WLAN (Wireless Local Area Network)
Introduction
Un WLAN ou réseau local sans fil est un réseau local particulier qui utilise les ondes radio à la place des câbles.
Les réseaux normalisés WiFi (Wireless Fidelity) sont de plus en plus répandus, car ils facilitent la communication des appareils portables (PC, tablette, smartphone, etc.) ou des machines difficiles à câbler.
Ils nécessitent généralement un (ou plusieurs) Point d'Accès (PA) dont le rôle est de distribuer un signal radio à divers appareils clients.
Cette fonction est souvent réalisée par des matériels plus complexes : FAIbox, passerelle ou modem-routeur, routeur.
Modes de fonctionnement
Infrastructure : Mode normal d'un PA pour communiquer avec plusieurs clients distants (maximum : 100 en théorie, 32 en pratique).
Ad-hoc : Mode qui permet sans PA de relier 2 à 3 clients entre-eux (au dessus, les performances s'effondrent).
Client : Mode normal d'accès à un PA.
Pont (Bridge) : Mode qui permet à un PA de se connecter à un autre PA pour étendre le réseau.
Répéteur (Repeater ou Extender) : Mode qui permet d'étendre la portée du signal wifi mais qui a pour inconvénient de diviser par 2 les débits.
Normes
Les normes les plus utilisées sont :
802.11b : Bande 2.4GHz - Débit théorique maxi de 11Mb/s
802.11g : Bande 2.4GHz - Débit théorique maxi de 54Mb/s
802.11a : Bande 5GHz - Débit théorique maxi de 54Mb/s
802.11n : Bande 2.4GHz et/ou Bande 5 GHz - Débit théorique maxi de 600Mb/s par bande (4 flux maxi de 150Mb/s chacun)
802.11ac : Bande 5GHz - Débit théorique maxi de 3.5Gb/s (8 flux maxi de 433Mb/s chacun)
Fréquences
En 2.4 GHz ou 5 GHz, un canal numéroté donne la fréquence centrale d'utilisation.
Bande 2.4 GHz
Chaque canal est séparé du précédent par 5 MHz (sauf exception).
Canal | Fréquence | EU | US | JP | CN |
1 | 2 412 MHz | oui | oui | oui | oui |
2 | 2 417 MHz | oui | oui | oui | oui |
3 | 2 422 MHz | oui | oui | oui | oui |
4 | 2 427 MHz | oui | oui | oui | oui |
5 | 2 432 MHz | oui | oui | oui | oui |
6 | 2 437 MHz | oui | oui | oui | oui |
7 | 2 442 MHz | oui | oui | oui | oui |
8 | 2 447 MHz | oui | oui | oui | oui |
9 | 2 452 MHz | oui | oui | oui | oui |
10 | 2 457 MHz | oui | oui | oui | oui |
11 | 2 462 MHz | oui | oui | oui | oui |
12 | 2 467 MHz | oui | non | oui | oui |
13 | 2 472 MHz | oui | non | oui | oui |
14 | 2 484 MHz | non | non | oui | non |
La largeur de bande d'un canal est de 22 MHz (appelée 20MHz), ce qui recouvre les canaux voisins.
La norme 802.11n permet d'utiliser (ou non) 2 canaux simultanés séparés de 20MHz appelés primaire (primary) et secondaire (secondary).
Cela permet de doubler les débits et donne une largeur de bande de 42 MHz (appelée 40MHz).
Le choix du canal secondaire (primaire+4 ou primaire-4) se fait automatiquement, mais certains PA permettent de choisir entre les 2 modes (pour un canal primaire pris entre 5 et 9).
Le mode correspondant est généralement appelé inférieur (lower) ou supérieur (upper), pour désigner la position du primaire par rapport au secondaire.
Cette appellation est ambiguë au point que certains PA l'utilisent même à l'envers.
