Réseau WMAN Encadré par: Pr Mrabti Elaboré par: Lemniai Abdelhak Chibar Zakaria Chabrouk Ayoub Belhaou Khalid Karaoui Mohamed Encadré par: Pr Mrabti

PLAN HiperLAN3 Introduction au réseau WMAN 2. WiMax Conclusion Caractéristiques Les couche 2. WiMax Historique Normes Types Architecture Méthode d’accès Topologie Desserte & collection Modulation Modèle en couche Application Conclusion

Introduction WMAN Les WMAN sont basés sur la norme IEEE 802.16. La boucle locale radio offre un débit utile de 1 à 10 Mbit/s pour une portée de 4 à 10 kilomètres, ce qui destine principalement cette technologie aux opérateurs de télécommunication.

HiperLAN3

HiperLAN3 (encore appelé HiperAccess) concerne les réseaux de diffusion, plus particulièrement la boucle locale radio. La topologie est donc multipoint avec une mobilité restreinte des terminaux (ils ne doivent pas sortir de leur cellule).

Caractéristiques – Boucle locale radio ou WLL (Wireless Local Loop) – Réseaux de diffusion : permet le point à multipoint, avec des terminaux ne sortant pas de leur cellule – Distance entre stations < 5 km – Interfaces ATM privilégiées: Permettre l'adoption des classes de service et des qualités de service associées – Débit supérieur à 20 Mbit/s par utilisateur

Les couche La couche dite de convergence a deux fonctions principales : Adaptation des services demandés par les couches hautes aux services proposés par la couche DLCL. Fragmentation, réassemblage des trames.

Les couche La couche DLCL, fait le lien entre les points d’accès et les terminaux mobiles. Elle inclut les fonctions d’accès au média, de transmission et de gestion de la connexion. La couche physique utilise la méthode de modulation OFDM. La couche physique utilise la méthode de multiplexage par modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

Méthodes d’accès La méthode d’accès proposée par la norme est une variante de CSMA/CD, appelée EY-NPMA (Elimination Yet-None Preemptive Priority Multiple Access). Cette méthode utilise les cinq canaux disponibles en leur affectant des ordres de priorité. Une fois le canal choisi, les collisions éventuelles sont évitées par une découpe en slots time attribués à chaque station.

Méthodes d’accès Accès en 3 phases : Détection des priorités Contention : permet à une seule station d'émettre Transmission : envoie les trames sur le support hertzien

WiMax Worldwide Interoperability for Microwave Access

Introduction De nos jours la demande de connexions à Internet haut débit se fait croissante. Conjointement, les accès de type ADSL se multiplient, mais ces technologies présentent certaines limites relatives aux débits et à la portée, et ne permettent pas la souplesse qu'offre une connexion sans fil. En effet, il existe aujourd'hui de nombreuses technologies sans fil standardisées, chacune présente un équilibre entre différents facteurs (portée, débit, capacité, services, niveau d'interférences…etc. Le WiMAX (pour Worldwide Interoperability for Microwave Access) est une solution hertzienne des réseaux WMAN (Wireless Metropolitan Area Network). Le WIMAX est une famille des normes, dont la norme 802.16 fait partie, définissant les connexions à haut-débit par voie hertzienne. C’est une nouvelle technologie sans fil métropolitaine .Elle offre, théoriquement, un débit maximal de 70Mbps et une portée maximale de 50 Km. Elle dispose d’un ensemble de techniques hertziennes permettant de connecter un utilisateur distant au réseau IP par l’intermédiaire d’un lien radio.

historique

Les différentes normes de WiMax Standard Description Publié Statut IEEE std 802.16-2001 définit des réseaux métropolitains sans fil utilisant des fréquences supérieures à 10 GHz (jusqu'à 66 GHz) 8 avril 2002 obsolètes IEEE std 802.16c-2002 définit les options possibles pour les réseaux utilisant les fréquences entre 10 et 66 Ghz. 15 janvier 2003 IEEE std 802.16a-2003 amendement au standard 802.16 pour les fréquences entre 2 et 11 GHz. 1er avril 2003 IEEE std 802.16-2004 (également désigné 802.16d) il s'agit de l'actualisation (la révision) des standards de base 802.16, 802.16a et 802.16c. 1er octobre 2004 obsolète/actifs

Les différentes normes de WiMax Standard Description Publié Statut IEEE 802.16e (également désigné IEEE std 802.16e-2005) apporte les possibilités d'utilisation en situation mobile du standard, jusqu'à 60  km/h. 7 décembre 2005 actifs IEEE 802.16f Spécifie la MIB (Management Information Base), pour les couches MAC (Media Access Control) et PHY (Physical) 22 janvier 2006

Type de WiMax Standard Bande de fréquence Débit Portée          WiMax fixe, également appelé IEEE 802.16-2004, est prévu pour un usage fixe avec une antenne montée sur un toit, à la manière d'une antenne TV. Le WiMax fixe opère dans les bandes de fréquence 2.5 GHz et 3.5 GHz, pour lesquelles une licence d'exploitation est nécessaire, ainsi que la bande libre des 5.8 GHz. WiMax mobile, également baptisé IEEE 802.16e, prévoit la possibilité de connecter des clients mobiles au réseau internet. Le WiMax mobile ouvre ainsi la voie à la téléphonie mobile sur IP ou plus largement à des services mobiles haut débit. Standard Bande de fréquence Débit Portée WiMax fixe (802.16-2004) 2-11 GHz (3,5 GHz en Europe) 75 Mbits/s 10 km WiMax mobile (802.16e) 2-6 GHz 30 Mbits/s 3,5 km

