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Les réseaux sans fil peuvent apprendre à vivre ensemble en utilisant des impulsions d'énergie

La matière noire balayée par une nouvelle théorie ?

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Anonim

Des chercheurs de l'Université du Michigan ont inventé un moyen pour différents réseaux sans fil entassés dans le même espace de dire "excusez-moi" les uns aux autres. -Fi partage une bande de fréquence avec les systèmes populaires Bluetooth et ZigBee, et tous sont souvent trouvés dans les mêmes endroits ensemble. Mais il est difficile d'empêcher les interférences entre les trois technologies car elles ne peuvent pas se signaler mutuellement pour coordonner l'utilisation du spectre. En outre, les différentes générations de Wi-Fi échouent parfois à échanger des signaux de coordination parce qu'elles utilisent des bandes radio plus larges ou plus étroites. Les deux problèmes peuvent ralentir les réseaux et briser les connexions.

Le professeur d'informatique du Michigan Kang Shin et l'étudiant diplômé Xinyu Zhang, maintenant professeur adjoint à l'Université du Wisconsin, se sont attaqués à ce problème en 2011. En juillet dernier, ils ont inventé GapSense., logiciel qui permet à Wi-Fi, Bluetooth et ZigBee d'envoyer des impulsions d'énergie spéciales pouvant être utilisées comme messages de contrôle du trafic. Shin a déclaré: «GapSense est prêt à être implémenté dans les périphériques et les points d'accès si un organisme de normalisation ou une masse critique de fournisseurs s'en occupe.

[Plus d'informations: Les meilleurs routeurs sans fil] pour les téléphones, tablettes et PC dans d'innombrables maisons, bureaux et lieux publics. Bluetooth est un protocole plus lent, mais moins énergivore, généralement utilisé à la place des cordons pour connecter les périphériques, et ZigBee est un système encore plus faible que l'on trouve dans les appareils de domotique, de soins de santé et autres.

Chacun des trois protocoles sans fil Shin a dit: Chacun d'entre eux utilise également CSMA (Carrier sense multiple access), un mécanisme qui indique aux radios de ne pas émettre lorsque les ondes sont utilisées, mais ce système n'empêche pas toujours les interférences, a-t-il dit.

-Fi marchant sur les orteils de Bluetooth et ZigBee. Parfois, cela arrive juste parce qu'il agit plus vite que les autres réseaux. Par exemple, un périphérique Wi-Fi utilisant CSMA peut ne pas détecter de risque de collision avec une autre transmission même si un périphérique ZigBee proche est sur le point de commencer à émettre. Shin a dit que ZigBee prend 16 fois plus de temps que le Wi-Fi pour sortir du mode veille et que les paquets se déplacent.

Changer les performances de ZigBee pour l'aider à garder ses voisins Wi-Fi irait à l'encontre de ZigBee. Shin a déclaré:

Les appareils Wi-Fi peuvent même ne pas communiquer entre eux lors de la répartition des ressources. Les générations successives de la norme Wi-Fi ont permis d'obtenir de plus gros morceaux de spectre afin d'atteindre des vitesses plus élevées. Par conséquent, si un périphérique 802.11b utilisant seulement 10 MHz de bande passante essaie de dire au reste d'un réseau Wi-Fi qu'il a des paquets à envoyer, un périphérique 802.11n qui utilise 40 MHz peut ne pas recevoir ce signal, a indiqué Shin. Le périphérique 802.11b devient alors un "terminal caché", a déclaré Shin. En conséquence, les paquets des deux appareils peuvent entrer en collision.

Pour que tous ces différents appareils puissent coordonner leur utilisation du spectre, Shin et Zhang ont conçu une toute nouvelle méthode de communication. GapSense utilise une série d'impulsions d'énergie séparées par des espaces. La longueur des intervalles entre les impulsions peut être utilisée pour distinguer différents types de messages, tels que des instructions pour reculer sur les transmissions jusqu'à ce que la côte soit claire. Les signaux peuvent être envoyés au début d'une communication ou entre les paquets.

GapSense pourrait considérablement améliorer l'expérience d'utilisation de Wi-Fi, Bluetooth et ZigBee. Les collisions de réseau peuvent ralentir les réseaux et même provoquer des connexions interrompues ou des appels interrompus. Lorsque Shin et Zhang ont testé les réseaux sans fil dans un environnement de bureau simulé avec un trafic Wi-Fi modéré, ils ont trouvé un taux de collisions de 45% entre ZigBee et le Wi-Fi. L'utilisation de GapSense a réduit ce taux de collision à 8%. Leurs tests du problème du "terminal caché" ont montré un taux de collision de 40%, et GapSense l'a presque réduit à zéro, selon un communiqué de presse.

Une autre utilisation possible de GapSense est de laisser les appareils Wi-Fi rester alertes avec moins de puissance. De la façon dont le Wi-Fi fonctionne maintenant, les récepteurs inactifs doivent généralement écouter un point d'accès pour se préparer au trafic entrant. Avec GapSense, le point d'accès peut envoyer une série d'impulsions et d'intervalles répétés qu'un récepteur peut reconnaître lorsqu'il fonctionne à une fréquence d'horloge très faible, a indiqué Shin. Sans sortir complètement du mode veille, le récepteur peut déterminer à partir des messages répétés que le point d'accès essaie de lui envoyer des données. Cette fonctionnalité pourrait réduire la consommation d'énergie d'un périphérique Wi-Fi de 44%, selon Shin.

L'implémentation de GapSense impliquerait la mise à jour du micrologiciel et des pilotes de périphériques des périphériques et des points d'accès Wi-Fi. Selon Shin, la plupart des fabricants ne le feraient pas pour les appareils déjà sur le terrain. La technologie devrait donc attendre que les produits matériels soient rafraîchis.

Un brevet sur la technologie est en attente. Le moyen idéal de proliférer la technologie serait à travers une norme formelle, mais même sans cela, il pourrait devenir largement adopté si deux ou plusieurs grands fournisseurs l'autorisent, a dit Shin.

Stephen Lawson couvre les technologies mobiles, de stockage et de réseautage

Le service de nouvelles IDG

. Suivez Stephen sur Twitter à @sdlawsonmedia. L'adresse électronique de Stephen est [email protected]