12- Wi-Fi a, b, g, n : quel standard choisir ?

Le Wi-Fi s'est imposé comme la technologie indispensable de l'internaute nomade. À la maison, il permet de partager l'accès à l'internet haut débit entre tous les membres de la famille, voire avec ses voisins.       

Dans l'univers professionnel, il est au cœur des pratiques du bureau mobile. Libéré de la contrainte des fils et des prises réseau, chaque collaborateur équipé d'un PC portable ou d'un PDA peut accéder à sa messagerie et à ses applications depuis tous les lieux de l'entreprise.

      

Une souplesse d'utilisation que l'on retrouve à l'extérieur des bureaux grâce à la multiplication des bornes publiques (hot spots) dans les gares, aéroports, hôtels et restaurants et aux nombreux accords d'interopérabilité (roaming) passés entre les opérateurs télécoms français et européens. Vous avez dit révolution Wi-Fi ?

Le terme générique Wi-Fi cache une multitude de standards de la technologie de communication par ondes radio 802.11. Ces derniers sont désignés par de mystérieuses petites lettres: b, a, g, mais aussi i, et bientôt n.

Wi-Fi est la contraction des mots wireless et fidelity. On pourrait dire que le Wi-Fi est aux réseaux ce que la hi-fi est à l'audio. Au-delà de ce terme marketing, le Wi-Fi désigne une norme technologique appelée 802.11, permettant à des appareils de communiquer grâce aux ondes radio. Les appareils compatibles (PC, PC portables, assistants personnels, modem-routeur) pourront donc constituer des réseaux et ainsi partager entre eux des fichiers et une connexion à l'internet, le tout sans fil. La norme se décline en plusieurs standards qui se différencient par les fréquences utilisées en émission, la portée, le débit... Chacun des standards se voit ainsi attribué une lettre de l'alphabet comme suffixe; c,d,e,f,h concernent des normes de très bas niveau. Ces dernières sont uniquement à destination des constructeurs de matériel. Nous nous intéresserons ici plutôt à celles qui touchent directement les utilisateurs. Celles-ci concernent soit le débit et la portée (a,b,g,n), soit la sécurité (802.11i). 802.11b : presque dépassée Il s'agit de la première norme sans fil exploitée par le grand public et les professionnels depuis le début des années 2000. Fonctionnant sur la bande de fréquences radio de 2,4 GHz, le 802.11b offre une portée assez importante. Elle peut varier de 30 à 100 m, voire 400 m suivant le matériel utilisé et l'environnement. En revanche, à 11 Mbps, son débit théorique demeure. En pratique, c'est pire : il dépasse rarement 3 à 4 Mbps. En effet, de nombreuses pertes de données dues aux transmissions radio entraînent des corrections d'erreurs permanentes, gourmandes en bande passante. Pour partager une connexion à l'internet, les 11 Mbps du 802.11b suffisent. En revanche, pour des applications plus gourmandes en bande passante comme le partage de gros fichiers (plusieurs dizaines de méga-octets), le streaminig audio/vidéo ou le jeu en réseau, le 802.11b montre ses limites. Il vaut donc mieux éviter d'utiliser le matériel à cette norme pour constituer un réseau domestique. D'ailleurs, les équipements de type adaptateurs Wi-Fi, routeurs ou point d'accès à cette norme ne sont quasiment plus commercialisés, à l'exception des assistants personnels. Même les modèles les plus récents n'intègrent encore qu'un module Wi-Fi 802.11b. Ce qui suffit pour accéder à l'internet et à quelques fichiers peu volumineux (ce qui sera la vocation première d'un assistant personnel Wi-Fi), bien que la norme soit moins satisfaisante en terme de sécurité. 