(!LANG :Technologies sans fil : Wi-Fi et WiMAX. Technologies sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, WiMAX)

Wifi(Anglais) Fidélité sans fil- « Wireless Precision ») est une marque de la Wi-Fi Alliance pour les réseaux sans fil basés sur la norme IEEE 802.11.

Tout équipement conforme à la norme IEEE 802.11 peut être testé par la Wi-Fi Alliance et recevoir le certificat approprié et le droit d'appliquer le logo Wi-Fi.

Figure 10. Logo Wi-Fi

Le Wi-Fi a été créé en 1991 par NCR Corporation/AT&T (plus tard Lucent Technologies et Agere Systems) à Nieuwegein, aux Pays-Bas. Les produits initialement destinés aux systèmes de points de vente ont été introduits sur le marché sous la marque WaveLAN et offraient des débits de transfert de données de 1 à 2 Mbit/s.

Généralement, un schéma de réseau Wi-Fi contient au moins un point d'accès (le mode dit infrastructure) et au moins un client. Il est également possible de connecter deux clients en mode point à point, lorsque le point d'accès n'est pas utilisé, et les clients sont connectés via des adaptateurs réseau « directement ». Le point d'accès transmet son identifiant de réseau (SSID) à l'aide de paquets de signalisation spéciaux à une vitesse de 0,1 Mbit/s toutes les 100 ms. Par conséquent, 0,1 Mbit/s est la vitesse de transfert de données la plus basse pour le Wi-Fi. Connaissant le SSID du réseau, le client peut déterminer si une connexion à un point d'accès donné est possible. Lorsque deux points d'accès avec des SSID identiques sont à portée, le récepteur peut choisir entre eux en fonction des données sur la force du signal. La norme Wi-Fi laisse au client une totale liberté dans le choix des critères de connexion.

Avantages :

  • Vous permet de déployer un réseau sans poser de câbles, ce qui peut réduire le coût de déploiement et/ou d'extension du réseau. Les endroits où le câble ne peut pas être installé, comme les extérieurs et les bâtiments de valeur historique, peuvent être desservis par des réseaux sans fil.
  • Permet aux appareils mobiles d'accéder au réseau.
  • Les appareils Wi-Fi sont largement disponibles sur le marché. La compatibilité des équipements est garantie par une certification obligatoire des équipements portant le logo Wi-Fi.

Défauts:

  • La gamme de fréquences et les restrictions d’exploitation varient d’un pays à l’autre. De nombreux pays européens autorisent deux chaînes supplémentaires qui sont interdites aux États-Unis ; Le Japon dispose d'un autre canal en haut de la bande et d'autres pays, comme l'Espagne, interdisent l'utilisation des canaux en bande basse. De plus, certains pays, comme la Russie, la Biélorussie et l'Italie, exigent l'enregistrement de tous les réseaux Wi-Fi fonctionnant en extérieur ou exigent l'enregistrement de l'opérateur Wi-Fi.
  • En Russie, les points d'accès sans fil ainsi que les adaptateurs Wi-Fi dont la PIRE dépasse 100 mW (20 dBm) sont soumis à un enregistrement obligatoire. Décision du SCRF n° 04-03-04-003 du 6 décembre 2004. approuve les principales caractéristiques techniques des zones de distribution intra-bureau (Annexe n° 1) et contient une liste des zones de distribution soumises à enregistrement de manière simplifiée, c'est-à-dire sans délivrance d'autorisation d'utilisation des radiofréquences (Annexe n° 2 ).
  • Consommation d'énergie élevée par rapport aux autres normes, ce qui réduit la durée de vie de la batterie et augmente la température de l'appareil.
  • La norme de cryptage la plus populaire, WEP, peut être contournée relativement facilement, même avec une configuration correcte (en raison de la faible puissance de l'algorithme). Bien que les appareils les plus récents prennent en charge les protocoles de cryptage de données plus avancés WPA et WPA2, de nombreux points d'accès plus anciens ne le prennent pas en charge et doivent être remplacés. L'adoption de la norme IEEE 802.11i (WPA2) en juin 2004 a rendu disponible un système plus sécurisé dans les nouveaux équipements. Les deux systèmes nécessitent un mot de passe plus fort que ceux généralement attribués par les utilisateurs. De nombreuses organisations utilisent un cryptage supplémentaire (comme un VPN) pour se protéger contre les intrusions.
  • Le Wi-Fi a une portée limitée. Un routeur Wi-Fi domestique typique 802.11b ou 802.11g a une portée de 45 m en intérieur et de 500 m en extérieur. Un micro-ondes ou un miroir placé entre les appareils Wi-Fi affaiblira le signal. La distance dépend également de la fréquence.
  • Le chevauchement des signaux provenant d'un point d'accès fermé ou crypté et d'un point d'accès ouvert fonctionnant sur le même canal ou sur des canaux adjacents peut interférer avec l'accès au point d'accès ouvert. Ce problème peut survenir lorsqu'il existe une forte densité de points d'accès, par exemple dans les grands immeubles d'habitation où de nombreux résidents installent leurs propres points d'accès Wi-Fi.
  • Une compatibilité incomplète entre les appareils de différents fabricants ou une conformité incomplète à la norme peut entraîner des capacités de connexion limitées ou une vitesse réduite.
  • Performances réseau réduites en cas de pluie.
  • Surcharge de l'équipement lors de la transmission de petits paquets de données en raison de la connexion d'une grande quantité d'informations de service.
  • Faible adéquation aux applications qui utilisent des flux multimédias en temps réel (par exemple, le protocole RTP utilisé dans la téléphonie IP) : la qualité du flux multimédia est imprévisible en raison d'éventuelles pertes élevées lors de la transmission de données causées par un certain nombre de facteurs incontrôlables par l'utilisateur. (interférences atmosphériques, paysage et autres, notamment celles listées ci-dessus). Malgré cet inconvénient, de nombreux équipements VoIP basés sur des appareils 802.11b/g sont produits, qui s'adressent également au segment des entreprises : cependant, dans la plupart des cas, la documentation de ces appareils contient une clause de non-responsabilité indiquant que la qualité de la communication est déterminée par la stabilité et la qualité du canal radio.

