Démystifier le 802.11n et son déploiement

Avec la norme 802.11n, le Wi-Fi, qui est en cours d’évolution depuis des années, connaît un tournant majeur dans son histoire, dont l’impact portera sans doute sur les dix prochaines années.

Contrairement aux normes 802.11a/b/g antérieures, le fonctionnement du 802.11n est fondamentalement différent avec l'émergence de nouveaux paramètres et concepts : agrégation de trames¹, regroupement de canaux (channel bonding)², des radios Wi-Fi multiples³, chemins multiples (multipath)(4) de propagation du signal ou encore nouvelles techniques d'exploitation pour doper les performances Wi-Fi. Autant d'innovations qui arrivent à point nommé.

 

En effet, le grand public, les entreprises et les opérateurs se penchent sur le Wi-Fi pour offrir une connectivité de qualité filaire sur les 100 derniers mètres (périmètre client). Mais un tel objectif relève de l'exploit, si ce n'est de l'impossible, pour le Wi-Fi, dont l'utilisation ne nécessite pas de licence d'exploitation et est soumis à de multiples interférences.

Pourtant, les équipementiers sont déjà nombreux à commercialiser le 802.11n, bien que cette norme ne soit ratifiée dans sa version définitive qu'en 2008 ou 2009. Les promesses de performances élevées sont légion... Mais les déceptions risquent d'être grandes sur le terrain.

D'où une certaine confusion et de nombreuses interrogations. Quelle est la meilleure utilisation du Wi-Fi ? Doit-on dès maintenant passer au 802.11n ou repousser cette décision ? La technologie tiendra-t-elle ses promesses ? Dans quelles circonstances doit-elle être déployée ? À quelle échéance les entreprises, et plus spécialement les PME, doivent-elles faire le pas du 802.11n ?

802.11n requiert un nouveau type de puce, ou précisément un ensemble de puces, 3 à 4 fois plus cher que les puces 802.11a/b/g. Cette technologie exige également une mise à jour matérielle des dispositifs de transmission et de réception, et implique que chaque poste client dispose d'une carte réseau ou d'une puce compatible Wi-Fi coûteuse. Enfin, le 802.11n est particulièrement complexe et ceux qui en ont fait l'expérience témoigneront de la difficulté à déployer cette norme.

Face à la complexité et aux coûts du 802.11n, les PME doivent faire preuve de pragmatisme lorsqu'elles envisagent l'utilisation de cette technologie. Elles sont invitées à mettre en oeuvre la stratégie de déploiement présentée ci-dessous, adaptée à TOUTES les entreprises. Mais avant, il est urgent d'évacuer certaines idées reçues sur le 802.11n, des idées véhiculées par certains équipementiers de réseau sans fil.

1.  Le 802.11n est la panacée en matière de sans-fil
Pour différentes raisons, le 802.11n est susceptible de ralentir les performances lorsque les distances sont étendues.

2.  Le 802.11n offre, en toutes circonstances, des débits de 100 Mbps et plus
Le 802.11n essuie des dégradations qui rendent ce débit occasionnel. Dans le pire des cas, le 802.11n n'offrira que 10 % de ces performances.

3.  Le 802.11n propose une diversité d'antennes pour maîtriser les interférences 
Le 802.11n améliore le débit du Wi-Fi, mais pas sa fiabilité. Une situation qui devrait perdurer, en tout cas à court terme.

4.  Le 802.11n va remplacer le 802.11g et devenir la référence pour les accès clients au Wi-Fi
A terme, sans doute. Mais à quelle échéance ? Le marché compte encore une majorité de systèmes de génération précédente et la migration sera chronophage.

5.  Les performances du 802.11n sont parfaitement adaptées aux flux multimédias
Faux ! Ce n'est pas qu'une question de bande passante, mais surtout de latence, qui n'est pas acceptable pour les applications voix et vidéo : le 802.11n seul ne peut constituer une réponse plausible.


