Pour permettre toute communication entre des sites distants
(plusieurs Kilomètres), une solution consisterait à une
interconnexion par fibre optique, par ondes radio
WIMAX, par VSAT et bien d'autres supports de
transmission. Mais alors toutes ses techniques suscitées sont d'autant
plus onéreuses que les dirigeants des services administratifs n'auraient
pas assez de fonds à dépenser pour s'en acquérir. Dans
l'optique pour nous de proposer un service, fiable, administrable par nous et
à moindre coût de mise en place et de supervision contribuant
ainsi à diminuer le désenclavement numérique de nos
villages.
Au regard de toutes ces réalisations très
audacieuses nous avons eu l'idée d'utiliser le WIFI
(802.11b/g/n) avec des antennes artisanales (parabole avec
antenne Nestlé comme guide d'onde) et à moindre coût de
fabrication à partir des matériaux recyclables pour offrir ces
prouesses à nos villages du Cameroun.
L'objectif de ce travail est de mettre en place une solution
de téléphonie et de visioconférence dans une architecture
multi site et d'également réfléchir sur des techniques de
sécurité, de supervision et éventuellement de routage
d'appels.
> L'utilisation des outils libres et à moindre
coût (Asterisk, bigbluebutton, pfsense, mikrotik, et autres)
> L'utilisation et la vulgarisation des techniques sans fil
comme le wifi et ses normes et la fabrication des antennes artisanales pour le
rayonnement.
Tableau 2: Aspect matériel
2.1.4 Plan de numérotation
prévisionnelle
Notre plan de numérotation sera décrit comme suit
: ABCDEF A et B : pour indicatif de région (0-9)
C : pour indicatif du service administratif dans la
région (0-9)
D, E et F : pour le plan de numérotation interne au
service administratif C'est ainsi qu'on pourra avoir des numéros du
genre 10100
2.2 Généralités sur le
wifi
2.2.1 Essentiel de la norme 802.11
Le Wifi (contraction de Wireless
Fidelity) est le nom marketing donné à la norme
IEEE 802.11 (ISO/CEI 8802.11). Ce nom correspond à la
certification donnée par la « Wi-Fi Alliance » (anciennement
WECA : Wireless Ethernet Compatibility Alliance), organisme
ayant pour mission de définir les spécifications
d'interopérabilité pour les matériels utilisant cette
norme.
Aujourd'hui, le nom Wi-Fi désigne dans le langage
courant, autant la norme que la certification et les produits.
Apple fut le premier constructeur à proposer des
appareils utilisant cette norme, sous de nom d'AirPort en
1999. La firme à la pomme sera ensuite rejointe par le monde des PC
seulement en 2003 avec la technologie Intel Centrino qui
permettent l'intégration de cette norme. Les autres PC devaient eux se
munir de cartes externes sur différents formats de connectiques
(PCMCIA, USB, PCI, etc.) pour profiter du Wi-Fi.
Cette norme IEEE 802.11 est donc un standard
international décrivant les caractéristiques d'un réseau
local sans fils autrement appelé WLAN :
> Fréquence 2412-2462 Mhz
> Longueur d'onde 12 Cm
> Puissance maxi 100 mW (20 dBm)
> Portée 30 m intérieur a
3000 m et plus en extérieur suivant les manipulations
> Bande radio libre
L'organisme chargé de maintenir
l'interopérabilité des matériels utilisant cette norme est
la « Wi-Fi Alliance ». Et tout matériel
répondant aux spécifications de cette norme, peut apposer le logo
suivant sur ses produits :
Figure 4 : logo du WI-FI
Il existe aujourd'hui 13 révisions de la norme Wi-Fi pour
les professionnels et les particuliers.
2.2.2 Quelques techniques de sécurité dans
le WIFI
Il est question ici de donner les règles de l'art de la
sécurité lors de la mise en place d'un réseau
WIFI
> Éviter les valeurs par
défaut
Lors de la première installation d'un point
d'accès, celui-ci est configuré avec des valeurs par
défaut, y compris en ce qui concerne le mot de passe de
l'administrateur. Les paramètres par défaut sont tels que la
sécurité est minimale. Il est donc impératif de se
connecter à l'interface d'administration afin de configurer un nouveau
mot de passe. D'autre part, afin de se connecter à un point
d'accès il est indispensable de connaître l'identifiant du
réseau (SSID). Ainsi il est vivement conseillé
de modifier le nom du réseau par défaut et de désactiver
la diffusion (SSID broadcast : diffusion du nom SSID) de ce dernier sur le
réseau. L'idéal est même de modifier
régulièrement le nom SSID !
> Activer le cryptage WEP ou WPA
Le principe du fonctionnement du WEP est basé sur des
clés de cryptage partagées interdisant l'accès à
toutes les personnes ne connaissant pas ce mot de passe. Il est fortement
recommandé de préférer une clé WEP sur 128 bits
à celle, utilisée souvent par défaut, de 64 bits. Pour
pallier les insuffisances du WEP, un remplaçant est mis sur pieds, le
WPA (Wifi Protected Access), son fonctionnement repose sur un système
d'échange de clés dynamiques, renouvelées tous les 10 ko
de données Ce procédé, appelé TKIP (Temporal Key
Integrity Protocol), protège mieux les clés du décryptage
améliore sensiblement la sécurité des réseaux sans
fil même si l'algorithme utilisé(RC4) reste inchangé.
