Wimax

Présentation

Contexte

Dans le cadre de la dernière année d'études en ingénierie de l'informatique et des réseaux au sein de l'UFR Ingénieurs 2000 de l'Université Paris Est-Marne la vallée, il est demandé à chaque étudiant de réaliser une présentation de 45 minutes sur le thème de leur choix, ainsi qu'un mini-site web présentant plus en avant les points abordés lors de la présentation.

Ces exposés sont encadrés et dirigés par Dominique Revuz, directeur de l'UFR Ingénieurs 2000 à l'Université de Marne-la-vallée, et par Etienne Duris, responsable de la filière Informatique et Réseaux au sein de cette UFR.

Le but de ces exposés est de présenter une technologie récente non étudiée au cours des trois années de la formation d'ingénieur proposée par l'école. Chaque exposé se compose d'une présentation (effectuée devant l'ensemble de la promotion) et d'un mini-site internet présentant la technologie étudiée.

Historique

Le Wimax est une abréviation pour Worldwide Interoperability for Microwave Access. Le nom même de Wimax a été créé par les sociétés Intel et Alvarion en 2002. Le Wimax est désormais un label commercial délivré par le WiMAX Forum. Voici son logo officiel :

Le logo du wimax
Figure 1 – Le logo du wimax

Objectifs

Aujourd’hui, il existe de nombreuses technologies dites « sans fil ». Les rayons d’actions et les débits diffèrent d’une technologie à l’autre permettant des utilisations différentes que l’on retrouve dans le schéma suivant :

Le Wimax est une technologie principalement utilisé pour les MAN (Métroppolitain Area Network). Il permet, notamment, aux zones rurales de se doter d’une connexion internet haut débit.L’objectif du Wimax est de fournir une connexion internet à haut débit sur une zone de couverture de plusieurs kilomètres de rayon. Les débits théoriques du Wimax sont de 74Mbit/s avec une portée de 50 kilomètres. En pratique dans le pire des cas, c'est-à-dire en « Non Line Of Sight » (pas en ligne de vue) le débit atteint 12Mbit/s jusqu’à 4,5 kilomètres.

Principe de fonctionnement

Le Wimax fonctionne en mode point-multipoint, c'est-à-dire le mode infrastructure que l’on connait sur le Wifi ou encore le même fonctionnement que les technologies 2G, 3G de téléphonie mobile. Ainsi comme en 2G une station de base nommé BTS (Base Transeiver Station) ou BS (Base Station) émet vers les clients et réceptionne leurs requêtes puis les transmets vers le réseau du fournisseur d’accès.

Il existe deux types d’application au Wimax : la version fixe et la version mobile. Le Wimax dans sa version fixe est comparable au Wifi en cela que lorsque l’on change de BS le client se voit déconnecté et il doit se reconnecter. Il n’y a pas de hand over (HO). Dans sa version mobile le Wimax permet la mobilité du client en assurant un hand over horizontal. Ce hand over se réalise à la manière d’un soft hand over UMTS. La carte du client reçoit des signaux des BS l’entourant. La carte choisie le meilleur signal parmi les signaux et émet vers la BS correspondante. Cette vérification est faite constamment si le signal vient à s’affaiblir la carte choisira de nouveau le meilleur signal effectuant ainsi un soft hand over.

Le schéma suivant présente les divers applications du Wimax que nous venons de voir :

Les différentes structures du Wimax
Figure 2 – Les différentes structures du Wimax

Nous avons vu jusqu’à maintenant des réseaux Wimax formé d’une multitude de clients ainsi que une à plusieurs BS elles même reliées au réseau de l’opérateur par des liaisons filaires. Il est possible en Wimax d’utiliser les BS pour communiquer d’une BS à l’autre jusqu’au réseau de l’opérateur et de créer ainsi un réseau de collecte aussi appelé en anglais « backhaul ». Une topologie « mesh » est aussi possible. Rappelons que la topologie « mesh » correspond à un réseau de BS placer aléatoirement et communiquant ensemble. Ce réseau est différent du « backhaul » dans le sens où il ne sert pas qu’à la collecte mais permet aussi la communication directe de tous les clients entre eux.

Le schéma ci-dessous inscrit la topologie « backhaul » dans un réseau client/réseau d’opérateur.

Exemple de backhaul
Figure 3 – Exemple de backhaul