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Le monde du sans-fil recèle encore plein de mystères

PROPOS RECUEILLIS PAR RIDHA LOUKIL rloukil@industrie-technologies.com
Les technologies de communication par ondes radio sont engagées dans une course-poursuite des technologies de communication filaires. Chaque avancée se traduit par une augmentation des débits, une extension de la portée et une amélioration de la qualité de transmission. La technologie Wi-Fi vient ainsi de multiplier son débit par un facteur 6 à 30. Le sans-fil va-t-il enfin rattraper des technologies filaires comme la fibre optique ? Rencontre avec la spécialiste américaine du sujet.

IT : Malgré de nombreuses améliorations, les performances de la fibre optique surpassent celle du sans-fil. Cette technologie est-elle condamnée à rester à la traîne ?

Selina Lo Les technologies sans fil progressent à pas de géant ! Rappelez-vous les premières versions de Wi-Fi : le débit se limitait à 1 Mbit/s. Il grimpe aujourd'hui à 300 Mbit/s et bientôt à 600 Mbit/s. Et avec les technologies de radio "intelligentes", nous parvenons aujourd'hui à en atténuer les défauts. Les progrès sont prodigieux. Cependant, je dois reconnaître que le sans-fil restera toujours en retrait sur le fil même si l'écart entre les deux tend à se réduire. La transmission de données par ondes radio est autrement plus complexe à gérer dans l'air que dans le câble. Si vous ouvrez une porte, faites entrer quelqu'un, ou mettez en route un appareil électronique, vous changez immédiatement l'environnement électromagnétique de la pièce. Sans compter l'effet climatique - changement de l'humidité -, la distance par rapport à la borne ou encore les obstacles physiques (murs...) surtout s'ils contiennent de l'acier. Autant d'aléas, difficiles à maîtriser et qui expliquent toute la différence entre la promesse et la réalité. Mais, ceci étant, le sans-fil apporte mobilité, praticité et ubiquité. Des avantages que ne pourra jamais offrir le fil.

IT : Le monde du sans-fil ressemble à une jungle où il est difficile de se retrouver. A-t-on besoin d'un aussi grand nombre de technologies ?

S. L. L'inflation des technologies radio est perceptible dans le domaine des communications à courte portée. Chaque technologie répond en fait aux contraintes spécifiques d'une application en termes de consommation, de fiabilité ou d'autonomie de batterie. Pour les communications à plus ou moins longue distance, trois technologies cohabitent : Wi-Fi, Wimax et les réseaux cellulaires. Personnellement, je ne crois pas trop en Wimax, sorte de Wi-Fi à portée étendue. Cette technologie avait un sens il y a cinq ans quand il n'existait pas d'alternative pour les systèmes mobiles 4G. Aujourd'hui, on dispose d'une meilleure option pour la succession aux systèmes mobiles 3G actuels : la technologie LTE (Long term evolution). Avec Wi-Fi à domicile, au bureau et dans les lieux d'accès public au Net, et les réseaux LTE ailleurs, il sera possible d'accéder à l'Internet mobile partout.

IT : Après plusieurs années d'attente, la version turbo de Wi-Fi, connue sous la norme 802.11n, vient d'être ratifiée par l'organe de normalisation IEEE. Quels bénéfices apporte-t-elle ?

S. L. L'astuce consiste à utiliser plusieurs antennes simultanément pour repousser les limites actuelles de Wi-Fi. Grâce à la technologie Mimo (Multiple input multiple output), les produits utiliseront, dans un premier temps, deux antennes à l'émission et autant à la réception. À l'émission, le même flux d'informations est transmis en double sur deux voies simultanées à travers deux antennes. À la réception, il est reconstitué en croisant les données captées par deux antennes. Cette technologie porte le débit nominal à 300 Mbit/s, contre 11 ou 54 Mbit/s pour les versions précédentes de Wi-Fi. À terme, la norme prévoit de passer à quatre antennes pour atteindre un débit de 600 Mbit/s. Mais pour cela, il faudra attendre que l'intégration électronique progresse et que les prix des jeux de puces baissent. Car avec quatre antennes, le traitement de signal devient plus complexe, plus lourd et donc plus onéreux. Concernant la portée, il faut s'attendre à un gain de 10 à 15 % pour la bande de fréquence de 2,4 GHz mais à peu de progrès pour la bande de 5 GHz.

IT : Ce sont des performances théoriques. Qu'en sera-t-il dans la réalité ?