Architectures du réseau WiMAX L’architecture de la technologie WiMax se compose principalement de stations de base (BS, Base Station), et des stations mobiles (SS, Subscriber Station). La station de base joue le rôle d’une antenne centrale chargee de communiquer et de desservir les stations mobiles qui, à leur tour, servent les clients utilisant le WIFI ou l’ADSL.

Architectures du réseau WiMax Accès Service Network (ASN) C’est le réseau d’accès radio du WiMAX. il regroupe un ou plusieurs passerelles et des stations de base BS. L’ASN assure la couverture radio et la gestion des fonctionnalités d’accès MAC (comme le paging). la gestion des ressources radio (RRM). la mobilité entre les BS (pour la norme 802.16 e). Les passerelles ASN-GW assurent l’interconnexion avec le CSN.

Architectures du réseau WiMax Connectivity Service Network (CSN) C’est un ensemble de fonctionnalités assurant la connectivité IP aux stations d’abonnés WiMAX. Le CSN regroupe : les passerelles pour l’accès Interne. les routeurs. les serveurs. les « proxy » de sécurité. les bases de données. Il permet également le contrôle d’admission et gère la mobilité inter-ASNs (pour la norme 802.16e).

Méthode d’accès

Topologie de WiMax Mesh Network (Réseau maillé ): Chaque nœud d'un réseau Mesh n'a pas besoin d'être connecté au backbone haut-débit, il joue le rôle de relai, faisant suivre les données de l'utilisateur au voisin le plus proche. Un réseau maillé est : auto-configuré auto-structuré auto-réparant Il fournit un routage intelligent à travers le réseau pour trouver une connexion (sortie) vers Internet. Si un ou plusieurs nœuds tombent ,le réseau s'ajustera automatiquement afin de faire suivre le signal par un chemin diffèrent . .

La desserte avec WiMax Le but de la desserte est de relier le client final à un réseau métropolitain afin qu'il puisse accéder à Internet. Pour cela, le client doit posséder un récepteur WiMax et se trouver dans le champ d'action (jusqu'à 5 km en ville) d'un émetteur. La transmission entre le client et son hotspot WiMax est dite en "non ligne de vue" (NLOS), c'est-à-dire que le client ne se trouve pas en vue directe avec l'antenne.

La collection avec WiMax Dans un réseau, la collecte consiste à relier les points d'accès (hotspots Wi-Fi ou DSLAM) au backbone de l'opérateur (dorsale) assurant ainsi la connexion avec Internet. On appelle ce mécanisme le backhauling de hotspots. Contrairement à la desserte, la collecte se fait en "ligne de vue" (LOS), grâce à des émetteurs WiMax placés suffisamment haut (sur des antennes).

Modulation adaptative de WiMax Il s’agit d’ajuster la modulation du signal par rapport au SNR du signal radio. Quand le lien radio est de très bonne qualité, le plus haut plan de modulation est utilisé. Ce qui augmentera la capacité du système. Si non, on dégrade la qualité de la modulation pour garder la même qualité de connexion et la stabilité de lien.

Modèle en couche de WiMax La couche MAC(Media Access Control) prend en charge : le transport des cellules ATM. le transport des paquets IP . la gestion de la qualité de service (QoS).

Modèle en couche de WiMax Les sous-couche MAC : La sous-couche de convergence spécifique (SSCS): La SSCS fournit toute transformation de toutes les données externes du réseau, reçues par la CPS. Pour le raccordement de réseaux externes. La sous-couche commune (CPS): Elle fournit les règles et les mécanismes d’accès, l’allocation de la bande passante, l’établissement, la maintenance des connexions et les mécanismes de qualité de service La sous-couche sécurité (PS): Elle fournit la sécurité à travers le réseau sans fil à large bande en cryptant la connexion entre la station de base et l’abonné au service. De plus, la couche PS est utilisée pour l’authentification et l’échange de clefs de sécurité.

Modèle en couche de WiMax La couche physique : Pour la spécification 11-66 GHZ se base sur une propagation « en ligne de vue » (LOS) Pour la spécification 2-11 GHZ, elle est implémentée les stations communiquent « en non ligne de vue » (NLOS) Trois types d’interfaces de transmission ont été définies : SC (Single Carrier): OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) MIMO : Multiple Imput Multipe Output

Les applications du WiMaX Couvertures classiques de hotzones : zones d'activité économique, parcs touristiques... Déploiements temporaires : chantiers, festivals, infrastructure de secours sur une catastrophe naturelle . Offres triple play : données, voix, vidéo à la demande . Gestion des transports intelligents . Systèmes d'information géographique déportés . Notion d'hôpital étendu . Sécurité maritime et sécurité civile. I.5 Les applications du WIMAX

FIN