Un ensemble d’ordinateurs et de périphériques  connectés entre eux et  permettant  de créer une unité de travail capable de communiquer, constitue un réseau informatique. Ce réseau est dit filaire quand la connexion est assurée par des fils et des câbles. Il est non filaire ou sans fil (en anglais wireless) lorsque les liaisons sont établies en utilisant les ondes radioélectriques qui existent en tant que richesse naturelle, sans avoir besoin de câble.

L'installation de tels réseaux ne demande pas de lourds aménagements des infrastructures existantes comme c'est le cas avec les réseaux filaires qui nécessitent le creusement de tranchées pour acheminer les câbles, le câblage des bâtiments, des goulottes et connecteurs, etc.

Aussi, à l’aide d’un réseau wireless, un utilisateur peut il rester connecté tout en se déplaçant dans un périmètre géographique plus ou moins étendu. C'est, d’ailleurs, pour cela qu’on parle souvent de "mobilité".

Principales catégories des réseaux sans fil

Selon le périmètre géographique offrant une connectivité, appelé zone de couverture, on distingue principalement de trois catégories de réseaux : individuels, locaux et étendus :

Réseaux individuels sans fil

En anglais Wireless Personal Area Network (WPAN), ce type de réseau assure une couverture d'une faible portée qui peut atteindre quelques dizaines mètres. Il permet la liaison non filaire de périphériques tels que imprimante, téléphone portable, appareil domestique,  à un ordinateur. Il sert également à interconnecter, sans fil,  deux machines très peu distantes. Les principales technologies utilisées dans cette catégorie de réseau sont :

Le Bluetooth ou dent bleue en français : il était le surnom du roi danois Harald (940-981) qui a su fédérer le Danemark et la Norvège. Cette technologie lancée par Ericsson en 1994, fonctionne sur une bande de fréquence de 2,45 GHz et propose un débit de 3 Mégabits par seconde, pour une portée d'une trentaine de mètres. Très peu gourmande en énergie, elle est particulièrement adaptée à une utilisation entre de petits périphériques. Cette technologie sert, par exemple, à relier un ordinateur à  ses multiples périphériques ou permet de synchroniser  des terminaux nomades tels que les téléphones mobiles  avec un microordinateur professionnel ou familial ;

Le ZigBee : promu par l’association ZigBee alliance depuis 2003, il permet de réaliser des transferts de données à un débit maximum de 250 Kilobits par seconde  sur une distance comprise entre 10 à 100 mètres. Cette technologie est adaptée pour être directement intégré dans de petits appareils électroniques comme les appareils électroménagers ou les jouets. Elle cible, également, les applications à faible débit et à faible consommation telles que la commande de l’éclairage des maisons ou l’automatisation des relevés de mesure ;

L’Ultra Wide Band (UWB) : sorti dernièrement par les Etats-Unis du champ militaire, c’est une technologie sans fil prévue pour la transmission de données à courte portée (jusqu'à 10 mètres) et à très haut débit (jusqu'à 480 Mégabits par seconde), tout en garantissant une très faible consommation électrique. Elle est particulièrement bien adaptée à la transmission sans fil de contenus multimédias de qualité DVD dans un environnement domestique. Aux Etats-Unis, le déploiement de cette technologie pour une exploitation commerciale occupe plus de 500 Mhz de spectre, entre 3,1 Ghz et 10,6 Ghz. Bien que la technologie UWB ne dispose toujours pas d'un standard unique, contrairement aux autres technologies abordées ci-dessus, certaines prévisions font état d'un marché qui pourrait représenter 350 millions d'appareils qui utiliseraient cette technologie en 2008.

Les réseaux locaux sans fil

Le réseau local sans fil, en anglais Wireless Local Area Network (WLAN),  est un réseau informatique qui assure la couverture d’une portée qui peut atteindre  quelques centaines de mètres. Il permet de relier différents équipements, entre eux sans fil, présents dans sa zone de couverture. Plusieurs technologies concurrentes sont utilisées dans cette catégorie, mais la plus importante est la technologie Wi-Fi.

Le terme générique Wi-Fi est la contraction des mots anglais wireless et fidelity. Il désigne une technologie basée sur la norme internationale IEEE 802.11 pour caractériser les réseaux locaux sans fil. Cette norme a été ratifiée par l'IEEE (Institute of Electrical Electronic Engineers). Premier standard de réseau sans-fil, initié en 1990 et finalisé en 1997, permettant à des appareils de constituer des réseaux et  de communiquer entre eux grâce aux ondes radio. Avec cette norme, la technologie Wi-Fi fonctionne sur une bande de fréquence de 2.4 GHz, propose un débit de 2 Mégabits par seconde et assure une couverture d’une portée de plusieurs  centaines de mètres.  

