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Janvier 2006 Dominique Skrzypezyk WLAN Norme 802.11

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WLAN. Norme 802.11. Les applications des WLAN. Aéroport : gestion des bagages au chargement et déchargement des avions Entrepôts : gestion temps réel des stocks Supermarché : Terminaux avec lecteur code barre pour les inventaires .. Hôpitaux : Pc en réseau pour la tournée des medecin - PowerPoint PPT Presentation

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WLANWLAN

Norme 802.11

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Les applications des WLAN

• Aéroport : gestion des bagages au chargement et déchargement des avions

• Entrepôts : gestion temps réel des stocks

• Supermarché : Terminaux avec lecteur code barre pour les inventaires ..

• Hôpitaux : Pc en réseau pour la tournée des medecin

• Finance : salle de marché

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Les applications des WLAN

• Séminaires, formations, événements sportifs … (installations temporaires)

• Hotspot : Internet dans les lieux publics : hôtel Accor, aéroports (cartes pré-payées)

• Maison : Modem routeur ADSL sans fil

• Marché de la rénovation

• Pays en voie de développement ( infrastructure câblée en retard) : ex ligne Internet …

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Thèmes abordésThèmes abordés

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

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La famille de standards 802.La famille de standards 802.

• La famille des standards 802 développé par l’IEEE (Instutute for Electrical and

Electronics Engineers) « Américain » 802 utilisé dans la majorité des réseaux Une couche commune LLC « Logical Link Control »

(802.2) Les couches MAC (Medium Access Control) et

physique sont organisées en standards Les standards dépendent du support physique

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Couche 1 OSIPhysique

MAC

Couche 2 OSILiaison

Physique

IEEE 802.2Logical Link Control (LLC)

IEEE 802.3

CarrierSense

IEEE 802.4TokenBus

IEEE 802.5TokenRing

IEEE 802.11Wireless

LAN

IEEE 802.15Wireless

PAN

La famille de standards 802.La famille de standards 802.

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• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

SommaireSommaire

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Les standards 802.11Les standards 802.11

• Le standard 802.11 Définit un réseau sans fil permettant la mobilité d’un

équipement à l’intérieur de ce réseau en toute transparence pour les couches de niveau supérieur ( LLC …)

Se compose de deux couches• MAC ( Médium Access control) contrôle d’accès au media• Physique assure la transmission et le réception physique

MAC

Physique

IEEE 802.2Logical Link Control (LLC)

IEEE 802.11Couche MAC (contrôle d’accès au média)

802.11FHSS

802.11 DSSS

802.11 IR Wifi 802.11 b

Wifi5 802.11 a

802.11 g

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Les standards 802.11Les standards 802.11

• Les différents standards ou groupes 802.11 (juin 1997): FHSS (2M), DSSS (2M), IR 802.11 a (1999): couche physique sur la bande 5Ghz

Débits théoriques 54 Mbit/s Débits pratiques 20 à 25 Mbits/s portée 100 m produits existants sur le marché

802.11b(1999):couche physique sur la bande 2,4GHz Débits théoriques 11 Mbit/s Débits pratiques 4 à 6 Mbit/s Portée 500 m à 1 Mbit/s Très répandu sur le marché

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Les standards 802.11Les standards 802.11

• Les différents standards ou groupes 802.11e Qualité de service ( niveau MAC) 802.11g couche physique sur la bande 2,4GHz

Débits théorique 54 Mbit/s Compatibilité avec 802.11 b (2003)

802.11 i Amélioration de la sécurité, nouveau chiffrement TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) et AES (Advanced Encryption Standard) (Juin 2004)

802.11 f Interopérabilité entre les points d’accès de différents constructeurs : IAPP Inter access point protocol

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Les standards 802.11Les standards 802.11

• Les différents standards ou groupes 802.11 n

• Groupe de travail créé début 2003 • STD prévu début 2006• Évolution rétro compatible de 802.11g• 2,4 Ghz• débits 540 Mbit/s ?• Réduction de l’overhead ?• Débat sur la largeur des canaux 20 ou 40 Mhz ?• MIMO ( Multiple Input, Mûltiple output) plusieurs antennes

sur émetteur et récepteur : 2-3-4 antennes …

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

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Les architectures réseau 802.11

