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[s]5. Deploiement du Réseau sans-fil[/s][/#0000ff]
La transmission par onde radio impose des contraintes d'utilisations. Il ne suffit pas d'installer un point d'acces 802.11g pour obtenir un débit de 54Mbit/s. nombreux critéres entrent en ligne de compte: Qualité du signal, nombre d'utilisateurs, environnement etc.
Le déploiement devant de faire dans le respect des legislations en vigueur hors de question de modifier les parametres ayant rapport avec la puissance d'emission et des canaux utilisés (amplificateur de puissance, modification du materiel etc). Qui plus est modifier la puissance d'un emetteur ne resoud rien, car il faut egalement "amplifier la reception".
Donc afin d'optimiser les transmission le premier point (et le moins onéreux) sera de déterminer les meilleurs emplacements pour les equipements, en particulier les emplacement des points d'acces.
Pour cela il faut tenir compte de la propagation des ondes électromagnétiques. Pas forcement aisé vu qu'un facteur comme l'hygrométrie de l'air peut influencer fortement ce paramètre.
De plus, les ondes rebondissent sur certains obstacles: il d'ailleur est parfois possible de tirer parti de ce phenomene pour atteindre des endroits pas forcement en portée directe.
Mais le rebond peu s'averer néfaste, car les recpeteur peut recevoir plusieurs fois la meme information. Toute l'onde ne rebondi pas forcement ainsi se conjuguent reception directe et reception de la meme emission passée par un rebond .. élément néfaste à la qualité de transmission.
Dans cette optique on evitera de placer un emeteur/recepteur dans un coin et trop pres d'un mur (environ 30cm minimum), afin d'eviter les rebonds néfastes.
Autre élément important jouant pour la qualite de transmission: la polarisation du signal. Du fait de la tres faible longeur d'ondes les PA et routeurs sont fourni avec de petites antennes (brins) .. or un brin placé verticalement emettra un signal initialement polarisé verticalement. cette polarisation peut etre modifiée au gré des rebonds de l'onde .. la réception par un brin vertical n'est alors pas optimale .. pour un signal à polarisation vertical un brin horizontal ne recevra quasiment pas de signal.
C'est la raison pour laquelle les antennes sont le plus souvent orientables.
Dans le cas d'equipement ayant 2 antennes: il convient de ne pas mettre les antennes dans le meme plan (cela annulerai le benefice apporté par la double antenne). Là on prendra soin de placer les antennes de maniere perpendiculaires, cela permet de recevoir n'importe quelle polarisation dans de bonnes conditions. Le meilleur signal sera celui qui sera traité par le circuit recepteur.
[#0000ff]Il est un point auquel on pense rapidement quand il s'agit d'ameliorer la transmission d'un réseau Wifi:
le changement d'antenne![/#0000ff]
Tout d'abord il convient de vérifier que le matériel utilisé permet le remplacement de l'antenne. Les antennes fourni sont en générales des antennes omnidirectionnelles, il est peut-etre plus avantageux de les remplacer par des antennes spécifiques ayant un champ de diffusion de 90, 180 voir 270 degrés. De telles antennes peuvent améliorer les transmissions mais aussi limiter les acces non autorisés (couverture maitrisée).
Cependant il faut agir avec prudence. La modification de l'angle de diffusion et de l'antenne peut provoquer un depassement des reglementation au niveau de la PIRE (Puissance Isotrope Rayonnée). Plus l'antenne est efficace et directionnelle plus la puissance rayonnée qui en résulte est élevée. Il est bien possible avec un point d'acces d'une puissance d'emission de 10mW d'obtenir plus d'un watt de puissance rayonnée.
La legislation fait état de la puissance rayonnée et non de la puissance de l'emetteur.
il est parfaitement possible de se fabriquer une antenne plutot que d'en acheter .. ce qui s'avère vite tres onéreux. Pour cela j'invite à consulter les sites des associations Wifi qui regorgent d'astuces et de conseils de fabrications. Vous trouverez les sites des principales associations Wifi dans le topic suivant:
topic des associations Wifi de France.
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Pour résumer voici les quelques points à retenir:[/s]
[*] Pour les equipements ayant 2 antennes: positionner les antennes perpendiculairement
[*] Eloigner les emetteurs/recepteurs des murs et des coins pour eviter les rebonds d'ondes néfastes
[*] Remplacer l'antenne si necessaire (et si possible) en faisant attention de respecter la legislation en vigueur.
