Les réseaux sans fil prennent le devant de la scène du monde des télécommunications. La gamme des réseaux sans fil normalisée ne fait que s’étendre et devrait venir concurrencer de plus en plus les réseaux de mobiles provenant du monde des télécommunications. L’objectif de cet article est de faire le point sur la montée en charge de ces réseaux et d’introduire les articles les sujets qui seront traités dans les prochains numéros.
Plusieurs gammes de produits sont actuellement commercialisées, mais la normalisation en cours devrait introduire de nouveaux environnements. Les groupes de travail qui se chargent de cette normalisation sont l’IEEE 802.15, pour les petits réseaux personnels d’une dizaine de mètres de portée ou PAN (Personal Area Network), l’IEEE 802.11, pour les réseaux LAN (Local Area Network), IEEE 802.16 pour les réseaux MAN (Metropolitan Area Network) atteignant plus de dix kilomètres et enfin IEEE 802.22 pour les réseaux RAN (Regional Area Network), c’est-à-dire les réseaux de plusieurs centaines de kilomètres de portée. Le passage d’un réseau IEEE à un autre réseau IEEE est en cours de normalisation par le groupe IEEE 802.21. Le passage d’une cellule à une autre s’appelle un handover diagonal pour les différentier des handovers horizontaux qui concernent le passage d’une cellule à une cellule de même nature et des handovers verticaux qui concernent le passage d’une cellule IEEE 802 à une cellule de type non IEEE 802.
La figure 1 décrit les différentes catégories de réseaux suivant leur étendue et la figure 2 suivant les normes existantes.

Figure 1 - Les grandes catégories de réseaux sans fil

Dans le groupe IEEE 802.15, trois sous-groupes normalisent des gammes de produits en parallèle :
• IEEE 802.15.1, le plus connu, en charge de la norme Bluetooth, aujourd’hui largement commercialisée. Le débit de moins d’un Mbit/s a été multiplié par 10 avec l’arrivée de la deuxième génération Bluetooth 2.0.
• IEEE 802.15.3, en charge de la norme UWB (Ultra-Wide Band), qui met en œuvre une technologie très spéciale : l’émission à une puissance extrêmement faible, sous le bruit ambiant, mais sur une grande partie du spectre radio, entre 3,1 et 10,6 GHz. Les débits atteints sont de l’ordre du Gbit/s sur une distance de 10 mètres. Des annonces de produits sont en cours, avec en particulier le WUSB qui sera implanté sur les cartes mères d’Intel avec une capacité de 480 Mbit/s et un débit réel de plus de 200 Mbit/s.
• IEEE 802.15.4, en charge de la norme ZigBee, qui a pour objectif de promouvoir une puce offrant un débit relativement faible mais à un coût très bas. Le débit de la version européenne sera de 20 Kbit/s accompagné d’une consommation hyper faible pour permettre à une pile alcaline standard de produire l’énergie nécessaire pour deux à trois ans de marche.

Figure 2 - Les principales normes en matière de réseaux sans fil

Du côté de la norme IEEE 802.11, dont les produits sont nommés Wi-Fi (Wireless-Fidelity), il existe aujourd’hui trois propositions, dont les débits sont de 11 (IEEE 802.11b) et 54 Mbit/s respectivement (IEEE 602.11a et g). Une quatrième proposition devrait bientôt augmenter le débit qui pourrait atteindre 100 Mbit/s utile et 320 Mbit/s brut.
Les réseaux IEEE 802.16 forment les réseaux hertziens dont l’objectif est de remplacer les modems ADSL raccordés sur les lignes téléphoniques fixes, pour donner à l’utilisateur final des débits importants de plusieurs Mbit/s, d’où le nom de WADSL. Ces réseaux forment encore ce que l’on appelle la boucle locale radio. Plusieurs normes sont proposées suivant la fréquence utilisée. Un consortium s’est mis en place pour développer les application de cette norme IEEE 802.16 : il s’agit de WiMAX. Les prochaines années devraient apporter la possibilité de se connecter de l’antenne de l’opérateur à des mobiles et non pas seulement à des fixes comme aujourd’hui, ce qui donc permettrait l’arrivée de liaisons ADSL vers des mobiles. Cette solution provenant d’un regroupement des normes IEEE 802.16e et IEEE 802.20 forme les futurs réseaux Wi-Mobile.
Enfin, des réseaux d’une étendue encore plus grande sont en cours de développement sous la norme IEEE 802.22 ou WRAN (Wireless Regional Access Networks). Elle concerne la définition d’une interface d’accès point à multipoint fonctionnant dans la bande de diffusion VHF/UHF-TV comprise entre 54 et 862 MHz. Cette norme doit permettre l’utilisation de ces bandes sans interférer avec les canaux de télévision en activité. Cette solution devrait permettre de couvrir le monde rural avec des accès large bande.
Enfin, ces différents standards pourront interopérer de telle sorte qu’un utilisateur puisse passer de l’un à l’autre sans coupure de la communication grâce aux travaux du groupe IEEE 802.21. Les travaux de ce groupe s’intéressent également aux handovers vers d’autres techniques non IEEE 802. Indiquons les principaux sous-groupes en cours de travail de l’IEEE 802.11 :

802.11e Quality of Service (QoS)
802.11k Radio Resource Measurements of WLANs
802.11n improvements Throughput
802.11p Wireless Access for Vehicular Environments
802.11r Fast BSS - Transition
802.11s Mesh Networking
802.11.t Wireless Performance to the current 802.11 Standard
802.11u InterWorking with External Networks
802.11v Wireless Network Management

Il faut noter qu’un des objectifs d‘UCOPIA est de proposer un environnement de contrôle et de gestion qui reste compatible avec l’ensemble des futurs normes IEEE 802 de telle sorte que les produits UCOPIA puissent être utilisés par exemple, aussi bien sur Wi-Fi que sur WiMAX et également sur un réseau formé de ces deux technologies. Cette approche permet à l’environnement UCOPIA d’être ouvert et d’interopérer avec les produits des équipementiers qui ont la même approche d’ouverture.

Les prochains numéros Wi-Up introduiront

IEEE 802.11n et les avantages d’être en Ucopia pour entrer sans rien changer dans cette nouvelle norme.
IEEE 802.11s et la possibilité d’utiliser UCOPIA sur du mesh network.
IEEE 802.11 t/u/v et la compatibilité UCOPIA.
La téléphonie sur Wi-Fi et la solution UCOPIA.
Sécurité et QoS sur WiMAX et sa compatibilité UCOPIA.
IEEE 802.21 et la possibilité d’utiliser UCOPIA sur des réseaux hétérogènes.
Et dans chaque Newsletter d’UCOPIA des nouvelles sur le développement des diverses normes IEEE 802-Wi.