Les architectures réseau 802.11

• Liaisons point à point Utilisation de la radio sous forme de faisceau Interconnections de deux réseaux locaux Utilisation d’antennes spécifiques Principes de ligne de vue et zone de Fresnel

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Les architectures réseau 802.11

Les architectures réseau 802.11

• Architecture cellulaires Deux types d ’équipements :

• station : ordinateur portable, téléphone, PDA …• point d ’accès : équivalent d ’un hub au niveau de la radio et

de pont vers un réseau Ethernet (802.3)

Architecture IBSS « Ad hoc » Architecture BSS « Infrastructure » Architecture BSS + DS Architecture EBSS Architecture répéteur

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Architecture IBSSArchitecture IBSS

Portable Portable

Portable

Mode de communication IBSS (Independant Basic Service Set) : chaque station peut dialoguer avec plusieurs autres sans passer par un intermédiaire.

Ce mode est aussi appelé « ad-hoc »

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Architecture BSSArchitecture BSS

Mode de communication BSS (Basic Service Set) : le point d ’accès sert de « hub radio » permet aux cartes WLAN ne supportant pas le mode précédent (rares aujourd ’hui) de pouvoir échanger des données.

Ce mode est aussi appelé « infrastructure »

Portable Portable

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Architecture BSS + DSArchitecture BSS + DS

Mono-Cellule

« BSS - Basic Service Set »

« DS – Distribution System »

• le point d ’accès sert de « hub radio » et de pont 802.3 permet aux clients WLAN de pouvoir joindre des équipements situés sur le réseau local Ethernet de l ’entreprise.

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Architecture EBSSArchitecture EBSS

• Configuration avec plusieurs cellules Plusieurs AccessPoint (plusieurs channels) Couverture étendue Mobilité = Roaming

Multi-Cellules

AccessPointA

AccessPointB

Channel 1 Channel 6

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Architecture répéteurArchitecture répéteur

• Configuration d’un AccessPoint en répéteur Permet d’étendre la zone couverte Partage de la bande passante totale sur toute la zone

AccessPointA

AccessPointB

AccessPointC

Channel 1 Channel 1 Channel 1

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Ajustement de la vitesseAjustement de la vitesse

• La vitesse de communication s’ajuste en fonction de la qualité du signal radio (SNR)

• SNR (rapport signal/bruit) dépends : Puissance du signal (dBm) Niveau de bruit Distance par rapport à l’Access point Obstacles

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Ajustement de la vitesseAjustement de la vitesse

Rate Modulation 6 Mbit/s DBPSK 9 Mbit/s DBPSK 12 Mbit/s DQPSK 18 Mbit/s DQPSK 24 Mbit/s 16QAM 36 Mbit/s 16QAM 48 Mbit/s 64QAM 54 Mbit/s 64QAM

DBPSK : Differential Binary Phase Shift Keying (2 états)

DQPSK : Differential Quadrature Phase Shift Keying ( 4 états)

QAM : Quadrature Amplitude modulation 16 ou 64 états

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• FHSS ( Frequency Hopping Spread Spectrum) La bande ISM est divisée en canaux de 1Mhz Nombre de canaux dépend de la législation Le signal radio saute de canal en canal suivant un ordre définit

Au Etats Unis Jeu 1 : (0 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60,63,66,69,72,75)

Jeu 2 : (1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76)

Jeu 3 : (2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71,74,77)

Durée d’utilisation d’un canal 400 ms Utilisation d’une modulation par fréquence : GFSK ( Gaussian

Frequency Shift Keying)

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• FHSS ( Frequency Hopping Spread Spectrum) Immunité au bruit Difficile à intercepter Limitée au niveau

débit (2 Mbit/s)

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• FHSS :Robustesse physique aux interférences

Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

Fréquences

…Saut 5

Saut 4

Saut 3

Saut 2

Saut 1

1234567 …

TempsInterférence

sans conséquence

Interférence entraînant un changement de fréquence

Interférences en FHSS

Emission FHSS

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum) Débit 2 Mbit/s repli à 1 Mbit/s Modulation de phase DBPSK (Differential Binary

Phase shift Keying) à 1 Mbit/s Modulation de phase DQPSK (Differential Quadrature

