La technologie sans fil est l'avenir de l'informatique

Les normes sans fil IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g et 802.11n sont généralement connues sous le nom de technologies Wi-Fi (sans fil). De nombreux produits tels que les routeurs sans fils et les smartphones utilisent les technologies 802.11 et ces normes régissent les réseaux locaux rapides et ultra-rapides sans fil (WLAN) actuels.

Lancée en 1999 : 802.11b

Débit de données brutes maximum : 11 Mbit/s - 2,4 GHz

La norme 802.11b définit un débit de données brutes maximum de 11 Mbits/s. Elle emploie la même méthode d'accès CSMA/CA au contenu multimédia que celle définie dans la norme d'origine. Ainsi, les jeux de puces et les produits ont été facilement mis à niveau pour prendre en charge les améliorations de la norme 802.11b.

L'amélioration spectaculaire du débit offert par la norme 802.11b (par rapport à la norme d'origine), ainsi que les importantes baisses des prix ont entraîné l'adoption rapide de la norme 802.11b comme la technologie LAN sans fil faisant autorité.

Débit de données brutes minimum : 1 Mbit/s - 2,4 GHz

Les cartes 802.11b peuvent fonctionner à 11 Mbits/s, mais réduisent leur capacité à 5,5 Mbits/s, puis 2 Mbits/s, puis 1 Mbit/s (mécanisme de choix du débit adaptatif) si la qualité du signal pose problème. Les débits de données moins élevés utilisant des méthodes de codage des données moins complexes et plus redondantes, ils sont moins susceptibles d'être altérés par des interférences ou une atténuation du signal.

Lancée en 1999 - 802.11a

Débit de données brutes maximum : 54 Mbits/s - 5 GHz

La norme 802.11a utilise le même protocole fondamental que la norme d'origine, fonctionne sur une bande de 5 GHz et utilise un multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM - Orthogonal frequency-division multiplexing) à 52 sous-porteuses avec un débit de données brutes maximum de 54 Mbits/s. Cela permet d'atteindre, en restant réaliste, un débit net autour de 20 Mbit/s. Le débit de données tombe à 48, 36, 24, 18, 12, 9, puis 6 Mbits/s si nécessaire.

La norme 802.11a prévoit 12 canaux ne se chevauchant pas, dont 8 consacrés aux communications en intérieur et 4 aux communications point à point. L'interopérabilité avec les normes 802.11b/g n'est pas assurée, sauf si vous utilisez du matériel prenant en charge les deux normes.

Moins d'interférences sur une bande de fréquence plus élevée

La bande 2,4 GHz étant très utilisée, l'exploitation de la bande 5 GHz assure à la norme 802.11a moins d'interférences. Néanmoins, cette haute fréquence porteuse n'a pas que des avantages.

Elle restreint l'utilisation de la norme 802.11a aux petites distances, ce qui oblige à utiliser plus de points d'accès.

Elle implique également que la portée de la norme 802.11a est inférieure à celle des normes 802.11b/g car elle est absorbée plus facilement, tous les autres paramètres (l'alimentation, par exemple) étant identiques.

Il existe des cartes double bande, bimode ou trimode qui peuvent fonctionner automatiquement sur des dispositifs aux normes 802.11a et b, ou a, b et g, selon les disponibilités. De même, il existe des adaptateurs mobiles et des points d'accès pouvant prendre en charge toutes ces normes simultanément.

Lancée en 2003 : 802.11g

Débit de données brutes maximum : 54 Mbit/s - 2,4 GHz

En juin 2003, une troisième norme de modulation a été ratifiée : la norme 802.11g. Cette nouvelle norme utilise la bande 2,4 GHz (comme la norme 802.11b), mais fonctionne à un débit de données brutes maximum de 54 Mbits/s, soit un débit net d'environ 24,7 Mbits/s comme la norme 802.11a.

