WI-FI :
Wi-Fi (nom masculin), aussi orthographié wifi est un
ensemble de protocoles de communication sans fil
régis par les normes du groupe IEEE 802.11 (ISO/CEI
8802-11). Un réseau Wi-Fi permet de relier par
ondes radio plusieurs appareils informatiques
(ordinateur, routeur, smartphone, modem Internet,
etc.) au sein d'un réseau informatique afin de
permettre la transmission de données entre eux.
Apparues pour la première fois en 1997, les normes
IEEE 802.11 (ISO/CEI 8802-11), qui sont utilisées
internationalement, décrivent les caractéristiques
d’un réseau local sans fil (WLAN). La marque
déposée « Wi-Fi » correspond initialement au nom
donné à la certification délivrée par la Wi-Fi Alliance
(« Wireless Ethernet Compatibility Alliance », WECA),
organisme ayant pour mission de spécifier
l’interopérabilité entre les matériels conformes à la
norme 802.11 et de vendre le label « Wi-Fi » aux
matériels répondant à ses spécifications. Pour des
raisons de facilité d’usage (et de marketing) le nom
de la norme se confond aujourd’hui avec le nom de
la certification (c’est le cas en France, en Espagne,
au Canada, en Suisse, en Tunisie...). Ainsi, un réseau
Wi-Fi est en réalité un réseau répondant à une des
normes IEEE 802.11. Dans d’autres pays (Allemagne
et États-Unis par exemple) de tels réseaux sont
aussi nommés par le terme générique WLAN :
Wireless LAN (réseau local sans fil)
Grâce aux normes Wi-Fi, il est possible de créer des
réseaux locaux sans fil à haut débit. En pratique, le
Wi-Fi permet de relier des ordinateurs portables,
des machines de bureau, des assistants personnels
(PDA), des objets communicants ou même des
périphériques à une liaison haut débit : de 11 Mbit/sthéoriques ou 6 Mbit/s réels en 802.11b, à 54 Mbit/s
théoriques ou environ 25 Mbit/s réels en 802.11a ou
802.11g, 600 Mbit/s théoriques pour le 802.11n, et
1,3 Gbit/s, théoriques pour le 802.11ac normalisé
depuis décembre 2013.
La portée peut atteindre plusieurs dizaines de
mètres en intérieur (généralement entre une
vingtaine et une cinquantaine de mètres) s'il n'y a
aucun obstacle gênant (mur en béton par exemple)
entre l’émetteur et l’utilisateur. Ainsi, des
fournisseurs d’accès à Internet peuvent établir un
réseau Wi-Fi connecté à Internet dans une zone à
forte concentration d’utilisateurs (gare, aéroport,
hôtel, train, etc.). Ces zones ou points d’accès sont
appelés bornes ou points d’accès Wi-Fi ou « hot
spots ».
Le terme « Wi-Fi » suggère la contraction de «
Wireless Fidelity », par analogie au terme « Hi-Fi »
pour « High Fidelity »
Technique
Carte Wi-Fi Gigabyte GC-WB867D-I de 2018.
Structure (couches du protocole)
Les normes 802.11 s’attachent à définir les couches
basses du modèle OSI pour une liaison sans fil
utilisant des ondes électromagnétiques, c’est-à-
dire :
la couche physique (notée parfois couche PHY),
proposant quatre types de codage de l’information ;
la couche liaison de données, constituée de deux
sous-couches :
le contrôle de la liaison logique (Logical Link Control,
ou LLC) ;
le contrôle d’accès au support (Media Access
Control, ou MAC).La couche physique définit la modulation des ondes
radioélectriques et les caractéristiques de la
signalisation pour la transmission de données,
tandis que la couche liaison de données définit
l’interface entre le bus de la machine et la couche
physique, notamment une méthode d’accès proche
de celle utilisée dans le standard Ethernet et les
règles de communication entre les différentes
stations. Les normes 802.11 proposent donc en
réalité trois couches (une couche physique appelée
PHY et deux sous-couches relatives à la couche
liaison de données du modèle OSI), définissant des
modes de transmission alternatifs que l'on peut
représenter de la manière suivante :
Couche Liaison de
données 802.2 (LLC)
802.11 (MAC)
Couche Physique
(PHY)
DSSS FHSS OFDM
Il est possible d’utiliser n’importe quel protocole de
transport basé sur IP sur un réseau 802.11 au même
titre que sur un réseau Ethernet.
Modes de mise en réseau
Il existe différents modes de mise en réseau :
Le mode « Infrastructure »
Mode qui permet de connecter les ordinateurs
équipés d’une carte Wi-Fi entre eux via un ou
plusieurs points d’accès (PA) qui agissent comme
des concentrateurs (exemple : répéteur ou
commutateur en réseau Ethernet). Autrefois ce
mode était essentiellement utilisé en entreprise.
Dans ce cas, la mise en place d’un tel réseau oblige
de poser à intervalles réguliers des bornes « Pointd’accès » (PA) dans la zone qui doit être couverte
par le réseau. Les bornes, ainsi que les machines,
doivent être configurées avec le même nom de
réseau (SSID = Service Set IDentifier) afin de
pouvoir communiquer. L’avantage de ce mode, en
entreprise, est de garantir un passage obligé par le
Point d’accès: il est donc possible de vérifier qui
accède au réseau. Actuellement les FAI, les
boutiques spécialisées et les grandes surfaces
fournissent aux particuliers des routeurs sans fil qui
fonctionnent en mode « Infrastructure », tout en
étant très faciles à configurer.
