Wifi et conflits de voisinage : un algorithme pour rétablir la paix
© 2015 Alain Herzog
Pour pallier le problème des interférences entre réseaux wi-fi, un doctorant de l’EPFL a mis au point un algorithme qui recherche automatiquement la meilleure bande de fréquence selon l’utilisation des réseaux voisins. Ce système permet d’augmenter jusqu’à sept fois la capacité initiale du passage des données.
En organisant le passage des données numériques par un routeur en quasi-temps réél, on peut améliorer la qualité du réseau wi-fi. C’est ce que fait l’algorithme mis au point par un doctorant de l’EPFL: il leur donne la route à suivre. Actuellement les réseaux wifi voisins empruntent très souvent les mêmes bandes de fréquences et créent des bouchons, alors que d’autres voies restent libres. Ce nouveau système permet de mieux répartir ces paquets et de fluidifier ainsi le trafic. Lenteur au téléchargement, coupures intempestives, communication lente: ces inconvénients s’en trouvent fortement diminués.
Dans un environnement urbain, où chaque foyer a son propre point d’accès wi-fi, les interférences entre les réseaux, et donc les ralentissements, sont fréquents. La bande de fréquence, route par laquelle passent les données, est répartie en 13 canaux. Les routeurs sont programmés pour que les données empruntent certains d’entre eux. De très nombreux appareils utilisent les mêmes créneaux: environ un sur quatre. Or si plusieurs points d’accès empruntant les mêmes canaux se trouvent à proximité, cela crée des interférences. Tout comme le trafic ralenti lorsque les voitures sont contraintes de circuler toutes sur la même voie d’une autoroute.
Les routeurs peuvent utiliser jusqu'à huit de ces bandes de fréquences simultanément. Or pour l’envoi d’un email ou une simple requête dans un moteur de recherche par exemple, l’utilisation d’une ou deux est suffisante. C’est là que réside l’ingéniosité du système mis au point par Julien Herzen, doctorant au Laboratoire pour les communications informatiques et leurs applications de l’EPFL: il partage automatiquement les canaux entre les différents utilisateurs selon les besoins à un moment précis.
A intervalles réguliers, le système redistribue les voies de passage d’après les besoins des utilisateurs. La largeur de la bande de fréquence n’est donc pas déterminée à l’avance. «Il s’agit d’un compromis, souligne le doctorant. Cela fonctionne de manière optimale si tout le monde l’utilise, mais l’impact est également positif pour un utilisateur unique. Le système optimise la bande de fréquence libre, mais ne nuit pas au réseau des voisins.» Cette automatisation du partage de la bande de fréquence permet, selon son concepteur, d’augmenter jusqu’à sept fois la quantité de données qui passent à un moment précis.
Les routeurs actuels permettent de changer les canaux préprogrammés, voire même de les trouver automatiquement, mais ils n’offrent pas d’adaptation en temps réel. Les nouvelles normes -Wi-Fi 802-22n et 802.11ac-, qui équipent les nouveaux systèmes, permettent aux données de circuler plus rapidement, mais sont aussi plus gourmandes en bandes de fréquence. Elles peuvent mobiliser jusqu’à huit canaux d’un coup, contre quatre avec l’ancienne norme. Le problème n’est donc pas résolu. «Cela permet de gagner en rapidité pour un utilisateur isolé, mais lorsque plusieurs appareils fonctionnent dans un périmètre restreint, les paquets de données se trouvent quand même ralentis», commente Patrick Thiran, responsable du laboratoire.
Un brevet a été déposé. L’algorithme pourrait facilement être implémanté par les fabricants sur des systèmes existant.