Utilisation de la technologie :

L'accès commercial aux services Wi-Fi est disponible dans des endroits tels que les cybercafés, les aéroports et les cafés du monde entier (communément appelés cafés Wi-Fi), mais leur couverture peut être considérée comme inégale par rapport aux réseaux cellulaires.

Pour un usage industriel, les technologies Wi-Fi sont actuellement proposées par un nombre limité de fournisseurs. Ainsi, Siemens Automation & Drives propose des solutions Wi-Fi pour ses contrôleurs SIMATIC conformes à la norme IEEE 802.11g dans la bande ISM libre de 2,4 GHz et offrant une vitesse de transmission maximale de 11 Mbit/s. Ces technologies sont principalement utilisées pour contrôler les objets en mouvement et dans la logistique des entrepôts, ainsi que dans les cas où, pour une raison quelconque, il est impossible de poser des réseaux Ethernet filaires.

WiMAX(Anglais) W dans le monde entierje l'interopérabilité pourM micro-ondeUN accéder) est une technologie de télécommunications développée pour fournir des communications sans fil universelles à longue portée pour une large gamme d'appareils (des postes de travail et ordinateurs portables aux téléphones mobiles). Basé sur la norme IEEE 802.16, également appelée Wireless MAN.

Le nom « WiMAX » a été créé par le WiMAX Forum, une organisation fondée en juin 2001 pour promouvoir et développer la technologie WiMAX. Le forum décrit WiMAX comme « une technologie basée sur des normes qui fournit un accès au réseau sans fil à haut débit comme alternative aux lignes louées et au DSL ». Les vitesses maximales peuvent atteindre 1 Gbit/s.

WiMAX convient pour résoudre les problèmes suivants :

  • Connecter les points d'accès Wi-Fi entre eux et à d'autres segments d'Internet.
  • Fournir un accès haut débit sans fil comme alternative aux lignes louées et au DSL.
  • Fourniture de services de transmission de données et de télécommunications à haut débit.
  • Créer des points d'accès qui ne sont pas liés à l'emplacement géographique.
  • Création de systèmes de surveillance à distance WiMAX (systèmes de surveillance), comme c'est le cas dans le système (SCADA)

WiMAX vous permet d'accéder à Internet à haut débit, avec une couverture bien supérieure aux réseaux Wi-Fi. Cela permet d'utiliser la technologie comme « canaux interurbains », dans la continuité des lignes DSL et louées traditionnelles, ainsi que des réseaux locaux. En conséquence, cette approche permet la création de réseaux à haut débit évolutifs au sein des villes.

Option WiMAX fixe et mobile

L'ensemble des avantages est inhérent à toute la famille WiMAX, mais ses versions diffèrent considérablement les unes des autres. Les développeurs de la norme recherchaient des solutions optimales pour les applications fixes et mobiles, mais il n'a pas été possible de combiner toutes les exigences au sein d'une seule norme. Bien qu'un certain nombre d'exigences fondamentales soient les mêmes, l'accent mis par la technologie sur différentes niches de marché a conduit à la création de deux versions distinctes de la norme (ou plutôt, elles peuvent être considérées comme deux normes différentes). Chacune des spécifications WiMAX définit ses plages de fréquences de fonctionnement, sa bande passante, sa puissance de rayonnement, ses méthodes de transmission et d'accès, ses méthodes de codage et de modulation du signal, ses principes de réutilisation des radiofréquences et d'autres indicateurs. Par conséquent, les systèmes WiMAX basés sur les versions de la norme IEEE 802.16 e et d sont pratiquement incompatibles. De brèves caractéristiques de chaque version sont données ci-dessous.

802.16-2004 (également connu sous le nom de 802.16d et WiMAX fixe). Le cahier des charges a été approuvé en 2004. Le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est utilisé et l'accès fixe est pris en charge dans les zones avec ou sans visibilité directe. Les appareils utilisateur sont des modems fixes pour une installation à l'extérieur et à l'intérieur, ainsi que des cartes PCMCIA pour ordinateurs portables. Dans la plupart des pays, les bandes 3,5 et 5 GHz sont allouées à cette technologie. Selon le Forum WiMAX, il existe déjà environ 175 implémentations de la version corrigée. De nombreux analystes y voient une technologie concurrente ou complémentaire au haut débit DSL filaire.

