Standards sans-fil

Le sans-fil est de plus en plus utilisé pour une grande variété d’applications. Après avoir testé cette technologie, la plupart des utilisateurs sont convaincus de sa fiabilité, satisfaits de ses performances et prêts à l’utiliser pour des applications à grande échelle et des réseaux sans-fil complexes. L’excellence des technologies sans-fil de Black Box a été reconnue, jusqu’à 16 kilomètres sur les systèmes radio. Vous pouvez même demander à nos propres techniciens de les installer ! Pour les systèmes radio, Black Box vérifie même l’intégralité du site pour détecter les risques d’interférences radioélectriques dues à des sources internes ou externes. Nous tenons compte des obstacles présents et futurs, afin de garantir que votre système sans-fil sera opérationnel pendant des années.
Le sans-fil est idéal pour de nombreuses applications, notamment les réseaux et liaisons temporaires, les bâtiments  classés, le rattachement de sites séparés par des voies publiques et toutes les applications où il est difficile, voire impossible, de tirer du câble.

Technologie radio
Il existe deux grands types de système radio : les systèmes à séquence directe et les systèmes à sauts de fréquence. Les systèmes à fréquence directe envoient les données sur une bande passante statique de 22 MHz, entre des émetteurs et des récepteurs qui utilisent le même modèle d’étalement pour décoder les données. La sécurité est assurée par un cryptage sur 40 ou 128 bits. Le débit moyen est de l’ordre de 11 Mbits/s. Du point de vue du développement d’applications, les réseaux locaux sans-fil (WLAN) 802.11 sont transparents aux  applications qu’ils exécutent. Toutefois, à cause de la faible bande passante des WLAN, les développeurs d’applications en temps réel ou sensibles aux décalages de synchronisation devront
particulièrement soigner la programmation.

802.11a
Fonctionnant dans la bande des 5 GHz, les équipements 802.11a gèrent un débit théorique maximal de 54 Mbits/s, mais ils
atteignent plus souvent un débit compris entre 20 et 25 Mbits/s dans des conditions normales. Dans un environnement de bureau standard, leur portée maximale est de 50 mètres au débit le plus bas ; à un débit supérieur, elle est inférieure à 25 mètres. Les équipements 802.11a peuvent avoir quatre ou huit canaux, voire plus, en fonction du pays. 802.11b
Fonctionnant dans la bande des 2,4 GHz, les équipements 802.11b gèrent un débit théorique maximal de 11 Mbits/s, avec un
débit moyen compris entre 4 et 6 Mbits/s. Dans un environnement de bureau standard, leur portée maximale est de 75 mètres au débit le plus bas ; à un débit supérieur, elle est d’environ 30 mètres. Comme les réseaux 802.11b utilisent uniquement trois canaux sans chevauchement, des équipements comme les téléphones sans-fil Bluetooth à 2,4 GHz, et même
les fours à micro-ondes, peuvent causer des interférences et altérer les performances.

802.11e
Le standard 802.11e prend en charge la qualité de service (« QoS ») pour les réseaux LAN, ce qui est essentiel pour les applications sensibles au décalage de synchronisation, comme VoWIP (Voice over Wireless IP = voix sur IP sans-fil). Ce
standard offre des classes de services avec des niveaux QoS administrés pour les applications données, voix et vidéo.

802.11g
Ratifié dernièrement, le 802.11g assure la compatibilité amont avec le 802.11b. Le 802.11g fonctionne dans la bande des 2,4 GHz mais peut fournir des débits compris entre 6 et 54 Mbits/ s. Similaire au 802.11b, il est toujours limité à trois canaux sans chevauchement. Le 802.11g utilise la modulation OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing = multiplexage
par répartition orthogonale de la fréquence), comme le 802.11a. Mais pour renforcer la compatibilité amont avec le 11b, il peut
prendre en charge la modulation CCK. En outre, pour les plus hauts débits, il peut gérer la modulation PBCC (Packet Binary
Convolutional Coding).

802.11h
Standard complémentaire pour la couche MAC, qui assure la conformité avec la réglementation européenne pour les WLAN
à 5 GHz. Cette réglementation exige que les équipements radio sans-fil 5 GHz aient des fonctions de contrôle de la puissance d’émission (TPC) et de sélection dynamique des fréquences (DFS). Le TPC limite la puissance d’émission au minimum nécessaire pour atteindre l’utilisateur le plus éloigné. Le DFS sélectionne le canal radio au niveau du point d’accès de sorte à minimiser les interférences avec d’autres systèmes, en particulier les radars. L’homologation paneuropéenne du 802.11h a été ratifiée en 2003.

802.11i
Cet avant-projet de standard complémentaire vise à renforcer la sécurité des WLAN. Il décrit la transmission cryptée de données entre systèmes WLAN 802.11a et 802.11b. Il définit de nouveaux protocoles de clé de cryptage, comme TKIP
(Temporal Key Integrity Protocol) et AES (Advanced Encryption Standard).

802.15
Ce groupe de travail de l’IEEE travaille sur les réseaux personnels sans-fil (WPAN, Wireless Personal Access Network). Il comprend actuellement quatre groupes de travail actifs :
• Le 802.15.1 doit adapter le standard aux WPAN bas débit bon marché et se base sur la spécification Bluetooth.
• Le 802.15.2 doit développer les pratiques recommandées pour assurer la coexistence des WLAN 802.11 et des WPAN 802.15 dans la bande des 2,4 GHz. Il travaille principalement sur les problèmes d’interférences entre Bluetooth et le 802.11.
• Le 802.15.3 développe un standard pour les WPAN haut débit (entre 10 et 55 Mbits/s) sur des distances inférieures à 10 mètres.
• Le 802.15.4 prépare un standard pour les WPAN bas débit simples et économiques. Avec des débits de 2 à 200 kbits/s, ce standard utilise la modulation DSSS (étalement du spectre en séquence directe) dans les bandes des 2,4 GHz et 915 MHz.