On représentera donc ci-après les 2 modes par P+4 et P-4:
Primaire | Secondaire | |
P+4 | P-4 | |
1 | 5 | non |
2 | 6 | non |
3 | 7 | non |
4 | 8 | non |
5 | 9 | 1 |
6 | 10 | 2 |
7 | 11 | 3 |
8 | 12 | 4 |
9 | 13 | 5 |
10 | non | 6 |
11 | non | 7 |
12 | non | 8 |
13 | non | 9 |
D'autres PA utilisent une table unique sans mention du canal secondaire:
Primaire | Secondaire |
1 | 5 |
2 | 6 |
3 | 7 |
4 | 8 |
5 | 9 |
6 | 10 |
7 | 11 |
8 | 4 |
9 | 5 |
10 | 6 |
11 | 7 |
12 | 8 |
13 | 9 |
Bande 5 GHz
Les canaux proposés sont séparés de 20 MHz, ce qui évite le chevauchement des bandes.
Canal | Fréquence | EU | US | JP | CN |
36 | 5 180 MHz | oui | oui | oui | oui |
40 | 5 200 MHz | oui | oui | oui | oui |
44 | 5 220 MHz | oui | oui | oui | oui |
48 | 5 240 MHz | oui | oui | oui | oui |
52 | 5 260 MHz | oui | oui | oui | oui |
56 | 5 280 MHz | oui | oui | oui | oui |
60 | 5 300 MHz | oui | oui | oui | oui |
64 | 5 320 MHz | oui | oui | oui | oui |
- | - | - | - | - | - |
100 | 5 500 MHz | oui | oui | oui | non |
104 | 5 520 MHz | oui | oui | oui | non |
108 | 5 540 MHz | oui | oui | oui | non |
112 | 5 560 MHz | oui | oui | oui | non |
116 | 5 580 MHz | oui | oui | oui | non |
120 | 5 600 MHz | oui | oui | oui | non |
124 | 5 620 MHz | oui | oui | oui | non |
128 | 5 640 MHz | oui | oui | oui | non |
132 | 5 660 MHz | oui | oui | oui | non |
136 | 5 680 MHz | oui | oui | oui | non |
140 | 5 700 MHz | oui | oui | oui | non |
144 | 5 720 MHz | non | oui | non | non |
- | - | - | - | - | - |
149 | 5 745 MHz | non | oui | non | oui |
153 | 5 765 MHz | non | oui | non | oui |
157 | 5 785 MHz | non | oui | non | oui |
161 | 5 805 MHz | non | oui | non | oui |
165 | 5 825 MHz | non | oui | non | oui |
Comme précédemment, on représentera ci-après les 2 modes par P+4 et P-4:
Primaire | Secondaire | |
P+4 | P-4 | |
36 | 40 | non |
40 | 44 | 36 |
44 | 48 | 40 |
48 | non | 44 |
D'autres PA utilisent une table unique sans mention du canal secondaire:
Primaire | Secondaire |
36 | 40 |
40 | 44 |
44 | 48 |
48 | 44 |
Remarques importantes
• La bande des 2.4GHz est de loin la plus polluée (four à micro-ondes, bluetooth, souris sans fil, etc.), il faut donc procéder expérimentalement pour trouver le canal qui donne le meilleur débit.
• Lors d'une utilisation de plusieurs PA, il faut de préférence choisir les canaux pour que les bandes ne se chevauchent pas.
Plus précisément, il faut utiliser une séparation minimum de:
- 4 canaux pour le 20MHz en 2.4GHz (pré-défini ainsi en 5GHz)
- 8 canaux sur le canal primaire pour le 40MHz avec modes identiques (exemple en 2.4GHz: 1-5 et 9-13, exemple en 5 GHz: 36-40 et 44-48)
- 12 canaux sur le canal primaire pour le 40MHz avec modes différents (exemple en 2.4GHz: 1-5 et 13-9, exemple en 5 GHz: 36-40 et 48-44)
Cette recommandation est d'autant plus importante que même avec un seul PA, il faut tenir compte de ceux des voisins les plus proches.
• La largeur de bande peut être choisie automatiquement (paramètre Auto), ou forcée (paramètre 40MHz ou 20MHz).
En présence d'interférences, certains PA peuvent désactiver automatiquement le canal secondaire.
• Attention aux confusions pour le 40MHz:
- Certains PA ne donnent pas le canal secondaire utilisé, on peut l'identifier avec les tables précédentes ou avec un logiciel d'analyse (inSSIDer, etc.).
- Certains PA affichent parfois le canal milieu ((primaire+secondaire)/2) à la place du primaire et/ou du secondaire.
Divers
Les débits en wifi N (Forum Réseaux)
Les débits en wifi AC (Forum Réseaux)