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RÉSEAUX INFORMATIQUES

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Les réseaux sans fil

L' évolution technologique a permis l'avènement des réseaux sans fil (par opposition aux réseaux filaires qui utilisent différents types de câbles) dont le développement est en plein essor à cause du confort de raccordement qu'ils procurent, et malgré leur impact soupçonné sur la santé. Selon la portée du réseau et les débits binaires utilisés, différentes technologies de réseaux sans fil sont désormais couramment installées : cela va de la simple liaison entre un périphérique et l'ordinateur, en passant par les WLAN (wireless LAN) ou LAN sans fil, aux réseaux WWAN (wireless WAN) ou WAN sans fil.

Les réseaux personnels sans fil

Comme les réseaux locaux filaires, mais avec des débits inférieurs, les réseaux personnels sans fil, ou WPAN (wireless personal area network), servent à relier des machines distantes de quelques dizaines de mètres. Ils relient par exemple des périphériques à un ordinateur ou deux ordinateurs très peu distants. Plusieurs technologies de WPAN coexistent à ce jour. Bluetooth (IEEE 802.15.1) en est un exemple : lancé par Ericsson en 1994, ce standard offre un débit maximal de 1 Mbit/s sur une trentaine de mètres. Très peu gourmand en énergie, il est particulièrement adapté à un usage domestique (connexions pour imprimantes, téléphones portables, appareils domestiques, assistant personnel ou PDA – personal digital assistant –, etc.).

Les réseaux locaux sans fil (famille IEEE 802.11)

Les réseaux locaux sans fil, ou WLAN, s'utilisent comme les réseaux locaux filaires et couvrent quelques centaines de mètres. Les technologies sans fil évoluant très rapidement, on trouve toute une série de normes physiques, repérées par le terme générique 802.11. Leurs spécifications ont été adoptées par l'I.E.E.E. à partir de 1997 ; la lettre qui suit 802.11 désigne la version employée. Chaque version se distingue des autres par la bande de fréquences utilisée, les débits binaires et la portée dans un environnement dégagé. Le Wi-Fi (802.11b) est l'une des premières solutions du standard 802.11. Il utilise la bande de fréquence 2,4 GHz sur une portée maximale de 300 mètres.

Les débits disponibles pour les réseaux sans fil varient de 11 Mbit/s pour le 802.11b (le Wi-Fi) à 54 Mbit/s pour le 802.11g. D'autres solutions, développées depuis 2001, coexistent dans la bande des 5 GHz (notamment les solutions Wi-Fi5 ou 802.11a et HiperLan2 ou 802.11h).

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La méthode d'accès utilisée dans les réseaux locaux sans fil est CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance), une variante des algorithmes de la famille CSMA, conçue pour limiter les risques de collisions entre les émissions de machines qui ne se « voient » pas, c'est-à-dire entre machines se trouvant hors de portée l'une de l'autre.

L'organisation interne d'un réseau local sans fil est soit indépendante de toute infrastructure (réseaux ad hoc), soit structurée en domaines indépendants appelés cellules (réseaux cellulaires).

Dans un réseau ad hoc, les communications sont directes, de machine à machine (connexions point à point). Les équipements d'un tel réseau sont les machines des utilisateurs qui servent également de relais aux stations hors de portée ; les règles topologiques des réseaux filaires sont alors inapplicables car la validité d'un itinéraire peut changer brusquement. De plus, les algorithmes de routage ont dû être adaptés pour tenir compte de la bande passante limitée et de la faible durée de vie des batteries.

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Dans un réseau cellulaire, la cellule est gérée par une station de base autour de laquelle sont répartis les différents équipements. Ces derniers pouvant passer d'une cellule à l'autre, il faut alors assurer la continuité des communications, même en cas de changement de cellules. Pour cela, il faut localiser à chaque instant le mobile en déplacement (techniques de roaming) et gérer la communication à la frontière entre cellules (techniques de hand over).

La boucle locale radio

La boucle locale radio est constituée par le dernier tronçon de liaison entre le commutateur de l'opérateur des télécommunications et l'utilisateur final. Elle est réalisée non pas en fils de cuivre mais par ondes radio. Les opérateurs alternatifs peuvent ainsi s'affranchir du réseau filaire local pour offrir à l'abonné une connexion sans fil à Internet. Le WiMax (worldwide interoperability for microwave access) est une technologie émergente d'accès sans fil à l'Internet haut débit, liée à la boucle locale radio et basée sur le standard de transmission radio IEEE 802.16. Le WiMax atteint des débits de 70 Mbit/s sur une zone d'un diamètre de 45 kilomètres. La mise en place d'un tel service est envisagée vers les années 2010. Un opérateur alternatif pourrait fournir un service fixe d'accès sans fil à haut débit supportant voix, données et vidéo dans les zones géographiques peu ou pas desservies par les technologies filaires.

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Écrit par

  • : maître de conférences à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, ingénieur de l'École polytechnique féminine, docteur-ingénieur
  • : professeur des Universités, responsable du centre de recherche en informatique de l'université de Paris-V-René-Descartes

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