S. L. La norme 802.11n prévoit différentes options technologiques pour accroître le débit et améliorer la qualité de la transmission. Les débits réels dépendent non seulement des options implémentées, mais aussi de la conception de la partie radio, de la fabrication électronique et surtout de l'environnement radioélectrique sur le lieu d'utilisation. Les tests que nous avons réalisés sur des produits conformes aux spécifications préstandard Draft 2.0 de la norme et certifiés par le consortium Wi-Fi, donnent des débits de 36 à 102 Mbit/s à une distance de 15 m de la borne. Les tests comparatifs effectués par le site Web de référence Tom's aux États-Unis dans des conditions plus sévères (une distance de 30 m de la borne à travers cinq murs) indiquent des débits de 11 à 37 Mbit/s. D'un produit à l'autre, les performances varient dans un rapport de 1 à 3, ce qui souligne le rôle clé de la conception.

IT : On est loin des promesses du standard. Pourquoi cette différence ?

S. L. Le monde du sans-fil recèle encore plein de mystères. Mais nous savons que la transmission par ondes radio est très sensible aux perturbations électromagnétiques. Or notre environnement électromagnétique change en permanence. La capacité de transmission de données varie donc tout le temps et dans des proportions importantes. Cette volatilité constitue le défaut majeur de toutes les technologies de radiocommunication. C'est aussi un frein important à la diffusion sur Wi-Fi de la vidéo et de la télévision, des applications qui réclament au contraire un mode de transmission stable. Beaucoup pensent que la norme 802.11n résout ce problème. C'est faux. D'abord parce que les produits ultrarapides à 600 Mbit/s n'arriveront pas sur le marché avant 2012. Ensuite parce que les perturbations électromagnétiques dans l'air engendrent presque autant de fluctuations de débit qu'avant. Avec les produits à 300 Mbit/s, il semble toujours difficile de transmettre la télévision sur IP, de la passerelle domestique d'accès à Internet vers le téléviseur.

IT : Ce défaut peut-il être corrigé demain ?

S. L. Oui, à l'aide des technologies radio "intelligentes". Nous proposons ainsi une technologie d'antennes autoreconfigurables en temps réel par logiciel. À chaque perturbation électromagnétique, le système réagit en orientant la transmission vers des chemins moins embouteillés garantissant la meilleure qualité de transmission. C'est comme si, à chaque incident sur une autoroute, vous parvenez toujours à emprunter une voie où la circulation reste fluide. Ainsi, nous parvenons à réduire les fluctuations et à augmenter le débit réel à 170 Mbit/s selon nos tests et à 77 Mbit/s selon les tests de Tom's.

IT : Les effets des ondes radio sur la santé font l'objet d'un débat qui divise aujourd'hui la communauté scientifique. Quelle est votre position à ce sujet ?

S. L. Les gens qui se posent aujourd'hui cette question oublient que nous sommes exposés en permanence et partout aux émissions des antennes-relais, et ceci depuis de nombreuses années. Mais je comprends que, du fait de son utilisation à proximité de la tête, le téléphone puisse soulever tant d'inquiétudes. D'ailleurs, je pense que le donner aux enfants est une erreur. Concernant Wi-Fi, la puissance d'émission radioélectrique est infiniment plus faible et l'exposition n'est que transitoire. Surtout si on utilise une technologie de radio "intelligente" qui modifie en permanence l'orientation du faisceau radio.

IT : Mais est-ce que vous en avez peur ?

S. L. Pas spécialement. Je crains davantage le changement climatique et ses conséquences sur notre planète.

SES 6 DATES CLÉS

1959 Naissance à Hongkong, en Chine 1982 Sortie de l'University of California, à Berkeley, avec un Bachelor of Sciences en informatique 1996 Vice-présidente marketing d'Ateon WebSystems (société spécialisée dans l'équilibrage de charge des commutateurs Web) 2000 Vend Ateon WebSystems à Nortel pour 7,8 milliards de dollars 2003 Co-fonde Centillion Networks (société spécialisée dans l'optimisation des réseaux locaux d'entreprises) 2004 Fonde Ruckus Wireless

RUCKUS WIRELESS

Basée à Sunnyvale en Californie, la société développe des technologies de radio "intelligentes" qui améliore la stabilité, le débit, la portée et la robustesse des transmissions Wi-Fi. Elle compte 160 personnes et dispose de centres de R&D à Sunnyvale, à Taipei (Taïwan) et à Shenzhen (Chine).

Les "embouteillages" radio évités en temps réel

Contrairement aux solutions sans fil traditionnelles, qui utilisent la même route pour transmettre les données, les technologies de radio "intelligentes" modifient en temps réel le chemin de transmission pour éviter les "embouteillages" créés par les perturbations électromagnétiques dans l'air. Pour cela, Ruckus Wireless propose une antenne en étoile à 6 éléments offrant 64 combinaisons et donc autant de routes radio possibles pour l'acheminement des données dans l'air. Pour chaque paquet à transmettre, le logiciel analyse l'environnement électromagnétique et détermine la meilleure route de transmission. Ainsi, on réduit les fluctuations des performances, on augmente le débit réel et on étend la portée de transmission.

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