Rétrocompatibilité avec la norme 802.11b

Le matériel 802.11g sera compatible avec le matériel 802.11b. Le lent processus technique a surtout consisté à fixer les détails du fonctionnement harmonieux des normes b et g.

Néanmoins, dans les réseaux plus anciens, la présence d'un participant 802.11b réduit considérablement la vitesse d'un réseau 802.11g. Le schéma de modulation utilisé dans la norme 802.11g est un multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM - Orthogonal frequency-division multiplexing) pour les débits de données de 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 et 54 Mbit/s.

Un accueil chaleureux pour la norme 802.11g

Dès janvier 2003, bien avant sa ratification, la norme 802.11g a déferlé sur le marché des consommateurs impatients. Dans le monde des entreprises, les utilisateurs ont pris leur temps, et Cisco et d'autres grands fabricants d'équipement ont attendu la ratification. Dès l'été 2003, les déclarations se sont multipliées. La plupart des produits double bande 802.11a/b sont devenus double bande/trimode, une seule carte adaptateur mobile ou un seul point d'accès prenant en charge a, b et g.

Problèmes d'interférences de signaux à 2,4 GHz

Malgré une adoption très large, la norme 802.11g souffre des mêmes interférences que la norme 802.11b sur la fréquence 2,4 GHz, déjà très chargée. Au nombre des appareils fonctionnant sur cette fréquence, citons les fours à micro-ondes, les dispositifs Bluetooth et les téléphones sans fil.

Lancée en 2007 : 802.11n

Débit de données brutes maximum : 540 Mbits/s - 2,4 GHz

En janvier 2004, l'IEEE a annoncé la formation d'un nouveau groupe de travail 802.11 (TGn) pour développer un nouvel amendement à la norme 802.11 pour les réseaux locaux sans fil : 802.11n. Le débit binaire de la norme 802.11n promet d'être nettement supérieur à ceux des normes 802.11b/g et a.

Des performances supérieures, une meilleure portée

Le débit de données réel de la norme 802.11n devrait en théorie atteindre 540 Mbits/s, (ce qui peut impliquer un taux de données brutes supérieur au niveau de la couche physique). En outre, la vitesse devrait être jusqu'à 100 fois supérieure à la norme 802.11b, et largement plus de 10 fois supérieure aux normes 802.11a ou 802.11g. La norme 802.11n devrait également offrir une meilleure distance ou portée de fonctionnement que les réseaux actuels.

Amélioration de la vitesse et de la portée sans fil avec MIMO

La norme 802.11n repose sur les normes 802.11 précédentes et y ajoute le système MIMO (entrées multiples, sorties multiples). La technologie MIMO utilise plusieurs antennes de transmission ou de réception afin d'augmenter le débit de données ou le taux de transfert de données grâce au multiplexage spatial. En exploitant la diversité spatiale, peut-être à l'aide de systèmes de codage tels que le codage Alamouti, MIMO augmente également la portée du réseau.

La norme 802.11n reçoit l'approbation finale

Le 2 mai 2006, le groupe de travail de l'IEEE 802.11 a refusé de soumettre au vote le brouillon 1.0 de la norme 802.11n. Seules 46,6 % des voix étaient en faveur de la proposition. Pour passer à l'étape suivante de la procédure de l'IEEE, un vote à la majorité de 75 % des participants est nécessaire. La phase du bulletin de vote a également généré environ 12 000 commentaires, un chiffre bien plus élevé que les prévisions.

Enfin, après presque six ans de délibérations et plusieurs brouillons, l'IEEE a annoncé en septembre 2009 l'approbation de la norme 802.11n comme étant la prochaine norme LAN sans fil.

Tableau 1 Comparaison des normes sans fil

Pour en savoir plus sur les normes et les technologies sans fil, rendez-vous sur le site www.wi-fi.org

*Vous pouvez obtenir le débit et la portée maximum en utilisant le même mode optimisé. Les fonctions, les performances et les débits de données réels peuvent varier en fonction du système de votre ordinateur, de son environnement et d'autres facteurs.