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Vous êtes ici : Accueil > Technique > Réseaux et télécommunications > WiFi, le réseau local sans fil           Révision : 06 Mai 2003
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Zouhir Bouredji  (CERIG / EFPG)
(05 Mai 2003)
 

"Le Wi-Fi annonce une révolution aussi importante que le microprocesseur en 1972 ou le navigateur en 1992" selon Sean Maloney, responsable de la communication d'Intel. Bien que cette norme existe depuis 1999, cela fait moins d'un an que tout le monde en parle, professionnels, medias, grand public. Pourquoi un tel engouement ?
 Cette nouvelle technologie de réseau sans fil, permet une utilisation dans divers domaines, et particulièrement l'accès à Internet haut débit et sans fil. Mais l'engouement vers le Wi-Fi tient aussi à son aspect financier, à la différence des réseaux de téléphonie mobile, les licences d'exploitation à l'extérieur sont gratuites. La mise en place d'un réseau Wi-Fi, en intérieur, est libre et ne nécessite pas d'autorisation préalable.
 

Introduction

En savoir plus :

Le mot générique Wi-Fi signifie Wireless Fidelity (Fidélité sans fil), c'est l'appellation commerciale d'une technologie de transmission sans fil basée sur la norme de réseau radioélectrique 802. Elle a été normalisée en 1999 par l'IEEE (Institut of Electrical and Electronics Engineers).
 Le Wi-Fi est un réseau local de type Ethernet à accès sans fil. Actuellement, les débits sont de 2 à 11 Mbps dans la bande de fréquence de 2,4 GHz. Des évolutions de cette norme sont en cours, pour permettre des transferts plus importants sur la même bande et celle des 5 GHz.
 

1 - Les réseaux sans fil

Un réseau sans fil, est un réseau qui permet de faire communiquer des équipements distants sans liaison filaire. Ces réseaux sans fils sont basés sur des liaisons utilisant des ondes radioélectriques (radios et infrarouges).
 Outre la mobilité qui est introduite, l’autre avantage de ce type de réseau est principalement la mise en oeuvre par rapport à des installations filaires qui demandent des aménagements dits «  lourds ».

Ce type de réseau présente aussi des inconvénients, les transmissions radioélectriques servent à beaucoup d’applications dans divers domaines, et sont sensibles à des interférences, d’où la nécessité d’une réglementation pour pouvoir utiliser ces ondes.
 De plus, apparaît le problème de la sécurité lié à la transmission par ondes hertziennes, d’où la nécessité de mettre en place des outils de sécurisation.
 Il existe une réglementation internationale, et une réglementation dans chaque pays, en fonction des plages de fréquences utilisées (comme la FM par exemple).

Il existe plusieurs normes de réseaux sans fils, en fonction de la fréquence, du débit et de la portée (distance) :

    Réseaux personnels sans fil WPAN (Wireless Personal Area Network) ;
  Réseaux locaux sans fil WLAN (Wireless Local Area Network) ;
  Réseaux métropolitains sans fil WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) ;
  Réseaux étendus sans fil : WWAN (Wireless Wide Area Network).

 
Réseaux personnels sans fil WPAN (Wireless Personal Area Network)

Ce type de technologie concerne les réseaux sans fil utilisant des fréquences hertziennes ou infrarouges, d’une faible portée, quelques dizaines de mètres. Ce type de réseau sert généralement à relier des périphériques à des ordinateurs (imprimante, PDA, ...).
 Il existe plusieurs technologies utilisées pour ce type de réseau, la plus connue est Bluetooth (norme IEEE 802.15.1) initiée par Ericsson, qui propose un débit de 1 Mbps pour une portée maximale de 30 mètres, et une basse consommation énergétique.
 

Réseaux locaux sans fil : WLAN (Wireless Local Area Network)*

Cette technologie a été conçue initialement pour construire des réseaux locaux Ethernet sans fil utilisant des fréquences hertziennes, pour une portée d’une centaine de mètres.
 Tout l’intérêt de cette technologie, réside dans le fait qu’on peut connecter par le biais de ce standard des types de matériels différents tels que ordinateurs, périphériques, PAD,.. et Internet.

Il existe plusieurs technologies dont les deux principales sont :

    Wi-Fi (norme IEEE 802.11) pour un débit de transmission pouvant aller jusqu’à 54 Mbps ;
  HiperLan2 (norme européenne ETSI) pour un débit de transmission pouvant aller jusqu’à 54 Mbps.

