Qu’est-ce que le Wi-Fi ? Découverte !

I. Présentation

Cet article d'introduction au Wi-Fi sera utilisé comme base pour la suite des articles à venir sur le sujet. Il a pour but d'introduire la notion de Wi-Fi de manière simple et assez courte.

Le Wireless Fidelity, plus connu sous l’acronyme Wi-Fi ou WLAN (Wireless Local Area Network), est une technologie que nous trouvons dans les espaces publics comme les hôtels et les aéroports sous forme de Hotspot ou dans des espaces professionnels et personnels.

Le Wi-Fi permet de connecter un équipement mobile en utilisant les ondes radio. Cet article a pour but de vous présenter le Wi-Fi en général (les dates clés, présentation des différentes normes, les bandes de fréquence utilisées, la réglementation française…). Si vous voulez aborder des points techniques merci de m’en faire part dans les commentaires, je serais heureux de répondre à vos attentes.

II. Historique

Le Wi-Fi est né en 1970 (les ondes électromagnétiques en 1888) par des chercheurs de l’université d’Hawaï, qui ont connecté des ordinateurs en « Wi-Fi » et à l’Arpanet (l’ancêtre d’internet).

En 1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) a ratifié la première norme 802.11. Puis, en 1999, il a promulgué la norme wifi 802.11b sorti. Le WECA est née la même année, connu maintenant sous le nom de Wifi Alliance (depuis 2003), qui est une association à but non lucratif (en 2014 en compte 600 membres) qui donne le label Wi-Fi.

III. Les normes 802.11

Rappel la norme Wi-Fi se base essentiellement sur les couches une et deux du modèle OSI :

- Physique (couche 1)

La couche physique est chargée de transmettre l'information sur le réseau, elle utilise comme support les ondes radio pour les réseaux sans-fils.

- Liaison de données (couche 2)

Elle s’occupe du partage du support ainsi que du contrôle des erreurs (CRC) qui est découpé en 2 sous parties LLC et MAC qui est le cerveau du Wi-Fi.

A. Les normes Wi-Fi

Voici un aperçu des caractéristiques des différentes normes qui sont déjà sur le marché et les futures normes (802.11 af, ah, ad, ay et ax) qui vont bientôt arriver sur le marché. Attention, pour utiliser l’une des normes Wi-Fi, il faut obligatoirement que toute votre chaine Wi-fi soit compatible (routeur ou contrôleur wifi, vos points d’accès et vos postes de travail).

Schéma représentatif de la distance du signal des normes Wi-Fi par rapport à la fréquence d’utilisation.

B. Les fonctionnalités ajoutées

Voici quelques fonctionnalités ajoutées directement dans les normes 802.11 (liste non exhaustive) :

- 802.11d

Permets de récupérer dynamiquement les informations réglementaires locales (puissance maximum autorisée, les canaux autorisés)

- 802.11i

Ajout de fonctionnalité d’identification et de chiffrement des données pour le WPA

- 802.11e

Ajout de la qualité de service (QOS)

- 802.11r

Permet de faire du roaming bascule d’un point d’accès à un autre de façon transparente

- 802.11w

Sécurise mieux les trames de management

IV. Les bandes de fréquences

Comme nous avons pu le voir, il existe différentes bandes de fréquence utilisée. Je vais vous présenter les avantages et inconvénients des bandes de fréquence 2,4 Ghz, 5 Ghz et 60 Ghz.

Attention pour utiliser l’une des bandes de fréquence il faut que toute votre chaine Wi-fi soit compatible (routeur ou contrôleur wifi, vos points d’accès et vos postes de travail).

Je vous conseille de prendre des points d’accès qui font du dual-band c'est-à-dire qui travail en même temps sur la bande de fréquence 2.4Ghz et 5 Ghz, ce qui est la norme maintenant.

A. La bande de fréquence 2.4 Ghz

Avantages

- Une portée du signal plus longue que le 5 Ghz et le 60 Ghz
- Traverse mieux les obstacles

Inconvénients

- Bande fréquence très utilisée (Bluetooth, micro-ondes) donc très perturbée.
- Très compliqué d’utilisé des équipements sur cette bande de fréquence dans les grandes villes comme Paris  privilégier le 5 Ghz (à prendre en compte lors d’un déploiement du Wi-fi dans votre entreprise, que ce soit en termes de points d’accès et du poste de travail)

B. La bande de fréquence 5 Ghz

Avantages

- Très peu d’interférence
- Débit plus élevé
- Meilleure sécurité que le 2.4 Ghz à cause de la portée du signal
- Meilleure qualité d’utilisation du Wi-Fi dans les grandes villes comme Paris :
- Le signal à une plus petite portée mais il y a moins d’occupation du canal
- Moins d’équipements utilisent la bande des 2.4 Ghz

Inconvénients

- Plus sensible aux obstacles
- Portée moins grande que le 2.4 Ghz
- Avoir une carte réseau sans-fil compatible et un point d’accès (une MAJ du firmware peut-être proposé par le fabricant)

C. La bande de fréquence 60 Ghz

Avantages

- Très peu interférences
- Débit très élevé

Inconvénients

- Très sensible aux obstacles
- Portée très faible

D. La réglementation française

Dans ce chapitre nous allons voir les canaux autorisés, le PIRE légal du wifi et les fréquences utilisables dans les bandes de fréquences 2,4Ghz et 5 Ghz.

Plus d'infos : ARCEP

- Le PIRE

Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente (PIRE) définie la direction de l’antenne où la puissance émise est maximale exprimé en dbm ou dbw. Le PIRE prend en compte l’ensemble du dispositif d’émission c'est-à-dire le point d’accès et le gain de ses antennes. Plus le PIRE est élevé plus le signal Wi-fi à une grande portée (sur des sites avec une densité de bornes Wi-fi il est important de bien configurer le PIRE pour avoir une qualité de service optimale).

Exemple de PIRE réglementaire et non réglementaire :

Travaillant sur des produits Aruba au quotidien, lors de l’installation d’un contrôleur Wi-fi, on doit spécifier le pays. Le contrôleur Wi-Fi Aruba s’adapte à la réglementation du pays en vigueur donc en France on ne peut pas dépasser 100mW sur la bande de fréquence 2,4Ghz (option non modifiable après installation).

- Limites pour la bande de fréquence 2.4 Ghz

Puissance 100 mw avec un dbm = 20
Nombre de canaux autorisés : 1 à 13

- Limites pour la bande de fréquence 5 Ghz

Puissance 200 mw avec un dbm à environ 23
Les canaux autorisés : 36 à 48 et 52 à 64

VI. Informations

Les sources à connaitre :

- ARCEP

Autorité de régulation des communications électroniques et des postes

Le site internet : Arcep.fr

- Wi-Fi Alliance

Certifie l'interopérabilité des produits et de promouvoir la technologie

Le site internet : Wi-fi.org

Exemple de certification d’un produit utilisant la norme wifi 802.11 ac, a, b, g et n

- IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers

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Yohan Ingénieur performance réseau

Exerce depuis maintenant 10 ans et demi en tant que responsable d’infrastructure dans une entreprise d’assurance (2 ans en alternance). Plus spécialisé dans l'analyse de traces réseau et de métrologie NPMd , je connais les environnements Cisco ACI , catalyst, Alcatel entre autres, à travers le site it-connect.fr. Je souhaite pouvoir partager mon expérience et mes connaissances réseau. J'ai une chaîne YouTube dédiée à wireshark.

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