8.1 – Le Signal Wi-Fi
Module 8 · Chapitre 8.1
Le Signal Wi-Fi (802.11)
Bandes, canaux, normes et concepts radio des réseaux sans fil
Progression du module
Pourquoi le Wi-Fi utilise-t-il CSMA/CA et quels canaux choisir en 2,4 GHz ?
La norme 802.11 et le sans-fil
Les réseaux locaux sans fil (WLAN) reposent sur la famille de normes IEEE 802.11. La communication se fait par ondes radio entre les clients et un point d’accès (AP), qui sert de pont vers le réseau filaire.
- Méthode d’accès : CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) — le sans-fil évite les collisions au lieu de les détecter.
- Half-duplex par nature : sur un canal donné, une seule station émet à la fois.
- Les stations attendent que le canal soit libre, puis émettent et accusent réception (ACK).
À retenir : en filaire on utilise CSMA/CD (détection), en sans-fil CSMA/CA (évitement). On ne peut pas « écouter » les collisions radio comme sur un câble.
Les bandes de fréquences
Le Wi-Fi utilise plusieurs bandes radio, chacune avec ses compromis entre portée, débit et interférences :
| Bande | Portée / pénétration | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|
| 2,4 GHz | Plus longue portée, traverse mieux les murs | Bonne couverture | Peu de canaux non chevauchants, beaucoup d’interférences (Bluetooth, micro-ondes) |
| 5 GHz | Portée plus courte, pénétration moindre | Plus de canaux, débits plus élevés, moins d’interférences | Couverture réduite |
| 6 GHz (Wi-Fi 6E) | Récente | Encore plus de canaux disponibles | Matériel récent requis |
Mémo examen : 2,4 GHz = portée ; 5 GHz = débit et plus de canaux, mais moins de portée.
Les normes Wi-Fi principales
| Norme | Nom commercial | Bande | Débit max approximatif |
|---|---|---|---|
| 802.11b | — | 2,4 GHz | 11 Mbit/s |
| 802.11g | — | 2,4 GHz | 54 Mbit/s |
| 802.11a | — | 5 GHz | 54 Mbit/s |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2,4 et 5 GHz | ~600 Mbit/s (MIMO) |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 5 GHz | plusieurs Gbit/s |
| 802.11ax | Wi-Fi 6 / 6E | 2,4 / 5 / 6 GHz | très haut débit (OFDMA) |
Canaux et interférences
- Un canal = une plage de fréquences. Deux AP proches sur le même canal se gênent (interférence co-canal).
- En 2,4 GHz, seuls les canaux 1, 6 et 11 ne se chevauchent pas — à utiliser pour des cellules adjacentes.
- Largeur de canal : 20 / 40 / 80 / 160 MHz. Plus large = plus de débit, mais plus de risque d’interférences.
Point d’examen classique : les canaux non chevauchants en 2,4 GHz sont 1, 6 et 11.
Bande 2,4 GHz : pourquoi les canaux 1, 6 et 11 ?
Sur 2,4 GHz, chaque canal est large et déborde sur ses voisins. Seuls 1, 6 et 11 ne se chevauchent pas — ce sont les seuls à utiliser pour éviter les interférences.
Ch 1
Ch 6
Ch 11
2,412 GHz2,437 GHz2,462 GHz
Canaux non-chevauchants (1, 6, 11)Canaux qui se chevauchent (à éviter)
SSID, BSSID et ESS
| Terme | Signification |
|---|---|
| SSID | Service Set Identifier — le nom du réseau sans fil (ex. « Bureau-WiFi »). |
| BSSID | L’adresse MAC de la radio de l’AP — identifie physiquement l’AP. |
| ESS | Extended Service Set — plusieurs AP partageant le même SSID pour couvrir une grande zone (permet le roaming). |
Topologies sans-fil (Service Sets)
- BSS (Basic Service Set) : un AP + ses clients (mode infrastructure).
- ESS (Extended Service Set) : plusieurs BSS/AP reliés par le réseau filaire, même SSID → permet le roaming (itinérance) sans coupure.
- IBSS (Independent BSS / ad-hoc) : clients connectés entre eux sans AP.
- Mesh : AP reliés entre eux sans fil pour étendre la couverture.
Mémo : ESS = plusieurs AP, même SSID ⇒ roaming.
Le rôle du point d’accès
- Sert de pont entre le monde sans fil (802.11) et le monde filaire (802.3).
- Diffuse le(s) SSID, gère l’association des clients et la sécurité radio.
- AP autonome : gérée individuellement.
- AP légère : gérée par un WLC via le protocole CAPWAP (détaillé dans le chapitre Architecture Wi-Fi).
Concepts RF de base
| Mesure | Définition | Bon signal |
|---|---|---|
| RSSI | Puissance du signal reçu (en dBm) | Plus proche de 0 = mieux. Ex. -50 dBm est meilleur que -80 dBm. |
| SNR | Signal-to-Noise Ratio (rapport signal/bruit) | Plus il est élevé, mieux c’est. |
Plus on s’éloigne de l’AP ou plus il y a d’obstacles, plus le débit chute.
Les pièges de l’examen
- Sans fil = CSMA/CA (avoidance) ; filaire = CSMA/CD (detection).
- Canaux non chevauchants en 2,4 GHz : 1, 6, 11.
- SSID = nom du réseau ; BSSID = MAC de l’AP.
- ESS = plusieurs AP, même SSID ⇒ roaming.
- 5 GHz : plus de canaux/débit, moins de portée ; 2,4 GHz : plus de portée.