Introduction

Réseaux Wireless

Le réseau WPAN permet, aux utilisateurs, de connecter divers composants (ordinateur, souris, clavier, casque audio, …) entre eux sans fil. Le groupe IEEE 802.15 est responsable de spécifier les standards utilisées dans le WPAN. La technologie Bluetooth est devenue la plus populaire. Elle utilise la bande de fréquences 2,4 GHz « Industrial, Scientific and Medical » (ISM) et le « Frequency Hopping Spread Spectrum » (FHSS) pour communiquer. Le WPAN peut également utiliser la technologie infrarouge qui se situe dans la bande des 850 nm à 950 nm. A l’origine, « l’InfraRed » (IR) avait été spécifié dans le standard IEEE 802.11, mais dans la dernière version 802.11-2012, cette technologie est déclarée obsolète et vouée à disparaitre de la prochaine version de la norme 802.11.

802 Overview & Architecture
802.1 Bridging & Management
802.2 Logical Link Control
802.3 Ethernet
802.11 Wireless LANs
802.15 Wireless PANs
802.16 Broadband Wireless MANs
802.17 Resilient Packet Rings
802.19 TV White Space Coexistence Methods
802.20 Mobile Broadband Wireless Access
802.21 Media Independent Handover Services
802.22 Wireless Regional Area Networks

Le WLAN existe depuis longtemps, bien avant la définition, en 1997, de l’IEEE 802.11. Au 19ème siècle, de nombreux inventeurs et scientifiques tels que Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Heinrich Rudolf Hertz, Nikola Tesla, David Edward Hughes, Thomas Edison et Guglielmo Marconi ont commencé à expérimenter les communications sans fil. Ils ont découvert et créé de nombreuses théories sur les concepts des radio fréquences électromagnétiques. La technologie de réseau sans fil a été utilisée, pour la première fois, par les militaires américains pendant la deuxième guerre mondiale pour transmettre des données sur le média RF en utilisant des technologies de chiffrement afin d’envoyer des plans de bataille au travers des lignes ennemies. Les technologies d’étalement de spectre souvent utilisées aujourd’hui dans les WLANs, ont été brevetées durant la deuxième guerre mondiale bien qu’elles n’aient été implémentées que vingt ans plus tard. En 1970, l’université d’Hawaii a développé le premier réseau sans fil appelé ALOHAnet pour communiquer sans fil entre les iles hawaïennes. Le réseau utilisait un protocole de comunication LAN de niveau 2 du modèle « Open System Interconnection » (OSI) appelé ALOHA, sur un média partagé sans fil dans la bande de fréquence de 400 MHz. La technologie utilisée pour ALOHAnet est souvent considérée comme une brique de base pour les technologies « Medium Access Control » (MAC) de « Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection » (CSMA/CD) utilisé pour Ethernet et « Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance » (CSMA/CA) utilisé dans les radios 802.11. Dans les années 1990, des vendeurs de réseau ont commencé à produire des équipements dans fil bas débits qui opéraient, pour la plupart, dans la bande de fréquence de 900 MHz. L’organisation « Institute of Electrical and Electronics Engineers » (IEEE) a commencé à discuter de la standardisation des technologies WLAN en 1991. En 1997, l’IEEE ratifiait le standard 802.11 qui est devenu la base des technologies WLAN qui ont été déployées enre 1997 et 1999, principalement dans les entrepôts et les usines de fabrication pour les lecteurs de codes barres. En 1999, l’IEEE a défini des débits plus élevés avec l’amendement 802.11b. L’introduction de débits plus élevés et la baisse des coûts a permis d’équiper le marché du « Small Office Home Office » (SOHO). Les utilisateurs se sont accoutumés au réseau sans fil au domicile et on commencé à attendre la même fonctionnalité sur leur lieu de travail. Le WLAN peut opérer dans la bande des fréquences soumises à licence ou pas, mais il utilise, le plus souvent, les bandes non soumises à licence du 2,4 GHz ISM et du 5 GHz « Unlicensed National Information Infrastructure » (U-NII).

Les standards IEEE 802.16 ont été développés pour prendre en charge le WMAN. Cette technologie adresse la catégorie « Worldwide Interoperability for Microwave Access » (WiMAX) et différentes technologies. Le WMAN peut inclure des combinaisons d’entités publiques et privées qui englobent des services tels que la police, les pompiers et tous types de services publics.

Le WWAN s’étend géographiquement et peut inclure de nombreuses technologies sans fil telles que les réseaux cellulaires. Le WWAN fournit, également, des communications larges bandes pour les accès à internet en utilisant des adaptateurs internes ou externes sur les ordinateurs portables et même au travers d’appareils mobiles tels que les smartphones. Cependant, les performances disponibles, telles que les débits, seront inférieures à celles proposées par le 802.11. Comme pour les réseaux filaires, il est possible d’interconnecter des bâtiments avec des liaisons Point-à-Point ou Point-à-Multipoint. C’est le choix approprié de l’antenne qui permet de s’adapter au cas de figure à traiter.

Connexion Point-to-Multipoint

Connexion Point-to-Multipoint

Il convient de distinguer deux types de comportements vis à vis des réseaux sans fil. La portabilité permet aux utilisateurs d’accéder à l’information depuis divers endroits, alors que la mobilité consiste à disposer d’une connexion permanente au réseau sans fil tout en se déplaçant.

En décembre 2009, le Task Group 802.11 TGaf a été constitué pour définir l’amendement 802.11af à la norme. L’objectif est d’utiliser la bande de fréquences appelée « TV White Space[1] » pour la technologie de réseau sans fil. Ces basses fréquences se propagent mieux sur des longues distances et peuvent être idéales pour fournir de la connexion internet dans les campagnes éloignées.

De plus en plus d’équipements cherchent à se connecter en Wi-Fi. Dans de nombreux environnements de tous les jours, un utilisateur possède plusieurs équipements, à tel point qu’on parle de plus en plus du concept de « High-Density Deployment ». Même si ce concept est subjectif et même si tout le monde n’est pas d’accord sur le seuil à partir duquel on parle de « High-Density », les problématiques posées restent les mêmes : quelle bande de fréquences utiliser, comment traiter le « co-channel interference », quelle taille de cellule utiliser et quelle est la capacité des points d’accès utilisés.


  1. En télécommunication, les White Space se réfèrent aux fréquences attribuées à un service de radiodiffusion mais non utilisées localement