроводные широкополосные соединения могут расширить спрос на музыку, транслируемую по Internet, и повысить популярность социальных сетей.

Технология LTE считается следующим шагом в развитии беспроводных технологий на базе GSM. Компания Verizon планирует на территории США предложить коммерческие сервисы LTE уже в 2010 году, а вскоре после этого ее примеру последует AT&T. Сейчас самым быстрым из коммерческих мобильных сервисов передачи данных в США является мобильный WiMAX-сервис Sprint-Clearwire, во время демонстрации которого была достигнута пиковая скорость передачи данных 5 Мбит/с.

Если все пойдет согласно планам, в скором времени Bluetooth будет помогать в контроле сердечной деятельности людей.

Сейчас технология Bluetooth используется для синхронизации мобильных устройств с телефонами и для поддержки беспроводных сетевых соединений между ПК и принтерами и компьютерными мышами, но группа Bluetooth Special Interest Group работает над двумя новыми стандартами, которые позволят сделать эту технологию более быстрой и менее энергоемкой. Майк Фоли, исполнительный директор Bluetooth SIG, считает, что эти спецификации значительно расширят спектр приложений, использующих Bluetooth для беспроводных соединений.

Спецификация, позволяющая уменьшить энергоемкость, по словам Фоли, будет завершена к концу года. Она даст возможность применять технологию Bluetooth в устройствах, рассчитанных на меньшее энергопотребление, чем сотовые телефоны или персональные компьютеры, например в часах и мониторах кардиоритма.

"Специалисты, работающие в часовой отрасли, также высоко оценивают спецификацию на низкоэнергоемкий вариант Bluetooth, - отметил Фоли. – Сейчас стали намного реже покупать часы, поскольку время все чаще узнают по мобильному телефону. И часовщики хотят использовать платформу мобильных телефонов, связав ее с вашими часами. Например, если кто-то звонит вам по мобильному телефону, ваши часы будут выступать в качестве автоответчика и сообщат вам, кто звонит".

Как считает Ник Джонс, аналитик компании Gartner, новая спецификация Bluetooth станет наиболее важной беспроводной технологией в последующие два года. Он убежден, что снижение энергетической емкости превращает Bluetooth в превосходную технологию для датчиков, которые должны потреблять относительно мало энергии и большую часть времени находятся в режиме ожидания. При использовании низкоэнергоемкого варианта Bluetooth, по мнению Джонса, можно установить в датчиках батарейки, которые будут работать несколько лет.

"Низкоэнергоемкий стандарт Bluetooth открывает широчайшие возможности, - подчеркнул он. – Такой режим энергопотребления позволяет создавать датчики, которые взаимодействуют с вашим мобильным телефоном и таким образом удаленно управляют, скажем, электронными приборами в вашем доме".

Еще одной новой спецификацией Bluetooth станет высокоскоростной стандарт, который, по мнению Фоли, значительно расширит возможности пользователей рассылать данные с устройств. Например, новая спецификация позволит беспроводным образом посылать MP3-файлы с компьютеров на мобильные телефоны или быстро загружать пакет фотографий из цифровой камеры на компьютер. Как отметил Фоли, конечная цель Bluetooth SIG состоит в том, чтобы Bluetooth мог поддерживать скорость до 100 Мбит/с, что позволит передавать видео высокого разрешения непосредственно с цифровых камкодеров на телевизионный экран.

Компания Broadcom, в портфеле которой имеются микросхемы, объединяющие функциональность Wi-Fi, Bluetooth и FM-радио, провела в январе на выставке бытовой электроники Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе публичную демонстрацию быстрого варианта Bluetooth, во время которых с помощью новой технологии удалось добиться скорости передачи до 24 Мбит/с. Как сообщил старший менеджер Broadcom по продуктам Рон Ванг сказал, при посылке файлов с персональных компьютеров на мобильные телефоны Broadcom удается постоянно поддерживать скорость от 20 до 24 Мбит/с, а пересылка данных с мобильных телефонов на ПК осуществляется со скоростью около 10 Мбит/с.

Несмотря на повышение скорости и снижение энергоемкости Bluetooth, радиус действия этой технологии меняться не будет (сейчас он составляет примерно 100 метров). По словам Фоли, Bluetooth SIG стремится к тому, чтобы данная технология по-прежнему оставалась протоколом передачи данных на короткие расстояния.

"Эти новые спецификации потенциально могут применяться более широко, чем предыдущие, но мы добиваемся совсем не этого, - подчеркнул он. – Мы рассматриваем Bluetooth как технологию персонального использования и хотим сосредоточиться на разработке приложений, которые применяются в вашем персональном рабочем пространстве".