Déploiement du 802.11n : mode d'emploi

Le 802.11n est particulièrement évolutif. Il permet aux entreprises de mettre à jour leur réseau par étapes et de mieux planifier l'intégration de nouvelles fonctionnalités.

Le 802.11n est par exemple adapté aux liens backhaul sans fil pour définir un réseau maillé (mesh) qui soit également compatible aux clients 802.11g. Des antennes intelligentes sélectionnent automatiquement le meilleur schéma de propagation du signal Wi-Fi et il devient ainsi possible de créer un réseau mesh sans câblage Ethernet, adossé à un sans-fil fiable et à haut débit.

 

Le 802.11n utilise deux fréquences radio (2,4 et 5 Ghz) pour fournir des liens à haut débit entre les points d'accès et les clients 802.11g. Le 802.11n est adapté aux points d'accès « racines » (points d'accès connectés en filaire au LAN et qui communiquent sans-fil vers d'autres noeuds 802.11g) et offrira des accès 802.11n qu'aux postes clients compatibles. La réduction du nombre de points d'accès 802.11n allège les coûts, et définit une migration simple et transparente vers le 802.11n à terme.

 

Avec cette approche, les entreprises capitalisent sur leurs architectures et clients 802.11g existants et bénéficient des performances du 802.11n sans investissement majeur.

 

Tous les équipementiers qui accélèrent la commercialisation de leurs produits 802.11n utilisent les mêmes puces et pilotes disponibles sur le marché. Pour tenir ses promesses, le 802.11n exige une adaptation en temps réel à des nombreux paramètres configurables par voie logicielle.

 

Ne nous méprenons pas, le 802.11n, cette technologie avant-gardiste, résulte des travaux de gens passionnés qui baignent dans le domaine du sans-fil depuis des années. Le 802.11n devrait d'ailleurs mobiliser ces talents pour les années à venir jusqu'à concrétiser toutes les promesses de cette technologie. Mais d'ici là, les entreprises doivent faire preuve de discernement quant aux possibilités du 802.11n et aux investissements à consentir.



¹Agrégation de trames

L'agrégation de trames (ou frame aggregation) est une fonctionnalité des normes sans-fil IEEE 802.11e et 802.11n qui permet de regrouper des trames et de les transmettre simultanément. Ce processus allège les charges liées à chaque trame et les intervalles entre trames, et consolide les accusés de réception des trames, ce qui, au final, accélère les débits de transmission.

 

²Regroupement de canaux (Channel bonding)

Le regroupement des canaux spécifié par la norme 802.11n est un moyen d'améliorer les performances du sans-fil en associant deux canaux à 20 Mhz pour ne constituer qu'un seul canal à 40 MHz. L'utilisation simultanée de deux canaux sous forme d'un seul canal "consolidé" améliore les débits des connexions sans fil, d'un seuil maximal de 54 Mbps à jusqu'à 300 Mbps.

 

³Multiples coeurs radio

802.11n permet d'activer simultanément plusieurs fréquences radio pour renforcer les performances d'une infrastructure sans fil. Le 802.11n utilise de nouvelles techniques, qu'il s'agisse du MIMO ou du multiplexage spatial pour émettre et recevoir de manière concomitante le signal Wi-Fi. Plusieurs coeurs radio - deux, trois, ou quatre - sont nécessaires pour émettre des flux en parallèle par voie aérienne. En théorie, cette multiplication des flux améliore les taux de transfert. 

 

(4) Chemins multiples (Multipath)

Dans le domaine des communications sans fil, le multipath est un phénomène qui décrit un signal radio (ou plusieurs signaux radio) qui se propage par plusieurs routes, compte tenu des effets de réflexion et de réfraction du signal. Avec les systèmes Wi-Fi traditionnels, le multipath devient problématique puisque le récepteur ne sait pas comment capter le signal. Le 802.11n, en revanche, tira avantage du multipath puisqu'il n'y a pas plusieurs flux acheminés par des schémas différents et de manière décorrélée vers le récepteur.

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