Les Normes Wireless

Voyons maintenant un récapitulatif des trois principales normes de transmissions sans fil :

• Bluetooth

Comme commencer un article sur le Bluetooth sans vous raconter la fameuse anecdote. Au temps des vikings (fin du 1er millenaire), l'unification du Danemark et de la Norvège fût entreprise et réalisée par un certain Harald Blaatand dit "Harald à la dent bleu", roi du Danemark. Ericsson et Nokia étant les deux initiateurs de la norme Bluetooth, l'idée de réunification des normes radios autour du Bluetooth étant tentante. Le Bluetooth était né.

Malheureusement, si la technologie existe maintenant depuis quelques années, elle n'a été adoptée par le marché que très récemment. Le Bluetooth est donc basée sur une transmission par onde radio des données par paquets. La fréquence utilisée varie de 2.400 Ghz à 2.483.5 Ghz par le biais de 79 canaux espacé de 1 Mhz. En France, seul 23 canaux sont disponibles. Le débit théorique maximal de la technologie Bluetooth est de 1 Mbit/s, c'est a dire 128 ko/s. Point important : Outre les modes spéciaux comme la transmission voix, la technologie Bluetooth peut fonctionner en mode synchrone (433 Kbps max) ou en mode asynchrone (723.2 Kbps en émission et 57.6 Kbps en réception).

La technologie Bluetooth est basée sur un mode de fonctionnement Client/Serveur. Les classes d'identifications ne permettent la gestion que de 8 machines. Donc un maximum de 7 peripheriques peuvent etre connectés sur des cartes tel la BlueMagic d'Asus. Voyons ca :

• Le maitre "A" joint les esclaves "M", "G", "D", "K" et "L".
• Le maitre "B" joint les esclaves "E", "C", "K" et "L"
• Les deux maitres peuvent donc aussi communiquer entre eux par le biais des esclaves communs "K" et "L"

Dernier point à noter : L'utilisation d'un procédé de cryptage au niveau paquets couplé à une technologie de saut de fréquence (1600 fois par seconde) qui rends les communication trés sure. Pour encore plus de sécurité une méthode d'authentification (ou appairage) peut aussi etre ajoutée. Bref, pour résumer, le Bluetooth est simple s'utilisation, sécurisé, mais lent et disposant d'une portée faible. Il est cependant multi-utilisation et peut-etre utilisé dans des appareils aussi hétéroclyte qu'un téléphone portable, une imprimante, un notebook ou un appareil photo numérique

• WiFi 802.11b

La norme de transmission sans fil 802.11 est née au milieu de l'année 1997. C'est le premier standard clairement défini dédié au transfert de donnée à haute vitesse par onde radio. Malheureusement, la norme 802.11 a rencontré de gros problèmes dés son lancement. Tout d'abord, les implémentations de ce qui était tout de même un standard furent quelque peu "aléatoires" en fonctions des fabricants. Ainsi, une carte 802.11 Intel communiquait difficilement avec une carte 802.11 3Com et ainsi de suite. Autre problème, les 2 Mbit/s (256 ko/s) théorique maximum était déjà très faible par rapport au standard établi : l'Ethernet 10Base-T. De plus, si on voulait un tant soit peu de sécurité il fallait opter pour le FHSS (saut de fréquences) et le débit tombait à ... 1 Mbit/s, soit 128 ko/s.

La norme 802.11 pris définitivement son essort avec l'arrivée de la révision "b" qui supplanta rapidement la première version. Le 802.11b est la norme actuelle la plus courante de transmission de donnée sans fil. Avec un taux de transfert maximum théorique de 11 Mbit/s (1.375 Mo/s), le 802.11b peut facilement répondre à la majorité des besoins en terme de communication mobile. Pour ce faire, le WiFi (association de grandes entreprises ayant pour but de promouvoir la norme 802.11b) se base sur une fréquence de 2.4 Ghz. Pour être plus précis, la plage de fréquence utilisée va de 2.4000GHz à 2.4835GHz par le biais de plusieurs canaux. Comme nous l'avons dit, le mode de transmission peut être le FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) ou le DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Voyons un petit schéma :

L'interet du DSSS est d'offir une meilleur bande passante en se servant simultanément de plusieurs canaux alors que le FHSS permet une plus grande sécurité dans la transmission des données. De plus, le 802.11b permet deux modes de fonctionnements :

• Mode Infrastructure : Basé sur des points d'accés qui gérent le traffic entre les différents périphériques mobiles.
• Mode Ad-Hoc : Où tout les périphériques mobiles communiquent entre-eux sans point central.

TT-Hardware a publié recemment un article à ce sujet. On peut y trouver ces trois schémas de Dlink qui résume bien le fonctionnement des modes Ad-Hoc, Infrastructure et Pont (en fait deux adaptateurs en mode Ad-Hoc).