* Appelé aussi RLAN (Réseaux locaux radioélectriques) en France
 

Réseaux métropolitains sans fil : WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)

Ce type de réseau est aussi appelé Boucle Locale Radio (BLR). Il est basé sur la norme IEEE 802.16.  Il vise des entreprises ou des collectivités ayant des besoins en débits permettant de concurrencer les lignes spécialisés à moindre coût d'exploitation. Cependant les contraintes restent là encore liées à l'éloignement d'un relais (3 à 10 Km). Seules les grandes agglomérations sont actuellement dotées des antennes nécessaires. Les débits garantis s'échelonnent de 128 kbps à 4 Mbps. Au forfait de connexion s'ajoute un coût d'installation de l'antenne de réception des données.
 

Réseaux étendus sans fil : WWAN (Wireless Wide Area Network)

C’est le réseau sans fil connu sous le nom de réseau cellulaire mobile, celui qui permet la connexion des téléphones mobiles. Les principales technologies sont :

    GSM (Global System for Mobile communication) ;
  GPRS (General Packet Radio Service) ;
  UMTS (Universal Mobile Telecommunication System).

 
2 - La norme 802.11 : Wi-Fi

Ce standard adopté par l’IEEE en 1999, est défendue par l’Alliance pour la Compatibilité de l’Ethernet sans fil (WECA, Wireless Ethernet Compatibility Alliance). Cet organisme est chargé de maintenir l’interopérabilité entre les matériels répondant à la norme 802.11 b.
 Le Wi-Fi permet la mise en place de réseaux locaux, entre de nombreux utilisateurs, avec un débit de transfert théorique de 11 Mbits/s pour un rayon d’action de quelques dizaines de mètres dans la bande de fréquence de 2,4 GHz. Il peut être étendu si on rajoute des relais.

Des évolutions de la norme 802.11b sont en cours de standardisation par l’IEEE :

    Le standard 802.11a doit permettre le débit de transmission à 54 Mbits/s, mais dans la gamme de fréquence des 5 GHz ;
  Le standard 802.11g, doit permettre d’élever la vitesse de transmission à 54 Mbits/s, tout en restant dans la bande de fréquence des 2,4 GHz ;
  Le standard 802.11h, doit permettre la mise en conformité avec le standard européen HypelLan2.

Le tableau suivant présente les différentes révisions de la norme 802.11 et leur signification (source : www.commentcamarche.com) :

Norme Nom Description
802.11a Wi-Fi 5 La norme 802.11a (baptisée WiFi 5) permet d'obtenir un haut débit (54 Mbps théoriques, 30 Mbps réels). Cette norme spécifie 8 canaux radio dans la bande de fréquence des 5 GHz
802.11b Wi-Fi La norme 802.11b est la norme la plus répandue actuellement. Elle propose un débit théorique de 11 Mbps (6 Mbps réels) avec une portée pouvant aller jusqu'à 300 mètres dans un environnement dégagé. La plage de fréquence utilisée est la bande des 2.4 GHz, avec 3 canaux radio disponibles
802.11c   La norme 802.11c n'a pas d'intérêt pour le grand public. Il s'agit uniquement d'une modification de la norme 802.1d afin de pouvoir établir un pont avec les trames 802.11 (niveau liaison de données)
802.11d Internationalisation La norme 802.11d est un supplément à la norme 802.11 dont le but est de permettre une utilisation internationale des réseaux locaux 802.11. Elle consiste à permettre aux différents équipements d'échanger des informations sur les plages de fréquence et les puissances autorisées dans le pays d'origine du matériel.
802.11e Amélioration de la qualité de service La norme 802.11e vise à donner des possibilités en matière de qualité de service au niveau de la couche liaison de données. Ainsi cette norme a pour but de définir les besoins des différents paquets en terme de bande passante et de délai de transmission de manière à permettre notamment une meilleure transmission de la voix et de la vidéo.
802.11f Itinérance (roaming) La norme 802.11f est une recommandation à l'intention des vendeurs de point d'accès pour une meilleure interopérabilité des produits. Elle propose le protocole Inter- Access point roaming protocol permettant à un utilisateur itinérant de changer de point d'accès de façon transparente lors d'un déplacement, quelles que soient les marques des points d'accès présentes dans l'infrastructure réseau. Cette possibilité est appelée itinérance (ou roaming en anglais)
802.11g   La norme 802.11g offrira un haut débit (54 Mbps théoriques, 30 Mbps réels) sur la bande de fréquence des 2,4 GHz. Cette norme n'a pas encore été validée, le matériel disponible avant la finalisation de la norme risque ainsi de devenir obsolète si celle-ci est modifiée ou amendée. La norme 802.11g a une compatibilité ascendante avec la norme 802.11b, ce qui signifie que des matériels conformes à la norme 802.11g pourront fonctionner en 802.11b
802.11h   La norme 802.11h vise à rapprocher la norme 802.11 du standard Européen (HiperLAN 2, d'où le h de 802.11h) et être en conformité avec la réglementation européenne en matière de fréquence et d'économie d'énergie
802.11i   La norme 802.11i a pour but d'améliorer la sécurité des transmissions (gestion et distribution des clés, chiffrement et authentification). Cette norme s'appuie sur l'AES (Advanced Encryption Standard) et propose un chiffrement des communications pour les transmissions utilisant les technologies 802.11a, 802.11b et 802.11g
802.11j   La norme 802.11j est à la réglementation japonaise ce que le 802.11h est à la réglementation européenne.

