Généralités sur les réseaux sans fil

Présentation au sujet: "Généralités sur les réseaux sans fil"— Transcription de la présentation:

1 Généralités sur les réseaux sans fil
Questions sur les cours précédents ? Boukli HACENE Sofiane

2 Les réseaux sans fil Réseau sans fil en anglais (Wireless Network)

3 Catégories des réseaux sans fil
locaux Sans fil Réseaux étendus Sans fil Réseaux Métropolitain Sans fil Selon l’architecture Selon la portée Réseaux Personnels Sans fil WMAN WWAN WPAN WLAN 1 m 10 m 100 m 1 Km 10 Km 100 Km

4 Selon l’architecture Sans infrastructure Avec infrastructure Réseaux Cellulaires ( GSM, GPRS, … Etc. Réseau Ad Hoc

5 Cette architecture est la plus utilisée, elle est particulièrement adapter pour assurer la connectivité dans les lieux clos tel que les halls d’aéroport et les hôpitaux. Avec infrastructure

6 Avec infrastructure PDA Portable

7 Cellule de communication BSS
Avec infrastructure BSS Point d’accès AP DS Cellule de communication BSS Réseau Statique ESS Station Mobile Cellule BSS Cellule BSS Point d’accès AP

8 Sans infrastructure ( Ad Hoc ) :
Selon l’architecture Sans infrastructure ( Ad Hoc ) : Sans infrastructure Avec infrastructure Réseaux Cellulaires ( GSM, GPRS, UMTS……. Réseau Ad Hoc

9 Porté de communication
Les réseaux Ad Hoc 6 Station 7 1 5 3 Lien de communication 2 4 Porté de communication

10 Caractéristiques des réseaux Ad Hoc
Absence d'infrastructure. La mobilité. Bande passante limitée. Contraintes d'énergie. Sécurité limitée . 6 1 5 3 2 4 Réseaux vulnérable comme dans tout les réseaux radio Les mobiles sont responsables de la gestion et maintenance du réseau. Sources d’énergies autonomes. Medium de communication partagé. Bande passante réservée à un hôte est limitée. Déplacement libre et aléatoire.

11 Présentation De

12 802.11- in the TCP/IP stack fixed terminal mobile terminal server
infrastructure network access point application application TCP TCP IP IP LLC LLC LLC MAC MAC 802.3 MAC 802.3 MAC PHY PHY 802.3 PHY 802.3 PHY

13 Les normes IEEE 802.11a ajoute des modes plus rapides (jusqu’à 54 Mbit/s) en travaillant dans la bande des 5GHz 802.11b Le Wifi a un débit théorique de (11 Mbps, 6 Mbps réels) avec une portée d'environ 300 mètres 2.4 GHz 802.11g ajoute des modes encore plus rapides (jusqu’à 54 Mbit/s) en travaillant dans la bande des 2.4 GHz compatible avec a et b. standardisé en 1999.modifié en 2003 802.11n ajoute des modes encore plus rapides (théoriquement un débit jusqu’à 270 Mbits/s,300 Mbits/s) en travaillant dans la bande des 2.4 GHz compatible avec a , b et g. standardisé en 2009. IEEE: 802.11e cherche à améliorer de façon à pouvoir donner des garanties de qualité de service. Cette extension de la norme n’est pas encore finalisée 802.11i cherche à améliorer les mécanismes de sécurité et d’authentification ; ce travail n’est pas encore finalisé non plus 13

14 Les bandes ISM ISM : Industrial, Scientific, and Medical
Bandes de fréquences libres 890 à 915 MHz pour les GSM 2.400 à GHz et à GHz pour les radioamateurs

15 Les couche du modèle OSI
La couche physique définit plusieurs variantes : un système d’étalement de spectre à séquence directe (DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum) un système d’étalement de spectre à saut de fréquence (FHSS : Frequency Hoping Spread Spectrum) un système infrarouge (IR) Les fonctions de la Couche MAC sont nombreuses : contrôle d’accès au support gestion des retransmissions contrôle d’erreur fragmentation et réassemblage qualité de service

