Cours M2 Cell. Wi-Fi. Guy Pujolle -1-

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1 Cours M2 Cell Wi-Fi Guy Pujolle -1-

2 Les réseaux sans fil Mobilité G G 2G G e OFDMA m a/b/g LTE 4G n 5G+ 5G ac/ad/af xx Débit 10 Kbit/s 100 Kbit/s 1Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s 1 Gbit/s -2-

3 Mobile et réseaux sans fil 3GPP IEEE GSM EDGE UMTS HSDPA HSUPA LTE LTE-Advanced IEEE b a g n ad ac ad af ah Convergence Femto-cell Passpoint IEEE u -3-

4 Spectre Radio l 12cm 5cm 83.5 Mhz 200 Mhz 100 Mhz 2.4 Ghz Ghz 5.15 Ghz Ghz 5.35 Ghz Ghz b Bluetooth Four à micro-ondes a -4-

5 Capacité manquante Demande de capacité pour les réseaux de mobiles x10 x8 x6 x4 x2 x1 Efficacité spectrale Spectre supplémentaire Capacité manquante

6 Offloading 100 Wi-Fi 50 Câble 0 3G/4G

7 Wi-Fi -7-

8 IEEE Couche Physique b (1999) Débit jusqu à 11 Mbit/s (bande 2,4) a (2001) Débit jusqu à 54 Mbit/s (bande 5) g (2003) Débit jusqu à 54 Mbit/s (bande 2,4) n (2009) Débit jusqu à 600 Mbit/s (bande 2,4 et 5) ac (2012) Débit crête 2 Gbit/s ad (2016) Débit crête 7 Gbit/s ah (2017) Internet des objets - Longue distance af (2018) Capacité globale 20 Gbit/s ax (2018) Débit crête 20 Gbit/s ay (2018) - Débit crête 28 Gbit/s Couche Liaison de données e (2005) Qualité de service i (2004) Amélioration de la sécurité f (2005) Gestion des handovers -8-

9 Wi-Fi Alliance Wi-Fi Alliance : Organisme qui regroupe les principaux acteurs du marché sans fils dans le monde Son but : promouvoir Wi-Fi comme standard international pour les réseaux sans fil garantir l interopérabilité des produits Wi-Fi (Wireless Fidelity) garantir la sécurité dans Wi-Fi (WPA & WPA2) garantir la QoS (Wi-Fi MultiMedia)

10 Basic Service Set (BSS) Caractéristiques principales : Nom de réseau (SSID) Canal de transmission Mécanismes de sécurité Topologie BSS

11 Techniques d accès Qui peut parler et quand? qualité, équité, flexibilité Aloha (1970) Slotted-Aloha (1972) CSMA (Carrier Sens Multiple Access) (1975) Non persistant p-persistant CSMA/CD with Collision detection (1976 Ethernet) CSMA/CA with Collision Avoidance (1997 IEEE ) - 11-

12 Algorithme de Backoff Station A Transmission DIFS CW DIFS DIFS DIFS Station B Transmission Station C Transmission Station D Transmission Station E Légende : Timeslot expiré Timeslot restant La station accède au support et l écoute CW Temps d attente du à l occupation du support par une autre station Transmission Taille de la fenêtre de contention DIFS Distributed Inter-FrameSpacing

13 Station cachée RTS: Request to Send CTS: Clear to Send NAV: Network Allocation Vector -13-

14 RTS/CTS -14-

15 Réseau d infrastructure (ESS) Internet Système de distribution Caractéristiques principales : Nom de réseau (SSID) Canal de transmission BSS ESS BSS Mécanismes de sécurité Topologie

16 Réseau en mode ad hoc (IBSS) Caractéristiques principales : Nom de réseau (SSID) Canal de transmission Mécanismes de sécurité Topologie IBSS

17 Les réseaux Wi-Fi -17-

18 Points d accès légers Power System Contrôleur ou commutateur Gestion des handovers Configuration dynamique des points d accès b, g et a Ethernet Alimenté (PoE) Réseau a Réseau b -18-

19 Antennes Permet d améliorer les transmissions radios Ne joue pas le rôle d amplificateur Performance exprimé en dbi Inconvénient : toutes les cartes et tous les points d accès n ont pas de connecteurs permettant de les connecter à une antenne Différents types d antennes Omni Sector Yagi Parabole Autres

20 Ligne point à point Jusqu à 30 Km en vue directe Liaison Wi-Fi spécialisé SITE 1 SITE 2

21 La réglementation française ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes) Aucune demande d autorisation A l intérieur des bâtiments Bande 2,400 2,4835 GHz, puissance 100 mw A l extérieur des bâtiments Bande ,454 GHz, puissance 100 mw Bande 2,454 2,4835 GHz, puissance 10 mw Autorisation nécessaire pour une utilisation complète de la bande des 2,4 GHz à l extérieur des bâtiments

22 Affectation des canaux Canal 1 Canal 7 Canal 13 2,4 GHz 83,5 MHz 2,4835 GHz Canal 1 Canal 5 Canal 9 Canal 13 2,4 GHz 83,5 MHz 2,4835 GHz -22-

23 Zone de couverture Dépend de l environnement Les murs Les meubles Les personnes Distance entre les équipements du réseau Interférences Autres réseaux Wi-Fi Bluetooth Les fours microondes Autres équipements utilisant la bande ISM

24 Débit dans les réseaux Wi-Fi 5,5 Mbit/s 11 Mbit/s 11 Mbit/s 5,5 Mbit/s 1 Mbit/s Interferences 2 Mbit/s 1 Mbit/s 2 Mbit/s 1 Mbit/s -24-