802.11g : en cours La norme 802.11g, qui succède au 802.11b, est logiquement plus performante, au moins en termes de débit et de sécurité. Elle s'est généralisée pour tous les usages : connexion à un réseau domestique, d'entreprise, à une borne publique. Le débit théorique du 802.11g atteint 54 Mbps (moins de 30 Mbps en pratique). Le 802.11g utilise une fréquence de 2,4 GHz et a donc une portée sensiblement égale à celle de 802.11b. Par ailleurs, le 802.11g a l'avantage d'être compatible avec la quasi-totalité du matériel 802.11b. Un même réseau pourra ainsi accueillir des anciens équipements 802.11b et du matériel 802.11g. En revanche, les débits seront nivelés par le bas : tous les équipements fonctionneront en 802.11b. Si le 802.11g fonctionne dans un rayon de 100 m à partir d'un point d'accès, de nombreux utilisateurs rencontrent des soucis de portée et donc de débit en intérieur. Il faut en effet prendre en compte les murs, les éventuelles structures métalliques et autres mobiliers qui font souvent obstacle aux ondes, réduisant la portée parfois à moins d'une dizaine de mètres. Certains constructeurs proposent d'augmenter le débit théorique des équipements 802.11g voire de le doubler (108 Mbps) sous des appellations marketing diverses et variées : Super G, SpeedBooster, AirPlusXtremeG, Turbo... Ces technologies, souvent propriétaires, ne relèvent d'aucun standard existant. Elles obligent l'utilisateur à choisir la même marque et la même technologie pour tout le matériel composant le réseau : routeur, point d'accès, adaptateurs pour PC et portables... Sans cela, point de performances. Onéreux et contraignant. 802.11a : à part La norme 802.11a offre un débit de 54 Mbps similaire au 802.11g, soit cinq fois plus important que le 802.11b. Sa portée est a contrario plus faible, seulement une trentaine de mètres. Car la technologie utilisée pour le codage radio est de type Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) sur la bande de fréquences de 5 GHz. Alors que les normes 802.11b et g sont autorisées pour une utilisation en intérieur comme en extérieur, la norme 802.11a n'est utilisable en France qu'en intérieur ! Pour la bonne et simple raison que l'utilisation de ces fréquences en extérieur est réservée à l'armée... Ainsi, on ne trouve pas d'équipements (routeurs, points d'accès) uniquement 802.11a en France, car ils ne seraient pas compatibles avec ceux de type "b" ou "g". En revanche, certains fabricants d'équipements réseau proposent du matériel dit dual band, intégrant à la fois une puce 802.11a et g, et ce, afin d'optimiser les débits et la portée. L'usage simultané des deux canaux en 2,4 et 5 GHz, entre un routeur et une carte PC compatible permet de minimiser les problèmes d'interférences et de gérer intelligemment les transferts de données. Sachez également que les PC portables intégrant la nouvelle plate-forme centrino sont à la fois compatibles b, g et a. Ce qui permettra de se connecter à des réseaux 802.11a à l'étranger, notamment aux États-Unis, où ce standard est plus largement exploité. 802.11i : sur la sécurité Cette norme, officiellement certifiée en 2004, a pour unique but d'améliorer la sécurité des transmissions sans fil. Elle s'appuie sur l'AES (Advanced Encryption Standard) et offre un système de chiffrement beaucoup plus évolué avec des clés de cryptage pouvant atteindre 256 bits. Il s'agit donc d'une évolution plus qu'une nouvelle norme, qui vient compléter les standards 802.11a, b et g. Elle est intégrée à tous les nouveaux équipements et sa prise en compte pour les équipements datant d'avant 2004 nécessite une simple mise à jour, à condition que ces derniers ne soient pas trop anciens. 802.11n : le 802.11n devrait être le prochain standard ratifié par l'IEEE (Institute of Electrical Electronic Engineers) en 2006. Il est censé quadrupler le débit des réseaux Wi-Fi, lui faisant atteindre 100 Mégabits par secondes (Mbps), tout en restant compatible avec les standards b et g. Des fabricants ont d'ores et déjà commercialisé des produits qui laissent présager ce que sera le 802.11n : plus de portée et un débit plus constant, grâce à la technologie à multiples antennes MIMO (Multiple In, Multiple Out). Toutefois, rien ne garantit que ces équipements seront compatibles avec le futur standard. Prudence, donc.

Si votre réseau Wi-Fi pâtit de débits désespérément lents, d'une portée trop courte, de connexions aléatoires… Pensez «MIMO»! Cette technologie préfigure le futur du Wi-Fi. Beaucoup plus efficaces, ces solutions restent contraignantes, onéreuses et sans garantie de compatibilité avec le standard futur.

