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Tout savoir sur les réseaux sans fil pour les professionnels

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Tout savoir sur les réseaux sans fil pour les professionnels

Sommaire :

  • Les réseaux cellulaires
  • En route vers la 5G
  • Le Wi-Fi, le réseau roi
  • Le Wi-Fi 6, une révolution en devenir
  • La 4G fixe, une alternative aux réseaux filaires ?
  • Bonus : des solutions IoT pour les industriels

Améliorer la connectivité, simplifier la connexion, moduler les débits ou encore faciliter la mise en place d’un réseau… autant de raisons pour lesquelles les réseaux sans fil séduisent aujourd’hui non seulement les particuliers mais également les entreprises, en permettant notamment aux professionnels se doter d’un réseau digne de ce nom sans avoir à investir massivement dans de lourds travaux de câblage de leurs locaux.

Reste qu’il existe aujourd’hui une infinité de technologies sans fil, chacune dotée de son propre intérêt en fonction des situations. Mais si elles offrent aux professionnels de multiples avantages par rapport aux réseaux filaires, tant sur le plan de la mobilité et de la portabilité que sur le plan économique, les réseaux sans fil ne sont pas exempts de tous défauts. Outre des débits plus modestes induits par une déperdition du signal dans l’espace, la présence d’interférences, ou encore une limitation des débits du fait d’une réglementation stricte, les réseaux sans fil sont par définition plus risqués que les réseaux filaires.

Si certaines de ces technologies, comme le WiMax, sont aujourd’hui en état de mort quasi-cérébrale, d’autres sont utilisées chaque jour par nombre d’entreprises et de professionnels dans le cadre de leur activité. Celles-ci peuvent emprunter autant aux réseaux de télécommunications cellulaires (comme les normes GPRS, EDGE, UMTS, 3G ou encore 4G/LTE) ou aux liaisons sans fil à courte distance (comme le Wi-Fi, les technologies LPWAN ou encore le Bluetooth) et permettent d’améliorer la connectivité au sein d’une même organisation. Petit tour d’horizon d’un ensemble de technologies qui contribue encore aujourd’hui à améliorer le quotidien des professionnels.

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Les réseaux cellulaires

Comment ne pas débuter ce panorama par les réseaux cellulaires, qui connectent l’ensemble de nos smartphones ? Ces réseaux étendus sans fil (aussi baptisés réseaux WWAN, pour Wireless Wide Area Network) occupent une partie du spectre d’ondes électro-magnétiques afin de transmettre une information de plus en plus complexe, via des relais composés d’un réseau étendu d’antennes qui font office de relais au signal.

D’abord uniquement capables de transmettre de la voix via la technologie GSM (2G), les réseaux cellulaires mobile ont gagné en puissance pour diffuser de la data à compter de l’adoption des normes GPRS et EDGE. Pour ce faire, ces normes ont utilisé des technologies plus efficientes de codage radio, en regroupant notamment plusieurs canaux pour permettre le transfert de données à une vitesse plus élevée, rendant de fait possible le transfert de données plus complexes, comme l’accès à Internet ou les MMS.

Lancé en 2004 par les opérateurs français, les norme UMTS, CDMA2000 ou HSPA et HSPA+ font figures de normes maîtresses de la troisième génération de technologie mobile, (plus communément baptisée 3G). Elles ont été standardisées au niveau mondial par la 3GPP, qui regroupe les principaux organismes mondiaux de normalisation des télécoms. La 3G est encore largement répandue et ouvre la voie à des débits théoriques largement plus important pouvant aller jusqu’à 40 Mb/s.

En route vers la 5G

Aujourd’hui, les normes les plus courantes, notamment en France métropolitaine, sont la LTE et la LTE Advanced, qui correspondent aux technologies mobiles de quatrième génération. Elles sont commercialisées sous l’appellation 4G et 4G+ par les opérateurs mobile français, et permettent des débits théoriques pouvant aller jusqu’à 1 Gb/s. (Testez votre connexion 4G ici avec 4G Monitor).

Si la norme WiMax a peu à peu été éclipsée par la popularité des différentes normes des réseaux 4G, tous les opérateurs sont aujourd’hui focalisés sur la 5G. La future génération de technologie mobile devrait faire l’objet d’une commercialisation dans l’Hexagone à compter de juin 2020, à l’issue d’un appel d’offres pour l’obtention de fréquences dédiées (sur la bande des 3,5 GHz) organisé au cours de la première moitié de l’année par l’Arcep.

