Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk Les technologies sans fils.

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1 Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk Les technologies sans fils

2 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Les différents réseaux sans fil Réseaux personnels ( WPAN) Réseaux locaux (WLAN) Réseaux métropolitains (WMAN) Réseaux cellulaires (WWAN)

3 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Personnal area network (WPAN ) Réseau sans fil « personnel » Explosion du marché : PDA (Personal Digital Assistant) Téléphonie mobile ( oreillette…) Périphérique autour du PC ( Souris, clavier …) Liaisons point à point Courte portée (10m) Interconnections déquipements

4 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Personnal area network (WPAN ) HomeRF Bluetooth

5 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk HomeRF (WPAN) Origines : technologie de Proxim qui compte en soutient Motorola, Compaq, et Intel. Positionnement : le marché des particuliers Fréquence : 2.4 GHz Débit : HomeRF1 1,6 Mbit/s ou HomeRF2 10 Mbit/s Portée : environ 100m Technologie : FHSS

6 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Bluetooth (WPAN) Origine : 1994 Ericson Le nom Bluetooth : Un clin dœil à lhistoire scandinave Harald Blaatand (910-986) surnommée Bluetooth ( Harald la dent bleue) Unification du Danemark et de la Norvège Ericson rejoint par Nokia, IBM, Toshiba et Intel Premier standard Bluetooth 1.0A en 1999 Aujourdhui, plus de 2400 constructeurs ont rejoint le groupe Bluetooth www.bluetooth.org

7 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Bluetooth (WPAN) Positionnement : technologie sans licence de courte portée PAN Fréquence : 2,45 GHz Technologie : FHSS « Frequency Hoping » Petits composants utilisant une faible puissance Connections de Périphériques, PDA, mobiles … Une technologie déjà bien implantée Puces bon marché

8 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Bluetooth (WPAN) Bluetooth 1.1 : 1998 Débit théorique : 1 Mbit/s Portée : 10m Bluetooth 2 Lancement fin 2004 Evolution de Bluetooth 1 ( plus de débit, basse consommation) Débit théorique 3 fois supérieur Réduction de 50% de la consommation Streaming Audio et video Certification attribuée aux constructeurs suivant les spécifications bluetooth

9 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.15 … (WPAN) www.ieee802.org/15/ IEEE 802.15.1 Adapté de Bluetooth 1.1 Totalement compatible Bluetooth 1.1 2002 IEEE 802.15.2 Groupe de travail sur la coexistence des réseaux 802.15 et 802.11

10 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.15 … (WPAN) IEEE 802.15.3 UWB ( Ultra Wide Band) Technologie radio à part : Nutilise pas de fréquence porteuse Pulsations électromagnétiques très courtes et de faible puissance Simultanément sur toutes les fréquences Sur une très large bande de fréquences Traverse mieux les obstacles que les technos à fréquence porteuse Bande : 3 à 11 Ghz : ( 2002) FFC autorise les communications sur 500MHz de spectre entre 3,1 et 10,6 Ghz Débit jusquà 400 Mbit/s, portée faible 10m 802.15.3a UWB adapté au multi media Consortium Wimedia

11 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Personnal area network (WPAN) USB 2 : Monde PC, câble, 5 mètres, 480 Mb/s USB sans fils : WUSB : Wireless U S B …. Repose sur UWB (802.15.3a) : 3,1 à 10,6 Ghz (Europe ?) Potée maxi 10 mètres, 480 Mb/s à 3m, 110 Mb/s à 10m Imprimante, scanner, graveur, webcam,… maxi 127 équipements Contrôleur WUSB sur PC ( PCI ou USB2) Produits fin 2005 début 2006, Pb de consommation électrique Concurrence, remplacement du Bluetooth ?.... Multimedia ?

12 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Personnal area network (WPAN) Firewire Monde MAC, câble, 800 Mb/s, 4.5 mètres Wireless Firewire Caractéristiques idem WUSB Repose sur UWB (802.15.3a) : 3,1 à 10,6 Ghz (Europe ?) Potée maxi 10 mètres, Concurrence, remplacement du Bluetooth ?.... Multimedia ? Communication WUSB et Wireless Firewire : Impossible

13 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.15 … (WPAN) IEEE 802.15.4 ZigBee www.zigbee.org Conçue pour les secteurs domotique, industrie HAN ( Home Area Network) Très faible consommation électrique en contrepartie à des débits peu élévés débit de 20 à 250 Kbit/s, portée jusquà 100m Fonctionne à 2,4 Ghz, 16 canaux Cout faible des puces Communication de machine à machine Sondes, étiquettes, télécommandes, jouets …

14 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk IrDA (WPAN) IrDA ( Infrared Data Association) Créée en 1993 Standard de transmission de données par infrarouge Connexion point à point Uni-directionnelle Rayon daction: 2 mètres Liaison visuelle obligatoire Échange de données avec périphérique ( Pc – PDA, PC – Caméra) Actuellement le plus gros concurrent de bluetooth

