Université Sidi Mohamed Ben Abdellah Faculté des Sciences et Techniques Fès Filière Ingénieur: Systèmes Electroniques et Télécommunications Réseaux Sans Fil Réalisé par : Encadré par: MCHICHOU Mohammed Mme. F. MRABTI ZAARI Zouhir ZAOUI IDRISSI Otmane KADDOURI Arafa

PLAN Bluetooth : WiMAX : HiperLAN3 : Introduction Architecture Communication Fonctionnement WiMAX : Définition HiperLAN3 :

INTRODUCTION Bluetooth est un système de transmission et de réception aussi bien de données que de voix , simultanément ou séparément. La technologie Bluetooth a pour objectif principal de substituer le câblage (souvent propriétaire) entre équipements électroniques, informatiques et téléphoniques par un lien radio universel (bande ISM à 2.4 GHz.) courte portée à faible consommation d’énergie. Les équipements en question peuvent être des terminaux téléphoniques, des PC (portables ou non) et leurs périphériques, des assistants électroniques, etc.

INTRODUCTION Bande de fréquences et canaux RF: Bluetooth opère dans la bande des fréquences ISM c’est à dire des 2.4 GHz. Dans la plupart des pays du monde, une bande de 83.5 MHz est disponible et 79 canaux RF séparés de 1 MHz sont définis. Aujourd’hui tout est mis en œuvre afin que tous les pays travaille dans la même plage de fréquence. Malheureusement l’harmonisation complète n’existe pas encore : Pays Bande de fréquences Canaux RF Europe* et USA 2400 - 2483.5 MHz f = 2402 + k MHZ k = 0,...,78 France 2446.5 - 2483.5 MHz f = 2454 + k MHZ k = 0,...,22 Espagne 2445 - 2475 MHz f = 2449 + k MHZ

INTRODUCTION La modulation: La transmission de données se fait avec un débit brut de 1 Mb/s. La modulation employée est de type GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) avec un produit BT (Bandwidth Time) de 0.5. Ce qui signifie qu’un élément binaire de valeur 1 se traduit par une déviation de fréquence positive tandis qu’un élément binaire de valeur 0 se traduit par une déviation négative. La déviation de fréquence maximale étant entre 140 kHz et 175 kHz.

ARCHITECTURE Schéma de connexion: Piconet Peut prendre en charge jusqu'à 8 terminaux actifs:1 maître et 7 terminaux esclaves ou 200 inactifs. Le terminal maître gère les communications avec les différents esclaves. Scatternet Interconnexion de piconets Le maître d'un piconet peut devenir l'esclave du maître d'un autre piconet. Un esclave peut être l'esclave de plusieurs maîtres. Un esclave peut se détacher provisoirement d'un maître pour se raccrocher à un autre piconet, puis revenir vers le 1er maître, une fois sa communication terminée avec le 2ème.

ARCHITECTURE L’architecture se décompose de la façon suivante :

ARCHITECTURE On peut distinguer trois grandes parties : Le Bluetooth core : composé de la radio du Baseband du link Manager et du L2CAP. Radio : elle est en charge de l’émission et de la réception du flux de bits modulés. Baseband : il est en charge de la synchronisation entre unité, le l’établissement de liaison, du multiplexage, des paquets, du contrôle de flux, de la détection et de la correction d’erreur. Link Manager : il est en charge de la gestion des états , du contrôle des paquets et du flux sur le lien. Logical Link Control and Management : il est en charge du multiplexage des protocoles utilisateurs.

ARCHITECTURE Les protocoles : RFCOMM : émulation d’un câble série entre deux périphériques Bluetooth. Ainsi, des applications fonctionnant directement sur un port série (Hyperterm par exemple dans le monde Microsoft), sont capables de communiquer entre elles via un lien Bluetooth ce qui permet entre autre d’effectuer un transfert de fichier. SDP Service discovery Protocol : il a pour rôle la recherche de services. La notion de service est très large : RFCOMM constitue un service, toute application utilisant ou s’appuyant sur RFCOMM est un service, SDP lui-même est un service. Retenons pour l’instant que plusieurs organismes sont en train de définir des normes permettant la découverte et la recherche de services (JINI, Salutation, UPNP). Il est probable que dans un futur assez proche, SDP sera utilisé par ces normes pour effectuer la découverte de services rendus par des périphériques Bluetooth.

