WiFi: normes 802.11 et composants clés

Ce guide rapide fournit un aperçu complet des réseaux Wi-Fi, ainsi que des conseils et astuces utiles pour vous aider à optimiser les performances de votre réseau Wi-Fi.

Types courants de WiFi, par ordre décroissant:

1. Le Wi-Fi-802.11ac est le dernier / meilleur protocole WiFi 5, sorti en 2013. Il est connu et privilégié pour les applications à haut débit. Il fonctionne sur la fréquence 5 GHz. Il utilise le MIMO et la diversité spatiale pour servir jusqu'à 4 clients simultanément avec un débit de données de 1 gigabit/s. Les produits WiFi 5 ont été lancés en deux vagues, la vague 2 prenant en charge un plus grand nombre d'appareils.
2. Le Wi-Fi-802.11n a été lancé en 2009 sous le nom de WiFi 4. Sa particularité est l'utilisation de plusieurs antennes pour augmenter les débits de données qui peuvent être atteints. Cette  stratégie MIMO ou diversité d'antenne permet d'augmenter les débits de données jusqu'à 74 Mbit/s avec des données transférées à l'aide de l'OFDM.
3. Le Wi-Fi-802.11g ou WiFi 3 fonctionne à 2,4 GHz et a des débits de données compris entre 3 et 54 Mbit/s avec une bande passante de 20 MHz. Il utilise CSMA/CA et OFDM pour coder et distribuer les données transmises sur plus de 50 fréquences de sous-porteuses. Le matériel de cette version est entièrement rétrocompatible.
4. Le Wi-Fi-802.11b, également connu sous le nom de WiFi 1, a été lancé pour la première fois en 1999 et spécifie les réseaux sans fil avec des débits de données allant jusqu'à 11 Mbits par seconde, en utilisant la bande de fréquence 2,4 GHz. En particulier, il utilise l'accès multiple par détection de porteuse avec évitement de collision (CSMA/CA), un protocole d'accès multimédia qui permet à plusieurs appareils de transmettre des paquets de données sur le réseau WiFi sans qu'ils n'entrent en collision.
5. Le Wi-Fi-802.11a a été lancé en 1999. Le WiFi 2 se caractérise par l'utilisation du multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) par rapport au spectre étalé en séquence directe (DSSS) utilisé dans les versions précédentes. Cette technique de modulation permet un transfert de données robuste avec un débit binaire de 54 Mbit/s. Cette version du WiFi utilise la bande de fréquence 5 GHz mais a une couverture légèrement inférieure à celle de ses homologues 2,4 GHz en raison de la pénétration réduite à cette fréquence.

Qu'est-ce que le WiFi 6?

Le WiFi 6 est la dernière itération du WiFi et devrait être officiellement lancé fin 2020. Le Wi-Fi-802.11ax tire parti de plusieurs bandes sans licence avec des fréquences de fonctionnement comprises entre 1 et 6 GHz. Il a considérablement augmenté la vitesse et l'efficacité spectrale. Les appareils WiFi 6 peuvent fonctionner à la fois à 2,4 GHz et à 5 GHz et le WiFi 6E spécifie des appareils pouvant fonctionner à 6 GHz. Le WiFi 6 est réputé pour ses débits de données élevés allant jusqu'à 11 Gbit/s et sa faible latence. Les fonctionnalités du WiFi 6 incluent MIMO et OFDM multi-utilisateurs qui prennent en charge une capacité et un débit bien supérieurs à ceux des versions précédentes. Le WiFi 6 peut prendre en charge un nombre beaucoup plus élevé d'appareils WiFi sur un seul réseau.

Consultez notre explication détaillée de tous les types de WiFi (normes de réseau WiFi) avec les avantages et les inconvénients de chacun et les bandes de fréquences utilisées, etc.

VOIR: Meilleurs conseils WiFi pour améliorer la force de votre signal, la vitesse, les performances du réseau.

Composants clés d'un réseau WiFi:

Un canal WiFi entièrement fonctionnel nécessite les composants suivants pour une connectivité optimale, qui reflètent essentiellement ceux des réseaux Ethernet câblés.

Les appareils des utilisateurs comprennent les ordinateurs, les smartphones et tout autre appareil ou équipement doté d'une capacité sans fil.

Les cartes radio sont également connues sous le nom de contrôleurs d'interface réseau (NIC) radio sans fil et fournissent une connectivité sans fil aux appareils des utilisateurs. La carte radio, les cartes PC ou le mini-PCI sont équipés de la capacité 802.11 appropriée et fonctionneront selon les versions spécifiques du WiFi pour lesquelles ils sont programmés.

Les points d'accès WiFi (AP) sont l'interface entre les réseaux filaires et sans fil. Les points d'accès contiennent une carte radio qui permet la connectivité avec des routeurs et des périphériques en réseau. En plus de la carte radio sans fil se trouve une carte réseau filaire qui s'interface avec le système de distribution filaire.

Les routeurs WiFi se chargent de transférer les données, en sélectionnant les meilleurs canaux sur lesquels les paquets de données doivent être envoyés à leur destination. De nombreux routeurs de réseau local disposent d'une connectivité Ethernet et effectuent le travail d'un point d'accès.

Les répéteurs WiFi sont inclus dans les réseaux WiFi pour étendre leur couverture en répétant littéralement le signal pour étendre sa portée. Les répéteurs peuvent recevoir et transmettre des signaux à partir de points d'accès et d'appareils d'utilisateurs finaux sans aucune connexion filaire.

