Comprendre les institutions liées au Wi-Fi

L’air est un média partagé, de ce fait de nombreux équipements doivent pouvoir communiquer en même temps, parfois entre eux et surtout sans se perturber les uns avec les autres. De plus, les fréquences utilisées par le Wi-Fi sont également utilisées par d’autres systèmes (radar, micro-ondes, détecteur de présence, …) qui eux ne communiquent pas. Afin que tous ces équipements fonctionnent en harmonie, il est nécessaire d’écrire des normes pour définir les espaces réservés à chacun, les conditions de cohabitation et les règles de communications. Nous retrouvons donc différents organismes qui travaillent ensemble. 

Wi-Fi Alliance

La Wi-Fi Alliance (auparavant nommée Wireless Ethernet Compatibility Alliance) est une organisation mondiale à but non lucratif, fondée en 1999. Son rôle est d’assurer l’inter-opérabilité des équipements en se basant sur les normes IEEE 802.11. Pour cela, elle s’appuie sur différents programmes :

Connectivité : Ce programme a pour but de s’assurer que les transmissions de données s’effectuent de la façon attendue en respectant les normes 802.11. On retrouve actuellement les programmes suivants :

  • Wi-Fi 6
  • Wi-Fi ac
  • Wi-Fi Halow (utilisation d’une bande de fréquence inférieure à 1GHz)
  • Wi-Fi n (toujours maintenue pour l’IoT)
  • Wi-Fi WiGig (utilisation d’une bande de fréquence haute performance 60GHz)
  • Wi-Fi Direct

Sécurité : Les équipements doivent assurer un minimum de sécurité dans leurs échanges, pour cela, on retrouve les programmes suivants :

  • WPA3
  • Wi-Fi Enhanced Open
  • Protected Management Frames

Accès : Les équipements peuvent utiliser l’une des méthodes suivantes pour pouvoir s’authentifier sur le réseau :

  • Passpoint (en cours d’évolution vers Vantage qui apporte plus de flexibilité)
  • Wi-Fi Easy Connect
  • Wi-Fi Protected Setup (WPS)

Application et services : Différentes fonctionnalités permettant d’améliorer l’expérience utilisateur sont proposés dans ce programme. On y retrouve :

  • Miracast (Transmission de contenue vidéo HD et UHD)
  • Voice entreprise (Amélioration de la VoIP)
  • Wi-Fi Aware (Détection d’équipements à proximité)
  • Wi-Fi Location (Permet la géolocalisation de l’équipement sans connectivité GPS)

Optimisation : Ce programme à pour objectif de fournir de solutions permettant d’améliorer la qualité des échanges, voici quelques exemples de fonctionnalités que l’on retrouve :

  • Wi-Fi Agile Multiband (Optimisation du choix des bornes et canaux)
  • Wi-Fi Optimized Connectivity (Optimise le roaming grâce à une évaluation de la qualité)
  • Wi-Fi Multimedia (WMM) (Hiérarchisation du trafic multimédia)

Coexistence RF : Ce programme permet d’assurer que les équipements wi-fi puissent coexister avec d’autres équipements non-802.11, on y retrouve actuellement un seul programme qui est encore à l’étude :

  • CWG-RF qui étudie l’interaction des radios sur un terminal cellulaire et Wi-Fi

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) :

L’IEEE est une société mondiale d’environ 400 000 salariés dans 160 pays. L’objectif principal de l’IEEE est de “Favoriser l’innovation et l’excellence technologique au service de l’humain”. Pour cela, ils créent des standards sur lesquels les fabricants vont par la suite pouvoir s’appuyer pour que les équipements soient inter-opérables et puissent communiquer entre eux.

Afin d’écrire ou réviser les standards, l’IEEE constitue des Working groups auquel on associe un nombre de manière incrémentale. Le premier standard qui a été écrit a donc été nommé 802.1 et est un groupe de travail sur l’interconnexion des différents réseaux défini dans les standards suivant. Probablement les deux plus connu sont le 802.3 qui correspond au standard définissant l’Ethernet et le 802.11 qui définit le réseau de type WLAN. 

Une fois le standard défini, celui-ci est régulièrement complété et révisé par des Tasks Groups et on ajoute à la suite du numéro du standard une ou plusieurs lettres, toujours de manière incrémentale.   

Internet Engineering Task Force (IETF)

L’IETF est un organisme de normalisation qui élabore et promeut les standards d’internet. Il s’agit d’un organisme ouvert où tous les participants sont bénévoles et où il n’y a pas de conditions d’adhésions. L’IETF a été soutenue au départ par l’État américain avant de devenir en 1994 géré par l’ISOC (Internet Society) qui est également une organisation à but non lucratif. 

L’IETF travaille autour de huit thèmes principaux que sont : Les applications, un thème global, Internet, Opérations et le management, Applications et Infrastructure temps réel, le routage, la sécurité et le transport. À partir de ces thèmes, de nombreux groupes de travail vont être créés pour participer à l’élaboration de RFC (Request for Comments) qui vont décrire les protocoles réseau, les services ou certaines règles qui pourront évoluer en standard. Toutes les RFC ne vont pas devenir des standards.

