Généralités sur les réseaux sans fil

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

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

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

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

Avec infrastructure

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

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

Porté de communication Les réseaux Ad Hoc Réseau AD Hoc Ad hoc Network 6 Station 7 1 5 3 Lien de communication 2 4 Porté de communication

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. Medium de communication partagé. Bande passante réservée à un hôte soit limitée. Sources d’énergies autonomes. Déplacement libre et aléatoire.

Présentation De 802.11

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 802.11 MAC 802.11 MAC 802.3 MAC 802.3 MAC 802.11 PHY 802.11 PHY 802.3 PHY 802.3 PHY

Les normes IEEE 802.11 802.11a ajoute des modes encore 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 802.11e IEEE: cherche à améliorer 802.11 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

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

Couche MAC 802.11 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 .

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)

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

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

DCF backoff DIFS SIFS SIFS SIFS DIFS S1 D Backoff restant backoff 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

Quelques problèmes rencontrés en 802.11 - les nœuds cachés Collision - Les noeuds exposés  C B C A D A B

Haut débit (30 Mbit/s effectifs) sur la bande des 5 GHz Normes 802.11 Caractéristiques 802.11a Haut débit (30 Mbit/s effectifs) sur la bande des 5 GHz 802.11b Haut débit (6 Mbit/s effectifs) sur la bande des 2,4 GHz 802.11c Pontage 802.11 vers 802.1d 802.11d Internationalisation 802.11e Travaux sur la qualité de service (QoS) dans les normes existantes. Par exemple, la transmission synchrone (voix) 802.11f Travaux sur le protocole Inter Access Point Protocol, qui doit permettre aux bornes d’accès de dialoguer entre elles 802.11g Haut débit (54 Mbit/s théoriques) sur la bande des 2,4 GHz 802.11h Adoption des technologies DFS (Dynamic Frequency Solution) et TPC (Transmit Power Control), pour une conformité avec les normes européennes 802.11i Travaux sur la sécurité des transmissions sur les bandes de fréquence 2,4 GHz et 5 GHz. Amélioration de l’algorithme WEP 802.11j Convergence des standards américain 802.11 et européen Hiperlan, tous deux fonctionnant sur la bande de fréquence des 5 GHz