Étude : Pourquoi le Wi-Fi vide si vite la batterie des téléphones
Et que peut-on y faire ?
Le Wi-Fi n'a pas été conçu pour les téléphones portables. Les paquets reçus par un routeur sont envoyés aux appareils connectés dans l'ordre dans lesquels ils les ont demandés, même si un paquet demandé par un appareil mobile arrive avant celui de l'ordinateur fixe.
Le téléphone attend donc son paquet à pleine puissance, le temps de remonter dans la file d'attente, et gaspille inutilement de l'énergie. Des chercheurs ont trouvé une solution, qui peut doubler l'autonomie de certains téléphones.
Lors de la MobiSys Conference de San Francisco la semaine dernière, Eric Rozner de l'Université du Texas et des collègues de l'Université du Wisconsin et de Microsoft Research India ont présenté le résultat de leurs recherches sur cette question.
Pour mesurer la consommation du Wi-Fi sur un smartphone, l'équipe donne l'exemple des HTC Tilt 8900. En fonction du rétro-éclairage, ils consomment entre 155 et 475mW. Le Wi-Fi de son côté consomme 1 000 mW lorsqu'il est actif. Rozner note d'ailleurs que de précédentes études ont montré que le Wi-Fi peut représenter jusqu'à 60 % de la consommation d'un téléphone. Améliorer l'utilisation du Wi-Fi peut donc conduire à des gains importants en autonomie.
Les standards d'économie d'énergie peuvent faire empirer le problème
Le standard 802.11 autorise certains appareils à utiliser le mode PSM (Power Save Mode). Malheureusement, en fonction de l'implémentation faite de ce mode, les chercheurs ont découvert une compétition entre les trafics d'arrière-plan qui peut résulter en une hausse de jusqu'à 300 % dans la consommation des appareils mobiles. Le tout couplé à une baisse de la capacité du réseau, à cause de retransmissions inutiles et d'une hiérarchisation injuste des transmissions.
Ce paradoxe est causé par la manière dont le Power Save Mode du protocole est conçu. Quand le téléphone envoie une demande au routeur, il se met en veille, ne consommant plus que très peu d'énergie, en attendant un signal du routeur lui disant que ses paquets sont arrivés. Une fois les paquets arrivés, un signal est envoyé par le routeur, et le téléphone se remet à pleine puissance et demande ses données. Sauf que certains routeurs ne donneront les paquets au smartphone qu'en fonction de sa place dans la file d'attente, malgré le fait que ses données soient déjà arrivées. Du coup certains téléphones se remettent en veille, et ratent la transmission. Ils doivent alors la redemander, et consommer à nouveau de l'énergie et de la bande passante.
Certains routeurs mettent les appareils en PSM automatiquement en haut de la file d'attente. La batterie est épargnée, mais ça provoque toujours des problèmes en dégradant la qualité du réseau pour les autres appareils connectés.
La solution
Au final les chercheurs proposent une solution simple et élégante. Ils l'ont développé et testé avec un système baptisé NAPman. Elle repose sur une stricte approche « premier arrivé, premier servi » pour préserver la capacité du réseau. Mais surtout, elle réveille le téléphone au moment ou ses données sont en haut de la file d'attente, et non plus quand elles arrivent. Le système permet aussi de mieux organiser la file d'attente, pour savoir exactement quand réveiller les appareils en veille.
Rozner explique que « non seulement nous offrons 70 % d'économie d'énergie par rapport à l'implémentation standard, mais nous respectons le trafic d'arrière plan ». Dans un test où un HP iPAQ téléchargeait en streaming une radio à 128 kB par seconde sur un Wi-Fi public très utilisé, NAPman a permis de faire durer la batterie 10 heures, au lieu de 4,7 heures avec le standard actuel.
Selon lui, il est possible que certaines de ces idées soient déjà utilisées pour les prochaines générations de routeurs. Mais la solution NAPman - ou une équivalente - peut être implémentée sur les appareils existants à l'aide d'une simple mise à jour logicielle.