ARCHITECTURE Les profils : un profil définit un ensemble de composantes protocolaires nécessaires à la mise en œuvre d’applications Bluetooth. A l’heure actuelle, plusieurs profils ont été spécifiés par le Bluetooth SIG. Clairement, un profil définissant l’accès réseaux à distance via un GSM s’appuie sur le profil définissant l’émulation de câble série (entre le PC et le GSM). Le profil est donc l’implémentation Bluetooth d’un service. Il est donc utilisé pour caractériser ce service au niveau de SDP.

COMMUNICATION Deux types de liens peuvent être établis entre un Maître et un (ou plusieurs) Esclave : des liens synchrones, connection-oriented (SCO), et des liens asynchrones, connectionless (ACL). Les liens SCO sont utilisés pour : les communications en mode circuit les services synchrones et symétriques les réservations de slots à intervalles réguliers   Les liens ACL sont utilisés pour : les communications en mode paquets les services asynchrones symétriques et asymétriques la recherche d’unités

COMMUNICATION Les liens SCO Un lien SCO est un lien full-duplex entre l’unité Maître et une unité Esclave identifiée. C’est un lien synchrone avec des trames TDD à intervalles réguliers. Les intervalles entre deux trames consécutives sont de deux, quatre ou six slots ce qui correspond respectivement à un lien SCO full-rate, un lien SCO half-rate et un lien SCO third-rate. Un lien SCO fournit une connexion en mode circuit entre un Maître et un Esclave et de ce fait il est adapté aux communications temps réel ; c’est le cas de la voix.

COMMUNICATION Les liens ACL Un lien ACL est un lien sans connexion entre le Maître et n’importe quelle unité Esclave faisant partie du piconet. Un paquet ACL peut être transmis dans n’importe quelle trame exceptée celles réservées aux liens SCO. Suivant le nombre de trames SCO, les paquets ACL peuvent être full-rate, half-rate, third rate ou encore no capacity. La sous adresse de la partie Header d’un paquet (voir plus loin) définit l’unité Esclave destinataire de ce paquet. Si la sous adresse n’est constituée que de 0, alors toutes les unités Esclaves sont destinataires ; c’est un paquet de type broadcast.

FONCTIONNEMENT Park: Hold : L’état suspendu Le terminal ne peut ni recevoir ni émettre Il peut seulement se réveiller de temps en temps pour consulter les messages émis par le maitre. Hold : L’état suspendu Le terminal ne peut que recevoir des communications SCO. Le terminal se met en veille entre les instants synchrones de réception des paquets. Sniff : L’état de repos actif Permet au terminal de décider des slots pendant lesquels il travaille et de ceux pendant lesquels il se met a l’état de repos.

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT Dans un état de marche normal : Le terminal maitre doit être dans l’état Inquiry et l’esclave dans l’état Inquiry Scan. Le maitre émet une signalisation pour initialiser la communication. Dans ce cas, si l’esclave recoit les messages : Il passe dans un état Inquiry Response, qui lui permet d’envoyer un message au maitre lui precisant son adresse et l’etat de son horloge. Il passe ensuite dans un nouvel état, Page Scan, dans lequel il attend de recevoir un paquet contenant son adresse sur l’une des fréquences disponibles.

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT A réception du message, le maitre passe a l’état page, dans lequel il met a jour ses tables de connexion puis envoie un message vers l’esclave. Lorsque l’esclave détecte ce message, il se place dans l’état slave reponse puis répond au maitre en indiquant son code d’accès. Le maitre se met alors dans l’état master reponse et envoie un paquet Frequency Hopping Synchronization, qui permet a l’esclave de se synchroniser sur l’horloge du maitre, puis passe a l’état connected . De meme, lorsque l’esclave reçoit ce message, il passe a l’état connected . Le maitre n’a plus qu’a effectuer une interrogation, ou polling, vers l’esclave pour vérifier qu’il y a bien eu connexion.