Il existe des outils permettant d'analyser la converture du réseau. Le plus connu et non des moins efficaces:
netstumbler, il permet l'analyse en temps réel du rapport signal/bruit et donc de la qualite de reception du reseau sans fil. En l'utilisant sur un portable equipé, il suffit de se déplacer à travers les locaux pour vérifier les zones de couvertures du réseau.
Il permet egalement de visualiser d'autres réseaux et de déterminer les canaux utilisés.. ainsi on pourra ajuster les canaux pour limiter les interferences entre cellules Wifi.
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Propagation: Polarisation[/#0000ff]
La polarisation d'une onde dépend du type d'antenne utilisé et de son orientation (élement rayonnant) par rapport au sol . Par exemple une antenne fouet (téléscopique) va donner une polarisation vertical quand on la place verticalement ( | ) et une polarisation horizontale si on la couche (--). La même chose est valable pour une antenne Yago ( |-|-|-| ). Les antennes hélices ne produisent ni une polarisation verticale ni une polarisation horizontale mais une polarisation circulaire. La polarisation circulaire peut tourner à gauche ou à droite ....comme pour un tire bouchon normal et un tire bouchon farce et attrape ;-)
Pratiquement les antennes d'émission et de réception devraient avoir la même polarisation pour obtenir les meilleures performances. (mais comme la polarisation change avec la diffraction et les reflections, cette règle n'est pas toujours valable). La polarisation verticale est preférée pour une couverture à longue distance car l'effet du sol atténue fortement signal dan †††??Ki???i??s le cas horizontal à partir d'une certaine distance.
Un système de transmission utilisant des antennes à polarisation circulaire permet d'atténuer l'effet des réflexions (principe utilisé par exemple pour le GPS).
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Réflexions et étalement dans le temps (delay spread)[/#0000ff]
Les ondes ont la propriété de se réflechir sur les obstacles qu'elles rencontrent. A la réception on reçoit alors en même temps l'onde directe et les ondes réfléchies. Cela provoque des annulations à certaines fréquences mais aussi un décalage de temps entre les différentes composantes reçue qui fait que le signal devient s'étale dans le temps. La conséquence sur le système est néfaste et fait décroître les performances (erreurs de transmission). Pour réduire cet effet le récepteur est généralement doté d'un égaliseur qui contrebalance ces défauts. Celui-ci a cependant une capacité limitée et les constructeurs donnent des valeurs limites d'étalement de temps pour un taux mimimum d'erreur donné et en fonction du débit de données:
Carte Orinoco PCMCIA 802.11b, valeurs limite d'étalement de temps en nanosecondes pour un taux d'erreurs de trame (FER) inférieure à 1%: 11Mbps => 65 ns ; 5.5 Mbps => 225ns ; 2 Mbps => 400ns ; 1Mbps => 500 ns.
On constate donc que pour les débit élevé il vaut mieux minimiser le taux de réflexions. Le décalage en temps d'une réflexion se calcule facilement sachant que les ondes se propagent à la vitesse de la lumière (300'000 km/s):
Décalage en temps [s] = Différence de longueur entre chemin direct et réfléchi [m] / 300'000'000
Ainsi une différence de temps de 50 ns correspond à une différence de trajet de 15 mètres. Pour minimiser le taux de réflexions il faut utiliser des antennes directives, avoir la vue directe, prendre garde au dégagement de l'antenne. On peut aussi utiliser des antennes à polarisation circulaire (antenne hélice) qui annulent assez bien les premières réflexions.
Des réflexions peuvent aussi être provoquées à l'intérieur de l'ensemble cable coaxial-connecteurs-antenne si ceux ci sont mal adaptés et mal construit (mauvaise impédance, antenne mal accordée, ondes stationnaires) et donc provoquer des erreurs de transmission.
