Le nom WiFi provient de la contraction de l'expression anglaise Wireless Fidelity qui signifie technologie sans câble. En fait, WiFi est le nom et le label grand public pour désigner les réseaux sans fils basés sur la norme 802.11b ou 802.11g . Les débuts

Tout commence en 1998, avec la finalisation de la norme 802.11, le WiFi démarre réellement. Cependant, c'est uniquement début 1999 que la technologie prend le nom de WiFi. En mars 2000, l'alliance WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) est créée . Cet organisme est chargé de veiller au respect de la norme 802.11 et notamment de l'intéropérabilité entre les différents matériels. 2000 est aussi l'année du lancement de la première communauté WiFi, c'est-à-dire du premier réseau d'ordinateurs reliés grâce à la technologie Wifi permettant, notamment, de partager une connexion Internet. Les différentes normes

La norme IEEE 802.11 est un standard international qui décrit les réseaux locaux sans fil WLAN (pour Wireless Local Area Network). Mais la norme 802.11 se découpe, en réalité, en plusieurs catégories, qui correspondent à des variantes différentes.

• la norme 802.11b : la première et la plus répandue des sous-normes. Elle permet un débit théorique variant de 11 Mb/s à 22 Mbps. L'envoi de signaux se situe dans une gamme de fréquences proches de 2.4Ghz.
• la norme 802.11g : la plus récente des sous-normes. Elle est apparue en juin 2002. Son débit peut atteindre 100Mb/s pour une même gamme de fréquences. Les deux sous-normes sont compatibles.
• la norme 802.11a : aussi appelée WiFi5. Sa bande passante se trouve aux alentours de 54Mb/s mais les signaux se situent dans une gamme de fréquences proches de 5Ghz, ce qui lui confère une moins bonne résistance aux interférences. Elle n'est pas compatible avec les deux sous-normes vues précédemment.

Les organismes de régulation

Un des avantages du Wifi réside dans la capacité à utiliser les bandes de fréquence de la norme 802.11 sans avoir besoin d'une licence. En effet, ces bandes de fréquence sont reconnues par les organismes de réglementations internationaux. Il s'agit :

• de la FCC (http://www.fcc.gov/) (Federal Communication Commission) pour les Etats-Unis
• de l'ETSI (http://www.etsi.org/) (European Telecommunications Standards Institute) pour l'Europe
• de la JSA (http://www.webstore.jsa.or.jp/webstore/Top/indexEn.jsp) ( Japanese Standards Association) pour le Japon
• de l'ARCEP (http://www.arcep.fr/) (Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes) pour la France.

Présentation du Wifi

Le WIFI (Wireless Fidelity) est une certification décernée par la Wifi Alliance aux produits conformes aux standards 802.11 de l’IEEE [1].
La technologie Wi-Fi permet de faire un réseau informatique haut-débit (54Mbps [2] pour le 802.11g).

Cela présente plusieurs intérêts :

• mobilité dans le rayon du réseau tout en restant connecté au réseau local ou à l’Internet,
• échange de gros fichiers entre deux ordinateurs
• mise en place d’un réseau local (LAN) moins coûteuse et plus facile que pour un réseau filaire,
• mise en place facile d’un réseau temporaire, le temps d’une démonstration, d’une réunion, ou d’une LAN-partie,
• accès à un réseau haut-débit pour des populations rurales non rentables pour les opérateurs commerciaux,
• mise en place de réseaux autonomes, auto-gérés, communautaires.

Il s’agit là de quelques exemples. La technologie étant très récente, les utilisations possibles restent en grande partie à inventer !

Matériellement, pour faire un réseau Wi-Fi, on utilise des Points d’Accès (AP, pour Access Point) connectés aux ordinateurs (stations) ou à un réseau filaire, des antennes, et des câbles éventuellement pour les relier ensemble.

Périphériques Wi-Fi

Le Wi-Fi utilisant la radio comme support de communication, il faut des périphériques particuliers pour transformer les données informatiques en signaux radio et vice-versa.

Ces appareils transforment un signal numérique (des 1 et des 0), provenant d’un ordinateur ou d’un réseau filaire, en signal analogique (à valeurs réelles) envoyé vers une antenne, à l’émission, et inversement à la réception. Il s’agit donc d’un modem (MODulateur/DEModulateur), qui a la même fonction qu’un bon vieux modem téléphonique.

Un périphérique Wi-Fi peut se présenter sous différentes formes :

• une carte PCMCIA pour un ordinateur portable,
• une carte PCI pour un ordinateur de bureau (il existe aussi des adaptateurs PCI accueillant une carte PCMCIA),
• un appareil externe, indépendant, souvent appelé AP,
• un appareil intégré (dans une caméra par exemple).

Certains ont une antenne intégrée (c’est le cas de la plupart des cartes PCMCIA), et d’autres permettent la connexion d’une antenne extérieure. Caractéristiques

Les principales caractéristiques d’un périphérique Wi-Fi :

Outre son apparence, sont sa puissance (d’émission) et sa sensibilité (en réception).

La puissance en émission détermine en partie la portée du signal émis, ainsi que sa légalité par rapport aux limites autorisées par l’Autorité de Régulation des Télécommunications.

La puissance d’émission est donnée en dBm (déciBel par rapport au milliWatt) ou en mW (milliWatt = millièmes de Watt) [3]

La sensibilité est la puissance minimale que doit avoir un signal, à l’arrivée au périphérique, pour que celui-ci puisse le traiter convenablement. Elle est donnée en pW (picoWatt = 10 puissance -12 Watt = 1 Watt divisé par mille milliards ) ou en dBm (en dBm c’est un nombre négatif).