802.16-2005 (également connu sous le nom de 802.16e et WiMAX mobile). Le cahier des charges a été approuvé en 2005. Il s'agit d'une nouvelle étape dans le développement de la technologie d'accès fixe (802.16d). Optimisée pour prendre en charge les utilisateurs mobiles, la version prend en charge un certain nombre de fonctions spécifiques telles que le transfert, mode inactif et en itinérance. Un accès OFDM évolutif (SOFDMA) est utilisé ; le fonctionnement est possible avec ou sans ligne de vue. Les gammes de fréquences prévues pour les réseaux Mobile WiMAX sont : 2,3-2,5 ; 2,5-2,7 ; 3,4-3,8 GHz. Plusieurs projets pilotes ont été mis en œuvre dans le monde, notamment Scartel qui a été le premier à déployer son réseau en Russie. Les concurrents du 802.16e sont tous des technologies mobiles de troisième génération (par exemple EV-DO, HSDPA).

La principale différence entre les deux technologies est que le WiMAX fixe permet de desservir uniquement les abonnés « statiques », tandis que le mobile se concentre sur le travail avec des utilisateurs se déplaçant à des vitesses allant jusqu'à 120 km/h. La mobilité signifie la présence de fonctions d'itinérance et une commutation « transparente » entre les stations de base lorsque l'abonné se déplace (comme c'est le cas dans les réseaux cellulaires). Dans un cas particulier, le WiMAX mobile peut également être utilisé pour servir les utilisateurs fixes

En général, les réseaux WiMAX se composent des éléments principaux suivants : les stations de base et d'abonné, ainsi que les équipements reliant les stations de base entre elles, avec le fournisseur de services et avec Internet.

Pour connecter la station de base à la station d'abonné, une gamme d'ondes radio haute fréquence de 1,5 à 11 GHz est utilisée. Dans des conditions idéales, les taux d'échange de données peuvent atteindre 70 Mbit/s sans nécessiter de visibilité directe entre la station de base et le récepteur.

Comme mentionné ci-dessus, WiMAX est utilisé à la fois pour résoudre le problème du « dernier kilomètre » et pour fournir un accès réseau aux réseaux des bureaux et des districts.

Des connexions en visibilité directe sont établies entre les stations de base en utilisant la gamme de fréquences de 10 à 66 GHz, les vitesses d'échange de données peuvent atteindre 140 Mbit/s. Dans ce cas, au moins une borne d'accès est connectée au réseau du fournisseur via des connexions filaires classiques. Cependant, plus le nombre de BS connectés aux réseaux du fournisseur est élevé, plus la vitesse de transfert de données et la fiabilité du réseau dans son ensemble sont élevées.

La structure des réseaux de la famille de normes IEEE 802.16 est similaire aux réseaux GSM traditionnels (les stations de base fonctionnent à des distances allant jusqu'à des dizaines de kilomètres, il n'est pas nécessaire de construire des tours pour leur installation - l'installation sur les toits des maisons est autorisée, sous réserve des conditions de visibilité directe entre les stations)

Les réseaux WiMAX mobiles et fixes en Russie sont construits par :

  • Société Internet de prestige sous la marque Enforta (plus de 80 grandes villes de Russie)
  • Société Scartel sous la marque Yota (Moscou, Saint-Pétersbourg, Oufa, Krasnodar, Sotchi, Samara, Kazan, Chelyabinsk)
  • Comstar
  • Synterra
  • "NTK" (Vladivostok)
  • "Nouvelles télécommunications" sous les marques "WiTe" et "NEX3"
  • "Interproject" sous la marque "Freshtel" (Tula, Novomoskovsk, Chekhov, Serpukhov)
  • « Trivon Networks » sous la marque « Virgin Connect »,
  • Société JSC MediaSet sous la marque « UnitLine »
  • Test soviétique(Koursk)
  • DARS TELECOM (Oulianovsk)
  • GLOBALFON (Ivanovo, Sotchi, Kuznetsk)
  • NewCom (Tioumen)
  • ainsi que plus de 20 fournisseurs Internet régionaux

Les comparaisons entre WiMAX et Wi-Fi ne sont pas rares : les termes sont similaires, les noms des normes sur lesquelles ces technologies sont basées sont similaires (les normes développées par l'IEEE commencent toutes deux par « 802 ») et les deux technologies utilisent un réseau sans fil. connexion et servent à se connecter à Internet (canal d’échange de données). Malgré cela, ces technologies visent à résoudre des problèmes complètement différents.

Tableau 1.

Tableau comparatif des normes sans fil.