Phase Shift Keying) DBPSK / DQPSK codage de 1 ou 2 bit sur le même

signal

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• 802.11 b Extension de la norme 802.11 Bande ISM 2,4 Ghz Ajout des débits 11 et 5,5 Mbit/s Modulation CCK ( Complementary Code Keying) Modulation de phase avec 4 déphasages débit global maxi de 33 Mbit/s

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum) La bande ISM est divisée en canaux de 22 Mhz

14 canaux de 22 MHz (13 en France, 11 aux US)

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum) 3 canaux disjoints (1, 6 et 11) 3 points d’accès peuvent couvrir le meme zone: débit

global maxi de 3 x vitesse maxi ( 3x6, 3x11, 3x54) Les données sont envoyées uniquement sur un canal

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Utilisation des canaux en DSSS

• Recouvrement de plusieurs canaux sur la même zone

• Chaque canal va offrir 11 Mbps, soit un total de 33 Mbps

• Le client détermine le meilleur AP suivant le signal et la charge de l’AP

Channel 1

Channel 11

Channel 6Débit Global3 x 11 Mbps

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Utilisation des canaux en DSSS

1 canal à 100mW, 2 canaux à 10mW

Channel 1

Channel 11

Channel 6Débit Global3 x 11 Mbps

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Les couches physiques 802.11

• Choix puissance radio

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• DSSS : Robustesse logicielle aux interférences Technique de « Chipping » pour le contrôle d’erreur Les données 0 et 1 à transmettre ont des signaux

étalés complémentaires Support jusqu’à 50 % de bits erronés Fiabilité assuré par une redondance

0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0

1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1

TT

1

0

Données avant étalement Données après étalement

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• Comparaison FHSS et DSSS (année 2000)

05

101520253035

1 5 11 17 23 29

Nombre de points d'accés

Cap

acit

é d

'un

e ce

llule

en

M

bit

/s DSSS 11Mbit/s

FHSS 2Mbit/s

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• Comparaison FHSS et DSSS (année 2000)

DSSS FHSS Avantages Débit jusqu’à 11Mbit/s

Portée

Immunité aux interférences Ecoute

Inconvénients Sensibilité aux interférences Ecoute

Débit jusqu’à 2Mbit/s Portée limitée

Le gagnant : DSSS

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• Infrarouge

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OFDM OFDM

• Orthogonal Frequency Division Multiplexing

• Utilisée aussi pour l’ADSL

• Divise une bande de fréquence (ici un canal de 22 Mhz) en petites bandes (sous-porteuses)

• Chacune des petites bandes est considérées comme un émetteur (parallélisassions)

• Sur chaque émetteur on choisit une technique de modulation

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• 802.11 a (Wifi 5) Bande U-NII 5Ghz Etalement de spectre OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Divise la bande UNII-1 et UNII-2 en 8 canaux de 20 Mhz

Cache canal est divisé en 52 sous-canaux de 300 Mhz 48 sous canaux pour la transmission de données 4 sous canaux pour la correction d’erreurs

5,18 5,2 5,22 5,24 5,26 5,28 5,3 5,32

GHz

5,355,15

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• 802.11 a (Wifi 5)

Transmission en parallèle sur plusieurs sous canaux L’assemblage des sous canaux canal haut débit Consommation électrique élevée

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• 802.11 a (Wifi 5) Débits théorique 54 Mbit/s, repli à 48 – 36 – 24 – 18 –

12 – 9 – 6 Modulation au niveau des sous canaux dépendant du

débit :• 64 QAM (64 level Quadrature Amplitude Modulation) 1,125

Mbit/s• 16 QAM (16 level Quadrature Amplitude Modulation)• QPSK (Quadrature Phase shift Keying)• BPSK (Binary Phase shift Keying)

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Les couches physiques 802.11

Les couches physiques 802.11

• 802.11 g Extension de 802.11 b

utilisant les techniques 802.11a(OFDM)

Bande 2,4 Ghz Compatible avec 802.11 b Modulation :

• BPSK = 1Mbit/s• QPSK = 2Mbit/s• CCK = 5,5Mbit/s, 11Mbit/s• OFDM : BPSK 6-9 Mbit/s