Concernant le Wi-Fi, un grand nombre de documents (standards, bonnes pratiques ou documents d’informations) fournis par l’IETF concernent la sécurité

International Organization for standardization (nommée ISO)

L’ISO est un organisme non gouvernemental de certification que l’on retrouve dans de très nombreux domaines (sécurité, management, …) . D’un point de vue réseau informatique, ISO est à la base du modèle OSI (Open System Interconnection) qui régit l’ensemble des communications de données. Ce modèle se découpe en 7 couches :

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R)

L’ITU-R est un organisme sous la responsabilité des Nations Unies qui a en charge le spectre Radio-Fréquence au niveau mondial afin d’éviter les interférences sur terre, dans le ciel et en mer. Il maintient une base mondiale sur les attributions de fréquences. Pour cela, elle s’appuie sur 5 organisations qui gèrent des régions spécifiques :

  • Région A : Amériques (Inter-American Telecommunication Commission – CITEL)
  • Région B : Europe de l’Ouest (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations – CEPT)
  • Région C : Europe de l’Est et Asie du Nord (Regional Commonwealth in the field of Communications – RRC)
  • Région D : Afrique (African Telecommunication Union – ATU)
  • Région E : Asie, hors Asie du Nord et Australie (Asia Pacific Telecommunity – APT)

Au sein de ces régions, des organismes locaux de régulation dirigent la gestion du spectre Radio-Fréquence de leur zone respective, en respectant les préconisations de l’ITU-R. On peut par exemple citer :

La Federal Comunications Commission (FCC) pour les Etats-Unis

L’European Telecommunications Standards Institute (ETSI) pour l’Europe

Les différents types d’audits Wi-Fi

Une couverture Wi-Fi est un élément essentiel pour s’assurer du bon fonctionnement des équipements. Cela passe donc par un positionnement optimisé des bornes par rapport aux différentes de l’environnement (mur, interférences, …). Pour réaliser cela nous allons nous baser sur différentes études : Audit sur plan, Audit AP on a stick ainsi que des audit actif et passif. Ces différents audits ont chacun leurs avantages et inconvénients, mais surtout des objectifs différents et sont généralement complémentaires. Nous allons donc dans la suite de cet article lister les différents audits possibles :

Audit sur plan

Un audit sur plan est une étude qui permet, à l’aide d’un logiciel qui simule la propagation des ondes radios, de positionner aux bons emplacements les bornes Wi-Fi en tenant compte des contraintes du site. Ces contraintes, tels que des murs, des zones d’exclusions ou au contraire de plus fortes densités, doivent être indiqués par la personne en charge de l’étude. La précision de cette étude dépend de ce fait directement de la qualité des valeurs indiquées, c’est pour cela que cette méthodologie est souvent utilisée en complément d’un autre audit qui servira à valider l’exactitude des valeurs. Une fois les différentes contraintes rentrées, cette méthodologie d’audit offre la possibilité de simuler rapidement plusieurs scénarios et installation.

Audit AP on a stick

Un audit AP on a stick est une étude sur site, réalisé à l’aide d’une borne qui servira ensuite lors de l’installation ainsi que d’une batterie et d’un mat permettant d’installer temporairement la borne aux différents emplacements préconisés et de la déplacer facilement. Le but de cette étude peut être de mesurer les atténuations des murs, de valider que la propagation du signal simulée par le logiciel est conforme. Utiliser cette méthodologie permet d’apporter de la précision à un audit sur plan en permettant d’utiliser des valeurs plus précises, car mesurées directement sur site.

Audit actif vs Audit passif

Une fois la solution installée, il existe deux types d’audits, les audits actifs et les audits passifs. Ces audits peuvent être réalisés pour valider une couverture Wi-Fi ou pour identifier d’éventuelles interférences ou perturbations. L’étude active s’appuie sur les échanges entre le point d’accès et l’outil de mesure et nécessite donc d’y être connecté. Ce type d’audit est de ce fait relativement limité, car l’analyse se fait uniquement sur le point d’accès auquel nous sommes connectés et non sur l’ensemble des points d’accès. Ce type d’audit est en conséquence rarement réalisé seul, mais plutôt en complément d’une étude passive.

Au contraire des audits actifs, les audits passifs eux ne nécessitent aucune authentification et viennent simplement écouter l’ensemble des trames 802.11 et permettent de voir l’ensemble des canaux et des réseaux environnants (suivants les capacités de votre outil de mesure). Ce type d’audit permet ainsi d’observer entre autres les éventuelles Co-channel interference.

Il est également conseillé en parallèle de ces audits d’effectuer une analyse spectrale afin d’identifier les éventuelles interférences non liés au Wi-Fi. Les environnements radiofréquence sur les bandes de fréquences liés au wifi est en constante évolution et de nombreux terminaux viennent s’y ajouter. Il est de ce fait essentiel que le processus d’audit soit réalisés de façon régulière pour anticiper les problématiques.

La réalisation de ces audits permet de déployer puis valider une bonne couverture wifi, cependant la réalisation de tests fonctionnels est nécessaire. En effet, la réalité des outils de mesure n’est pas toujours celles des différents terminaux même si certains outils permettent d’appliquer des compensations. La validation fonctionnelle permet également de valider que toute la chaîne de communication est bonne et que l’ensemble des équipements supportent les protocoles et encryption proposées par les bornes Wi-Fi.