Dans le cas d’un périphérique avec antenne intégrée, ces deux caractéristiques influent directement sur la portée théorique de la station, en émission comme en réception. Voir les limites légales. Pour un périphérique relié à une antenne externe, les caractéristiques du câble et de l’antenne interviennent dans la puissance du signal effectivement émis ou acceptable en réception, appelée PIRE [4] pour Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente. Station Quand on parle de Wi-Fi, une station désigne n’importe quel appareil équipé en conformité avec le standard 802.11 : AP, ordinateur portable, PC de bureau, PDA, caméra, robot, ... Il s’agit donc d’un appareil équipé d’un périphérique Wi-Fi comme décrit ci-dessus, qui peut communiquer par radio avec d’autres stations en utilisant les protocoles définis par l’IEEE. En général, on parlera de station pour un ordinateur équipé d’une carte Wi-Fi. Point d’Accès

Le Point d’Accès est ce qui permet à une station d’avoir accès à un réseau. Il s’agit donc d’une fonction, remplie par une station configurée de façon particulière. Le mot Point d’Accès ou AP est couramment utilisé pour désigner un appareil externe qui sert à remplir cette fontion. Appareil et fonction

Le terme "Point d’Accès", ou "AP" est généralement employé (surtout par les vendeurs) pour désigner l’appareil externe et sa fonction principale à la fois.

* L’appareil désigné par "AP" est un boîtier, vertical ou horizontal, muni d’une ou deux antennes, visibles quand il est horizontal, et qui possède au moins un port Ethernet. * La fonction à laquelle on fait habituellement référence avec le terme "AP" est celle de "point de concentration radio" : toutes les stations du réseau sans fil lui envoient leurs paquets, et c’est lui qui les redirige vers leurs destinataires.

L’"AP" est souvent utilisé comme lien entre un réseau filaire (LAN ou connexion ADSL par exemple) et un réseau sans-fil. Il peut également être un maillon d’un réseau sans-fil pur, et dialoguer avec d’autres AP. Une carte Wi-Fi (PCI ou PCMCIA) est typiquement un simple moyen de communication de l’ordinateur vers un "AP", bien qu’elle puisse aussi servir elle-même de concentrateur. Fonctionnalités et modes d’utilisation

Le Wi-Fi peut-être utilisé principalement de deux façons : en mode Ad-Hoc ou en mode Infrastructure.

Mode Ad-Hoc

Il s’agit en fait d’une utilisation très pratique et simple :
on configure en mode Ad-Hoc 2 à 5 (ou plus ?) ordinateurs pour les faire communiquer directement entre eux. Deux collaborateurs ont besoin d’échanger des gros fichiers entre leurs ordinateurs portables : ils se connectent en mode Ad-Hoc le temps du transfert, puis mettent fin à la connexion. C’est simple et rapide, d’où le nom.

Mode Infrastructure

C’est le mode utilisé quand le nombre de stations devient trop important pour des communications directes entre chaque, ou dans le cas d’un réseau structuré et fixe. Les stations se connectent alors directement à un Point d’Accès (on parle d’association). C’est lui qui transmet leurs paquets vers leurs destinataires. Si le point d’accès est un appareil connecté à un réseau, le destinataire de la station peut être sur un réseau filaire, et les communications se font alors de la même façon que sur un réseau local normal. Modes avancés

Un point d’accès (AP) peut être utilisé d’autres façons

• en point à point (mode "bridge") : l’AP communique directement avec un autre AP, au moyen d’une antenne directionnelle. Cela permet d’étendre un réseau sans fil sur des distances plus importantes (plus d’un km, et jusqu’à plusieurs dizaines),
• en client : un AP utilise les services d’un autre AP, et n’a pas de clients [5] lui-même,
• en répéteur : un AP ne fait que renvoyer les paquets, tels qu’il les reçoit, à un autre AP qui s’occupera de la redistribution.

Ces modes d’utilisation qualifiés ici d’"avancés" peuvent ne pas être implémentés dans certains appareils, ou ne pas fonctionner correctement ! Il s’agit-là de modes théoriques possibles.

Remarque sur le vocabulaire :

Le vocabulaire utilisé couramment s’écarte souvent du vocabulaire "officiel" de la norme. Notamment, l’AP et la station sont des mots utilisés différemment selon la source et le contexte : l’AP est souvent présenté comme un appareil qui sert juste à relier un réseau filaire et un réseau sans-fil ; la station est souvent perçue comme un ordinateur équipé d’un périphérique Wi-Fi et "client" d’un AP.

Notes :

1. Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc
2. mégabits par seconde
3. La correspondance entre dBm et mW est dBm=10*log(mW), où log est le logarithme en base 10. (voir http://perso.wanadoo.fr/f6crp/elec/radio/db.htm pour des explications claires sur l’intérêt et le calcul des déciBel).
4. puissance isotrope rayonnée équivalente. L’ART la définit ainsi : puissance de rayonnement moyenne du point d’émission en sortie d’antenne. C’est la puissance effective de l’appareil, tout compris (périphérique + câble + antenne).
5. dans le vocabulaire des réseaux, on parle de mode client/serveur : le client est la machine qui utilise les services, le serveur est celle qui les fournit

• Une Tres bonne explication du Wifi et de ses usages