BPSK 6-9 Mbit/s QPSK 12-18 Mbit/s 16 QAM 24-36 Mbit/s 64 QAM 48-54 Mbit/s

802.11g

20–50 MB 11 MB

802.11g 802.11b

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

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La couche MACLa couche MAC

• Un rôle similaire à celle d’Ethernet (802.3) Assure l’accès de plusieurs stations à un support

partagé Principe d’écoute avant émission

• Grosse différence : chaque trame est acquittée• Fonctionnalités

Contrôle d’accès au support Adressage et formatage des trames Contrôle d’erreur Fragmentation, ré assemblage …

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La couche MACLa couche MAC

• Deux méthodes d’accès PCF ( Point Coordination Function)

• Gestion centralisée sur le point d’accès• Pas de collisions• Similaire aux principes de jeton ( Token ring …)• Impossible en mode « Ad-hoc »• Méthode d’accès optionnelle dans le standard• Assez rarement mise en oeuvre

DCF ( Distributed Coordination Function)

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La couche MACLa couche MAC

• Deux méthodes d’accès DCF ( Distribited Coordination Function)

• Répartition de la gestion de l’accés au media à l’ensemble des participants ( équipements)

• Gestion de l’accés au média sans gestion de priorité• S’appuie sur le protocole CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple

Access / Collision Avoidance) et sur un algorithme de back-off

802.11 e (Qualité de service niveau MAC)• HCF (Hybrid coordination function)• Algorithme d’ordonnancement en fonction d’un taux moyen

d’arrivée des données

Page 47: WLAN

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

Page 48: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• Le CSMA (Carrier Sense Multiple Access ) Technique d’accès aléatoire ( chance

équitable) Écoute de la porteuse (Carrier Sense) Évite que plusieurs transmissions aient lieu

simultanément sur un même support Réduit le nombre de collisions N’évite pas complètement les collisions

Page 49: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• En cas de collision ? CSMA/CD : Collision détection, Ethernet, détection et

traitement des collisions CSMA/CA : Collision avoidance, éviter les collisions

plutôt que de les traiter• La détection des collisions nécessite la faculté d’écoute et de

transmission simultanée ( pb radio)• Si un émetteur radio ne détecte pas une collision, il continue

d’émettre : monopolise le support pour rien• Prévient des collisions mais ne les évite pas complètement

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CSMA/CACSMA/CA

• Le CSMA/CA utilise des techniques : D’écoute du support Algorithme de Back-off Mécanismes optionnels de réservation Trames d’acquittements : Paquet ACK est

émis par la station qui vient de recevoir une trame pour confirmer qu’elle est bien arrivée

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CSMA/CACSMA/CA

• L’écoute du support : Au niveau de la couche physique avec le PCS

(Physical Carrier Sense)• Détect la présence d’autres stations sur le support• Analyse des trames reçues

Au niveau de la couche MAC avec le VCS ( Virtual Carrier Sense)

• Réservation du support par l’envoi de trames RTS/CTS (Request to send/ Clear to send) à l’ensemble des stations

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CSMA/CACSMA/CA

VCS ( Virtual Carrier Sense)• Une durée d’occupation du support : Mécanisme

de timer appelé « NAV » (Network Allocation Vector)

• RTS réserve le support pour un temps donné « NAV », CTS valide la réservation du support

• RTS/CTS:1 Mbit/s couverture maxi,ralentissement• Utilisé pour les trames de grandes taille• Optionnel dans son utilisation

Page 53: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

VCS ( Virtual Carrier Sense)

Barrière physique

Serveur

Le problème des stations cachées

Page 54: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• L’accès au support : Mécanisme d’espacement entre deux trames

appelé IFS ( Inter Frame Space) Intervalle de temps entre la fin d’une trame et

le début de de la suivante : support non utilisé Quatre types d’IFS ( fonction de leur durée)

• SIFS : Short Inter Frame Space 10 µs• PIFS : Point coordination Inter Frame Space 30 µs• DIFS : Distributed Inter Frame Space 50 µs• EIFS : Extended Inter Frame Space ( le plus long)

Page 55: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• L’accès au support :

SIFS : La plus haute priorité de transmission• Entre des données et un acquittement• Entre un RTS et un CTS• Entre les fragments d’une trame segmentée• Séparation des trames au sein d’un même dialogue

Page 56: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• L’accès au support : PIFS : En mode PCF,utilisé par le point

d’accès pour gagner l’accès au support avant n’importe quelle station

DIFS : utilisé en mode DCF par une station voulant commencer une nouvelle transmission