Американский оператор XO Communications и производитель оборудования оптических сетей, компания Infinera, продемонстрировали передачу трафика 100 Gigabit Ethernet с использованием десяти длин волн, каждая из которых способна поддерживать быстродействие 10 Гбит/c.

В XO сделали это, передавая сигналы 100 Gigabit Ethernet через замкнутый сегмент сети с плотным волновым мультиплексированием (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM), проходящий из выставочного зала NXTComm08 в Лас-Вегасе до Лос-Анджелеса и обратно. Как пояснили представители XO, при проведении теста было использовано оборудование Infinera DTN, которое отвечало за коммутацию и транспортировку трафика из выставочного зала в принадлежащую XO магистральную сеть DWDM. Для генерации сигналов 100 Gigabit Ethernet, которые транслируются по кольцевой сети, XO применяет специальный пакет решений, разработанный компанией Ixia, выпускающей продукты для тестирования волоконно-оптических систем.

Как подчеркнул директор XO по технологиям Ренди Никлэс, цель данного проекта – показать, как можно доставлять трафик 100 Gigabit Ethernet с применением существующих в настоящее время сетевых инфраструктур. Для того чтобы посылать и получать сигналы 100 Gigabit Ethernet с использованием множества длин волн, каждая из которых несет 10-гигабитный трафик, используется система передачи данных компании Infinera с микросхемами PIC (Photonic Integrated Circuit). Данная система способна дефрагментировать оптический поток и передавать его компоненты таким образом, чтобы в пункте назначения их можно было вновь корректно собирать.

Более того, архитектура виртуализации Infinera Bandwidth Virtualization способна отделять сервисы пропускной способности оптических каналов от их физической транспортной инфраструктуры. Оптическая сеть Infinera содержит фактически "пул" каналов с различной пропускной способностью, способных обеспечивать необходимое для передачи данных быстродействие и поддерживать нужные для этого технологии, включая Ethernet, SONET/SDH или волновое мультиплексирование. Таким образом, система способна разделять и агрегирировать длины волн и использовать их для реализации сервисов с различным быстродействием и дальностью связи. Компания Infinera, по словам ее представителей, может обеспечить небольшое количество 10-гигабитных сервисов в городском сегменте своей сети и значительно большее число 40-гигабитных сервисов в той же сети, но проходящей по всей территории страны.

Директор по технологии Infinera Дрю Перкинс считает, что продукты, используемые для проведения данного теста, станут, по-существу, прототипами для спецификаций стандартов 100 Gigabit Ethernet, работа над которыми, как он полагает, вскоре будет закончена IEEE. По словам Перкинса, транспортные сервисы 100 Gigabit Ethernet, используемые в Infinera, еще далеки от того, чтобы стать прототипом для завершающих спецификаций стандарта рабочей группы IEEE 802.3ba, но они очень близки к финальной его редакции, поскольку основаны на базовом стандарте IEEE 100 Gigabit Ethernet.

Другие операторы и производители оборудования связи уже опробовали технологию передачи 100-гигабитного трафика. В прошлом году компания Verizon использовала разработанную в Alcatel-Lucent магистральную DWDM-систему следующего поколения 1625 LambdaXtreme Transport, обладающую быстродействием 10/40 Гбит/c, для передачи "живого" видео на расстояние около 500 км из Тампа в Майами, применяя для этого собственную волоконно-оптическую сеть с быстродействием 100 Гбит/c. В начале года компания Level 3 Communications закончила создание 100-гигабитной сети для проекта Internet2. В отличие от тестовой сети Verizon сеть Internet2 имеет 10 каналов с быстродействием 10 Гбит/c в каждом своем сегменте, обладая возможностью наращивать в случае необходимости производительность до 100 Гбит/c в зависимости от потребности в сетевых ресурсах.

В мае XO объявила о значительном расширении возможностей своих сервисов Ethernet. В настоящее время оператор предлагает услуги Ethernet с быстродействием от 10 Мбит/с до 10 Гбит/c, используя для этого собственную волоконно-оптическую сеть протяженностью почти в 30 тыс. км.

Ученым из двух американских университетов при помощи бактерий E.сoli удалось решить классическую математическую задачу о сортировке подгоревших блинов.

В ходе исследовательских работ биологами и математиками из университетов штатов Северная Каролина и Миссури была предпринята попытка использовать свойства ДНК для создания модели организации определенных вычислительных процессов. Ранее ученые пытались выяснить, подойдут ли молекулы ДНК для проектирования более компактных и эффективных методов хранения данных. В ходе нового исследования им предстояло ответить на вопрос, можно ли использовать бактерии E.сoli для нахождения эффективного алгоритма сортировки при решении известной задачи о подгоревших блинах.