15 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk DECT ( WLAN ?) DECT Lancement en 92 : par lETSI (European Telecomunication Standard Institute) Travaux commencés dans les années 80. But - Développer un standard de téléphonie numérique domestique Avantages - Gestion possible de donnée - Conçu pour une interconnexion avec dautres types de réseaux - Coût très peu élevé (aujourdhui Téléphones sous norme DECTà bas prix )

16 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk DECT ( WLAN ?) DECT Technologie - Bande de fréquence 1,8 Ghz - Utilisation de slots de type TDMA - Débit : 552Kbit/s - Distance 300m pour 100 mW Bilan et avenir - A fait ces preuves, technologie utilisé dans HomeRF… - Grand succès en Allemagne - Futur passerelle entre GSM & UMTS - Gestion des PABX en WPABX

17 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Les différents réseaux sans fil Réseaux personnels ( WPAN) Réseaux locaux (WLAN) Réseaux métropolitains (WMAN) Réseaux cellulaires (WWAN)

18 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Réseau local sans fils Remplacement ou complément dEthernet filaire Portée : de 10 à 100 mètres Sur le marché domestique, très populaire pour diffuser un accès Internet (DSL, Câble) dans la maison Le terme WiFi cest banalisé Wireless Local Area Network (WLAN)

19 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Local Area Network (WLAN) Famille des standards IEEE 802.11 802.11 b 802.11 g 802.11 a … ETSI Hiperlan 1 et 2

20 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Local Area Network (WLAN) La norme dinteropérabilité Wifi : Wifi : Wireless Fidelity Norme dinteropérabilité Attribué par la WECA ( Wireless Ethernet Compatibility Alliance) Garantie la compatibilité entre produits de différents constructeurs À lorigine tampon dinteropérabilité WiFi pour 802.11b, WiFi5 pour 802.11a WiFi plus élégant commercialement que WiF5 …

21 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.11 b (WLAN) Standard publié en septembre 1999 par IEEE France, produits sur le marché fin 1999 Grand succès commercial Fréquence : 2450 MHz Débit théorique : 11 Mbit/s Portée : 100m outdoor et 30m indoor Modulation BPSK à 1 Mbit/s QPSK à 2 Mbit/s CCK à 5,5 et 11 Mbit/s

22 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.11 a (WLAN) Standard publié en septembre 1999 par IEEE France, produits sur le marché mi 2002 Fréquence : 5 GHz Débit théorique : 54 Mbit/s Portée : 100m outdoor Modulation OFDM Marque commerciale Wifi5 devenue Wifi

23 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk 802.11 g (WLAN) Fréquence : 2450 MHz Débit théorique : 54 Mbit/s Portée : 100m outdoor Compatiblité avec les produits 802.11 b Modulation : 1-2-5,5 et 11 Mbit/s identique à 802.11b De 12 à 54 Mbit/s OFDM

24 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Hiperlan 1 et 2 (WLAN) Norme Européenne ETSI Réponse européenne aux standards US 802.11 Fréquence : 5 GHz Hiperlan 1 Standard publié en juillet 1998 Débits théoriques 23,5 Mbit/s Portée 50m

25 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Hiperlan 1 et 2 (WLAN) Hiperlan 2 Standard publié en 2000 Débits théoriques 54 Mbit/s Portée 50m Peu de produits commerciaux

26 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Les différents réseaux sans fil Réseaux personnels ( WPAN) Réseaux locaux (WLAN) Réseaux métropolitains (WMAN) Réseaux cellulaires (WWAN)

27 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Les derniers kilomètres Directement en concurrence avec les technologies DSL De nombreuses technologies propriétaires Le WiMax Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)

28 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) De nombreuses technologie propriétaire pour la BLR PMP (point to multipoint),MMDS (Multi Channel Distribution System) : 1,9 Ghz, 3,5 Ghz, 10,5 Ghz, 26 Ghz LMDS (Local Multipoint Distribution service) 26 Ghz, 28 Ghz, 31 Ghz, 40 Ghz Projet Erasme sur Limoges (40 Ghz 34 Mbit/s descendant, 2 Mbit/s remontant, portée 3 Km)

29 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) WiMAX : World Interoperability for Microwave Access Développé par le WiMAX Forum www.wimaxforum.org www.wimaxforum.org Internet haut débit, réponse à la fracture numérique, complément du DSL Technologie point – multi points Soumise à licence, Fréquences de 2 à 11 Ghz

30 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) Standardisation WiMax Forum / Wifi Alliance Standard IEEE 802.16 / 802.11 Interopérabilité entre les constructeurs Performance globales Théorie : 50 Km et 70 Mbit/s Pratique : 20 Km et 10 Mbit/s

31 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) 802.16d Actualisation des STD de base 802.16, 802.16a, 802.16c Point vers multipoints « fixes » ( même cellule)

32 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) 802.16e: Accepte la mobilité à 120 km/h Mobilité « transfert inter cellulaire » Sur poste de travail directement : Intel : Intégration de Wimax dans une puce comme Wifi est intégré dans Centrino (Juillet 2007) Débit comparable au DSL avec la mobilité en plus ( décollage ???)

