Wireless Local Area Network

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1 Wireless Local Area Network
Elaboré par: Lemniai Abdelhak Chibar Zakaria Belhaou Khalid Chabrouk Ayoub Karaoui Mohamed Encadré par: Pr Mrabti

2 HiperLAN 2

3 Introduction Un réseau local sans fil (Wireless Local Area Network) est un réseau informatique qui permet de connecter des terminaux entre eux par ondes radio. Il existe deux technologies concurrents dans les WLANs HiperLAN 2 : Hiper Performance Radio LAN 2, qui est une norme européenne élaborée par l'ETSI. Wi-Fi (802.11) : Wireless Fidelity, qui est une norme élaborée par IEEE. ETSI : European Telecommunications Standards Institute. WECA : Wireless Ethernet Compatibility Alliance. IEEE :  Institute of Electrical and Electronics Engineers.

4 Hiper-Network HiperLAN type 1: Prévu pour une utilisation domestique.
Les recherches en Hiperlan ont démarré dans les années 1990. ETSI propose 4 révisions de la norme Hiperlan. HiperLAN type 1: Prévu pour une utilisation domestique. HiperLAN type 2 : concurrent du WiFi. HiperAcess : concerne les réseaux de diffusion sans fils. HiperMAN : conçurent du Wi-MAX, concerne les reseaux point to point.

5 Caractéristiques HiperLAN 2
Infrastructure : Chaque terminal mobile se connecte à un point d’accès via une liaison sans fil. Les point d’accès sont reliés à un système de distribution (Routeur, Switch...etc.)

6 Caractéristiques HiperLAN 2
Débit de transmission : 54Mbps Pour arriver a ce résultat la technologie HiperLAN utilise une méthode de modulation OFDM (Orthogonal Frequency Digital Multiplexing). Porté : Rayon d’action de 100m. Fréquence opérationnelle : bande ISM 5GHz. (comme a)

7 Caractéristiques HiperLAN 2
Allocation automatique de fréquence Dans le cas de multiple point d’accès chaqu’une cherche à transmettre sur un canal distingué pour ne pas avoir des interférences (Co-canal).

8 Caractéristiques HiperLAN 2
Mobilité Le changement de cellule (roaming) se fait automatiquement pendant le déplacement.

9 Caractéristiques HiperLAN 2
QoS ( Quality of Service ) Définition : est la capacité à véhiculer dans de bonnes conditions un type de trafic donné, en termes de disponibilité, débit, délais de transmission, taux de perte de paquets. La contribution du QoS dans l’HiperLAN, est d’assigner à chaque connexion un niveau de priorité par rapport aux autres. Exemple : une transmission Vidéo est plus prioritaire qu’une liaison Web

10 Caractéristiques HiperLAN 2
Aspect Sécurité : Les points d'accès et les terminaux mobiles peuvent mutuellement s'authentifier pour vérifier les droits d'accès au réseau (du point de vue AP). Le trafic des utilisateurs peut être crypté afin d’éviter le problème d’écoute.

11 Data Link Control Layer
HiperLAN 2 Modèle OSI adapté au HiperLAN 2 : Higher OSI Layers 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. Physical Data Link Control Layer Convergence Layer

12 Data Link Control Layer
HiperLAN 2 Modele OSI adapté au HiperLAN 2 : Higher OSI Layers Physical Data Link Control Layer Convergence Layer 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.

13 Data Link Control Layer
HiperLAN 2 Modèle OSI adapté au HiperLAN 2 : La couche physique utilise la méthode de modulation OFDM. Higher OSI Layers Physical Data Link Control Layer Convergence Layer

14 Equipement HiperLAN 2 Un matériel HiperLAN 2 fabriqué par la société Japonaise Panasonic en 2002. Recepteur HiperLAN Point d’accès

15 Conclusion Avantages : Inconvénients: Sécurité supérieure au WiFi.
Gestion de la qualité de service. Inconvénients: Norme uniquement européenne. Législation non propice à cette bande de fréquence (émission non autorisée en extérieur). Disponibilité des équipement très limité. Bandes de fréquences non normalisées au niveau international.