Attention, la valeur de l'étalement de temps correspond à un calcul qui prend en compte le niveau et le décalage de CHAQUE composante:
Etalement de temps = somme sur toutes les composantes de { (poids de la composante)*(décalage de la composante) }
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Sensibilité de réception[/#0000ff]
Le récepteur des cartes a un seuil inférieur de sensibilité qui déterminera la puissance minimale devant être reçue (sur le connecteur de la carte) pour avoir un certain débit de données. Si la puissance reçue est inférieure au seuil, le débit de données devra être réduit pour retrouver des performances acceptables. Donc on a avantage à utiliser des cartes avec des seuils de sensibilité de réception le plus bas possible.
Sensibilité des cartes Orinoco PCMCIA Silver/Gold : 11Mbps => -82 dBm ; 5.5Mbps => -87 dBm; 2Mbps=> -91 dBm; 1Mbps=> -94 dBm.
Cartes CISCO Aironet 350: 11Mbps => -85 dBm ; 5.5 Mbps => -89 dBm; 2 Mbps => -91 dBm; 1 Mbps => -94 dBm.
Cartes Proxim Symphony ISA (Home RF 1.6 Mbps): 1.6 Mbps => -77 dBm ; 0.8 Mbps => -85 dBm.
Ces valeurs sont celles annoncées par les fabricants.
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Rapport Signal / Bruit[/#0000ff]
La sensibilité de réception n'est pas tout, il faut aussi tenir compte du rapport de puissance signal sur bruit. Il s'agit de la différence minimum de puissance entre le signal que l'on cherche à recevoir et le bruit (bruit thermique, bruit industriel dû par exemple aux fours microonde, bruit dû aux autres WLAN travaillant sur la même bande). Il est défini par:
Rapport signal/bruit [dB] = 10 * Log10 (Puissance du signal [W] / Puissance du bruit [W])
Si le signal est plus puissant que le bruit, le rapport signal/bruit (abrégé aussi S/N) sera positif, si le signal est noyé dans le bruit le rapport sera négatif. Pour †††??Ki???i??pouvoir fonctionner à un certain débit de donnée, le système aura besoin d'un rapport S/N minimum:
Orinoco PCMCIA Silver/Gold: 11Mbps => 16 dB ; 5.5 Mbps => 11 dB ; 2 Mbps => 7 dB ; 1 Mbps => 4 dB.
Si le niveau de bruit est trés bas, le système sera limité plutôt par la sensibilité minimum de réception. Par contre si le niveau de bruit est élevé c'est plus le rapport signal/bruit qui importera plutôt que la sensibilité de réception pour obtenir un débit donné. Si le niveau de bruit est élevé, il faudra donc plus de puissance reçue. Dans des conditions normales, sans autre WLAN sur la même fréquence, sans bruit industriel, le niveau de bruit se situe aux alentours de -100dBm. Exemple: Pour avoir un débit de 11Mbps avec une orinoco, il faudra donc un signal de 16 dB de plus (rapport signal sur bruit) donc de -100+16= -84 dBm, mais ce niveau est en dessous de la sensibilité de réception minimum qui est de -82 dBm, c'est donc la sensibilité de réception qui limite le système dans ce cas.
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Bilan de liaison[/#0000ff]
Le bilan de liaison théorique est le calcul de toute la chaîne de transmission soit (transmission sans obstacles):
Emission [dBm]: Emetteur [dBm] -perte dans le cable [dB]+ gain d'antenne [dBi]
Propagation [dB]: Affaiblissement en espace libre [dB].
Réception[dBm]: gain d'antenne [dBi]- perte dans le cable [dB]- sensibilité du récepteur [dB]
Le total: Total Emission + Total Propagation + Total Réception doit être plus grand que zéro pour que le système fonctionne. Le reste donnera la marge de sécurité que l'on aura.
Attention: ces calculs sont théoriques. C'est le maximum atteignable. Dans la réalité, il y aura encore l'interférence (autres réseaux WLAN, bluetooth), le bruit industriel (fours microondes) qui détériorent le rapport signal/bruit et les pertes atmosphériques (humidité, dispersion, réfraction), antennes mal †††??Ki???i??pointées, réflexions,... qui dégraderons les performances. On doit donc prendre une marge de sécurité conséquente (5-6 dB ou plus sur de grandes distances).
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D'autres outils de calculs et explications sur le site node1418[/#0000ff]
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quelques infos techniques et pratiques sont disponibles dans le fichier PDF mis en ligne par Cisco: Deploiement Wifi par Cisco[/#0000ff]
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