"Блины" из ДНКa

Алгоритм сортировки представляет собой набор инструкций, с помощью которых программист вычислительной системы упорядочивает данные по определенному критерию. Задача о сортировке подгоревших блинов заключается в поиске алгоритма укладывания отдельных элементов множества в соответствии с их размерами. Обычно именно так повар выстраивает горку своих блинов, переворачивая отдельные ее элементы.

Сложность задачи о подгоревших блинах обусловлена еще и тем, что по завершении сортировки все блины должны лежать вверх строго определенной стороной. Предполагается, что одна сторона у каждого из блинов подгорела, а другая имеет отличный золотистый цвет. Поэтому в процессе сортировки, помимо размещения блинов крупного размера внизу, а маленького вверху хотелось бы еще, чтобы своей золотистой стороной все они смотрели вверх. Таким образом, цель разработки алгоритма решения задачи о подгоревших блинах заключается в том, чтобы путем переворачивания расположить все блины на тарелке золотистой стороной вверх в порядке возрастания их размеров, выполнив при этом минимальное количество операций.

В данном случае в качестве блинов выступали молекулы ДНК бактерий E.coli. По словам Кармеллы Хейнес, руководителя исследовательского проекта, молекулы ДНК бактерий позволяют относительно недорого организовать выполнение повторяющихся операций. При использовании реальных компьютеров - даже при условии организации серьезной параллельной обработки - для этого потребовались бы довольно серьезные вычислительные ресурсы.

Клетки дешевле

"Поскольку наша система оперирует живыми клетками, ее воспроизводство обходится значительно дешевле, - пояснила Хейнес. - В конце концов, клетки и без нас знают, как им следует делиться".

Сам эксперимент проводился следующим образом: после получения достаточного для выполнения работ числа клеток E.coli исследователи ввели в колонию гены бактерии Salmonella typhimurium. В результате молекулы ДНК E.coli начали менять свое положение случайным образом. Аналогичным образом укладывались на начальном этапе элементы стопки подгоревших блинов.

Одновременное случайное перемешивание миллионов бактерий позволяло с высокой степенью вероятности утверждать, что по крайней мере некоторое количество молекул ДНК выстроится в нужном порядке. Ученые определяли, какие именно ДНК упорядочены правильно, вводя в бактерию ген, который делал ее устойчивой к антибиотикам, после того как ДНК переворачивалась нужным образом. Затем клетки подвергались воздействию антибиотиков. Таким образом проверялась правильность решения задачи о подгоревших блинах отдельными клетками. Исследователи определяли минимальное число переворачиваний, необходимых для решения данной задачи, засекая время, в течение которого бактерия принимала нужное положение.

"Каждую минуту мы выбирали бактерию и начинали воздействовать на нее антибиотиками, наблюдая за тем, какие клетки выживут, - сообщила Хейнес. - Проделывая эту операцию через регулярные интервалы времени, мы искали момент, когда клетки решат стоящую перед ними задачу и выстроят ДНК в нужном порядке. Поскольку разработанная нами системами обладала свойствами массового параллелизма, это повышало шансы на удачный исход для отдельных элементов".

Теория и практика

Со стороны все это больше похоже на абстрактное решение абстрактной задачи, но Хейнес отметила, что "сортировка подгоревших блинов" имеет важное практическое значение для генетиков, которые пытаются понять процесс эволюции генома различных биологических видов. Поскольку многие виды генетически схожи, ученые могут использовать механизм сортировки задачи о подгоревших блинах, для того чтобы определить, например, сколько переворачиваний потребуется для превращения ДНК кошки в ДНК обезьяны.

"Предположим, вами выбраны два действительно схожих биологических вида, и вы хотите определить степень их связанности, - заметила Хэйнес. - Поскольку количество всевозможных способов упорядочения геномов в общем случае бесконечно, для того, чтобы понять эволюционные отношения, хотелось бы узнать, какое минимальное число операций потребуется для перехода от одного генома к другому".

А теперь давайте взглянем на вещи шире. Сегодня ученые прикладывают немало усилий к тому, чтобы понять, каким образом можно использовать ДНК для моделирования вычислительных процессов, и в будущем у них появится значительно больше проектов, напоминающих решение задачи о подгоревших блинах.

"Исследователи постоянно ищут новые способы использования природы ДНК, - отметила Хэйнес. - Я даже смутно припоминаю документ, в котором описывалось, каким образом следует использовать компоненты искусственной ДНК для игры в крестики-нолики".

[http://www.idgns.com/idgimage.nsf/0/F463FE426947BF0F002566260067673C]