TÉLÉCOMMUNICATIONSLa communication sans fil

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L’expansion des réseaux de données sans fil

L’adaptation des réseaux de radiotéléphonie n’est qu’un des moyens pour fournir les services de données. D’autres solutions, fondées sur une transposition dans le domaine du sans-fil de techniques spécifiquement développées pour l’interconnexion des ordinateurs à travers des réseaux locaux d’entreprise (RLE), se sont répandues en parallèle, pour répondre à des besoins spécifiques. Leur expansion rapide à partir de 2005, dans le sillage des micro-ordinateurs portables, et leur évolution rappellent celles des réseaux cellulaires.

Technologie des réseaux sans fil

Dessin : Technologie des réseaux sans fil

Le sans-fil mobilise de nombreuses technologies que l’on peut classer en deux grandes familles : les réseaux cellulaires pour les téléphones mobiles et les réseaux de données sans fil. La figure donne un aperçu des portées et des débits possibles avec chaque technologie (pour les... 

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Trois technologies – Bluetooth, WiFi et WIMAX –, qui couvrent des besoins différents, dominent ce secteur.

La technologie Bluetooth a été développée initialement pour remplacer les câbles entre les ordinateurs et leurs périphériques (imprimantes, enceintes connectées). Elle autorise un débit maximum de l’ordre de 1 Mbit/s. Le Bluetooth est utilisé en téléphonie mobile pour assurer les liaisons entre le corps du téléphone et les nombreux terminaux ou capteurs qui prolifèrent dans son sillage (par exemple un écouteur/microphone de type oreillette).

Le débit du Bluetooth est insuffisant pour remplacer la liaison filaire entre un micro-ordinateur et le modem ADSL. Pour ce type de besoin, c’est la technologie WiFi (Wireless Fidelity) qui a connu les faveurs des industriels et du public. Mise à l’étude en 1990, cette technique est apparue au tournant des années 2000. Elle s’est progressivement imposée pour les réseaux locaux sans fil (Wireless LAN). Elle est régie par une norme (IEEE 802.11) dont il existe de nombreuses déclinaisons (distinguées par des suffixes alphabétiques) nées en un peu plus d’une décennie, au fil des progrès techniques. Avec les premières éditions de la norme (IEEE 802.11a et b), les débits étaient limités à la dizaine de mégabits par seconde pour une portée d’une dizaine de mètres. Avec la norme IEEE 802.11g, une des plus courantes dans les années 2010, les débits atteignent les 50 Mbit/s à l’intérieur ou au voisinage immédiat des bâtiments et habitations. Apparue en 2009, la norme IEEE 802.11n permet d’atteindre des débits de plusieurs centaines de mégabits par seconde (jusqu’à 600 voire 1 000 Mbit/s) et des portées de plusieurs centaines de mètres en espace ouvert (jusqu’à 300 mètres).

Dans les entreprises, le WiFi est généralement déployé en complément, voire à la place des réseaux filaires de transmission de données. Chez les particuliers, des modems ou routeurs ADSL/WiFi permettent de raccorder entre eux et à Internet pratiquement tous les appareils informatiques et audiovisuels du logement familial. La facilité de mise en œuvre et la souplesse que procurent les réseaux WiFi sont telles que cette technique est rapidement sortie des locaux professionnels et des logements des particuliers pour se répandre sur les sites industriels, les campus et dans des lieux clos fréquentés par le public : cafés, restaurants, hôtels, gares, aéroports, etc. Des zones d’accès sans fil à Internet (hot spots) ont ainsi bourgeonné un peu partout à l’initiative de fournisseurs d’accès Internet (FAI), de sociétés spécialement constituées pour exploiter ce créneau, ou de particuliers. On a vu apparaître des « réseaux citoyens » promus par des particuliers ou groupements de particuliers qui ont accepté de mettre en commun leurs ressources domestiques pour constituer dans leur voisinage des aires d’accès gratuit à Internet. Cette approche a même été reprise par certains FAI qui proposent à leurs abonnés d’accepter (moyennant réciprocité) l’utilisation de leurs ressources ADSL/WiFi leurs autres clients quand ils sont de passage dans la zone de couverture. Même l’espace public ne résiste pas à cette conquête du WiFi. En effet, certaines organisations (Google à San Francisco, Municipalité de Paris, par exemple) équipent des places, des parcs, voire des agglomérations entières en WiFi.

D’une portée limitée à quelques centaines de mètres, le WiFi est une technologie urbaine par excellence. Et, chez les particuliers, elle est associée à l’ADSL. Comment alors desservir les habitations isolées des campagnes reculées qui ne sont pas éligibles à l’ADSL ? Pour ces cas, il y a bien les liaisons par satellites, mais leur bilan économique n’est pas satisfaisant pour les usagers résidentiels. Le WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), la troisième technologie en lice pour les réseaux de données sans fil, devait couvrir ce besoin spécifique.

Le WIMAX a été essentiellement conçu pour permettre l’accès sans fil à Internet aux abonnés résidant dans des zones rurales non desservies par l’ADSL. Une variante de cette technologie permet aussi l’accès mobile à Internet depuis une voiture pouvant rouler jusqu’à 120 km/h. Le WIMAX met en œuvre des cellules radio de quelques dizaines de kilomètres. Il a une portée d’une cinquantaine de kilomètres en milieu découvert, pour un débit théorique pouvant aller jusqu’à 70 Mbit/s. Dans la pratique, les débits se situent plutôt autour de 2 Mbits. Dans certaines zones, des aménagements techniques ont été mis en œuvre afin de porter le débit à 10 Mbit/s. Pour se connecter, l’utilisateur résidentiel isolé doit en général s’équiper d’une antenne extérieure. Il existe aussi des clés USB (Universal Serial Bus) qui permettent le raccordement direct d’un micro-ordinateur dans les zones de bonne réception.

En France, l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (ARCEP) a attribué en juillet 2006 des licences d’exploitation pour la technologie WIMAX, dont les déploiements ont commencé en 2007. Toutefois, le WIMAX, sur lequel certains comptaient pour rétablir l’égalité d’accès à Internet entre zones urbaines et zones rurales, ne s’est pas développé comme ses promoteurs l’espéraient. Son développement coïncidant avec l’apparition des réseaux 3G et des smartphones, le WIMAX devenait progressivement moins attrayant au fur et à mesure que ce nouveau type de réseaux se répandait. D’ailleurs, dès 2013, aux États-Unis, Sprint (3e opérateur national) a décidé d’abandonner le WIMAX et obtenu l’autorisation d’utiliser les fréquences hertziennes correspondantes pour déployer la 4G. Plusieurs autres pays ont également amorcé un mouvement de désengagement, si bien que le WIMAX est une technologie en sursis.

Pendant ce temps, le WiFi est devenu une norme universelle : tous les terminaux portables (micro-ordinateurs, tablettes, téléphones) sont maintenant systématiquement équipés de l’interface WiFi, la même dans tous les pays. Les hot spots WiFi dans le monde sont innombrables. La multiplication et l’extension des aires couvertes donnent aux professionnels et aux particuliers en déplacement la possibilité, avec leur terminal, d’accéder sans fil à Internet et à tous ses services, un peu partout dans le monde. Et, parmi ces services, le téléphone via Internet (téléphone sur IP ou encore voix sur IP) s’est également répandu massivement à [...]

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Téléphonie : évolution du parc mondial 

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Téléphonie sans fil : évolution des trois générations

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Pour citer l’article

Alexandre COTARMANAC'H ECHEVARRIA, René WALLSTEIN, « TÉLÉCOMMUNICATIONS - La communication sans fil », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-la-communication-sans-fil/