16 WI-FI

17 Plan Généralités Architecture CSMA/CA RTS/CTS

18 Catégorie des réseaux sans fil

19 Réseaux Wi-Fi IEEE 802.11, 1990s Wi-Fi (Wireless – Fidelity)
Réseau local sans fil Largement utilisé hot-spots dans 140 pays ( Salles de réunion, campus universitaires, entreprises En 2009, tous les laptops et smartphones ont Wi-fi intégré Normes 802.11b (11 Mbit/s) 802.11a et g (54 Mbit/s) 802.11n (annoncé 600 Mbit/s)

20 Une vue pratique Carte WLAN (aujourd’hui intégrées dan les terminaux) Terminal Point d’accès

21 Modes de fonctionnement
Mode Infrastructure Les communications passent par un point d’accès Mode Ad-hoc Les stations mobiles se communiquent directement

22 Architecture d’un réseau Wi-Fi

23 Standards

24 D’autres normes 802.11 IEEE 802.11e, QoS IEEE 802.11i, sécurité
IEEE r, fast roaming IEEE s, Wireless Mesh IEEE n, MIMO

25 802.11b 14 canaux se recouvrant partiellement
Seulement trois canaux sont sans chevauchement : 1, 6 et 11 Administrateur configure chaque point d’accès avec un nom de réseau SSID (Service Set Identifier) et un numéro de canal

26 Se connecter à un point d’accès
Détection de réseau APs envoient périodiquement les trames de beacon pour diffuser le nom de réseau (SSID) et l’adresse MAC du point d’accès Station mobile scanne les canaux pour écouter les trames de beacon et détecter les points d’accès disponibles Authentication Après avoir sélectionné un point d’accès, la station mobile doit s’authentifier auprès du point d’accès Association Une fois authentifiée, chaque station doit demander d’être associée au point d’accès afin de pouvoir émettre ou recevoir des trames de données

27 CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
Similaire à CSMA/CD (CSMA with Collision Detection) avec deux différences Utiliser une technique pour éviter les collisions au lieu de détecter les collisions Les trames envoyées doivent être acquittées Pourquoi pas de CSMA/CD dans ? Station mobile ne peut pas écouter pendant la transmission d’une trame Problème de terminal caché

28 Comment éviter les collisions ?
CSMA/CD CSMA/CA

29 Algorithme CSMA/CA Lorsqu’une station veut transmettre une trame de données Écouter le canal avant d’émettre Si aucune activité n’est détectée pendant une période de temps correspondant à un DIFS, transmettre la trame immédiatement Si le support est occupé, continuer de l’écouter jusqu’à ce qu’il soit libre. Quand le support devient disponible, retarder encore sa transmission en utilisant l’algorithme de Back-off avant de transmettre ses données T_back-off = [2pow(2+i)* rand()]* T_slot i: nombre de tentatives consécutives d’une station pour l’envoi d’une trame rand(): une variable aléatoire uniforme comprise entre [0, 1)

30 Acquittement Le récepteur envoie un acquittement pour confirmer que la trame de données sont reçue de manière intacte Sans acquittement reçu avant l’expiration d’un temporisateur, l’émetteur retransmet la trame avec un temps de back-off choisi d’un intervalle plus grand Après un nombre maximal de retransmission sans succès, l’émetteur abandonne la transmission de la trame Pour donner la priorité d’accès à la trame ACK (afin de compléter la séquence d’échange de données) le temps d’écoute du canal obligatoire avant d’envoyer la trame ACK est égal à SIFS qui est bien inférieur à DIFS

31 Exemple de transmission
DIFS: Distributed Inter-Frame Space SIFS: Short Inter-Frame Spacing Pour donner la priorité au message d’acquittement SIFS < DIFS 28 µs

32 RTS/CTS Pour résoudre le problème de terminal caché
Assurer une transmission sans collision Utiliser deux trames de contrôle RTS (Request To Send) L’émetteur envoie une trame RTS qui indique le temps total nécessaire pour l’envoie de la trame et de son acquittement CTS (Clear To Send) Le récepteur y répond par une trame CTS qui permet à l’émetteur d’émettre la trame Les autres stations ne peuvent pas utiliser le canal pendant cette période de temps réservée

33 Exemple de RTS/CTS

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35 Qui ce qu'on entend par les réseaux:
Prochain cours ! Qui ce qu'on entend par les réseaux: WMAN