 
Comment faire du Wi-FI ?

Pour qu'un ordinateur puisse faire du Wi-Fi, il suffit de l'équiper d'une carte Wi-Fi (nombreuses sur le marché) et d'une antenne, pour un coût total de moins de 100 Euros. De cette façon on peut faire communiquer deux PC entre eux. La mise en place d'un réseau de plusieurs postes, particulièrement pour le partage de l'Internet, nécessite un Acces Point (point d'accès), matériel comparable à un routeur (à partir de 100 euros).

En résumé pour créer un point d'accès Wi-Fi  sans fil, il faut :

    un accès internet haut débit
  un point accès sans fil (acces point)
  une antenne

 
3 - La réglementation

L'utilisation du Wi-Fi est très réglementé en France, à travers l'Autorité de Régulation des Télécommunications (ART). Cette institution a pour but l’application de l’ensemble des dispositions juridiques, économiques et techniques qui permettent aux activités de télécommunications de s’exercer.

Pour éviter les problèmes rencontrés lors de la libéralisation des radios de la bande Modulation de Fréquence en 1981, l'ART a été chargée de la gestion des fréquences Wi-Fi et des règles d'émission à respecter à travers des lignes directrices de la décision du 07/11/2002 (décisions), en collaboration avec le Ministère de la Défense. Ces lignes directrices définissent les axes prioritaires pour l'ouverture au public de ce type de réseau :

    l'établissement de réseaux ouverts au public dans le cadre de projets de développement local ;
  l'installation de bornes d'accès Wi-Fi dans les lieux de passage (hotspot :point chaud).

Aujourd'hui cette régulation porte uniquement sur l'émission en extérieur du Wi-Fi sur la bande de fréquences 2,4 GHz, notamment les zones géographiques autorisées, les modalités d'autorisation, de puissance et de densité d'antennes.
 

Réseaux ouverts au public dans le cadre de projets de développement local

La décision 02-1031 du 7 novembre 2002 propose de libéraliser l'usage du Wi-Fi dans les conditions suivantes :

    les implantations ne sont possibles que dans les 58 départements autorisés (des extensions sont prévues pour juillet 2003 et la totalité du territoire en janvier 2004) ; cela est dû à des fréquences qui ne sont pas encore libérées par le ministère de la Défense ;
  toute installation extérieure est soumise à une autorisation préalable fournie par l'ART. Les opérateurs de télécommunications sont dispensés d'une telle autorisation ;
  les autorisations sont données à titre d'expérimentation pour une période maximale de 18 mois, elles sont délivrées gratuitement.

 
Bornes d'accès Wi-Fi dans les lieux de passage : "Hot spots"

Les bornes d'accès au Wi-Fi  généralement installés dans des lieux de passage à forte influence, tels que les aéroports, les gares, les complexes touristiques, etc..., sont appelés Hot Spots.
 L'installation de ces bornes ne nécessite pas d'autorisation lorsqu'elles sont raccordées directement à un réseau ouvert au public existant (en général un opérateur de télécommunications). Par contre une autorisation est nécessaire si la société ne possède pas de licence d'opérateur.
 

