Les connexions Wi-Fi sont géniales quand elles fonctionnent rapidement et efficacement, mais quand elles ralentissent soudainement de manière inexplicable, cela peut être très frustrant. Étonnamment, ceci n’est pas habituellement causé par une connexion lente fournie par votre FAI, mais cela se produit lorsque deux connexions Wi-Fi physiquement proches interfèrent les unes avec les autres. Aujourd’hui, des chercheurs de l’école McCormick en Ingénierie de l’Université Northwestern aux Etats-Unis ont mis au point un moyen simple d’éviter cela et d’améliorer les vitesses Wi-Fi, en utilisant la modulation de fréquence (FM) et un système intelligent de partage du temps (time sharing) qui optimise le débit de données.
Surnommé Wi-FM par ses créateurs, le système vise à empêcher les données du réseau d’une personne d’entrer en concurrence avec les données du voisin lorsque les paquets de données du réseau sont transmis en même temps. C’est pourquoi les paquets de données « se percutent « les unes avec les autres si deux réseaux transmettent en même temps. Les vitesses lentes sur Internet en sont le résultat, parce qu’aussi bien les paquets se sauvegardent automatiquement lorsque cela se produit et arrêtent de se déplacer vers leurs destinations.
« La plupart des gens pensent que c’est un mystère», souligne dit Aleksandar Kuzmanovic, professeur agrégé en génie électrique et informatique à l’Université Northwestern. « Ils se fâchent contre leurs routeurs. Mais ce qui se passe réellement est que votre voisin regarde Netflix. »
Les protocoles intégrés dans le Wi-FM permettent à l’appareil de surveiller le réseau et de choisir les intervalles de temps moins occupés afin de transmettre des signaux de radio FM.
« Il va écouter et envoyer des données lorsque le réseau est plus calme», insiste Marcel Flores, étudiant en doctorant. « Il peut envoyer ses données tout de suite sans se heurter à quelqu’un d’autre ou passer du temps à faire de la sauvegarde. Voilà où le problème intervient et qui engendre les pertes de temps les plus fortes »
La méthode de l’équipe permet aux réseaux sans fil existants de communiquer à travers des signaux radio FM commerciales actuelles, constamment transmises à travers le spectre de fréquences de 87,5 à 108 MHz. Pour ce faire, le dispositif transmet efficacement des signaux qui sont synchronisés avec les informations numériques transmises sur la section RDS (Radio Data System) d’un signal FM transmis.
Conçu pour améliorer la facilité d’utilisation et la polyvalence de la radio FM, le RDS est une méthode par laquelle l’information numérique concernant le contenu – tels que les informations de la station pour l’affichage sur les écrans modernes de réception, des informations de programme, et les alertes de trafic – est relayée sur une sous-porteuse à la fréquence d’émission principale.
Cette information contient également des signaux de temps concernant la diffusion, et ce sont ces signaux que l’équipe McCormick en ingénierie utilise pour permettre à leur système de déterminer les intervalles « calmes » dans lesquels le WIFM peut transmettre avec le moins d’interférences.
En tant que tel, à mesure que le dispositif surveille le réseau, il surveille également le trafic de ce réseau et estime le volume des flux de données survenant dans les signaux physiquement à proximité. De cette façon, il chronomètre les transmissions de paquets de données dans les espaces de temps au sein de la meilleure fréquence pour éviter la diaphonie et l’interférence avec d’autres signaux.
Arrivant à des vitesses exceptionnellement rapides, cependant, le réseau lui-même ne voit pas de lacune dans la transmission ou la réception de chaque paquet de données qui est transféré et, dans le cas de la musique ou de la vidéo, mis en cache en permanence sur une machine locale en continu.
La FM a également été choisie pour son ubiquité; la plupart des smartphones et les autres appareils mobiles ont déjà en standard une puce FM intégrée. La FM est également très fiable en termes de comportements de transmission et de réception, aux fréquences transmises, et s’avère plus facilement en mesure de voyager à travers les obstacles solides tels que les bâtiments. Selon l’équipe, des mises à niveau logicielles mineures des appareils connectés peuvent également être possible en utilisant le système Wi-FM.
« Nos réseaux sans fil sont complètement séparés les uns des autres», assure Marcel Flores. « Ils ne peuvent pas se parler l’un avec l’autre, même s’ils sont tous à peu près au même endroit. Nous avons essayé de penser aux façons dont les dispositifs au même endroit pourraient implicitement communiquer. La FM est partout. »
Parce que le système Wi-FM voit aussi les habitudes d’utilisation d’autres réseaux à proximité pour détecter les périodes de trafic légers et lourds, il peut également adapter son comportement automatiquement lorsque ces modèles changent. «Notre système peut résoudre ces problèmes sans impliquer de vraies personnes», conclut Aleksandar Kuzmanovic.
Les résultats de cette recherche ont été présentés récemment dans un document à la 23e Conférence internationale IEEE annuel sur les protocoles réseau à San Francisco.
