Thèmes abordés. Wireless LAN. Bases des réseaux Normes et consortiums Modes d opération et protocoles

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1 Thèmes abordés Wireless LAN Bases des réseaux Normes et consortiums Modes d opération et protocoles 1 2

2 Le monde Wi-Fi Pas seulement des ordinateurs

3 Pas seulement les mobiles Connecté partout! 5 6

4 Amendements Norme The Standards Débit nominal en Mbps Commentaire Bande de fréquences IEEE , 2 Première norme 2.4 GHz IEEE a 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 IEEE b 1, 2, 5.5, 11 IEEE g 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Plus faible portée que les autres mais plus de canaux indépendants Compatible avec g et (DSSS) Très populaire aujourd hui 5 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz Portal Composants des réseaux Station Access Point (STA)(AP) Portal Distribution System (DS) IEEE n Ratifié en

5 Les réseaux X fonctionnent dans un de deux modes d opération IBSS1 Mode ad hoc IBSS (Independent Basic Service Set) IBSS2 Ad hoc Infrastructure STA1 STA2 STA3 STA4 STA5 9 10

6 ESS Mode Infrastructure ESS BSS (Extended (Basic Service Set) Set) Le portail Comment peut-on connecter un réseau à un autre type de réseau (p. ex )? BSS1 BSS2 STA4 STA1 STA3 Toutes les trames passent par AP2 AP1 l AP en mode Infrastructure STA2 STA5 STA2 STA3 AP1 Portail STA1 Le portail est déjà intégré dans tous les Access Points 11 12

7 Transmissions unicast Les couches Trame STA1 MAC AP Phisique STA2 ACK STA

8 Transmissions Broadcast ACKs ne sont pas utilisés en Broadcast! STA2 Trame AP STA3 STA1 Méthodes d accès Distributed Coordination Function (DCF) - CSMA/CA - RTS/CTS Point Coordination Function (PCF) - Polling Hybrid Coordination Function (HCF) - - EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) HCCA (HCF Controlled Channel Access) 15 16

9 Intervalles Inter-trame CSMA/CA SIFS PIFS DIFS Slot Small Inter Frame Space PCF Inter Frame Space DCF Inter Frame Space Ecouter le canal pendant DIFS. S il n y a pas d activité, transmettre S il y en a, attendre la fin de la transmission et écouter la porteuse pendant DIFS plus un nombre aléatoire de Slots. Transmettre si le canal est libre S il n est pas libre, recommencer la procédure mais en utilisant cette fois-ci le temps restant Pour les transmissions unicast, la station réceptrice attend SIFS et transmet un acquittement 17 18

10 CSMA/CA for Unicast Frames CSMA/CA for Trames broadcast Ecouter le canal pendant DIFS. S il n y a pas d activité, transmettre S il y en a, attendre la fin de la transmission et écouter la porteuse pendant DIFS plus un nombre aléatoire de Slots. Transmettre si le canal est libre S il n est pas libre, recommencer la procédure mais en utilisant cette fois-ci le temps restant Pour les transmissions unicast, la station réceptrice attend SIFS et transmet un acquittement STA1 STA2 STA3 D S ACK D S ACK STA1 STA2 STA3 STA4 D D D D D D 19 20

11 Exercice 1 Exercices Dessinez la séquence de trames pour une transmission d une station STA1 à une autre stations STA2 dans un réseaux g basé sur infrastructure si la méthode d accès CSMA/CA est utilisée 21 22

12 Exercise 2 Le problème des stations cachées - RTS/CTS Dessinez les trames pour la transmission d une trame broadcast envoyée par une station dans un réseau b basé sur infrastructure STA1 STA2 STA

13 RTS/CTS RTS/CTS STA1 D RTS S Données CTS RTS CTS STA2 S CTS S ACK STA1 STA1 STA1 Stations cachées Stations près de STA1 NAV RTS NAV CTS 25 26

14 Exercice 3 Exercices Dessinez la séquence de trames pour une transmission unicast d une station STA1 à une autre stations STA2 dans un réseau basé sur infrastructure si la méthode d accès RTS/CTS est utilisée par la STA1 et par le AP 27 28

15 Exercice 4 Exercice 5 Dessinez la séquence de trames pour une transmission unicast d une station STA1 à une autre stations STA2 dans un réseau basé sur infrastructure si la méthode d accès RTS/CTS est utilisée par la STA1 et la méthode CSMA/CA est utilisée par le AP Dessinez la séquence de trames pour une transmission broadcast d une station STA1 à une autre stations STA2 dans un réseau basé sur infrastructure si toutes les stations et l AP sont régles pour utiliser la méthode d accès RTS/CTS 29 30

16 Mélanger b et g: Mode protection avec full RTS/CTS Mélanger b et g: Mode protection avec CTS-to-Self STA1 D b RTS S g Données STA1 D b g S CTS to Self Données STA b S CTS g S ACK STA g S ACK Stations cachées NAV CTS (compris par b et g) Stations cachées NAV CTS (compris par tous) Stations près de STA1 NAV RTS (compris par b et g) 31 32

17 Exercice 6 Les bandes de fréquence sélectionnées Dessinez la séquence de trames pour une transmission unicast d une station STA g à une autre stations STA b dans un réseau basé sur infrastructure dans lequel le mode protection est utilisé mais pas RTS/CTS Densité de puissance ISM (Industrial/Scientific/Medical) U-NII Band (National Information Infrastructure) 2,4 GHz 5 GHz Fréquence 33 34

18 Canaux , 80211b et g Canaux , 80211b et g Densité de puissance 14 canaux sont définis dans la bande ISM Channel 1 Channel 6 Channel 11 Densité de puissance Les canaux peuvent se chevaucher! Canal 1 Canal 2 ~25 MHz Fréquence ~25 MHz Fréquence 35 36

19 13 canaux utilisés en Europe (80211, b,802.11g) Les 3 canaux les plus utilisés Les canaux permis par les autorités de régulation dans la bande 2,4 GHz Densité de puissance Numéro de canal Aux USA et au Canada: 1 à 11 En Europe (sauf en Espagne): 1 à 13 En Espagne et au Japon: 1 à 14 Fréquence GHz GHz GHz Réseaux proches: 5 canaux de différence pour éviter les interférences! 37 38

20 Densité de puissance Les bandes ISM sont gratuites D autres systèmes les utilisent aussi et produisent des interférences Systèmes propriétaires Quelques exemples d'équipements qui fonctionnent dans la bande de 2,4 GHz ISM band , b g 2,4 GHz Fréquence 39 40

21 8 canaux indépendents en Suisse pour a Etablissement d un réseau sans fil Densité de puissance 1. Scanning (trouver les réseaux) Numéro de canal Fréquence (GHz) 2. Authentification (prouver son identité) 3. Association (négocier conditions avec l AP) Les trames de management sont utilisées pour ces trois tâches 42

22 Première phase Chercher les réseaux Comment une station trouve-t-elle un réseau Scanning est la Probe Response! Probe Response! première chose à faire Probe Response! Probe Request! Scan Actif 43 44

23 Comment une station trouve-t-elle un réseau Beacon! Beacon! Deuxième phase Prouver son identité Beacon! Beacon! Scan Passif 45 46

24 Exercice 7 Exercices Un transfert prend environ 3 minutes dans un réseau g ad hoc à 54 Mbps. Combien de temps ce transfert prendrait-il approximativement dans un réseau g basé sur infrastructure à 54 Mbps? 47 48

25 Exercice 8 Lesquelles de ces normes ou amendements sont compatibles? a b g 49