Tableau de comparaison des normes sans fil
Technologie Standard Usage Bande passante Rayon d'action Fréquences
Wifi 802.11a Wi-Fi jusqu'à 54 Mbit/s jusqu'à 100 mètres 5,0 GHz
Wifi 802.11b Wi-Fi jusqu'à 11 Mbit/s jusqu'à 100 mètres 2,4 GHz
Wifi 802.11g Wi-Fi jusqu'à 108 Mbit/s jusqu'à 100 mètres 2,4 GHz
Wifi 802.11n Wi-Fi jusqu'à 300 Mbit/s (à l'avenir jusqu'à 450 puis jusqu'à 600 Mbit/s) jusqu'à 100 mètres 2,4 - 2,5 ou 5,0 GHz
WiMax 802.16d WMAN jusqu'à 75 Mbit/s 6-10km 1,5-11 GHz
WiMax 802.16e WMAN mobile jusqu'à 40 Mbit/s 1-5km 2,3-13,6 GHz
WiMax 802,16 mètres WMAN, WMAN mobile jusqu'à 1 Gbit/s (WMAN), jusqu'à 100 Mbit/s (Mobile WMAN) n/a (standard en développement) n/a (standard en développement)
Bluetooth contre. 1.1. 802.15.1 WPAN jusqu'à 1 Mbit/s jusqu'à 10 mètres 2,4 GHz
Bluetooth contre. 1.3. 802.15.3 WPAN de 11 à 55 Mbit/s jusqu'à 100 mètres 2,4 GHz
UWB 802.15.3a WPAN 110-480 Mbit/s jusqu'à 10 mètres 7,5 GHz
ZigBee 802.15.4 WPAN de 20 à 250 Kbps 1-100 m 2,4 GHz (16 canaux), 915 MHz (10 canaux), 868 MHz (un canal)
Port infrarouge IrDa WPAN jusqu'à 16 Mbit/s de 5 à 50 centimètres, communication unidirectionnelle - jusqu'à 10 mètres

WIFI

IEEE 802.11

Wifi– une technologie de réseau sans fil populaire et en développement rapide dans le monde, permettant une connexion sans fil des utilisateurs mobiles au réseau local et à Internet.

Fonctionne dans la bande 2,4 GHz ou 5 GHz.

Le Wi-Fi a été créé en 1991 par NCR Corporation/AT&T.

Une idée fausse courante est que le terme Wi-Fi est l'abréviation de « Wireless Fidelity », mais ce n'est pas vrai. Le Wi-Fi est simplement une marque déposée pour la norme IEEE 802.11x. Wi-Fi Alliance est l'organisation propriétaire du Wi-Fi (marque déposée). Le terme Wi-Fi était à l'origine utilisé uniquement pour la norme 802.11b à 2,4 GHz, mais la Wi-Fi Alliance a étendu l'utilisation générale du terme Wi-Fi pour inclure tout appareil 802.11x.

Wifi– un ensemble de plusieurs normes développées pour les réseaux sans fil basées sur la spécification 802.11.

Le Wi-Fi est pris en charge par de nombreuses applications et appareils, notamment les consoles de jeux, les réseaux domestiques, les PDA, les téléphones mobiles, les principaux systèmes d'exploitation et autres appareils électroniques grand public. Tous les appareils testés et approuvés comme « Wi-Fi Certified » par la Wi-Fi Alliance sont certifiés compatibles les uns avec les autres, même s'ils proviennent de fabricants différents.

Il est important de noter que la norme 802.11 autorise uniquement l’utilisation d’émetteurs-récepteurs semi-duplex, qui ne peuvent pas simultanément transmettre et recevoir des informations. Pour cette raison, dans les réseaux sans fil 802.11, une station est fondamentalement incapable de détecter une collision lors de la transmission (puisqu'elle n'a pas la capacité de recevoir des données à ce moment-là). Par conséquent, toutes les normes utilisent CSMA/CA (évitement de collision) comme méthode d'accès aux médias pour éviter les collisions. Cela entraîne des difficultés d'interaction supplémentaires et, par conséquent, des taux de transfert de données nettement inférieurs à ceux, par exemple, de la technologie Ethernet.

Il existe deux options principales pour les périphériques réseau sans fil :

  • – transfert directement entre appareils;

  • – la transmission s'effectue via un point d'accès ;

Comme toutes les technologies de la famille 802.11, la technologie 802.11 est définie par les deux couches inférieures, c'est-à-dire : couche physique et couche MAC, et la couche LLC remplit ses fonctions standard communes à toutes les technologies LAN.

La couche MAC remplit plus de fonctions dans les réseaux sans fil que dans les réseaux filaires. Fonctions de la couche MAC :

  • Accès à un environnement partagé. Subdivisé :
    • Mode distribué DCF;
    • Mode centralisé PCF;
  • Assurer la mobilité des gares en présence de plusieurs points d'accès ;
  • Sécurité.

DCF(Distributed Coordination Function) ne dispose d’aucun contrôle centralisé (en ce sens, qui rappelle Ethernet). L'algorithme CSMA/CA (évitement de collision) est implémenté, c'est-à-dire Chaque trame doit être confirmée par une trame de réception positive ; si, après le délai spécifié, aucune réception n'a été reçue, la station émettrice considère qu'une collision s'est produite.

Le mode d'accès DCF synchronise les stations à l'aide d'intervalles de temps comptés à partir de la fin de la transmission de la trame suivante. Une station qui souhaite transmettre une trame doit d'abord écouter le support. Dès qu'il détecte la fin de transmission d'une trame, il doit compter un intervalle de temps égal à l'intervalle intertrame (IFS). Si le support est encore libre après l’expiration de l’IFS, alors les créneaux à durée fixe commencent à compter. Une trame ne peut être transmise qu'au début de l'un des slots, à condition que le support soit libre. La station sélectionne un créneau à transmettre sur la base d'un algorithme d'intervalle binaire exponentiel tronqué.

PCF(Point Coordination Function), implique que la station de base (point d'accès) assume la fonction de gestion de l'activité de toutes les stations. S'ajoute au mode DCF.