16 Les techniques de multiplexage fréquenciel
FHSS découper la large bande de fréquence en un minimum de 75 canaux (hops ou sauts d'une largeur de 1MHz) La transmission se fait successivement sur un canal puis sur un autre pendant une courte période de temps (d'environ 400 ms), conçu dans un but militaire afin d'empêcher l'écoute des transmissions radio. Utilisation après standardisation pour éviter les interférences

17 Les techniques de multiplexage fréquenciel
DSSS

18 Les techniques de modulation
La radio classique utilise : Modulation de frequence FM : Frequency Modulation Modulation d’ amplitude AM : Amplitude Modulation Pour la norme : modulation de phase PSK :Phase Shift Keying. chaque bit produit une rotation de phase. BPSK Binary Phase Shift Keying : Une rotation de 180° permet de transmettre des débits peu élevés. QPSK Quadrature Phase Shift Keying : une série de quatre rotations de 90° permet des débits deux fois plus élevés.

19 Couche MAC Deux méthodes d’accès : DCF (Distributed Coordination Function): qui permet un accès équitable au canal radio sans aucune centralisation de la gestion d’accès . PCF (Point Coordination Function) : C’est un mode dans lequel les stations de base ont la charge de la gestion de l’accès au canal dans leur zone de couverture .

20 Les IFS (Inter Frame Space)
C'est un mécanisme d'espacement entre deux trames ( périodes d'inactivité sur le support ): SIFS (Short Inter-Frame Spacing) : sont les plus petits des IFS . PIFS (PCF Inter-Frame Spacing) : utilisés en mode PCF. PIFS =SIFS+1 timeslots (SIFS <PIFS <DIFS) DIFS (DCF Inter-Frame Spacing) : utilisés en mode DCF DIFS =SIFS+2 timeslots EIFS (Extended Inter-Frame Spacing) : est le plus long des IFS (Lorsque une station reçoit une trame erronée)

21 Accès au mode PCF intervalle d’accès en DCF intervalle d’accès en PCF
PIFS SIFS SIFS SIFS SIFS SIFS PIFS SIFS SIFS point d’accès balise Poll 1+ DS1 Poll 2 + Ack + DS2 Poll 3 + Ack Poll 4 fin station 1 Ack + DAP station 2 Ack + DAP station 3 pas de réponse à l’interrogation station 4 DAP

22 DCF Basé sur un protocole d’accès à détection de porteuse et évitement de collision (CSMA/ CA : Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance).

23 CSMA/CA Persistence strategy
DIFS Persistence strategy Back-off count (BO): nombre pseudo aléatoire 0<= BO <= CW contention window (CW) scenario Back-off DIFS SIFS ACK DIFS

24 CSMA/CA avec RTS/CTS Ajout de trame de contrôle de petite taille. (RTS/CTS) L’algorithme du back-off : Back-off count (BO): nombre pseudo aléatoire 0≤ BO ≤ CW contention window (CW) CW min ≤ CW ≤ CW max CW Initialisé a CW min après chaque collision: CW = min (2* CW +1, CW max)

25 DCF backoff S1 D Backoff restant backoff defering S2 S3 D S1 S2 S3
DIFS SIFS SIFS SIFS DIFS Donnée S1 RTS temps D CTS ACK temps Backoff restant backoff defering S2 temps Canal occupé S3 temps RTS D S1 S2 S3 Donnée ACK CTS CTS CTS

26 Quelques problèmes Du - les nœuds cachés Collision C A B

27 Quelques problèmes Du - Les noeuds exposés  A B C D

28 IEEE 802.11e: Pour assurer la Qualité de service EDCF - Enhanced DCF
HCF - Hybrid Coordination Function QBSS HC – Hybrid Controller TC – Traffic Categories TXOP – Transmission Opportunity – granted by EDCF-TXOP or HC- poll TXOP AIFS – Arbitration Interframe Space

29 IEEE e

30 IEEE e