Peut-être verrons-nous donc bientôt des Wi-Fi qui seront plus respectueux de nos téléphones.
Le téléphone attend donc son paquet à pleine puissance, le temps de remonter dans la file d'attente, et gaspille inutilement de l'énergie. Des chercheurs ont trouvé une solution, qui peut doubler l'autonomie de certains téléphones.
Lors de la MobiSys Conference de San Francisco la semaine dernière, Eric Rozner de l'Université du Texas et des collègues de l'Université du Wisconsin et de Microsoft Research India ont présenté le résultat de leurs recherches sur cette question.
Pour mesurer la consommation du Wi-Fi sur un smartphone, l'équipe donne l'exemple des HTC Tilt 8900. En fonction du rétro-éclairage, ils consomment entre 155 et 475mW. Le Wi-Fi de son côté consomme 1 000 mW lorsqu'il est actif. Rozner note d'ailleurs que de précédentes études ont montré que le Wi-Fi peut représenter jusqu'à 60 % de la consommation d'un téléphone. Améliorer l'utilisation du Wi-Fi peut donc conduire à des gains importants en autonomie.
Les standards d'économie d'énergie peuvent faire empirer le problème
Le standard 802.11 autorise certains appareils à utiliser le mode PSM (Power Save Mode). Malheureusement, en fonction de l'implémentation faite de ce mode, les chercheurs ont découvert une compétition entre les trafics d'arrière-plan qui peut résulter en une hausse de jusqu'à 300 % dans la consommation des appareils mobiles. Le tout couplé à une baisse de la capacité du réseau, à cause de retransmissions inutiles et d'une hiérarchisation injuste des transmissions.
Ce paradoxe est causé par la manière dont le Power Save Mode du protocole est conçu. Quand le téléphone envoie une demande au routeur, il se met en veille, ne consommant plus que très peu d'énergie, en attendant un signal du routeur lui disant que ses paquets sont arrivés. Une fois les paquets arrivés, un signal est envoyé par le routeur, et le téléphone se remet à pleine puissance et demande ses données. Sauf que certains routeurs ne donneront les paquets au smartphone qu'en fonction de sa place dans la file d'attente, malgré le fait que ses données soient déjà arrivées. Du coup certains téléphones se remettent en veille, et ratent la transmission. Ils doivent alors la redemander, et consommer à nouveau de l'énergie et de la bande passante.
Certains routeurs mettent les appareils en PSM automatiquement en haut de la file d'attente. La batterie est épargnée, mais ça provoque toujours des problèmes en dégradant la qualité du réseau pour les autres appareils connectés.
La solution
Au final les chercheurs proposent une solution simple et élégante. Ils l'ont développé et testé avec un système baptisé NAPman. Elle repose sur une stricte approche « premier arrivé, premier servi » pour préserver la capacité du réseau. Mais surtout, elle réveille le téléphone au moment ou ses données sont en haut de la file d'attente, et non plus quand elles arrivent. Le système permet aussi de mieux organiser la file d'attente, pour savoir exactement quand réveiller les appareils en veille.
Rozner explique que « non seulement nous offrons 70 % d'économie d'énergie par rapport à l'implémentation standard, mais nous respectons le trafic d'arrière plan ». Dans un test où un HP iPAQ téléchargeait en streaming une radio à 128 kB par seconde sur un Wi-Fi public très utilisé, NAPman a permis de faire durer la batterie 10 heures, au lieu de 4,7 heures avec le standard actuel.
Selon lui, il est possible que certaines de ces idées soient déjà utilisées pour les prochaines générations de routeurs. Mais la solution NAPman - ou une équivalente - peut être implémentée sur les appareils existants à l'aide d'une simple mise à jour logicielle.
Peut-être verrons-nous donc bientôt des Wi-Fi qui seront plus respectueux de nos téléphones.
Source :
Technology Review
Jeff
le 25 juin 2010 à 14:32
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