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT

FONCTIONNEMENT Tous les terminanux d’un piconets “sautent” en même temps Pour former un piconet : le maître fournit à ses esclaves son horloge et son identifiant de terminal (device ID) Introduction Paterne de saut décidée par le device ID (48-bit) La phase de la paterne de saut est déterminée par l’horloge Les terminaux qui n’ont pas rejoint le piconet sont en standby Adressage du Piconet Active Member Address (AMA, 3-bits) Parked Member Address (PMA, 8-bits)

LA TRAME

LA TRAME Les 72 bits premiers bits du paquet permettent de transporter le code d’accès tout en effectuant une synchronisation entre les composants Bluetooth. Cette zone se compose de 4 bits de préambule 0101 ou 1010, permettant de détecter le début de la trame, puis de 64 ou 68 bits pour le code et enfin de 4 bits de terminaison.

LA TRAME

LA TRAME Les 54 bits suivants consistent en 3 fois une même séquence de 6 champs de longueur 3, 4, 1, 1, 1 et 8 bits. Ces champs servent à indiquer l’adresse d’un membre actif du piconet, ainsi qu’un numéro de code, un contrôle de flux piconet, une demande d’acquittement et un contrôle d’erreur des transmissions. Le champ de 18 bits est répété 3 fois de suite pour être sûr de sa réception correcte au récepteur.

LA TRAME La zone de données qui s’étend ensuite de 0 à 2745 bits contient une zone de détection d’erreur sur 1 ou 2 octets.

LA TRAME Trois grands types de paquets sont définis dans Bluetooth : paquets de contrôle (gérer la connexion des terminaux). paquets SCO (communications synchrones). - paquets DV (Data Voice) qui portent à la fois données et de la parole - paquets HVy (High quality Voice) sans correction, la valeur y indique le type de contrôle d’erreur dans le paquet paquets ACL (transfert de données asynchrones). - paquets DMx (Data Medium) avec un encodage permettant la correction des erreurs. La valeur x, qui vaut 1, 3 ou 5, indique la longueur du paquet en nombre de slots. - paquets DHx (Data High) sans correction permettant ainsi un débit effectif plus élevé

CONCLUSION Bluetooth est une technologie de communication sans fil entre appareils. Peu coûteuse et de faible consommation, elle fonctionne par liaison radio de courte portée. Elle se présente en tan que remplacement de l’infrarouge. Mais, Bluetooth reste un protocole qui n’est pas encore sécurisé. De plus, il présente des risques de parasitage avec la norme 802.11 qui utilise également la fréquence 2,4Ghz.

INTRODUCTION WiMAX abréviation pour Worldwide Interoperability for Microwave Access. Créé par les sociétés Intel et Alvarion en 2002. WiMAX est le label commercial délivré par le WiMAX Forum.

DEFINITION WiMAX (acronyme pour Worldwide Interoperability for Microwave Access) désigne un standard de communication sans fil. Comprend une famille de normes IEEE 802.16 qui définissent les transmissions de données à haut débit, par voie hertzienne. Technologie hertzienne de transmission de données permettant de : surfer sur Internet en haut débit, de téléphoner (VoIP), ou encore d'interconnecter des réseaux d'entreprises

DEFINITION WiMAX utilise plusieurs technologies de diffusion hertziennes destinées principalement à une architecture dite « point-multipoint » : un ou plusieurs émetteurs/récepteurs centralisés couvrent une zone où se situent de multiples terminaux. Contrairement à l'ADSL ou une autre technologie filaire, le WiMAX utilise les ondes radio, tout comme vous utilisez déjà la radio avec votre téléphone portable. Cela permet donc d’intervenir dans les zones où l’ADSL ne couvre pas en haut débit.

DEFINITION HiperACCESS ou High performance radio Access est un standard européen de télécommunications créé par l’ETSI (European Telecommunications Standards Institute) et développé par le groupe technique BRAN (Broadband Radio Access Networks). Ce standard donne des spécifications pour le développement et la mise en œuvre de systèmes de communication à liaison sans fil dans la bande de fréquence comprise entre 11 et 66 GHz. Ce standard est une alternative au groupe de normes IEEE 802.16 plus connu sous la dénomination WiMAX.

DEFINITION HiperLAN 3 ou HiperAccess 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