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1 Plan Réseaux réseaux sans-fil Tuyêt Trâm DANG NGOC Université de Cergy-Pontoise WPAN (802.15) WLAN (802.11) WMAN (802.16) WWAN (802.20) Intégration Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 1 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 2 / Mb/s sur 200m 30 stations/segment 10 Mb/s sur 500m 100 stations/segment 10 Mb/s sur 100m 1024 stations/segment 100 Mb/s sur 100m 1024 station/segment

2 Coeur Gaine A saut d indice A gradient d indice fibres à saut d indice : 50 Mb/s sur 2 km fibres à gradient d indice : 1 Gb/s sur quelques centaines de mètres Génération de signal par LED Coeur Gaine G fibre à dispersion non décalée : 2,5Gb/s sur 1000km ; 10 Gb/s sur 60 km ; 40 Gb/s sur 3 km. G fibre à dispersion décalée : pour les câbles sous-marins. G fibre à dispersion non nulle : 2,5 Gb/s sur 6000km ; 10 Gb/s sur 400km ; 40 Gb/s sur 25km G.692 : : 600 à 2000 km (câbles sous-marins). Génération de signal par diode (Record 2004 : Alcatel 5 Tb/s sur 1500km avec 125 canaux DWDM à 40 Gb/s) bas-débit 2,4 kb/s à 20 kb/s haut-débit : 14 Mb/s à 200 Mb/s 100 Mb/s sur 1km 1 Gb/s sur 500m deux points à relier doivent être à vue (répéteur sinon) 2 Mb/s sur 100 m a : 54 Mb/s sur 10m int ; 6 Mb/s sur 70m b : 11 Mb/s sur 200m ext 50m int ; 1Mb/s sur 500m ext 150m int ; 128 kb/s sur 6km (avec antenne directionnelle) g : 54 Mbits/s sur 75 m ext 27m int ; 6 Mb/s sur 400m ext 90m int WPAN (802.15) WLAN (802.11) WMAN (802.16) WWAN (802.20) Intégration influence des conditions météo Quelques comité IEEE Quelques comité IEEE Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 4 / 27 Comités 802 IEEE 488 : Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation IEEE 610 : Standard Glossary of Software Engineering Terminology IEEE 754 : floating point arithmetic specifications IEEE 802 : LAN/MAN IEEE 829 : Software Test Documentation IEEE 830 : Software Requirements Specifications IEEE 896 : Futurebus IEEE 1003 : POSIX - Unix compatibility programming standard IEEE 1044 : Standard Classification for Software Anomalies IEEE 1059 : Software Verification And Validation Plan IEEE 1073 : Point of Care Medical Device Communication Standards IEEE 1074 : Software Development Life Cycle IEEE 1076 : VHDL - VHSIC Hardware Description Language IEEE : JTAG IEEE 1180 : Discrete cosine transform accuracy IEEE 1275 : Open Firmware IEEE 1284 : Parallel port IEEE P1363 : Public key cryptography IEEE 1394 : Serial Bus - FireWire, i.link IEEE P1901 : Broadband over Power Line Networks IEEE 1541 : Prefixes for Binary Multiples IEEE 1584 : Guide for Performing Arc Flash Hazard Calculations IEEE : Information Technology IEEE 488 : Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation IEEE 610 : Standard Glossary of Software Engineering Terminology IEEE 754 : floating point arithmetic specifications IEEE 802 : LAN/MAN IEEE 829 : Software Test Documentation IEEE 830 : Software Requirements Specifications IEEE 896 : Futurebus IEEE 1003 : POSIX - Unix compatibility programming standard IEEE 1044 : Standard Classification for Software Anomalies IEEE 1059 : Software Verification And Validation Plan IEEE 1073 : Point of Care Medical Device Communication Standards IEEE 1074 : Software Development Life Cycle IEEE 1076 : VHDL - VHSIC Hardware Description Language IEEE : JTAG IEEE 1180 : Discrete cosine transform accuracy IEEE 1275 : Open Firmware IEEE 1284 : Parallel port IEEE P1363 : Public key cryptography IEEE 1394 : Serial Bus - FireWire, i.link IEEE P1901 : Broadband over Power Line Networks IEEE 1541 : Prefixes for Binary Multiples IEEE 1584 : Guide for Performing Arc Flash Hazard Calculations IEEE : Information Technology IEEE : Gestion des réseaux locaux, VLAN, authentification, etc. IEEE : Distinction