Les antennes WiFi pour le WiFi sont généralement omnidirectionnelles et résonnantes à 2,4 ou 5 GHz. Les antennes WiFi se fixent aux routeurs et aux points d'accès et peuvent être échangées contre une antenne plus puissante de fréquence correspondante. Les cartes radio peuvent également être équipées d'un connecteur pour une antenne externe. Les antennes directionnelles peuvent également être utiles pour créer des liaisons sans fil pour le WiFi ou fournir une couverture plus ciblée.

Qu'est-ce que le WiFi?

Le Wi-Fi est une technologie de réseau sans fil utilisée pour créer des réseaux locaux sans fil (WLAN) conformément aux normes opérationnelles conçues par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Il a un peu plus de deux décennies et remplace la technologie de réseau local câblé connue sous le nom d'Ethernet. Le WiFi n'est pas seulement destiné aux appareils compatibles avec la mise en réseau, mais il peut également être utilisé pour accéder à Internet, fournissant un accès Internet sans fil via un point d'accès (AP) approprié. Les appareils de tous les jours tels que les smartphones, les ordinateurs portables, les imprimantes et les appareils photo utilisent le WiFI, en particulier pour la connectivité Internet et pour échanger des données entre eux.

Que signifie Wi-Fi?

On pense que le terme WiFi est une abréviation de Wireless Fidelity, mais il s'agit simplement d'un nom de marque déposé par la Wi-Fi Alliance de l'IEEE comme un jeu de mots sur « Hi-Fi ». En tant que marque propriétaire, les appareils qui portent le logo Wi-Fi doivent répondre à des normes opérationnelles définies et certifiables qui garantissent aux utilisateurs la compatibilité avec d'autres composants réseau compatibles Wi-Fi. La WiFi Alliance publie les normes détaillées, 802.11, qui supervisent le fonctionnement du Wi-Fi. Ces normes de spécification en sont maintenant à leur 6e itération, connue sous le nom de WiFi 6 (802.11ax) et spécifient généralement les fréquences, les bandes passantes, le matériel et les points d'accès nécessaires pour une connectivité sans fil optimale.

Les différents types de technologies WI-FI (qui sont répertoriés au début de cet article) sont basés sur les spécifications de versions particulières du protocole 802.11. Vous pouvez généralement vérifier la version du WiFi utilisée sur l'étiquetage d'un appareil pour vous assurer que vous avez la compatibilité de vos composants réseau. Les appareils et le matériel sont généralement capables de fonctionner de manière optimale en utilisant plus d'une version du WiFi, mais n'atteindront une connectivité optimale qu'avec une version qu'ils ont en commun, la plupart des appareils et des composants réseau ayant une rétrocompatibilité.

Il existe actuellement 6 versions principales du WiFi qui diffèrent généralement selon:

• Les bandes de fréquences radio qu'ils utilisent
• Bande passante qu'ils occupent
• Les débits de données qu'ils prennent en charge
• Le nombre d'antennes pouvant être utilisées
• Méthodes et techniques utilisées pour surmonter les interférences

Comment fonctionne le WiFi?

Ce réseau sans fil facilite l'échange de paquets de données via la communication radio à ultra-haute fréquence et micro-ondes. Cet échange de données utilise deux méthodes clés pour coder les données à transmettre sur les multiples fréquences porteuses au sein des bandes de fréquences Wi-Fi.

• L'étalement du spectre en séquence directe (DSSS) est une méthode de modification du signal porteur utilisé pour transmettre les paquets de données en répartissant le signal sur une bande passante plus large que celle nécessaire pour les données seules. Ceci est fait pour protéger la transmission des données contre les interférences. Le paquet de données est divisé en bits qui subissent une modulation pseudo-aléatoire. Une fois transmis, le signal reçu est démodulé pour la récupération des données.

• Le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est une méthode alternative et plus sophistiquée d'encodage des données utilisée par un certain nombre de versions plus récentes du WiFi. Cette technique de communication à large bande consiste à diviser l'ensemble de la bande de fréquences disponible en plusieurs sous-bandes non chevauchantes, réparties orthogonalement, qui transportent chacune une petite partie du paquet de données à transmettre. Cette méthode robuste peut prendre en charge des communications à haut volume et à haut débit et est souvent associée à MIMO.

• Chaque appareil compatible Wi-Fi dispose de sa propre adresse unique au monde sous la forme d'une adresse MAC (Media Access Control) 48 bits. L'utilisation de ces adresses détermine la source et la destination des données transférées. Les appareils récepteurs utiliseront le MAC pour déterminer la pertinence des signaux reçus, en rejetant les données envoyées à d'autres stations WiFi.

Qu'est-ce qu'un réseau d'étoiles?

Une topologie de réseau en étoile ou en étoile et de hub est une disposition de réseau où les objets et les périphériques en réseau sont connectés à un hub central. Il peut être utilisé pour les réseaux locaux et étendus. Le concentrateur fonctionne comme un contrôleur de réseau avec une communication unidirectionnelle ou bidirectionnelle entre les appareils subordonnés et le concentrateur. Les réseaux en étoile sont résilients car une rupture de communication entre un appareil en aval et le contrôleur n'empêche pas l'ensemble du réseau de fonctionner. Les antennes omnidirectionnelles sont souvent utilisées dans les réseaux en étoile car elles peuvent prendre en charge la connectivité point à multipoint nécessaire.

Qu'est-ce qu'un réseau maillé?

Il s'agit d'une topologie de réseau composée de nœuds, qui redistribuent les signaux transmis ou constituent un point final pour les communications. Les nœuds participants peuvent être entièrement ou partiellement connectés dans des arrangements hiérarchiques ou dynamiques. Cette topologie facilite le routage efficace des données en sautant d'un nœud à l'autre. Les réseaux maillés sont hautement évolutifs et économes en énergie, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans les LP-WAN.