En 1999, une première évolution de la norme IEEE 802.11 vers la norme IEEE 802.11b a permis à la technologie Wi-Fi d'atteindre un débit de 11 Mégabits par seconde,  toujours en utilisant la bande de 2.4 GHz.

Utilisant la bande de 5 GHz, la technologie Wi-Fi a connu une autre évolution vers la norme IEEE 802.11a, permettant cette fois-ci un débit de l'ordre de 54 Mégabits par seconde. Cependant, cette norme  est incompatible avec les normes IEEE 802.11 et IEEE 802.11b.

La plus récente des évolutions est la norme IEEE 802.11g qui,  parue en 2003, a permis d’augmenter le débit en le portant à 54 Mégabits par seconde sur la bande de fréquence 2.4 GHz. Avec la même fréquence de 2.4 GHz, la compatibilité avec les normes IEEE 802.11 et IEEE 802.11b est assurée.

Les réseaux étendus sans fil

Le réseau étendu sans fil, en anglais Wireless Wide Area Network (WWAN), est un réseau sans fil couvrant une large zone géographique. Ce type de réseau utilise des émetteurs  disposant d'un rayon de diffusion supérieur à 1 kilomètre. Les principales technologies utilisées dans ce type de réseau sont les suivantes :

Le GSM (Global System for Mobile Communication) est une norme européenne de communication radio pour la téléphonie mobile. Elle fut établie en 1982 mais les premiers réseaux mobiles de ce type ne sont apparus qu'en 1992. Le GSM, appelé aussi technologie de deuxième génération (2G), est adapté à la transmission de données, notamment sur le réseau Internet, mais sa faible vitesse de transmission (9.6 Kilobits par seconde) l'a condamné à migrer vers des technologies plus rapides telles que GPRS ou UMTS;

Le GPRS (General Packet Radio Service) est une extension de la norme GSM permettant la transmission des données par paquets et offrant un débit théorique de 115 Kilobits par seconde (le débit réel est de 30 à 40 Kilobits par seconde). Le GPRS est souvent qualifié de 2,5G car il est à mi-chemin entre le GSM (2G) et l'UMTS (3G);

L’UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) est une norme de transmission pour les téléphones mobiles qualifiée de troisième génération (3G). Elle est adaptée également à la transmission de données à un débit théorique qui peut atteindre 2 Mégabits par seconde ;

Le WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) est une technologie hertzienne. Son débit atteint 70 Mégabits par seconde. Avec sa couverture d’une portée qui peut atteindre 50 km, elle est utilisée dans les réseaux métropolitains.

Du Wi-Fi ultra rapide en 2006

Vingt sept industriels, principaux acteurs du sans fil,  ont décidé de se rassembler au sein d'un consortium baptisé Enhanced Wireless Consortium (EWC) pour définir ce que sera le futur Wi-Fi ultra rapide. Parmi les membres de ce consortium figurent les fondateurs Intel et Broadcom, des associés aux équipementiers réseaux Cisco Systems,  D-Link et US Robotics, ainsi que des constructeurs de matériel électronique et informatique Sanyo, Sony et Apple.  Cette coalition, voulant pouvoir proposer des équipements Wi-Fi interopérables dès 2006, a fixé comme objectif d'accélérer la standardisation de la norme IEEE 802.11n. Cette nouvelle norme de communication sans fil est la prochaine évolution des réseaux Wi-Fi. Elle propose un débit de 108 Mégabits par seconde, en utilisant notamment la technique MIMO. Abréviation de Multiple Input Multiple Output  (en français réceptions et émissions multiples), MIMO est une technique qui utilise des antennes multiples pour optimiser le débit d’un réseau local. Elle permet à une unité de transmettre, sans fil, de façon plus efficace, les données à l'intérieur de locaux, en faisant appel à plusieurs antennes.

L’IEEE est en train de standardiser la nouvelle norme IEEE802.11n, compatible avec les normes Wi-Fi précédentes IEEE 802.11a, b et g, considérant que la technique MIMO est très influente pour la prochaine génération des réseaux locaux sans fil.