Les promesses et les enjeux du 802.11n pour les réseaux Wi-Fi
L’apparition de la norme 802.11n en version draft 2.0 début 2007 a annoncé le lancement du déploiement massif de cette nouvelle technologie. Elle permet de garantir l’interopérabilité entre les matériels.
Alors que les technologies 802.11a, 802.11b et 802.11g, largement déployées aujourd'hui, trouvent leur limitation principale dans les débits, le 802.11n permet d'atteindre dans les mêmes conditions des débits annoncés comme dix fois plus élevés. L'intérêt du 802.11n ne s'arrête pas au débit. La couverture radio de l'environnement est également plus soutenue grâce à une technique assurant une meilleure propagation du signal.
Ces caractéristiques clés permettent de croire que le 802.11n est promis à un bel avenir et ouvre l'espoir d'un confort d'utilisation jamais égalé dans le monde du Wi-Fi.
Tour d'horizon sur la technologie 802.11n
Les évolutions principales apportées par le 802.11n trouvent leurs sources dans différents mécanismes qui permettent de surperformer les technologies précédentes.
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
Le principe de la modulation OFDM est de segmenter les données à transmettre sur différentes porteuses rapprochées au sein d'un même canal. Les informations sont tout simplement découpées et envoyées sur des fréquences différentes dites 'orthogonales', c'est-à-dire ne se perturbant pas entre elles. Dans un canal Wi-Fi 802.11g de 22MHz, sont présentes 4 porteuses, soit 52 sur l'ensemble de la bande des 2.4GHz.
802.11n respecte les contraintes imposées par les bandes de fréquences des 2.4GHz et 5GHz autorisées pour les technologies précédentes 802.11a/b et sait exploiter des canaux de 20MHz mais aussi de 40MHz sur la bande des 5GHz pour doubler le débit.
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)
802.11n s'appuie largement sur la technologie MIMO qui met en oeuvre plusieurs concepts importants.
La diversité spatiale
Les ondes radio empruntent différents chemins pour circuler d'un point à un autre. De ce constat, est née l'idée de multiplier le nombre d'antennes au niveau d'un récepteur afin de fournir plusieurs points de vue du signal émis. Ainsi, le signal reçu peut être décodé avec une fiabilité bien meilleure. Ce positionnement multi-antennes est déjà exploité sur de nombreux équipements Wi-Fi mais dans l'unique but de sélectionner l'antenne qui capte le signal le plus puissant. MIMO profite de ce phénomène pour transmettre des informations différentes sur plusieurs antennes tout en s'appuyant sur le principe de l'OFDM.
Si le nombre de récepteurs est supérieur au nombre d'émetteurs, MIMO est plus efficace mais son implémentation devient beaucoup plus complexe et donc plus coûteuse.
Avec deux antennes positionnées sur le client, deux antennes sur le point d'accès et en utilisant des canaux de 20MHz, le débit théorique tend vers les 150Mbps contre 270Mbps avec des canaux de 40MHz dans la même configuration matérielle.
Il est important de noter que la norme 802.11n, qui repose sur la technologie MIMO et donc sur le principe de réflexion des ondes, est particulièrement efficace en intérieur.
Space Time Bloc Code
Cette technique améliore beaucoup la fiabilité des échanges de données pendant leur transport. En induisant une redondance de données et en appliquant différentes transformations mathématiques à ces données sur deux antennes d'émission, le récepteur va pouvoir reconstituer les informations de façon fiable sans impacter les débits.
Transmit Beam Forming
Le "Transmit Beam Forming" consiste à émettre le même signal déphasé à partir de plusieurs antennes pour augmenter la puissance du faisceau.
La réflexion des ondes due aux obstacles constitue pour les technologies 802.11 actuelles le frein le plus fréquent à une bonne couverture géographique. Cette contrainte de l'environnement réel est alors exploitée en avantage.
La sécurité et la qualité de service avec 802.11n
L'augmentation significative des débits liée au passage à la technologie 802.11n fait naturellement évoluer l'utilisation des réseaux Wi-Fi vers des applications multimédia. Ces applications font souvent appel à la voix et à la vidéo en temps réel. De ce fait, la gestion de la qualité de service s'impose. 802.11n s'appuie sur la norme 802.11e pour assurer cette qualité de service dans la gestion des flux.
De même, la sécurité des réseaux sans-fil ayant beaucoup évolué, les réseaux Wi-Fi ont atteint une maturité dans le domaine de la sécurité grâce à la norme 802.11i.
L'oeil de l'expert
Les constructeurs se sont largement lancés dans la course aux débits sur le marché grand public. Il n'est effectivement pas difficile de se procurer du matériels MIMO, pre n, et maintenant 802.11n draft 2.0 dans les boutiques spécialisées.
Sur le marché professionnel, la réalité est tout autre et les premiers équipements 802.11n draft 2.0 devraient voir le jour avant la fin de l'année ; c'est le cas par exemple de l'AP-1250 de Cisco System.
Les constructeurs, encore très frileux à lancer des produits 802.11n professionnels avant la sortie du draft 2.0, semblent aujourd'hui confiants dans l'état d'avancement de la norme et pensent que les évolutions qui arriveront d'ici la norme finale pourront être prises en charge par une simple mise à jour logiciel des équipements.
C'est un élément important qui devrait déclencher le vrai départ de cette nouvelle technologie dans les prochains mois.
A raison d'un renouvellement moyen du parc de PC mobiles en entreprise tous les trois ans, la technologie 802.11n devrait dominer le marché dès 2010.
Parallèlement la convergence des mondes de la téléphonie devraient être un facteur fortement moteur pour porter les futurs déploiements Wi-Fi basés sur 802.11n et en particulier les projets de migration de terminaux DECT vers des téléphones Wi-Fi.
Enfin, compte tenu de la progression des débits apportée par 802.11n, il va être nécessaire de bien évaluer les impacts vis-à-vis de la charge que doit supporter le coeur de réseau de l'entreprise qui souhaitera mener ce type de déploiement.