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Réseau sans fil · leçon 12 sur 16

Bonus : la Gestion des collisions (ALOHA et CSMA/CA)

Pourquoi le Wi-Fi ne peut pas être aussi simple que l'Ethernet filaire — et comment il s'en sort.

Plan du cours

Les différents types de câblage :

  1. Coaxial
  2. RJ11 (La téléphonie)
  3. RJ45 (Le standard Ethernet)
  4. Catégories et Performances

Fibre Optique

  1. Le Câble DAC (Twinax)
  2. Monomode vs Multimode
  3. Fonctionnement Technique de la Fibre Optique
  4. Propagation : Multimode vs Monomode (Détails Techniques)
  5. Longueurs d'onde et Modules SFP (Mini-GBIC)

Réseau sans fil

  1. Fréquences, Bandes et le casse-tête des Canaux
  2. La jungle des normes (802.11)
  3. Bonus : la Gestion des collisions (ALOHA et CSMA/CA)
  4. Bonus : Technologies Avancées (MIMO & Beamforming)

L'InfiniBand, l''incontournable des clusters HPC

  1. Infiniband (Le réseau de calcul)

Pour conclure

  1. Etude de cas
  2. Bilan du cours
En Ethernet filaire, les collisions sont détectées (CSMA/CD). En Wi-Fi, c'est impossible une carte ne peut pas émettre et écouter en même temps sur la même antenne. D'où une approche radicalement différente.

01
ALOHA — l'ancêtre naïf

ALOHA (1970, Université d'Hawaï) est le premier protocole d'accès partagé à un canal radio. L'idée : émettre quand on veut, et retransmettre si collision.

ALOHA pur

Émettre quand on veut. Attendre acquittement. Si pas d'ACK → collision → attendre aléatoirement puis réémettre.

Efficacité maximale : 18%. Les 82% restants : collisions et attentes.

ALOHA slotté

On ne peut émettre qu'au début de créneaux temporels fixes (slots). Synchronisation sur une horloge commune.

Efficacité maximale : 37% — double, mais encore très limité.

02
CSMA/CA — la méthode Wi-Fi

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) — l'algorithme au cœur du Wi-Fi. Contrairement à l'Ethernet (CSMA/CD = détection), le Wi-Fi évite les collisions.

1
Écouter le canal (Carrier Sense) — si occupé, attendre
2
DIFS + Backoff aléatoire — attendre le DIFS (26 µs), puis un nombre aléatoire de slots supplémentaires (contention window)
3
Émettre la trame — si le canal est toujours libre après l'attente
4
Attendre l'ACK — si pas d'ACK après SIFS (16 µs), collision présumée → doubler la contention window et recommencer
Ingénierie — le problème du nœud caché : A peut entendre B, B peut entendre C, mais A ne peut pas entendre C. A et C peuvent donc émettre simultanément vers B sans le savoir → collision. Solution : RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send) — B répond à A avec un CTS que C entend, et C sait qu'il doit attendre.

03
Pourquoi le Wi-Fi est fondamentalement partagé

Contrairement à un switch Ethernet qui donne à chaque port un canal dédié, le Wi-Fi est toujours un medium partagé. Tous les clients d'un même AP sur le même canal se partagent la même bande passante.

Conséquence pratique
100 clients sur un AP = 100 appareils qui se partagent la bande passante ET le temps d'émission. Le CSMA/CA alloue le canal à un seul à la fois.
OFDMA (Wi-Fi 6)
Wi-Fi 6 introduit l'OFDMA qui subdivise un canal en sous-porteuses et peut servir plusieurs clients simultanément — révolution pour les environnements denses.
À retenir
  • ALOHA = émettre librement + retransmettre sur collision — efficacité 18% seulement
  • CSMA/CA = écouter, attendre (DIFS + backoff), émettre, attendre ACK — évite les collisions
  • Nœud caché = A et C s'ignorent mutuellement et créent des collisions → résolu par RTS/CTS
  • Wi-Fi = medium partagé — OFDMA (Wi-Fi 6) permet de servir plusieurs clients simultanément

Cours mis à jour en avril 2026.