Avec des promesses de débit jusqu’à 100 fois plus important que celui constaté sur la 4G, et une latence réduite à sa portion congrue, la 5G devrait véritablement changer la donne pour les professionnels, en ouvrant notamment la voie à l’industrie 4.0 ainsi qu’à d’autres ensembles de technologies comme les véhicules connectés ou la télémédecine. Reste que les avantages concrets de la 5G ne sont pas encore établis pour les professionnels. Ces derniers peuvent toutefois se rabattre sur la 4G, qui a le potentiel pour assurer une connectivité de bonne qualité en milieu professionnel.

La 4G fixe, une alternative aux réseaux filaires ?

Alors que l’accès au très haut débit filaire est encore très loin d’être une réalité pour nombre de départements, communes et villages français, des opérateurs comme Bouygues Telecom, Orange ou SFR ont développé des offres internet fixes accessibles à l’aide d’une connexion 4G, c’est-à-dire cellulaire. Celle-ci peut se présenter sous la forme d’une offre 4G mobile, basée sur un accès mutualisé, ou encore sous la forme d’une offre basée sur la technologie d’accès très haut débit hertzienne TD-LTE disposant pour sa part d’un réseau dédié garantissant des débits plus stables.

La 4G fixe peut s’imposer comme une alternative de choix aux offres ADSL, ADSL2+, VDSL, fibre optique et satellite pour les professionnels ou les particuliers ne disposant ni d’une connexion correcte en xDSL, ni d’un accès fibre optique ou câble dans leur local ou habitation. Encore faut-il être éligible à ces offres, ce qui signifie généralement se situer physiquement à portée d’une antenne 4G n’étant pas surexploitée.

En conséquence, la 4G fixe ne peut s’imposer comme une alternative de choix aux réseaux filaires qu’en cas de dernière extrémité. Entre des débits réels loin d’être ceux vantés par les opérateurs, et instables du fait de la mutualisation de l’accès et de certains critères géographiques à prendre en compte (comme la proximité d’une antenne 4G), cette option n’est pas forcément la plus conseillée pour les professionnels.

Le Wi-Fi, le réseau roi

Alors que de plus en plus de box d’opérateurs permettent de bénéficier du Wi-Fi 6, c’est peu dire que cette technologie, basée sur un ensemble de protocoles de communication sans fil régis par les normes IEEE 802.11, et adopté en 1997, fait aujourd’hui figure d’incontournable. Contrairement aux technologies cellulaires, le Wi-Fi ouvre la voie à la création d’un réseau sans fil à haut débit permettant de relier un ensemble évolutif d’appareils à une liaison très haut débit via un seul et même routeur.

Si les réseaux cellulaires peuvent avoir des difficultés à fonctionner de manière optimale en in-door (du fait de la présence de parois gênant la pénétration du signal), le Wi-Fi est justement configuré pour être branché directement dans les points d’accès situés au sein d’un bâtiment. Le signal émis par le routeur a beau craindre également les parois physiques, sa portée peut atteindre plusieurs dizaines de mètres et peut même éviter ces obstacles en “dur” via l’installation de répéteurs permettant de couvrir l’ensemble d’un local sans déperdition du signal.

Dans certains cas, qui tendent aujourd’hui à se généraliser, le Wi-Fi peut également être installé dans des zones très passantes (comme des trains, des gares ou des aéroports) en se connectant à des points d’accès baptisés “hotspot”. Reste la question de la sécurité qui pourrait être un obstacle pour certains professionnels, même si cette question mérite d’être soulevée pour l’ensemble des technologies de télécommunication sans fil.

Le Wi-Fi 6, une révolution en gestation

Comme avec les générations précédentes de la technologie sans fil IEEE 802.11, le Wi-Fi 6, qui commence à être pris en charge par différents routeurs, fonctionne dans les bandes 2,4 GHz et 5 GHz mais promet plus de capacité et de performance lorsque de nombreux périphériques se connectent au même routeur. Le Wi-Fi 6 affiche ainsi un débit théorique maximal de près de 10 Gb/s quand son prédécesseur culminait à 3,5 Gb/s.

S’il reprend les fréquences déjà adoptées par ses aînés, le Wi-Fi 6, ou 802.11ax, promet en effet des débits entre 20 et 40 % supérieurs à la version précédente, le Wi-Fi 5, aussi connu sous l’appellation technique de 802.11ac. Comment ? Grâce à un meilleur encodage des données qui permet de faire transiter plus de datas sur une même fréquence et à des processus d’encodage et décodage améliorés du côté des processeurs compatibles, à l’image du mode de modulation d’amplitude en quadrature 1024 (1024-QAM).