entre couche Logical Link Control (LLC) et Media Access Control (MAC) IEEE : Couche média CSMA/CD Ethernet IEEE : Couche média CSMA/CA Token Bus et AppleTalk (utilisée en informatique industrielle) (dissous) IEEE : Couche média Token Ring (IBM) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux à grande distance (Metropolitan area network ou MAN) (dissous) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux à large bande (dissous) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux sur fibre optique (dissous) IEEE : Réseaux à intégration de services comme RNIS(dissous) IEEE : Inter-opérabilité de la sécurité des LAN/MAN (dissous) IEEE : Réseaux sans fil : infrarouge, ASFI... IEEE : Réseaux locaux utilisant le mécanisme de demande de priorité IEEE : Réseaux et modems câble (dissous) IEEE : Réseaux privés sans fil (WPAN) comme Bluetooth IEEE : Réseaux sans fil à large bande (ex. Wi-Max) IEEE : Réseaux de fibres optiques en anneau (Resilient Packet Ring) IEEE : Groupe de conseils pour la normalisation des communications radioélectriques IEEE : Groupe de conseils sur la cohabitation avec les autres standards IEEE : Accès sans fil à bande large IEEE : Transfert automatique des liaisons indépendamment du média IEEE : Réseaux régionaux sans fil Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 5 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 5 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 6 / 27

3 Comités 802 Les normes Grandes catégories de réseaux sans-fils IEEE : Gestion des réseaux locaux, VLAN, authentification, etc. IEEE : Distinction entre couche Logical Link Control (LLC) et Media Access Control (MAC) IEEE : Couche média CSMA/CD Ethernet IEEE : Couche média CSMA/CA Token Bus et AppleTalk (utilisée en informatique industrielle) (dissous) IEEE : Couche média Token Ring (IBM) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux à grande distance (Metropolitan area network ou MAN) (dissous) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux à large bande (dissous) IEEE : Groupe de conseils sur les réseaux sur fibre optique (dissous) IEEE : Réseaux à intégration de services comme RNIS(dissous) IEEE : Inter-opérabilité de la sécurité des LAN/MAN (dissous) IEEE : Réseaux sans fil : infrarouge, ASFI... IEEE : Réseaux locaux utilisant le mécanisme de demande de priorité IEEE : Réseaux et modems câble (dissous) IEEE : Réseaux privés sans fil (WPAN) comme Bluetooth IEEE : Réseaux sans fil à large bande (ex. Wi-Max) IEEE : Réseaux de fibres optiques en anneau (Resilient Packet Ring) IEEE : Groupe de conseils pour la normalisation des communications radioélectriques IEEE : Groupe de conseils sur la cohabitation avec les autres standards IEEE : Accès sans fil à bande large IEEE : Transfert automatique des liaisons indépendamment du média IEEE : Réseaux régionaux sans fil Cette norme est généralement connue sous le nom d Ethernet. IEEE : 10BASE5 sur câble coaxial (1983). IEEE 802.3a : 10BASE2 sur câble coaxial fin (1983). IEEE 802.3i : 10BASE-T sur paires torsadées (1990). IEEE 802.3j : 10BASE-F sur fibre optique (1993). IEEE 802.3q : Agrégation de VLAN (1993). IEEE 802.3u : 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100 BASE-FX (1995). IEEE 802.3y : 100BASE-T2 (1998). IEEE 802.3z : Gigabit Ethernet (1998). IEEE 802.3ab : 1000BASE-T (1999). IEEE 802.3ac : VLAN TAG (1998). IEEE 802.3ad : Link Aggregation (2000). IEEE 802.3ae : 10Gb/s Ethernet (2002). IEEE 802.3af : DTE Power via MDI (2003). IEEE 802.3ah : Ethernet in the First Mile (2004). IEEE 802.3ak : 10GBASE-CX4 (2004). IEEE 802.3an : 10GBASE-T (2006). IEEE 802.3ap : Backplane Ethernet (2007). IEEE 802.3aq : 10GBASE-LRM (2006). Informatique Wi Mobile IEEE WWAN WAN (Wide Area Network) MAN (Metropolitan Area Network) GSM (2G) GPRS (2,5G) EDGE (2,75G) UMTS (3G) ETSI HiperMAN & HiperACESS IEEE WMAN LAN (Local Area Network) Wi Max IEEE ETSI HiperLAN RadioLan WLAN WiFi PAN (Personal Area Network) IEEE Zigbee UWB ETSI HiperPAN Bluetooth WPAN HomeRF WUSB HSDPA (3,5G) OFDM (4G) Télécom Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 6 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 7 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 8 / 27 ISM ISM Les normes Type de services : Groupes de service A : Faible coût de mise en place et d utilisation. Cellule d environ un mètre. Consommation électrique faible, mode sans connexion. Groupes de service B : débit de 100Kb/s, au moins 16 machines interconnectés. QoS pour la parole, portée d une dizaine de mètre, temps max de raccordement au réseau inférieur à 1 seconde. Groupes de service C : sécurité, transmission vidéo, itinérance (roaming). IEEE : Bluetooth (cat. C) IEEE : UWB (cat. B) IEEE : Zigbee (cat. A) IEEE Bluetooth Bande de Fréquence : ,5 MHz Portée : suivant la classe : Classe Puissance Portée mw (20 dbi) 100 mètres 2 2,5 mw (4 dbi) 10 mètres 3 1 mw (0 dbi) 1 mètre Débit : 1 Mb/s sur 10 mètres (prévision future 100 Mbit/s sur 3 mètres sur bande au dessus de 6GHz) 1.0, 1.1,1.2, 2.0, EDR (Enhanced Data Rate), EDR et 3.0. Bluetooth - réseau piconet Piconet mini réseau qui se crée de manière instantanée et automatique quand plusieurs périphériques Bluetooth sont dans un même rayon. organisé selon une topologie en étoile : un maître jusqu à 7 esclaves actifs ; jusqu à 255 esclaves en mode inactif (parked). communication directe entre le maître et un esclave Les esclaves ne peuvent pas communiquer entre eux. Esclave inactif Esclave actif Maitre Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 10 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 11 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 12 / 27

4 Bluetooth - réseau scatter Bluetooth - Principes Réseaux Réseau dispersé (ScatterNet) Les périphériques esclaves peuvent avoir plusieurs maîtres les différents piconets peuvent donc être reliés entre eux. Temps découpé en time slot de 625µs ( slots/s). un terminal utilise une fréquence sur un slot puis par un saut de fréquence change de fréquence pour la tranche suivante. Gros paquet sur 3-5 slots sans saut de fréquence. Transmission full duplex. Slots pairs (maitre), slots impair (esclave). C est le maître qui détermine la fréquence de saut pour tout le piconet. Tous les esclaves du piconet sont synchronisés sur l horloge du maître. vitesse dans la picocellule diminue avec le nombre de terminaux faible débit (250kb/s) mais très faible consommation (batterie dure toute la vie de l équipement) prix très bas (comparable aux puces RFID jetables) réseau en étoile (255 noeuds max), et le pair à pair entre noeuds possible. Esclave inactif Esclave actif Maitre Maitre Esclave Time slot (625 us) Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 13 / 27 ZigBee Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 14 / 27 Autres réseaux Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 15 / Les normes S appuie sur les couches basse (mais souvent confondu à tort avec). ZigBee Alliance : cout Définition du Routage des messages, profil, cluster, attribut UWB (WUSB) ( ) : but : remplacer les connexions avec des câbles USB par des connexions sans fil. plug n play débit brut de 480 Mb/s (comme USB2), débit utile 200 Mb/s consomme 39 fois moins que Bluetooth sécurisé avec AES abandonné au profit de Zigbee et USB 3.0 En effet, les problèmes de UWB : Consomme beaucoup, donc il faut un cable pour alimentation préférence Zigbee (sans-fil avec peu de consommation d énergie donc batterie). débit pas à la hauteur : démo 30 à 50 Mb/s préférence USB 3.0 (filaire mais 5Gb/s prévu) Protocole Date de normalisation Fréquence