Le mode d'accès PCF coexiste avec le mode DCF. Une fois le support libéré, chaque station compte le temps d'inactivité du support en le comparant à trois valeurs :

  • L'intervalle inter-trame court (SIFS) est la plus petite valeur utilisée pour capturer le support avec des accusés de réception qui continuent ou terminent une transmission de trame qui a commencé ;
  • L'intervalle inter-trames en mode PCF (PIFS) a une valeur moyenne, utilisée par la station de base pendant la période contrôlée ;
  • DCF Inter Frame Interval (DIFS) est l’intervalle le plus long utilisé pour capturer le support de transmission d’une trame.

Sécurité Wi-Fi

Afin d’accéder à un réseau filaire, un attaquant doit s’y connecter physiquement. Une telle action peut être remarquée et arrêtée.

Dans un réseau sans fil, les accès non autorisés peuvent être obtenus beaucoup plus facilement : il suffit de se trouver dans la zone de propagation des ondes radio de ce réseau, même à l'extérieur du bâtiment de bureaux.

Toute interaction entre un point d'accès (réseau) et un client sans fil est basée sur :

  • Authentification - comment le client et le point d'accès se présentent et confirment qu'ils ont le droit de communiquer entre eux ;
  • Chiffrement : quel algorithme de brouillage des données transmises est utilisé, comment la clé de cryptage est générée et quand elle est modifiée.

La norme 802.11 fournit des fonctionnalités de sécurité qui rendent un réseau local sans fil plus sécurisé qu'un réseau local filaire traditionnel.

Méthodes de cryptage sans fil :

  • WEP(WiredEquivalentPrivacy - confidentialité équivalente au filaire). Il offre la possibilité de crypter les données transmises sur un support sans fil, garantissant ainsi leur confidentialité ;
  • WPA(Wi-FiProtectedAccess - accès protégé au Wi-Fi) - une version plus sécurisée des réseaux locaux sans fil. Approuvé en 2003
  • WPA2- décrit un moyen fiable de protection des réseaux locaux sans fil, combinant les moyens les plus avancés d'authentification des utilisateurs et de cryptage des données. Approuvé en 2004

Spécifications des supports physiques 802.11

  • IEEE 802.11 IR - utilise des longueurs d'onde de 0,85 ou 0,95 µm. Deux vitesses de transmission sont possibles : 1 et 2 Mbit/s. Fréquence 2,4 GHz
  • IEEE 802.11a. DSSS (DirectSequenceSpreadSpectrum - transmission de signaux à large bande utilisant la méthode de séquence directe). Initialement, la norme IEEE 802.11 supposait la possibilité de transmettre des données sur un canal radio à une vitesse ne dépassant pas 1 Mbit/s et éventuellement à une vitesse de 2 Mbit/s. L'une des premières normes de réseau sans fil à haut débit, elle définit des vitesses de transmission allant jusqu'à 54 Mbit/s. Plage de fonctionnement standard 5 GHz.
  • IEEE 802.11b HR-DSSS (High Rate Direct Sequence Spread Spectrum) adoptée en 1999. La norme prévoit l'utilisation de la gamme de fréquences 2,4 GHz. Vitesse de transfert jusqu'à 11 Mbit/s. Protection du WEB
  • IEEE 802.11g OFDM adopté en 2003. Cette norme utilise la bande de fréquence 2,4 GHz, offrant une vitesse de transmission de 54 Mbit/s. La norme IEEE 802.11g a dépassé officieusement la limite de 54 Mbit/s en utilisant les technologies d'agrégation de canaux Super G, AirPlusXtremeG, MIMO et Turbo et a reçu la prise en charge d'un débit de 108 et même de 150 Mbit/s. Protection WEB, WPA, WPA2
  • IEEE 802.11n est la dernière version de la norme IEEE 802.11 pour les réseaux Wi-Fi. Théoriquement, IEEE 802.11n est capable de fournir des taux de transfert de données allant jusqu'à 600 Mbps. Les appareils 802.11n fonctionnent dans les bandes 2,4 -2,5 ou 5,0 GHz. De plus, les appareils 802.11n peuvent fonctionner selon trois modes :
    • Legacy, qui prend en charge les appareils 802.11b/g et 802.11a
    • Mixte, qui prend en charge les appareils 802.11b/g, 802.11a et 802.11n
    • Mode « pur » -802.11n (c'est dans ce mode que vous pouvez profiter de la vitesse accrue et de la portée de transmission de données accrue offerte par la norme IEEE 802.11n).
  • IEEE 802.11ac - dont l'utilisation est prévue en 2014, il s'agit d'une nouvelle norme pour les réseaux informatiques sans fil de la famille 802.11 pour les réseaux Wi-Fi à des fréquences de 5 à 6 GHz. Les appareils qui fonctionnent selon cette norme offrent des taux de transfert de données supérieurs à 1 Gbit/s (jusqu'à 6 Gbit/s 8x MU-MIMO). La norme implique l'utilisation de jusqu'à 8 antennes MU-MIMO et une extension de canal jusqu'à 80 et 160 MHz. Selon Broadcom, cette norme appartient aux réseaux 5,5G de nouvelle génération.
  • IEEE 802.11ad est une spécification sans fil en cours de développement qui fonctionnera dans la gamme de fréquences de 60 GHz et offrira des débits de données plus rapides que les spécifications 802.11 précédentes, avec un débit maximum théorique allant jusqu'à 7 Gbit/s (gigabits par seconde).

