Des chercheurs ont amélioré leur connexion Wi-Fi grâce à une simple feuille d'aluminium. L’emplacement d’un point d’accès Wi-Fi détermine l’efficacité de la couverture dans un espace donné. © Georgejmclittle, Fotolia

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Wi-Fi : ils améliorent leur connexion grâce à une simple feuille d'aluminium

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Des chercheurs viennent de démontrer qu'il est possible d'améliorer la portée d'une connexion Wi-Fi en se servant d'un réflecteur fabriqué par impression 3D et recouvert d'une simple feuille d'aluminium afin d'orienter le signal émis par le routeur. Une solution économique qui peut, en prime, aider à sécuriser la connexion sans fil.

Bricoler une antenne radio endommagée, ou pas assez puissante, avec une feuille de papier aluminium est une astuce connue de longue date. Il s'avère que cette technique rudimentaire peut aussi aider à améliorer la puissance d'un signal Wi-Fi, et même renforcer sa protection. Une équipe de chercheurs de l'université Dartmouth College (États-Unis) a en effet découvert que des réflecteurs de différentes formes recouverts de feuilles d'aluminium et placés à l'arrière de routeurs Wi-Fi contribuaient à améliorer la puissance du signal dans un espace donné en orientant ce dernier de façon ciblée.

Actuellement, la principale solution technique pour optimiser une connexion Wi-Fi dans un environnement fait de plusieurs pièces implique l'usage d'antennes directionnelles, qui permettent de concentrer le signal. Mais cela coûte cher et nécessite une configuration assez complexe. La solution ici évoquée, baptisée WiPrint, est beaucoup plus simple et moins onéreuse.

Les réflecteurs peuvent augmenter la force d'un signal Wi-Fi de 6 dB

Les chercheurs ont développé un logiciel qui simule la propagation du signal radio dans un espace et ses interactions avec les objets qu'il rencontre ainsi qu'un algorithme pour créer des modèles de réflecteurs avec des formes qui assurent une couverture optimisée. Une fois que le système dispose des informations nécessaires (surface, encombrement, emplacement du point d'accès Wi-Fi, zones à couvrir et à exclure), il lui faut une vingtaine de minutes pour produire un modèle de réflecteur qui pourra ensuite être fabriqué avec une imprimante 3D avant d'être recouvert d'aluminium.

Selon les essais réalisés par l'équipe de l'université de Dartmouth, les réflecteurs peuvent augmenter la force d'un signal Wi-Fi de 6 dB et la réduire de 10 dB dans les zones qui doivent être exclues. Le coût de fabrication est estimé à 35 dollars (environ 30 euros au cours actuel). Les chercheurs comptent aller plus loin en explorant l'usage de matériaux alternatifs au plastique qui permettraient de fabriquer des réflecteurs susceptibles d'adapter leur forme automatiquement lorsque la configuration de l'environnement change. Ils étudieront également l'efficacité du dispositif avec les ondes millimétriques et la lumière visible. 

Pour en savoir plus

Des mathématiques pour décupler le débit du Wi-Fi

Article initial de Sylvain Biget, paru le 08/11/2012

Des chercheurs du MIT et de plusieurs universités ont trouvé le moyen de décupler les débits du Wi-Fi sans apporter de modifications au matériel. Ils ont supprimé le système de correction d'erreurs habituellement utilisé, pour le remplacer par des équations mathématiques et reconstituer les éléments manquants. 

Comment décupler les débits du Wi-Fi ? Augmenter la puissance de l'émetteur, la taille du spectre ? Rien de tout cela, aucune modification matérielle ne serait nécessaire : il suffirait de penser différemment. C'est la conclusion à laquelle sont parvenues des équipes de chercheurs du MIT, du Caltech, de Harvard, de l'université technique de Munich (Allemagne) et celle de Porto (Portugal). Ils sont partis du constat que ce qui limite les débits, c'est la perte de paquets de données durant le transfert. En effet, lorsque des paquets de données transitent dans les airs, il y a en moyenne 5 % de perte de données. Lorsqu'un paquet est perdu, il doit être renvoyé de nouveau. Le système doit alors transmettre des données à l'émetteur pour qu'il réachemine le paquet égaré. En multipliant ces manœuvres par le nombre de paquets perdus, le débit ralentit considérablement.

C'est cet inconvénient que les scientifiques sont parvenus à éliminer. Pour cela, ils ont créé un système reposant sur l'algèbre, qui reconstitue les données perdues au lieu d'occuper la bande passante inutilement.

Le paquet de données est transformé en équations mathématiques. Lorsque les données transitent, si un fragment est manquant, le récepteur utilise ceux dont il dispose, et se sert de l'équation qu'il a reçue pour recalculer le paquet manquant au lieu de le réclamer et d'attendre qu'il arrive. Comme les équations sont simples et linéaires, la charge de traitement est faible pour le matériel, qu'il s'agisse d'un mobile, ou d'un routeur Wi-Fi.

Dans ce schéma, avec le Coded TCP ou E2-TCP/NC, lorsque des données sont perdues (lost packet), le système (ACK) qui accuse habituellement de la non-réception des données, ne le fait pas. Le débit n'est donc pas bloqué par l'attente de ces paquets. © MIT, Institut de télécommunications de l'université de Porto

Les étonnants résultats de Coded TCP sur le Wi-Fi

Lors de leurs expérimentations avec ce système qu'ils ont baptisé « Coded TCP » ou encore « E2E-TCP/NC », les chercheurs ont obtenu des résultats étonnants.

Ils avaient constaté que sur le réseau Wi-Fi du MIT, la perte moyenne des paquets s'élevait à 2 %. En utilisant leur système, une bande passante délivrant un débit habituellement limité à 1 Mbit par seconde a décollé à 16 Mbit par seconde ! Autre exemple, avec 5 % de perte de paquets sur une bande passante de 0,5 Mbit/s, le débit restait tout de même élevé à 13,5 Mbit/s.

Si cette technique peut être appliquée sur un réseau Wi-Fi, il est également possible de l'utiliser sur le réseau mobile en 3 et 4 G. Confiants, les scientifiques estiment que la technologie pourrait être déployée massivement sur les réseaux dans les 2 ou 3 ans. Et ce n'est pas du domaine du rêve, puisque le MIT et la Caldec ont déjà vendu des licences Coded TCP à plusieurs équipementiers via Code-On, une startup qu'ils ont créée pour l'occasion. C'est certainement pourquoi l'équipe ne délivre pas de plus amples détails sur sa technologie.