Encore en phase de gestation, le Wi-Fi 6 promet avant tout une sécurité renforcée. Les nouveaux routeurs compatibles avec le Wi-Fi 6 prennent en effet en charge la nouvelle norme WPA3 pour sécuriser les données transférées sur les réseaux Wi-Fi.

Lancée et certifiée en 2018, cette nouvelle norme remplace le WPA2, victime de plusieurs failles connues permettant de contourner ses mesures de protection, à l’exemple de la faille Krack, découverte en octobre 2017 et corrigée de manière indépendante par chaque constructeur. Doté des méthodes de sécurité les plus récentes, le WPA3 interdit en théorie les protocoles obsolètes et nécessite l’utilisation de cadres de gestion protégés (PMF) pour maintenir la résilience de son réseau.

Reste que des failles de sécurité peuvent également perturber cette technologie. Des failles dans la norme d’authentification et de sécurité WPA3 Wi-Fi ont ainsi récemment été découvertes. Baptisées Dragonblood, ces nouvelles failles permettent aux attaquants de faire fuiter des informations à partir d’opérations cryptographiques WPA3 et de réaliser une attaque par force brute sur le mot de passe d’un réseau Wi-Fi.

Des solutions IoT pour l’industrie 4.0

Alors que le nombre d’objets connectés tend à exploser, l’industrie se repose toujours plus sur des objets connectés pour assurer sa production. Pour les industriels se pose alors la question des technologies à adopter pour interconnecter l’ensemble des objets connectés qui interviennent dans leur activité. Si certaines organisations nécessiteront des débits importants pour soutenir la connexion entre leurs différents objets connectés, ce n’est pas le cas de tous les acteurs, dont certains pourraient n’avoir besoin que de solutions dédiées destinées à des appareils à faible consommation énergétique et disposant d’une couverture réseau plus importante.

C’est là qu’interviennent différentes solutions concurrentes. D’un côté, les technologies de réseaux basse consommation et à longue distance LPWAN (pour Low Power Wide Area Network), parmi lesquelles figurent entre autres les solutions Sigfox et LoRaWAN (dites LoRa). De l’autre, la réponse des opérateurs mobiles aux technologies LPWAN via des solutions IoT reposant sur des réseaux cellulaires existants, à l’image des offres LTE-M et NB-IoT développées respectivement par Orange Business Service et SFR Business.

Les solutions LPWAN, développées par des entreprises comme Sigfox ou Semtech, reposent toutes deux sur la fréquence 868 MHz – dont l’utilisation a été libéralisée par l’Arcep en 2006. Une bande ultra étroite (dite “Ultra narrowband”) qui permet d’obtenir des signaux dotés d’une bonne capacité de pénétration dans les bâtiments et les sous-sols, atteignant de grandes distances – jusqu’à 40 km ! – sans besoin énergétique important. Un dispositif qui peut s’adapter à des réseaux étendus de dispositifs connectés ne nécessitant pas de gros débits. Reste que ces solutions LPWAN sont essentiellement destinées à faire communiquer entre eux des objets à faible consommation énergétique sur de longues distances et ne conviendront donc qu’aux applications à bas débit.

Face aux solutions LPWAN, les opérateurs cellulaires ont également développé des solutions destinées à des applications IoT (lire notre dossier Roadmap to business : mettre en place l’IOT dans son entreprise). A l’exemple du standard LTE-M (pour Long Term Evolution, catégorie M1) commercialisé dans l’Hexagone depuis le début d’année par Orange Business Service. Certifiée par la 3GPP, l’organisme en charge de la spécification des technologies de réseaux mobiles, cette technologie, hébergée sur le réseau mobile LTE d’Orange, propose des débits plus importants – à peu près égaux à 1 Mb/s – via une occupation spectrale de 1,4 MHz.

De son côté, SFR Business a également annoncé cette semaine le lancement de sa propre offre dédiée à l’IoT. Celle-ci repose sur la technologie NB-IoT, un protocole de communication sans fil également standardisé par la 3GPP. Comme le LTE-M ou les technologies LPWAN, le NB-IoT se caractérise par une zone de couverture étendue, une capacité de pénétration importante, un coût de connectivité très faible, une basse consommation électrique et une architecture réseau optimisée. De quoi ravir les industriels qui ont l’embarras du choix pour interconnecter leurs différents dispositifs connectés.

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