Wi-MAX

WiMax(En anglais Worldwide Interoperability for Microwave Access) est une technologie de télécommunications développée pour fournir des communications sans fil universelles sur de longues distances pour une large gamme d'appareils (des postes de travail et des ordinateurs portables aux téléphones mobiles).

Basé sur la norme IEEE 802.16, également appelée Wireless MAN. Le nom « WiMax » a été créé par WiMaxForum, une organisation fondée en juin 2001 pour promouvoir et développer la technologie WiMax. Le forum décrit WiMax comme « une technologie basée sur une norme qui fournit un accès au réseau sans fil haut débit comme alternative aux lignes louées et au DSL » IEEE 802.16.

WiMax vous permet d'accéder à Internet à haut débit, avec une couverture bien supérieure aux réseaux Wi-Fi.

WiMax est un système longue portée, couvrant des kilomètres d'espace, qui utilise généralement un spectre sous licence (bien que des fréquences sans licence puissent également être utilisées) pour fournir une connexion Internet point à point du fournisseur à l'utilisateur final.

  • IEEE 802.16d – Spécification approuvée en 2004. Le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est utilisé et l'accès fixe est pris en charge dans les zones avec ou sans visibilité directe. Vitesse jusqu'à 75 Mbit/s, portée 25-80 km, fréquence de 1,5-11 GHz ;
  • IEEE 802.16e - Spécification approuvée en 2005. Un accès OFDM évolutif (SOFDMA) est utilisé ; le fonctionnement est possible avec ou sans ligne de vue. Vitesse jusqu'à 40 Mbit/s, portée 1-5 km, fréquence 2,3-13,6 GHz ;
  • IEEE 802.16m ou WiMax 2 - qui est la norme IEEE 802.16e, complétée par de nouvelles fonctionnalités, mais en conservant une compatibilité ascendante. Vitesse jusqu'à 100Mbit/s ou jusqu'à 1Gbit/s, portée et fréquence en développement.

WiMAX signifie Worldwide Interoperability for Microwave Access ou en russe International Interoperability for Microwave Access. La technologie WiMAX est basée sur des normes de communication sans fil qui fournissent des communications haut débit à large bande sur de longues distances à des fins domestiques (consommateurs) et professionnelles.



WiMAX fonctionne sur le principe de la méthode de modulation par répartition orthogonale de la fréquence. Il s'agit d'une technologie d'accès mobile sans fil de 4e génération.


Le principe de fonctionnement du WiMAX est similaire à celui du Wi-Fi. Un ordinateur ou un ordinateur portable équipé de WiMAX recevra les données de la station émettrice à l'aide de clés de données cryptées. Un système WiMAX minimum se compose d'une tour d'émetteur-récepteur WiMAX et d'un récepteur WiMAX. La tour WiMAX peut assurer une couverture sur une vaste zone, tandis que le récepteur WiMAX peut être un ordinateur portable ou une carte PCMCIA. La station tour peut être connectée directement à Internet à l'aide d'une liaison sans fil à bande passante haut débit, d'une connexion filaire ou d'une autre tour utilisant les technologies de liaison Line of Sight et Microwave.



La connexion WiMAX est disponible pour les zones résidentielles via des options d'interface telles que la connexion Ethernet RJ-4 et la connexion téléphonique RJ-11. Pour les applications professionnelles, les options incluent une interface T1/E1 avec une connexion Ethernet 10/100 BT. Donc, d’après ce qui précède, la technologie WiMax est similaire au Wifi, alors quelle est la différence ?


Alors que le Wi-Fi est basé sur la norme IEEE 802.11, le WiMAX est basé sur la norme IEEE 802.16. La norme IEEE 802.11 est utilisée pour fournir une fonctionnalité de réseau local sans fil (WLAN) pour les communications sans fil à courte distance. Versions populaires : IEEE 802.11b, 802.11g et 802.11n. L'IEEE 802.16 est similaire en architecture à l'IEEE 802.11, mais diffère en ce qu'il permet des réseaux métropolitains sans fil à large bande (WMAN). Il utilise un contrôle d'accès aux médias (mac) ainsi que des spécifications de couche physique autorisant plusieurs couches physiques. Les versions populaires sont 802.16a, 802.16d et 802.16e.



Ainsi, l’une des principales différences entre WiMAX et Wi-Fi est la portée. WiMAX permet une transmission de données à la fois en visibilité directe et hors de vue. Pour la transmission de données en visibilité directe à l'aide d'antennes puissantes, une zone de couverture allant jusqu'à 9 300 kilomètres carrés peut être atteinte. Sans visibilité directe, WiMAX couvre un rayon de 50 kilomètres. D'autre part, le Wi-Fi est un moyen de communication sans fil avec une portée allant jusqu'à 30 mètres pour les applications intérieures et jusqu'à 100 mètres pour une utilisation extérieure. Contrairement au WiMAX, le Wi-Fi permet une communication efficace uniquement en visibilité directe.