Si vous pensez que des technologies sans fil telles que le Wi-Fi et Blutooth   ont transformé le monde des réseaux, sachez que ce n'est pas fini. Les routeurs remodèlent les réseaux et cette révolution technique n'en est qu'à ses débuts. Alors que le standard 802.11g prend le pas sur le 802.11b, des plans sont en cours pour introduire une nouvelle extension aux spécifications 802.11g, afin d'accroître la fiabilité des réseaux sans fil, leur sécurité et leur débit. Voici quelques éléments à prendre en compte si vous envisagez de développer votre réseau Wi-Fi. 802.11n : le futur du Wi-Fi Le Wi-Fi (standards 802.11b et g) offre aujourd'hui une portée limitée. Il est par ailleurs très sensible aux interférences ayant pour origine les téléphones DECT et autres unités sans fil. Enfin, le Wi-Fi, dans sa version actuelle, est beaucoup plus lent, en termes de débits, que le bon vieil Ethernet  . Tout ceci devrait changer avec le 802.11n qui succèdera au 802.11g. Ce nouveau standard est encore en cours d'élaboration et l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ne prévoit pas de le ratifier avant 2006. Toutefois, des produits basés sur la technologie MIMO - la puissante technologie d'antennes intelligentes qui fera partie du standard 802.11n - sont déjà commercialisés. MIMO, l'abréviation de Multiple Input Multiple Output (réceptions et émissions multiples) permet à une unité sans fil de transmettre de façon plus efficace les données à l'intérieur de locaux. Le standard 802.11n prévoit de fournir des débits supérieurs à ceux d'une connexion Ethernet et de doubler la portée. Les premiers équipements compatibles ont déjà été mis sur le marché; Pre-N de Belkin, WRGT54GX de linksys et WPN824 RangeMax de Netgear. Les résultats des tests montrent qu'ils offrent effectivement des gains de performances significatifs par rapport au standard 802.11g. Qu'est-ce que MIMO? Il y a certes encore débat, essentiellement parmi les fabricants, sur ce qui est "MIMO" et ce qui ne l'est pas.  Il s'agit d'une technique utilisant des antennes multiples pour optimiser le débit à l'intérieur de locaux. Jusque récemment, de tels environnements posaient de sérieux problèmes aux réseaux sans fil. Les ondes transmettant les données ont tendance à rebondir sur les structures métalliques à l'intérieur des meubles ou des murs et du coup, à interférer entre elles, ce qui entraîne des dégradations de performances et une réduction de la portée. D'autres sources d'interférences telles que les téléphones sans fil, fours à micro-ondes, talkies-walkies et autres réseaux sans fil voisins posent également des problèmes auxquels le Wi-Fi standard doit faire face. En résulte une réduction de la portée, voire des pertes intermittentes de connexions. MIMO vise à remédier à tout cela en tirant profit des chemins multiples qu'empruntent les ondes. Les antennes intelligentes d'un routeur MIMO peuvent en effet s'échanger dynamiquement les signaux en réception et en émission, de façon à optimiser, en temps réel, la transmission des données. Cette façon de procéder accroît à la fois portée et le débit en intérieur (bureau, appartement, maison), tout spécialement lorsque les interférences et obstacles sont nombreux.

Trois routeurs Wi-Fi équipés d'antennes multiples. À chaque marque sa technologie propriétaire et son appelation marketing : Pre-N chez Belkin, SRX chez Linksys et MIMO chez Netgear.

Malheureusement, le gain obtenu à l'aide des équipements MIMO actuels se fait au prix d'une interopérabilité médiocre entre produits concurrents et sans garantie de compatibilité avec le futur 802.11n. À titre d'exemple, si vous connectez un routeur RangeMax de Netgear (basé sur MIMO) avec un adaptateur PC Card (également MIMO) de Belkin, vous ne bénéficiez pas des améliorations de performances que chacun de ces produits offre. Bref, il vous faudra obligatoirement opter pour un équipement (routeur et adaptateur) de la même marque. Car ces produits s'appuyant sur des solutions propriétaires et non sur un standard ratifié, le mélange d'équipements en provenance de fabricants différents conduit à des performances dégradées. De plus, lorsque le 802.11n deviendra réalité, il est encore incertain que ces solutions "pseudo-MIMO" soient complètement compatibles avec le standard MIMO qui aura été ratifié. C'est la raison pour laquelle il est préférable d'attendre les spécifications définitives de la nouvelle norme, plutôt que de commencer à construire un réseau avec des éléments non standard. Des problèmes d'extensibilité et d'interopérabilité sont en effet susceptibles d'apparaître dans le futur lorsque vous commencerez à ajouter des équipements plus récents, réellement compatibles avec le standard officiel. Toutefois, les produits pseudo-MIMO d'aujourd'hui nous montrent un aperçu de ce que nous pouvons espérer du Wi-Fi dans un futur proche. Avec des débits plus soutenus, une meilleure portée et une plus grande résistance aux interférences, le 802.11n permettra peut-être enfin de réaliser le rêve de nombreux utilisateurs : à savoir construire un vrai réseau domestique de divertissements, sans fil.