Taux de transfert (Typ) Taux de transfert (Max) Portée (Intérieur) Portée (Extérieur) Legacy GHz 1 Mbit/s 2 Mbit/s?? a / Mbit/s 54 Mbit/s 25 m 75 m 5.725/ GHz b GHz 6.5 Mbit/s 11 Mbit/s 35 m 100 m g GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s 25 m 75 m n GHz ou 5 GHz m 125 m Mbit/s Mbit/s y Mars GHz 23 Mbit/s 54 Mbit/s 50 m 5000 m Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 16 / Les normes Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 17 / Les normes Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 18 / 27 Intégration Passer d un réseau à l autre : le handover (IEEE ) Réseaux métropolitain (MAN) qui s étendent sur plusieurs dizaines de kilomètres Boucle locale radio : WiMax ( WDSL) : concurrencer les connexions filaires xdsl et le câble de télévision (CATV) antennes de diffusion et antennes point à point débit théorique 70 Mb/s sur 50 Km, en pratique 15 Mb/s sur 10 Km Wi-Mobile pour réseaux WWAN, objectif : offrir au moins 1 Mb/s par utilisateur (et non plus partagé comme sur les réseaux sans fil non mobiles) sur des cellules de plus de 1 km permettre des déplacements à des vitesses supérieures à 250 Km/h. sécurisé gère la qualité de service (son, image, vidéo). mise en place 10 fois moins chère que l UMTS (mais, très en retard...) La vision du Wi-Mobile est celle de l Internet Ambiant chaque personne ou objet doit pouvoir se connecter où il le veut quand il le veut, qu il se déplace ou non. But : intégrer WUSB, Wi-Fi, WiMAX et Wi-Mobile pour réaliser un réseau sans couture (seamless). Le handover permet de passer de façon transparente d une cellule à une autre (réassociation). handover horizontal : passer d une cellule à une autre utilisant la même technologie handover vertical : passer d un type de réseau à l autre (de Wi-Fi, à la 3G, au satellite...) handover diagonal : entre W-USB, Wi-Fi, WDSL et Wi-Mobile qui utilisent des technologies sous-jacentes communes. Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 19 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 20 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 21 / 27

5 Wi-Fi Les b Bande 2.4GHz Débits variables : 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps, 11 Mbps Modulation HR/DSSS (High Rate / Direct Sequence ) Trame MAC : taille max 4095 octets 13 canaux avec recouvrement maximum, 4 canaux non superposés ( ). au Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 22 / 27 Canaux sur Bande 2,4 GHz Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 23 / et les autres réseaux locaux Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 24 / 27 Références Tableau des fréquences par zones géographiques : Canal Fréquence (GHz) Pays Note 1 2,412 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 4 2,427 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 5 2,432 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 6 2,437 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 7 2,442 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 8 2,447 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 9 2,452 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC 10 2,457 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC * 11 2,462 Japon, Europe ETSI, États-Unis FCC * 12 2,467 Japon, Europe ETSI * 13 2,472 Japon, Europe ETSI * 14 2,484 Japon * Ancien plan de bande en France Documents ayant servi à la rédaction de ce support de cours Sécurité Wi-Fi de Guy Pujolle, ed. Eyrolles Wireless Network de Matthew S. Gast, ed. O Reilly de Didier Müller. Histoire des codes secrets - Simon Singh Le livre de poche Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 25 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 26 / 27 Tuyêt Trâm DANG NGOC Réseaux 27 / 27

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