Le mode « Ad hoc »
Article détaillé : Réseau ad hoc.
Mode qui permet de connecter directement les
ordinateurs équipés d’une carte Wi-Fi, sans utiliser
un matériel tiers tel qu’un point d’accès (en anglais :
Access Point, ou AP). Ce mode est idéal pour
interconnecter rapidement des machines entre elles
sans matériel supplémentaire (exemple : échange de
fichiers entre portables dans un train, dans la rue,
au café...). La mise en place d’un tel réseau consiste
à configurer les machines en mode « Ad hoc » (au
lieu du mode « Infrastructure »), la sélection d’un
canal (fréquence), d’un nom de réseau (SSID)
communs à tous et si nécessaire d'une clé de
chiffrement. L’avantage de ce mode est de
s’affranchir de matériels tiers, c'est-à-dire de
pouvoir fonctionner en l'absence de point d'accès.
Des protocoles de routage dynamique (exemples :
OLSR, AODV...) rendent envisageable l'utilisation de
réseaux maillés autonomes dans lesquels la portée
ne se limite pas à ses voisins (tous les participants
jouent le rôle du routeur).Le mode « Pont » (« Bridge »)
Un point d'accès en mode « Pont » sert à connecter
un ou plusieurs points d'accès entre eux pour
étendre un réseau filaire, par exemple entre deux
bâtiments. La connexion se fait au niveau de la
couche 2 OSI. Un point d'accès doit fonctionner en
mode « Racine » (« Root Bridge », généralement
celui qui distribue l'accès Internet) et les autres s'y
connectent en mode « Bridge » pour ensuite
retransmettre la connexion sur leur interface
Ethernet. Chacun de ces points d'accès peut
éventuellement être configuré en mode « Pont »
avec connexion de clients. Ce mode permet de faire
un pont tout en accueillant des clients comme le
mode « Infrastructure ».
Le mode « Répéteur » (« Range-extender »)
Un point d'accès en mode « Répéteur » permet de
répéter un signal Wi-Fi plus loin (par exemple pour
atteindre un fond de couloir en « L »). Contrairement
au mode « Pont », l'interface Ethernet reste inactive.
Chaque « saut » supplémentaire augmente
cependant le temps de latence de la connexion. Un
répéteur a également une tendance à diminuer le
débit de la connexion. En effet, son antenne doit
recevoir un signal et le retransmettre par la même
interface ce qui en théorie divise le débit par deux.
utiliser une fréquence trop proche (interférences).
Voir aussi la liste des canaux Wi-Fi.
Applications et usages du Wi-Fi
Téléphone utilisant la voix sur IP en Wi-Fi.
Cette technologie peut ouvrir les portes à un grand
nombre d’applications pratiques. Elle peut être
utilisée avec de l’IPv4, ou de l’IPv6, et permet ledéveloppement de nouveaux algorithmes
distribués[40].
Les utilisateurs des hotspots peuvent se connecter
dans des cafés, des hôtels, des aéroports, etc. et
accéder à Internet mais aussi bénéficier de tous les
services liés à Internet (World Wide Web, courrier
électronique, téléphonie (VoIP), téléphonie mobile
(VoIP mobile), téléchargements, etc.). Cet accès est
utilisable de façon fixe, mais parfois également en
situation de mobilité (exemple : le hotspot
disponible dans les trains Thalys).
Les hotspots Wi-Fi contribuent à constituer ce que
l'on peut appeler un « réseau pervasif ». En anglais,
« pervasive » signifie « omniprésent ». Le réseau
pervasif est un réseau dans lequel nous sommes
connectés, partout, tout le temps si nous le voulons,
par l’intermédiaire de nos objets communicants
classiques (ordinateurs, téléphones) mais aussi,
grâce à des objets multiples équipés d’une capacité
de mémoire et d’intelligence : systèmes de
positionnement GPS pour voiture, jouets, lampes,
appareils ménagers, etc. Ces objets dits «
intelligents » sont d’ores et déjà présents autour de
nous et le phénomène est appelé à se développer
avec le développement du réseau pervasif. À
observer ce qui se passe au Japon, aux États-Unis
mais aussi en France, l’objet communicant est un
levier de croissance pour tout type d’industrie.
En parallèle des accès classiques de type hotspot, le
Wi-Fi peut être utilisé pour la technologie de dernier
kilomètre dans les zones rurales, couplé à des
technologies de collecte de type satellite, fibre
optique, WiMAX ou liaison louée.Les téléphones et smartphones Wi-Fi (GSM, UMTS,
DECT) utilisant la technologie VoIP sont devenus très
courants.
À Paris, il existe un réseau important de plusieurs
centaines de cafés offrant aux consommateurs une
connexion Wi-Fi gratuite. Depuis juillet 2007, Paris
WI-FI propose gratuitement à Paris 400 points
d’accès dans 260 lieux municipaux.
Les opérateurs de réseau mobile offrent souvent des
solutions permettant aux téléphones mobiles
d'utiliser, de façon transparente pour l'utilisateur,
les hotspots Wi-Fi disponibles à proximité, qu'il
s'agisse de nouvelles versions de hot-spots publics,
de terminaux fixes (box) des abonnés du fournisseur,
voire dans le cadre d'une interopérabilité entre
fournisseurs. L'objectif est de faciliter l'accès à
l'internet mobile et vise à dé-congestionner la bande
passante utilisée par les réseaux 3G et 4G.
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