WiMAX et Wi-Fi diffèrent également par leurs fréquences de fonctionnement et leurs bandes passantes. La technologie WiMAX en mode ligne de vue a une plage de fréquences de fonctionnement allant jusqu'à 66 GHz, et en mode hors ligne de vue, la fréquence de fonctionnement va de 2 à 11 GHz. En revanche, le Wi-Fi fonctionne dans les bandes sans licence de 2,4 GHz et 5 GHz. Les réseaux WiMAX ont une bande passante de 1,25 MHz à 20 MHz, tandis que les réseaux Wi-Fi ont une bande passante de canal fixe de 20 MHz.


WiMAX prend en charge la communication full duplex avec 256 FFT OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation) ainsi que la technologie monoporteuse et 2048 FFTOFDM. D'autre part, le Wi-Fi prend en charge la communication semi-duplex avec la technologie 52 FFT OFDM.


Le Wi-Fi peut transférer des données à une vitesse maximale allant jusqu'à 54 mégabits par seconde, tandis que la vitesse du WiMAX peut atteindre 70 mégabits par seconde. La norme fournit actuellement 40 mégabits par seconde par canal sans fil pour les applications fixes et mobiles. WiMAX peut fournir des vitesses de liaison montante de 25 mégabits par seconde et des vitesses de liaison descendante de 63 mégabits par seconde. La version mise à jour de WiMAX devrait offrir des vitesses allant jusqu'à 1 gigabit par seconde.


Ces deux technologies diffèrent également en matière de protection des données et de cryptographie. Par exemple, le Wi-Fi fournit des méthodes de sécurité telles que Wireless Protected Access (WPA), Wireless Protected Access (WPA2) et Extensible Authentication Protocol (EAP). Cependant, il ne dispose pas encore de gestion de la Qualité de Service (QoS). WiMAX utilise des protocoles de sécurité tels que Privacy Key Management Protocol 2 (PKMP2), Extensible Authentication Protocol (EAP) et Extensible Encryption Standard (EAS). Ces protocoles offrent une protection de qualité de service (QoS) pour les flux audio et vidéo. Cette fonctionnalité permet aux fournisseurs de services de gérer le trafic réseau en fonction du contrat d'abonnement et de facturer des frais supplémentaires pour la protection de la qualité de service (QoS).



WiMAX semble être une technologie sans fil prometteuse de nouvelle génération avec des débits de données élevés et une large couverture. Il ne nécessite pas de visibilité directe pour l'échange de données et peut utiliser efficacement la bande passante pour transmettre des médias tels que la vidéo en temps réel. En termes simples, grâce au WiMAX, vous pouvez écouter de la musique et regarder des vidéos de haute qualité sur votre appareil électronique sans aucun délai.

Communément connue sous l'acronyme Wi-Fi, cette norme est officiellement appelée IEEE 802.11 et est la première norme internationale de ce type pour la transmission de données utilisant des fréquences radio dans la bande de 2,4 GHz. Il a commencé à être développé par des scientifiques en 1990 avec une exigence d'une vitesse de transmission de 1 à 2 Mbit/s.

En 1997, lorsque la technologie fut achevée, la vitesse déclarée n'était plus aussi élevée et la norme était considérée comme obsolète. Mais la technologie ne s'arrête pas, c'est pourquoi quelques années plus tard, les scientifiques ont publié une norme Wi-Fi améliorée, ou plutôt ses modifications : IEEE 802.11b (vitesse d'environ 11 Mbit/s), IEEE 802.11g, IEEE 802.11a (bande passante jusqu'à 54 Mbit/s). Mbit/s avec une fréquence de transmission de 5 GHz).

Les normes sont des modifications, par conséquent, aujourd'hui, presque tous les équipements vendus prennent en charge tous les formats Wi-Fi répertoriés. Les appareils sans fil sont capables de fonctionner selon deux modes : Ad Hoc et Infrastructure.

Travailler dans le premier mode est également connu dans le monde sous le nom de technologie Peer-to-Peer (point à point). Lorsqu'ils fonctionnent dans ce mode, les appareils sans fil se connectent directement les uns aux autres.

En mode de fonctionnement Infrastructure, tous les éléments du réseau sans fil interagissent via un centre unique, qui joue le rôle de hub. Dans ce cas, le travail est organisé soit de manière simple (BSS), soit de manière complexe (ESS). Avec une méthode de mise en réseau simple, tous les équipements sont connectés à un point d'accès, mais avec une méthode de mise en réseau complexe, plusieurs points d'accès connectés fonctionnent simultanément et le contrôleur Wi-Fi peut en sélectionner un. Lors d'un déplacement dans un espace Wi-Fi, l'adaptateur sélectionne le point d'accès le plus puissant et le rejoint. Dans ce cas, la transition entre les points ne sera même pas perceptible par l'utilisateur.

WiMAX – Interopérabilité mondiale pour l'accès aux micro-ondes

Ce nom complexe cache un réseau sans fil développé par des scientifiques pour des réseaux à l'échelle de villes entières et conçu pour transmettre des données à une vitesse d'environ 70 Mbit/s sur une distance de plusieurs kilomètres. Les réseaux WiMAX sont organisés dans de grandes zones peuplées par des fournisseurs Internet semblables à un réseau cellulaire ; pour les réseaux Wi-Fi, ce n'est pas un concurrent, mais un ajout. Cela s'explique par le fait que la norme 802.16a développée nécessite pour fonctionner des équipements volumineux et coûteux, et qu'elle transmet des données à des fréquences de 2 à 11 GHz.