> Le filtrage des adresses MAC
Chaque adaptateur réseau possède une adresse
physique qui lui est propre (appelée adresse MAC). Les points
d'accès permettent généralement dans leur interface de
configuration de gérer une liste de droits d'accès
(appelée ACL) basée sur les adresses MAC des équipements
autorisés à se connecter au réseau sans fil.
2.2.3 Les usages du WI-FI Le Wifi permet :
> D'étendre un réseau existant (pont
Wi-fi).
> Partager une ressource (Switch / Accès Internet,
Imprimante, serveur, disques dures). > Réaliser un portail
d'accès authentifié (Hot Spot)
> Utiliser des objets communiquant (lecteur de flux RSS,
localisation)
> Accéder à une ressource mobile
> Déployer un réseau urbain alternatif aux
opérateurs (les villes Internet) > Supporte les transmissions
de la voix et d'image
Figure 5: usages du WI-FI [REF]
Les canaux situés dans la bande de fréquence
2,412 à 2,477 GHz possèdent une propriété physique
contraignante : les spectres de fréquences séparés de 5MHz
avec pour largeur 25MHz, sont recouvrant. Ce qui illustre cette
propriété.
Figure 6 : canaux utilisés dans le WI-FI
[REF]
Le problème du recouvrement empêche l'utilisation
simultanée de tous les canaux. En pratique il est recommandé
d'utiliser :
> Dans le cas idéal : 3 canaux sans recouvrement de
fréquence : 1, 6 et 11 ou 1,7 et 13
> Si on veut un peu plus de souplesse, 4 canaux : 1, 5, 9 et
13 donc le recouvrement est minimal.
2.2.4 Avantages du WI-Fi en particulier et du sans fil
en générale
Comme tout réseau sans fil le WIFI offre
des avantages très importants comme :
> La mobilité
> Simplicité d'installation
> Facilite de desservir les zones inaccessibles par d'autres
solutions de desserte > Le coût est très réduit
relativement à ses concurrents
> L'interconnectivité avec les réseaux
filaires
> La fiabilité bien que les interférences
liées aux ondes radio puissent dégrader les performances d'un
réseau sans fil elles restent tout de même très
réduites
> La possibilité avec les versions récentes
comme le 802.11g, n, s et autres, d'offrir des débits
allant de 54 Mbits à prés de 600
Mbits
> La liberté de ses fréquences apporte un
avantage dans le déploiement car cela épargne des
procédures parfois très longues pour l'obtention d'une licence
d'exploitation d'une bande de fréquence par les autorités
2.2.5 Etude d'un site similaire a notre cahier de
charge
Le choix de notre site est celui de bandjoun. En effet ce site
regorge un ensemble d'éléments qui nous permettent de bien faire
des tests :
> La zone est rurale
> La zone a une géographie typiquement montagneuse et
pas très facile pour une étude > La zone est très
désenclavée numériquement
> De plus c'est la ville ou nous vivons mes collègues
de stage et moi donc faire des tests sera très facile pour nos
différents déplacements
2.2.5.1 Etude cartographique du site
Notre site peut être illustré par le schéma
suivant :
Figure 7: cartographie du Site
2.2.5.2 Calcul du bilan de liaison
La procédure à suivre pour réaliser un
bilan de liaison est la suivante :
> Calculer l'atténuation de parcours selon un
modèle de propagation qui cadre avec le milieu de propagation
(Lp)
> Intégrer les pertes dues aux câbles et aux
connecteurs ou pertes de feeders (Ae et Ar) >
Intégrer les gains des antennes en émission comme en
réception (Ge et Gr)
> Intégrer la puissance d'émission, le seuil de
sensibilité à la réception et la marge de protection pour
une qualité de service acceptable (Pe, Pr, Seuil et
Marge)
D'où l'équation des
télécommunications suivante :
Seuil + Marge <Pr =Pe -Lp +Ge +Gr
-Ae -Ar
Un ensemble de modèles de propagation radio nous
permettent d'avoir une approximation des pertes de propagation, mais il faudra
faire le choix du modèle le plus proche de la situation qui nous sera
présentée. On a :
> Les modèles empiriques comme ceux d'Okumura
HATA, de LEE, et de Cost 231 HATA
mais il se pose des problèmes d'adaptation de ces modèles avec
les conditions géographiques de la zone à couvrir (forte
végétation) et de la fréquence à utiliser : en
effet ces modèles sont beaucoup plus adaptée a une propagation du
type GSM 900 ou DCS 1800,
sur cela on ne pourrait utiliser aucun de ces modèles
pour prévoir ou faire une approximation des pertes de propagation
> Le modèle déterministe de
Weissberger [REF ] qui présente les pertes de
propagation Lp comme une décroissance exponentielle en
fonction de la profondeur de la végétation entre les deux
antennes et la fréquence utilisée. Il est valable pour la
fréquence f comprise entre 230 MHz et
95GHz. l'équation peut s'exprimer comme suit :
Lv = 1.33f°,284°,588 pour
d compris entre 14 m et 400 m
et
Lv
=10,45f°,28d pour d
compris entre 0 m et 14 m
Ainsi Lp = Lv + Lvide
ird
Avec Lvide= ( 4 )
2qui représentera une propagation en espace libre de
la zone comme si on ne
A
rencontrerait pas d'obstacle de végétation
De tout ceci nous étudierons notre cas avec le
deuxième modèle car il nous semble plu réaliste
Pour un AP TP-LINK W5110G émettant
à une puissance de 100mW (20dbm), avec un seuil de réception de
-90dBm la valeur du gain d'antenne à concevoir vient
tout simplement après application numérique, soit :
Ge = Gr = 25.66 dB
