Vous avez l’impression que le Wi-Fi a toujours existé ? C’est pourtant un adolescent de 15 ans. En 1999 était créée la Wi-Fi Alliance, un organisme chargé de promouvoir la compatibilité entre les différents constructeurs. Depuis, cinq normes Wifi se sont succédées. Le débit théorique est passé de 10 Mégabit/s à 1,3 Gigabit/s. La dernière norme 802.11 ac a été normalisée par l'IEEE* le 8 janvier 2014. Si les fabricants de terminaux (PC, Tablettes, Smartphones) suivent ce mouvement, les architectures Wi-Fi des entreprises ont plus de mal à coller à la normalisation. Certaines sont encore équipées de Points d’Accès limités à 10 ou 50 Mbit/s.

Points d’accès Mono ou Bi-radio ?
Les normes Wi-Fi utilisent deux bandes de fréquences : les bandes 2,4 GHz et 5 GHz. La bande 2,4 GHZ appelée bande ISM (Industrielle Scientifique et Médicale) est utilisée pour le Wi-Fi mais également pour divers éléments appartenant à notre vie quotidienne (les fours à micro-ondes, les télécommandes domestiques, la télémédecine, la télé-identification, les caméras sans fil, le Bluetooth,…). Dans un centre-ville, cette bande de fréquence, particulièrement utilisée, est donc « polluée ». C’est pourquoi il peut être risqué de fonctionner sur celle-ci uniquement. La fréquence 5 GHZ est, elle,  dédiée au Wi-Fi, donc plus « propre » et plus facile à utiliser. Mais les vieux terminaux b/g ne peuvent s’y connecter. Pour faire face aux différentes situations et s’assurer d’une pérennité de fonctionnement  dans le temps, il faut que les Points d’Accès (appelés bornes et parfois improprement antennes) puissent fonctionner simultanément sur les deux fréquences : 2.4 GHz et 5 GHz, accueillant à la fois les terminaux anciens et récents. Ces points d’accès sont équipés de 2 radios. On les appelle Bi-radio, Dual-Radio. Attention au terme Dual-band qui peut signifier que le point d’accès fonctionne sur l’une ou l’autre des fréquences (mais pas les deux en même temps).
Les Access Point bi-radio sont devenus très abordables. Les intégrateurs qui ont connus quelques déboires avec de la mono radio ne proposent plus aujourd’hui que des modèles bi-radio.

Architecture Wi-fi : évolution vers les bornes avec contrôleur virtuel
La bande radio étant partagée, plus un point d’accès porte loin, plus il pollue la bande de fréquence et réduit la densité possible des utilisateurs. Pour limiter cette pollution, l’ARCEP limite  la puissance d’émission des points d’accès autorisés. Pour couvrir des espaces importants de bureaux, il faut donc multiplier le nombre de points d’accès (bornes lourdes ou les bornes légères).

Borne lourde : elle fonctionne comme une « île », c’est-à-dire n’interagit pas avec les autres bornes du réseau. La programmation de chaque borne va être couteuse pour l’intégrateur. En cas de pollution radio nouvelle (voisin qui installe du Wi-fi, collaborateurs qu’on équipe en bluetooth, etc.), il faudra potentiellement reprogrammer chaque borne.

Bornes légères : elles interagissent via un contrôleur. Il permet un fonctionnement s’approchant d’une seule « grande cellule » : une vue globale de la couverture radio et l’entraide entre les bornes. Si une borne est polluée par des éléments extérieurs au réseau, le contrôleur pourra changer sa configuration dynamiquement, voire celle de l’ensemble du réseau. De même, si une borne tombe en panne, il peut augmenter la puissance des autres bornes pour combler le trou de couverture. Il va également avoir la connaissance des terminaux connectés à chaque borne, de leur trafic et pourra faire de l’équilibrage de charges entre les bornes. Inconvénient majeur de cette solution : le coût du contrôleur, qu’il soit positionné au sein de l’entreprise ou a l’extérieur (cloud privé).

L’Instant Access Point, intégrant un contrôleur virtuel : une nouvelle architecture  
Elle regroupe les avantages des deux solutions précédentes. Le technicien d’installation gagne un temps considérable en mettant en place une première Instant Access Point qu’il configure et qui devient « maîtresse », puis installe les Instant Access Point suivantes qui vont détecter l’Instant Access Point maître et se configurer automatiquement. Ainsi, si un Point d’accès est subitement pollué par un élément extérieur, le contrôleur virtuel le détecte et agit en conséquence, sans intervention d’un technicien. Si la borne maîtresse tombe en panne, une « élection » a lieu entre les Instant Access Point restantes et une d’entre elles devient maîtresse. Cette solution est innovante, de nombreux acteurs ne la proposant pas encore aujourd’hui dans leur gamme. Toutefois, depuis 2 ans, l’attractivité de cette solution ne se dément pas et les intégrateurs, pour des sites clients de 1 à plus de 60 bornes.

Les perspectives pour l’avenir et les freins au développement du Wi-Fi
Les prix élevés de la première génération de bornes 802.11 ac (fin 2013) ne justifiaient leur utilisation que dans des endroits ayant besoin d’une densité d’utilisateurs très importante. La baisse de prix significative des  bornes de deuxième génération 802.11 ac (fin 2014) permet désormais d’accéder à cette technologie. Les bornes 802.11n récentes n’ont rien perdu de leurs qualités et leurs prix ont baissé.
Le câblage et les commutateurs LAN font partie de l’écosystème des bornes Wi-Fi ; s’ils doivent être changés, ils peuvent représenter un budget important dans le cadre d’un projet Wi-Fi.  Le câblage en catégorie 6 ou 6a est idéal pour le 802.11ac, la catégorie 5e convient pour le 802.11 n. Les commutateurs seront en Gigabit et devront pouvoir télé-alimenter les bornes (Power over Ethernet, POE). Cette fonction POE permet jusqu’à 50 % d’économies d’énergie par rapport à une alimentation « individuelle par borne » et sécurise l’alimentation des bornes (onduleur, limitation des fausses manipulations…).
Le spectre radio étant parfois très pollué, l’installation d’un réseau Wi-Fi par un néophyte peut donc très bien se passer… ou pas ! En cas de problème, la présence d’un spécialiste sera nécessaire. Autant donc passer tout de suite par un intégrateur sérieux qui sera capable de conseiller sur le type et le nombre de bornes en fonction des besoins, d’optimiser leurs emplacements et finalement d’assurer la satisfaction des utilisateurs.

Avec l’évolution des besoins des entreprises, la progression du marché des terminaux sans fil et l’augmentation du débit de la nouvelle norme 802.11 ac, le Wi-Fi poursuit sa progression et conquiert les entreprises.

Philippe LE PORT
Business Development - Alcatel-Lucent Enterprise

^{*Institute of Electrical and Electronics Engineers}