La toute récente spécification 802.11e permet d'organiser de manière dynamique un réseau de technologie similaire, afin que l'utilisateur puisse se déplacer entre les stations de base. Contrairement à la norme Wi-Fi, WiMAX présente de nombreux avantages : protection du réseau contre les collisions (la station de base répartit les droits d'accès au réseau entre les abonnés), présence d'un mécanisme permettant d'assurer la qualité du trafic (réservation d'un canal de données pour transmettre un flux de données séparé, par exemple téléphonie IP ou vidéo).

Les caractéristiques de la norme présentée sont loin d'être complètes, mais on peut déjà dire que dans un avenir proche, le format WiMAX pourrait devenir un concurrent sérieux pour les opérateurs cellulaires, offrant une liste similaire de services de réseau 3G, mais de meilleure qualité, moins chers et plus fonctionnel.

Les technologies modernes de transmission de données telles que WiMAX et Wi-Fi sont souvent comparées. Malgré le fait que les deux technologies portent des noms similaires et que la technologie WiMAX est apparue plus tard, on peut supposer que WiMAX est un modèle Wi-Fi amélioré, mais ce n'est pas le cas. Ces technologies ont diverses applications. Le WiFi est une technologie principalement destinée à organiser de petits réseaux sans fil en intérieur et à construire des ponts sans fil. La technologie Wi MAX, quant à elle, est destinée à organiser les communications haut débit en extérieur et à organiser des réseaux à grande échelle. WiMAX a été développé en tant que réseau métropolitain (MAN). Examinons quelques autres différences entre ces technologies. Le WiMAX offre une meilleure qualité de connexion que le WiFi. Lorsque plusieurs utilisateurs sont connectés à un point d'accès Wi-Fi, ils « se battent » littéralement pour accéder au canal de communication. À son tour, la technologie WiMAX offre à chaque utilisateur un accès constant. Un algorithme basé sur la technologie WiMAX fixe une limite au nombre d'utilisateurs pour un point d'accès. Lorsqu'une station de base WiMAX approche de sa capacité maximale, elle redirige automatiquement les utilisateurs excédentaires vers une autre station de base.

Mais le Wi Max en est encore à ses balbutiements et nécessitera des investissements importants dans l’infrastructure pour être commercialement viable. Le Wi-Fi est déjà un système autosuffisant et le déploiement rapide des réseaux WiFi ne pose désormais plus de problème.

Les entreprises disposant de vastes zones souhaiteront peut-être passer au WiMAX pour éviter d'acheter le grand nombre de répéteurs requis lors de l'installation d'un réseau Wi-Fi. Pour le moment, de tels équipements ne sont pas largement disponibles en Russie.

Coût de l'appareil

La technologie Wi-Fi est plus mature que WIMAX et il est aujourd'hui peu probable que vous trouviez un nouvel ordinateur portable sans module Wi-Fi intégré. De plus, un inconvénient peut-être seulement temporaire est que l'équipement WIMAX est plus cher que l'équipement WIFI et que la gamme de L'équipement WIMAX est plus maigre. Cela est dû au fait que la technologie WiMAX est plus jeune. La production d'appareils équipés d'un module WiMAX vient tout juste de commencer à se développer et est encore loin d'atteindre le niveau de chiffre d'affaires des appareils WiFi. Le coût des stations de base WiMAX est également plus élevé en raison des composants supplémentaires coûteux.

Domaines d'utilisation

Comme dans de nombreux autres domaines, il n’existe pas de technologie universelle en matière de transmission de données sans fil. WiMAX ou WIFI est plus adapté à chaque tâche spécifique. S'il s'agit de fournir aux utilisateurs un accès au réseau à large bande, le WiMAX est bien sûr plus approprié, puisque cette technologie a été développée à l'origine dans ce but précis. Cependant, s'il s'agit de fournir un accès haut débit dans un espace confiné, les technologies WIFI et WiMAX conviennent également pour la solution, à condition qu'il y ait peu ou pas d'interférences. Et pour la mise en œuvre de systèmes de sécurité sans fil ou de vidéosurveillance, le WiFi est plus adapté, puisque ce domaine est déjà assez bien développé.

Couverture et échelle

Wi-Fi (IEEE 802.11)

WiMAX (IEEE 802.16)

solutions sans fil à l'intérieur des bâtiments

solutions sans fil à l'extérieur des bâtiments

Point à point (PtP -Point à point)

Point – plusieurs points (PtMp – Point vers multipoint)

réseaux à petite échelle (environ 100 m)

immenses réseaux sans fil (7-10 km)

Problème de nœud "caché" (CSMA\CA)

Aucun problème de nœud caché (DAMA-TDMA)

Modulations simples (64 bits) dans les normes a, g

Technique de modulation complète (256 bits)

Construire des ponts sans fil vers les communications longue distance

distances utilisant plusieurs

répéteurs

Ponts sans fil longue distance sans utilisation de plusieurs répéteurs

Évolutivité et débit

Conclusion

IEEE 802.11 (Wireless LAN) est une famille de normes « Wireless Ethernet ». Le WiMAX (802.16) se veut une technologie haut débit en extérieur, tandis que le WiFi (802.11) est destiné aux solutions sans fil, principalement en intérieur.

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