A noter : le 802.11b dispose, tout comme les GSM, d'une fonction de roaming. C'est a dire qu'un périphérique mobile 802.11b est capable de changer de point d'accès à la volée pour "accrocher" vers un point d'accès plus proche. Toute les 100 ms, un signal "test" de broadcast est émis et permet à la cellule de déterminer les points d'accès environnants ainsi que la qualité de leurs signaux.

Parlons portée ! En théorie, le 802.11b à une portée maximale de 300 mètres sans obstacle avec, bien sur, plusieurs paliers de taux de transferts. Le minimum possible est 1 Mbit/s. En intérieur, la portée maximale dépasse rarement 50 mètres en fonction de l'architecture du batiment. Nous verrons les résultats pratiques dans la partie suivante.

Dernier point à aborder : La sécurité ! En effet, si la sécurité d'un réseau filaire est relativement simple à assurer au niveau physique, il n'en est pas de même d'un réseau sans fil. Comme vous pouvez vous en douter, un réseau sans fil peut être intercepté beaucoup plus facilement d'un réseau filaire qui nécessite un accès "physique" au réseau. La sécurité du réseau 802.11b repose sur le WEP (wired equivalent privacy) qui est le standard d'encryption pour le WiFi. Il s'agit en fait d'une architecture de clé unique (tout le monde possède la même clé) couplé à un algorithme de chiffrement RC4 codé sur 40 bits. Or, une université américaine a prouvé récemment qu'il était possible de casser ce type de cryptage facilement. Au courant des problèmes de sécurité, les constructeurs ont plus ou moins standardisé un chiffrement RC4 sur 104 bits, mais celui-ci n'est défini nul part et le mode par défaut reste le RC4 40 bits. Dans le cas d'applications sensible, il est donc nécessaire d'utiliser des protocoles de haut-niveau sécurisé comme le SSL pour garantir la confidentialité des données. Voir ici pour plus d'informations sur le sniffing et le WEP Cracking.

• WiFi 802.11a

Alors que le 802.11b commence seulement à être reconnu comme le standard pratique, la bataille est rude pour la succesion. Actuellement, trois protocoles s'affrontent. Il s'agit de :

• HiperLAN 2 (high performance radio local area network) : norme exclusivement Européenne, l'HiperLAN2 est en concurrence directe avec le 802.11a. Il propose l'utilisation de la bande des 5 Ghz et non plus des 2.4 Ghz et offre un débit maximum de 54 Mbit/s
  
  
• 802.11a : Pratiquement déjà adopté, le 802.11a est également architecturé autour d'un débit de 54 Mbit/s sur la bande des 5 Ghz.
  
  
• 802.11g : Evolution directe du WiFi, le 802.11g sera compatible avec le 802.11b, contrairement au 802.11a. Le débit sera aussi de 54 Mbit/s, mais sur la même bande que la norme précédente, 2.4 Ghz.

S'il semble que le 802.11g soit le meilleur compromis sur le papier, il n'est, contrairement à l'i802.11a, encore qu'a l'état de prototype et pas prés à l'heure actuelle à entrer sur le marché. C'est donc le 802.11a qui semble le mieux parti. C'est cette norme qui est supportée par la carte Blue Magic d'Asus. Outre la modification de modulation sur la couche physique, les autres caractéristiques (y compris, malheureusement, le WEP), sont identiques au WiFi. La portée de la révision "a" est cependant légèrement inférieure, de l'ordre de 100-150 mètres sans obstacles et 30 mètres à l'intérieur d'un bâtiment. Voyons une comparaison entre 802.11a et 802.11b :

Outre l'utilisation de la bande des 5 Ghz, beaucoup moins polluée que la bande des 2.4 Ghz (et ou on trouve aussi le Bluetooth), le 802.11a se distingue par l'utilisation d'une nouvelle norme de modulation, l'OFDM ( Orthogonal frequency division multiplexing ). Pour simplifier, il s'agit d'une technologie avancée de division de canaux primaire en une multitude de sous-canaux, permettant ainsi de transmettre beaucoup plus d'informations en même temps :

Comme on le voit, un canal de 20 Mhz se trouve divisé en 52 sous-canaux de 300 kHz, ce qui permettra d'augmenter sensiblement le taux de transfert disponible. De même, l'utilisation d'une bande de fréquence ou les interférences sont beaucoup plus faible que la bande des 2.4 Ghz permet d'accroître les performances. Dernier point, le nombre de clients possibles. Avec la norme 802.11b, le nombre maximum de points d'accès est limité à 3. Avec 802.11a, on peut monter jusqu'a 8, ce qui permet de couvrir plus de superficie tout en augmentant le nombre de clients mobiles possibles.

Suite ( Tests pratiques : débit, latence et portée )