Puissance autorisées en PIRE* (source : ART)

En Métropole :
Dans les départements libéralisés :       Dans les autres départements métropolitains :
Fréquences Intérieur Extérieur
2400 - 2454 MHz 100 mW 100 mW
2483,5 MHz 10 mW et 100 mW avec accord de la Défense ; sur propriétés privées
Fréquences Intérieur Extérieur
2400 - 2446,5 MHz 10 mW Impossible
2483,5 MHz 100 mW 100 mW avec accord de la Défense ; sur propriétés privées
 
Dans les départements ou collectivités territoriales d'Outremer :
Guadeloupe, Martinique, St Pierre et Miquelon, Mayotte   Réunion et Guyane
Fréquences Intérieur Extérieur
2400 - 2483,5  MHz 100 mW 100 mW
Fréquences Intérieur Extérieur
2400 - 2420 MHz 100 mW Impossible
2483,5 MHz 100mW

(*  PIRE : Puissance Isotrope rayonnée équivalente)
 

Procédure de demande d'autorisation

    Demande à formuler auprès de l'ART pour dossier de licence expérimentale ou de réseau expérimental Hot spot ;
  Analyse par l'ART en collaboration avec le ministère de la Défense ;
  Après avis favorable, autorisation ministérielle.

Remarque : les collectivités locales ne peuvent pas déposer de demandes, le code général des collectivités territoriales ne permettent pas à celles-ci d'êtres opérateurs.

 
4 - Le Wi-Fi, les opérateurs et les équipementiers informatiques

Depuis quelques mois les opérateurs de télécommunications proposent des solutions Wi-Fi, particulièrement pour la mise en place de "Hot spots" dans les lieux de passage.

Aux Etats-Unis, Intel est déjà partenaire avec les chaînes d'hôtels Hilton et Holiday Inn, et Mac Donald (accès gratuit pour les consommateurs), en installant des bornes Wi-Fi.

En France, FranceTelecom avec sa filiale Orange, vient de conclure avec le Groupe Hôtelier Accor, l'installation du Wi-Fi dans 300 hôtels ; Aéroports de Paris, s'équipe par le biais de sa filiale ADP Télecom, etc...

Mais le marché est difficile a cerner, le problème réside dans la vente du temps de connexion qui reste élevé, les utilisateurs seront-ils prêts à payer ?

Les fabricants de matériels informatiques proposent aussi des cartes Wi-Fi en standard sur leur PC, et Intel avec sa technologie Centrino devient le principal promoteur de l'informatique Wi-Fi. Texas Instrument va intégrer dans les téléphones mobiles des composants combinant Wi-Fi et GPRS.

 
5 - Le Wi-Fi et la sécurité

"La confidentialité des informations traitées par les équipements et réseaux Wi-Fi étant encore insuffisante, la CNIL recommande aux utilisateurs et professionnels de ne pas les utiliser sans précautions particulières." Communiqué de la CNIL du 14 mars 2003.

Ce communiqué de la CNIL (Commission Nationale de l'Informatique et Libertés) résume la grande problématique du Wi-Fi, car les technologies sans fil gèrent mal la sécurité. La première raison tient au fait que ce type de connexion s'appuie sur une transmission radio et qui se propage "dans l'air", la deuxième raison  est liée à la norme 802.11b qui présente des failles de sécurité, et enfin la troisième vient souvent des utilisateurs qui omettent de mettre en oeuvre les protocoles de sécurité de cette norme ou les logiciels de sécurité fournis avec les cartes Wi-Fi.
 

6 - Le Wi-Fi et la santé

Le fait d'utiliser les ondes radioélectriques créé naturellement une inquiétude auprès des potentiels utilisateurs. La puissance de rayonnement des antennes Wi-Fi (100 mW) étant beaucoup plus faible que celle des téléphones mobiles (quelques dizaines de watts), rassure quelque peu.
 

7 - Conclusion

Le Wi-Fi a permis de donner accès à l'Internet sans fil, et au haut débit dans les lieux publics, et particulièrement un espoir aux zones rurales via un fournisseur d'accès via le satellite, là où le haut débit filaire n'est pas envisageable pour des raisons économiques. L'esprit communautaire est réapparu pour le partage des connexions ADSL, dans des immeubles, des cités universitaires.
 La réglementation actuelle n'est pas très favorable pour les projets hors opérateurs, du fait de la lourdeur de la procédure d'autorisation, seules quelques autorisations ont été délivrés à ce jour (quatre), néanmoins l'installation d'un Wi-Fi à l'intérieur est toujours libre.

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Mise en page : J.C. Sohm