33 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)

34 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Les différents réseaux sans fil Réseaux personnels ( WPAN) Réseaux locaux (WLAN) Réseaux métropolitains (WMAN) Réseaux cellulaires (WWAN)

35 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Wireless Wide Area Network (WWAN) GSM (Global System for Mobile communication) GPRS (General Packet Radio Service) EDGE (European Differential Geometry Endeavour) UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access

36 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk GSM GSM : Europe, IS-95 (Interim Standard) : US, PDC (Personal Digital Cellular) : Japon 2004 : 1 milliard abonnés en Europe Communications vocales, messages courts (SMS) Fréquence :900 MHz,1800 Mhz,1900 Mhz Débit théorique : 9,6 Kbit/s ( 14,4 Kbit/s) Portée : 1 - 2 Km Deuxième génération

37 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk GSM Accès TDMA (time Domain Multiplex Access) Notion de Timeslot ( 1 timeslot : 9,6 Kbit/s) Modulation 2 états Mode circuit : Réservation de ressources sur le circuit Facturation au temps de réservation de la ressource, pas au volume

38 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk GRPS Adaptation du GSM pour le transfert des données Utilise linfrastructure GSM existant 2,5 Génération Fréquence et Modulation idem GSM Débit théorique : 144 Kbit/s, réel : 35 Kbit/s Portée : 1 - 2 km

39 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk GRPS Accès en mode paquets (circuit) Facturation au volume échangé Utilisation des ressources au volume Accès TDMA (time Domain Multiplex Access) Utilisation de 4 timeslots

40 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk EDGE Adaptation du GSM pour le transfert des données, multi media ( attente 3G + amortissement infrastructure) Utilise linfrastructure GSM existant 2,75 Génération Fréquence :Idem GSM Débit théorique:384 Kbit/s, Réel : 240 Kbit/s Portée : 1 - 2 Km

41 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk EDGE Nouvelle Modulation : phase 8 états Appliquée à GSM : 1 timeslot Appliquée à GRPS : 4 timeslot

42 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk UMTS (WWAN) Norme Européenne Transmission images et vidéo Fréquence : 1 900 - 2 000 MHz 3 génération Débit descendant théorique : 2 Mbit/s, réel : 384 Kbit/s Débit Montant : maxi 64 Kbit/s Multiplexage fréquentiel ( 1 fréquence par user) Ne peut pas utiliser linfrastructure GSM Particularité : réseau IP

43 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk UMTS (WWAN) UMTS (version5) : HSDPA ( High speed download Package Access) 3,5 génération Débit descendant théorique : 14 Mbit/s, réel 2 Mbit/s Principe améliorer lefficacité dutilisation du spectre radio Allouer le canal radio de débit le plus élévé aux terminaux situés dans la zone de couverture la plus favorable

44 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk IEEE 802.20 Groupe de travail IEEE 802.20 créé 12/2002 MBWA : Mobile Broadband Wireless Access Fréquences au dessus de 3,5 Ghz Transport données Ip Débit par utilisateur Dowload 1 Mbit/s, Upload 256 Kbit/s Mobilité jusquà 250 Km/h (train) Cellule 15 Km Objectif dapprobation du Standard fin 2006

45 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Synthése

46 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Synthèse Tv : ~ 100 MHz à ~ 1 GHz Radio FM : ~ 80Mhz- ~100 Mhz 900MHz 1900MHz 2400 MHz 5 GHz 10 GHz DECT UMTS 802.11b Bluetooth HomeRF Technologies privés 802.11a Hiperlan 1 Hiperlan 2 GSM

47 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Synthèse NormeBande(GHz)Débit ThéoDébit RéelPortéeMarché Bluetoooth2.41 Mbit/s10mWPAN 802.11 b2.411 Mbit/s4 Mbit/s+ 100mWLAN 802.11 a554 Mbit/s22 Mbit/s100mWLAN 802.11 g2.454 Mbit/s22 Mbit/s100mWLAN 802.11 n2.4200 Mbit/s ??50 Mbit/s ???WLAN GSM0.9-1.8-1.99,6 Kbit/s 2 KmWWAN GRPS0.9-1.8-1.9171 Kbit/s 2 KmWWAN Edge0.9-1.8-1.9384 Kbit/s240 Kbit/s2 kmWWAN UMTS22 Mbit/s 384 Kbit/s300mWWAN HSPDA214 Mbit/s1,6 à 3,6 Mbit/s WiMax2 à 1170 Mbit/s20 Mbit/s

48 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Phones Connected to WLAN-equipped PC Cards in Laptops and CE Devices Notebooks & Laptops with WLAN PC Cards Desktops with WLAN PCI Cards Web Access via Kiosks with WLAN Infrastructur e Components Voice-over-IP Devices Wireless PDAs Serial Client Bridge with Printer Total Connectivity

49 Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk Les technologies sans fils

50 Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk Total Mobility Hot Spots City Office and Home Workspace Building Company Global Campus Nation