802.16
L’accès sans-fil à large bande est de plus en plus utilisé pour répondre à la demande croissante en matière de capacité d’accès Internet large bande en environnement professionnel. Sa rapidité de déploiement, ainsi que sa capacité à
transmettre des services voix, données et vidéo, en font un outil très souple. L’IEEE 802.16 vise à standardiser l’interface pour les réseaux MAN sans-fil. Publié le 8 avril 2002, le standard 802.16 traite de la liaison premier kilomètre/dernier kilomètre dans les réseaux MAN sans-fil et met l’accent sur une utilisation efficace de la bande passante entre 2 et 66 GHz. La bande de
2 à 11 GHz utilise le PMP, des topologies de maillage facultatives et définit une couche MAC prenant en charge plusieurs spécifications de couche physique pour la fréquence utilisée. La bande passante de 10 à 66 GHz prend en charge des niveaux de trafic variables sur la plupart des fréquences autorisées, notamment 10,5, 25, 26, 31, 38 et 39 GHz, pour les
communications bidirectionnelles. Elle assure également l’interopérabilité des équipements de constructeurs différents, ce qui permet aux opérateurs d’utiliser des équipements meilleur marché. Les amendements apportés à l’avantprojet prendront en charge à la fois les bandes avec et sans licence.

802.3af
Le concept de partage d’un câble entre alimentation et données n’est pas nouveau.Les lignes télégraphiques et téléphoniques classiques partagent depuis longtemps des liaisons cuivre. Mais l’alimentation par Ethernet
(PoE) est une nouveauté. L’alimentation utilisée est située dans les limites de la TBTS (très basse tension de sécurité), et envoyée sur la liaison cuivre par un injecteur ou un hub injecteur multiport. Si l’équipement distant est entièrement
compatible PoE, aucun autre appareil n’est nécessaire. Sinon, il faut utiliser un équipement de « séparation » ou « dérivation » pour séparer l’alimentation électrique des données. Il existe deux types de PoE : l’alimentation intrabande utilise les mêmes paires que les données, c’est-à-dire les paires de broches 1 et 2, et 3 et 6. L’alimentation hors bande utilise les broches qui ne sont pas utilisées par Ethernet, c’est-à-dire les paires 4 et 5, et 7 et 8. Elle sert généralement à alimenter des équipements
comme les téléphones IP et les points d’accès WLAN.

Certains fabricants désignent leur produits comme étant « conformes 802.11af », mais il n’existe actuellement aucun  standard IEEE portant la référence 802.11af. Seul le 802.3af est officiel.

WiFi
Le terme « WiFi » désigne les produits 802.11b en général. L’organisation « WiFi Alliance » est une association d’entreprises qui travaille essentiellement sur l’interopérabilité des produits. Elle compte plus de 200 membres, pour plus de 1 500 produits dans le monde. Tous ces fabricants garantissent que leurs produits prennent totalement en charge le 802.11b et sont compatibles avec les autres produits certifiés WiFi.

Bluetooth
Développé par Nokia, Ericsson, Intel et Toshiba, le Bluetooth est une technologie sans-fil qui spécifie le mode de  communication des téléphones mobiles, des ordinateurs et des assistants numériques entre eux, avec des ordinateurs, et avec des téléphones professionnels ou personnels. Le Bluetooth a remplacé les connexions par câble ou infrarouge pour ces
équipements. L’application-type est l’oreillette Bluetooth pour téléphone mobile. WPA (WiFi Protected Access) Le WPA est un mode de cryptage des données développé par la WiFi Alliance pour les LAN sansfil.

802.11.
Le WPA est une version préliminaire, soutenue par l’industrie, du standard 802.11i. Il utilise le TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), qui résout les problèmes du protocole WEP et permet l’utilisation de clés dynamiques. Protocole TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) Le TKIP (prononcer « ti-kip ») fait partie du standard de cryptage IEEE 802.11i pour les LAN sans-fil. C’est la nouvelle génération du protocole WEP (Wired Equivalency Protocol), utilisé pour sécuriser les LAN sans-fil 802.11. Le TKIP mixe les clés par paquet, contrôle l’intégrité des messages et offre un mécanisme de recodage, palliant ainsi les insuffisances du WEP.

ZigBee
Le ZigBee a été conçu comme standard pour les communications à bas débit. Il opère à des débits compris entre 20 et 250 kbits/s. Conçu pour les topologies en étoile, il accepte ég alement le mode homologue (peer-to-peer). Il prend en charge jusqu’à 255 équipements par réseau et utilise l’accès par canal CSMA-CA pour communiquer. En option, il peut aussi offrir un
intervalle de temps garanti. Ce protocole prend intégralement en charge le contrôle de flux (handshaking), pour garantir la fiabilité des transferts. Autre avantage sur les technologiesprécédentes : sa faible consommation d’énergie (autonomie entre plusieurs mois et pratiquement l’infini). Il a deux couches PHY (2,4 GHz et 868/915 MHz) et un facteur d’utilisation
extrêmement bas (< 0,1%). Il est conçu pour opérer avec une portée nominale type de 10 mètres, mais fonctionnera entre 1 et
100 mètres, selon les paramètres. Il peut être utilisé pour les appareils ménagers (téléviseurs, magnétoscopes, lecteurs de DVD, etc.), les produits de santé et d’hygiène, les périphériques d’ordinateur, les applications industrielles et
commerciales, la domotique, les systèmes de sécurité et, bien sûr, les jeux et jouets.