Le projet et les technologies utilisées

Le «Wi-Fi», technologie sans fil

«Wi-Fi» est le nom commercial d'une technologie de réseau informatique sans fil, basée sur la norme IEEE 802.11.
Le choix de la Région s'est porté sur cette technologie car la plupart des terminaux informatiques (PC portables, PDA, smartphone, ...) sont équipés d'origine pour être compatibles Wi-Fi.
De manière plus précise, les terminaux actuellement sur le marché sont en général compatibles avec les variantes «b» et «g» de la norme, et le réseau du campus offre donc les deux services.
La portée d'un réseau Wi-Fi est faible, typiquement de l'ordre de 50 à 100m, et très dépendante de l'environnement (obstacles naturels, etc.).

• 802.11b propose un débit théorique de 11 Mbit/s dans la bande des 2,4 GHz.
• 802.11g propose un débit théorique de 54 Mbit/s dans la bande des 2,4 GHz et une compatibilité descendante avec la norme 802.11b.

L'usage le plus répandu du Wi-Fi est l'accès à Internet par un «hotspot» (généralement payant) ou via la connexion ADSL résidentielle ainsi que le WLAN (Wireless LAN) en entreprise.

Le «Wi-Fi meshed»

Le projet régional est novateur, notamment parce qu'il vise à offrir une couverture continue, en extérieur, sur un territoire assez étendu. Pour cette raison, c'est une technologie «Wi-Fi meshed» qui a été retenue.

Le principe du «Mesh» est que les points d'accès Wi-Fi sont constitués en grappes au sein desquelles ils communiquent entre eux par le protocole Wi-Fi. Cela permet donc une importante économie au niveau de la connexion entre les points d'accès et l'Internet puisqu'il suffit de connecter un seul point d'accès de la grappe pour que tous soient connectés.

Une couverture de type « Mesh » permet d'offrir un service bien plus séduisant qu'avec des hotspots. En effet, pour l'utilisateur, il ne s'agit plus d'être au plus proche d'un point précis (hotspot) mais simplement d'être dans un espace couvert par le réseau. On passe alors de la connexion réseau sans branchement physique filaire au réseau intangible.
Le principe du « Mesh » permet aussi l'implémentation du roaming, c'est-à-dire une couverture ininterrompue quand on se déplace d'un point d'accès à un autre, ce que ne permettent pas les hotspots classiques.

Le campus de la plaine des manœuvres sera réellement un espace numérique sans fil et non un campus disposant de juste quelques hotspots.

D'un point de vue technique, un réseau « Mesh » offre plus de possibilités pour une gestion centralisée; et les pannes mineures (antenne défectueuse par exemple) impactent nettement moins la qualité du service offert car les autres équipements prennent le relais.

Le réseau du campus de la plaine

Le site présente quelques difficultés techniques qui ont rendu nécessaires une étude radio préalable très détaillée.

1. Le site est vallonné et comporte des zones boisées.
2. Il est entrecoupé de hauts bâtiments.
3. Il y a lieu de couvrir le site («outdoor») mais aussi de fournir une bonne couverture en «Indoor» pour les lieux de vie commune : logements étudiants, restaurant universitaire etc...
4. Le Wi-Fi étant une technologie populaire et bon marché, il y a déjà actuellement une quarantaine de signaux Wi-Fi répertoriés sur le site alors que la bande de fréquence allouée au Wi-Fi est libre et compte 13 canaux.

Pour ces raisons, la structure du réseau se compose d'un nombre élevé de points d'accès (81), munis d'antennes directionnelles et regroupés en grappes «meshed», les grappes étant elle-même reliées à un point central par des liens sans fils directionnels 802.11 a.

Les points d'accès (AP)

a) Single Channel (virtual access point): Le réseau se comporte comme un seul AP.

Avantages :

• Pas d'interférences entre les canaux propres au réseau. Un réseau normal utiliserait par exemple une succession de canaux 1, 6 et 11. Deux AP utilisant le même canal pourraient interférer et perturber le réseau.
• Plus haute capacité: en effet on peut créer un réseau entier sur le canal 1, un réseau sur le canal 6 et un sur le canal 11. Un réseau normal nécessite un planning très compliqué.
• Extensions réseau plus facile.
• Pas besoin de planning RF puisqu'on n'utilise qu'un seul canal.
• Le roaming entre les points d'accès est transparent.

b) L'équipement offre des performances b et g identiques. La présence d'un client 802.11b n'impacte pas les performances des clients 802.11g. (Typiquement, un téléphone sur Wi-Fi est 802.11b)

c) L'équipement offre la QoS (Quality of Service) en up et downstream nécessaire pour un transport optimal de la voix par exemple.

d) L'équipement offre un débit plus ou moins identique pour chaque utilisateur et tout le monde est sur un pied d'égalité.

e) De manière non spécifique à l'équipement fourni, un système de batteries est prévu afin d'alimenter les AP via les poteaux d'éclairage. L'énergie solaire n'est pas envisagée dans ce projet mais pourrait être appliquée.

f) Afin d'éviter les dispersions de signal aux endroits où la couverture n'est pas nécessaire, des antennes sectorielles (à angle limité) sont utilisées. Ailleurs, les antennes sont omnidirectionnelles.

Dimensionnement

Pour le dimensionnement du réseau, des bandes passantes nominales de 1Mbps par utilisateur sont prises en compte.

Un des buts du pilote est, bien entendu de valider ce dimensionnement, sachant que le design du réseau pourra être adapté durant la période d'opération.

La connexion

Le projet a pour philosophie d'octroyer gratuitement l'accès à l'Internet à toute personne présente sur le campus et munie d'un terminal compatible.

Concrètement, toute tentative de connexion au réseau va présenter à l'utilisateur une page d'accueil identifiant le projet (logos des partenaires) lui permettant de s'identifier. Il sera ensuite automatiquement dirigé vers le portail régional.

Cette identification est imposée par la loi aux fournisseurs d'accès à Internet. Toutefois, pour que cela ne présente pas un obstacle à l'utilisation du réseau, la procédure de connexion se fait «en ligne» et sans délai d'attente.

Le réseau permet depuis avril 2008 la possibilité d'envoyer des emails. Un relais mail SMTP a été déployé. Il est à noter que ces emails "sortants" sont filtrés par antispam et antivirus.

Si nécessaire, il sera bien entendu possible de tester d'autres modalités telles que, par exemple, l'octroi d'accès privilégiés payants ou réservés à certaines catégories d'utilisateurs identifiés par les universités.