Contrairement à son homologue sur fil de cuivre, l’Ethernet sans fil doit composer en permanence avec des interférences qui peuvent brouiller le signal ou réduire la bande passante disponible. Les protocoles 802.11a (54 Mbit/s) et 802.11b (11 Mbit/s) permettent d’ailleurs d’adapter automatiquement le débit en fonction des conditions d’émission-réception. Mais cette flexibilité a une contrepartie : l’impossibilité de garantir un niveau de service pour transmettre, par exemple, des données sensibles comme la voix ou la vidéo. Or, c’est justement sur ces applications multimédias que l’industrie de l’Ethernet sans fil compte le plus, qu’il s’agisse de faire entrer cette technologie chez le particulier ou d’en multiplier les usages potentiels dans l’entreprise. C’est à cette problématique de qualité de service qu’entend répondre le futur protocole 802.11e, actuellement en phase de ratification.Dans la pratique, 802.11e doit être considéré comme une déclinaison commune des deux protocoles Ethernet sans fil existants. Ses concepteurs ont tenté de mettre au point un ensemble de procédures uniques, applicables aussi bien aux réseaux sans fil d’accès (802.11b) qu’aux liens d’interconnexion ou de collecte à plus haut débit (802.11a). Selon les spécifications, 802.11e restera compatible aussi bien avec les équipements 802.11a que 802.11b, et proposera ainsi une interface protocolaire unique, quelle que soit la capacité du lien Ethernet sans fil considéré. Par ce biais, les industriels de l’Ethernet sans fil espèrent arriver à une interopérabilité totale qui permettrait d’utiliser un ordinateur de poche équipé d’un adaptateur 802.11 à peu près partout, depuis le domicile jusqu’au bureau, en passant par les hôtels ou les aéroports. L’objectif final va cependant bien au-delà de la mobilité. En effet, depuis le dernier salon international de l’électronique grand public (CES, Consumer Electronic Show) organisé à Las Vegas en janvier, l’Ethernet sans fil est destiné à court terme à interconnecter téléviseur, lecteur de DVD, ordinateur familial, et à transmettre des flux multimédias autrement plus complexes et sensibles que la seule voix sur IP.
Le principe de multiplexage temporel adapté à l’Ethernet sans fil
Pour atteindre cet objectif, le groupe de travail 802.11e est contraint d’adopter une approche radicalement nouvelle de la qualité de service. En effet, c’est au niveau de l’interface radio, et non plus de la pile logicielle, que cette garantie peut être assurée. Par ailleurs, les techniques habituelles de réservation de bande passante ou de gestion de files d’attente sont insuffisantes dans le cas d’un réseau dont la bande passante n’est pas garantie de façon stable, notamment en raison des interférences auxquelles le support peut être exposé. C’est une proposition d’un autre groupe de travail, auteur du standard IEEE 1394 (plus connu sous le nom de FireWire), qui a débloqué la situation. Utilisé pour les transmissions multimédias à haut débit (400 Mbit/s), le protocole 1394 améliore l’exploitation des interfaces parallèles traditionnelles en y ajoutant un contrôle systématique des canaux disponibles, ce qui lui permet d’atteindre 100 % de son débit théorique. Le protocole 802.11e réutilise ce principe, dit de multiplexage temporel (TDM, Time Division Multiplexing), mais l’adapte à l’Ethernet sans fil en introduisant une horloge centralisée qui divise la bande passante en intervalles de temps. L’horloge attribuera dynamiquement ces “intervalles” à l’émission des trames selon leur niveau de priorité, et ce, à concurrence de huit niveaux identifiés par un marqueur dans l’en-tête de la trame Ethernet sans fil. L’horloge peut non seulement réorganiser les données selon le principe classique des files d’attente, mais aussi attribuer plusieurs intervalles à une même session sur des canaux différents.Car c’est là l’une des particularités les plus notables de 802.11e. Le protocole introduit la notion de session au niveau Ethernet, grâce à la gestion d’une table recensant les adresses MAC émettrices et réceptrices, ainsi que le niveau de priorité associé. Au passage, cette fonction résout un problème récurrent des réseaux Ethernet sans fil dont les protocoles existants, 802.11a et 802.11b, ne gèrent pas directement les sous-réseaux (ils le sont par le commutateur de collecte). Avec 802.11e, seules les adresses MAC appartenant au sous-réseau de référence pourront se voir attribuer un ou plusieurs canaux d’émission radio. Cette ressemblance frappante avec TCP/IP se confirme par la mise en ?”uvre d’un mécanisme de correction d’erreur et de retransmission sélective, destiné à éviter la perte de trames. Le protocole 802.11e dispose même d’une fonction de temporisation des accusés de réception, comme TCP. Cette méthode, rendue possible encore une fois par l’utilisation d’une horloge centralisée chargée de rythmer les émissions de trame pour l’ensemble des canaux, permet de reporter à un moment plus propice l’émission d’accusés de réception, lorsque tous les canaux de l’interface radio sont utilisés.S’il introduit de nombreux changements, le protocole 802.11e restera cependant compatible avec les réseaux 802.11 existants. La prise en charge des fonctions de qualité de service se désactive en effet automatiquement lorsqu’un émetteur 802.11e se trouve en présence d’un n?”ud Ethernet sans fil sans qualité de service, qu’il s’agisse de 802.11a ou de 802.11b.
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