Une équipe belge a décroché la sixième place lors de la finale du DARPA Spectrum Collaboration Challenge (SC2) 2020. Organisé par le département de recherche de l'armée américaine, ce concours alerte sur la nécessité d'utiliser le spectre radio de manière plus intelligente.
Comment garantir une connexion Wi-Fi fluide pour tous les visiteurs d'une salle de concert ou d'un centre commercial aux heures de pointe ? Comment synchroniser rapidement les équipements sans fil des équipes d'urgence lors d'une catastrophe ? Comment coordonner une opération militaire impliquant drones et soldats en communication constante ?
Ces défis appellent une technologie innovante pour exploiter le spectre radio de façon dynamique. C'est l'objectif de la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), qui a lancé ce challenge mondial doté de 2 millions de dollars pour les meilleurs systèmes radio fiables en environnements sans fil complexes et saturés.
« Participer ? » s'est interrogée Ingrid Moerman (UGent/imec), experte en réseaux sans fil, il y a trois ans. Elle s'est associée à Steven Latré (UAntwerp/imec), spécialiste en IA, et Ivan Seskar (Rutgers University, États-Unis), pour le matériel. Ainsi est née l'équipe SCATTER, nom évocateur de sa dispersion universitaire.
Seule formation européenne à atteindre la finale, fin octobre au Mobile World Congress de Los Angeles, SCATTER a affronté le « Colisée » de la DARPA : l'émulateur sans fil le plus avancé au monde, simulant des scénarios complexes.
« Parfois, une équipe a besoin d'une plus grande part du spectre ; les autres doivent en laisser assez libre » Steven Latré, UAntwerp/imec
La compétition, semi-coopérative et itérative, primait la performance collective et individuelle. « Nous marquions des points par transmission réussie, mais le score dépendait aussi de l'équipe la plus faible », explique Latré. « Une équipe pouvait réclamer plus de spectre pour des vidéos HD ; les autres adaptaient. Puis, c'était la concurrence pure : nous "volions" du spectre aux rivaux. »
« Chaque équipe avait sa tactique », note Moerman. « Nous modélisions les usages spectraux des concurrents pour anticiper et réagir dynamiquement. D'autres optaient pour des canaux fixes en mode streaming, ce qui nous a éliminés en demi-finale. »
« En tant que nouvelle équipe, nous avons réalisé un excellent travail » Ingrid Moerman (UGent/imec)
En duel final contre GatorWings (Université de Floride), SCATTER s'incline. Les Floridiens remportent les 2 millions de dollars. « Fiers de nos trois ans d'efforts, malgré le hasard du jeu. Notre approche collaborative visait le bronze », commente Moerman.
Imec vise maintenant la commercialisation via capital-risque ou partenariats. Priorité aux publications doctorales, impossibles durant la compétition pour raisons stratégiques. Contrairement à d'autres, SCATTER garde son code propriétaire : pas de soutien DARPA, cinq brevets déposés.
Les enchères 5G allouent des bandes exclusives aux opérateurs, mais la faim de données rendra cela intenable. « Le spectre est sous-exploite aujourd'hui. La DARPA nous alerte : partage dynamique obligatoire pour éviter la saturation des réseaux mobiles », prévoit Moerman.
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