EIFS : le plus long, utilisé en DCF lorsqu’un station reçoit une trame erronée

Page 57: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• Étapes de transmission d’une trame MAC

Source

Destination

Autres stations

Data

DIFS

DIFS

SIFS

Ack

Accès différé

Data

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CSMA/CACSMA/CA

• Algorithme de Back-off• Avant transmission écoute du support• Lorsque le support devient libre , attente d’un IFS

avant d’émettre• Mais les IFS sont identiques pour tous ! Collisions !• Back-off : Temporisateur supplémentaire à l’IFS• Valeur aléatoire exprimée en nombre d’intervalles

de temps• Fenêtre de contention (CW Contention Windows)

Page 59: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• Accès au support avec algo de Back-off

Page 60: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• Algorithme du CSMA/CA

Page 61: WLAN

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CSMA/CACSMA/CA

• Transmission bloquée par Back-off

Station lente ?

Page 62: WLAN

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

Page 63: WLAN

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Les trames MACLes trames MAC

• 3 types de trames

Type Sous-type ToDS

2 bits 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1

Version FromDS

MoreFrag

RetryPowerMgt

MoreData WEP Order

Contrôlede trame

2 octets

En-tête MAC commune

Type de trame : Gestion, Contrôle, ou Donnée

Durée

2 octets

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Les trames MACLes trames MAC

• Les différents champs de la trame Durée/Id : la durée, en microsecondes de la trame transmise pour le calcul du NAV ou l’Id de la

station en mode économie d’énergie Version : identifier la version du protocole IEEE 802.11 Type : 3 types possibles; trames de gestion, de contrôle ou de données Sous-type : pour chaque type il existe des sous-types To DS : ce bit est mis à 1 si la trame est adressée au Point d’Accès, à 0 dans les autres cas From DS : ce bit est mis à 1 lorsque la trame vient du DS (système de distribution) More Fragment : ce bit est mis à 1 si d’autres fragments suivent le fragment en cours Retry : ce bit est mis à 1 si le fragment est une retransmission (utile pour le récepteur si ack perdu) Power Management : indique que la station sera en mode de gestion d’énergie après cette trame More Data : également pour la gestion d’énergie; l’AP indique qu’il a d’autres trames pour cette

station WEP : indique que le corps de la trame sera chiffré selon l’algorithme WEP Order : indique que cette trame est envoyée en utilisant la classe de service « strictement ordonné »

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Les trames MACLes trames MAC

• Type et sous type de tramesType de trame Sous-type FonctionGestion b3=0 b2=0 0 0 0 0 Requête d’association

0 0 0 1 Réponse d’association0 0 1 0 Requête de ré-association0 0 1 1 Réponse de ré-association1 0 0 0 Beacon1 0 1 0 Désassotiation1 0 1 1 Authentification

Contrôle b3=0 b2=1 1 0 1 0 Power Save Poll1 0 1 1 RTS1 1 0 0 CTS1 1 0 1 ACK

Données b3=1 b2=0 0 0 0 0 Données0 0 0 1 Données et contention free CF-ACK0 0 1 0 Données et CF-Poll0 0 1 1 Données, CF-Poll et CF-ACK0 1 0 0 Fonction nulle (sans données)

Réservé b3=1 b2=1 0000-1111 Réservés

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Beacon Annonce l’existence d’un réseau Transmis à intervalle régulier Diffusion Permet aux mobiles de trouver, d’identifier un

réseau ( canal, vitesses, SSID …) En mode infrastructure, transmis par les AP Zone de propagation des beacons définit la

cellule radio

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Probe Request Envoyé par un mobile pour recherche un

réseau dans une zone Diffusion Contient le SSID et les vitesses supportées

par le mobile Recherche d’un réseau compatible avec les

paramètres du mobile

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Probe Response Envoyé en réponse à une Probe Request Par un élément compatible avec les

paramètres contenus dans la Probe Request Contient les mêmes paramètres qu’un

Beacon pour permettre au mobile de s’adapter

Un Beacon «forcé »

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Authentification Permet au mobile de s’authentifier auprès de

l’AP Authentification ouverte/ Clé partagée Ap recense et gère les mobiles par leur

adresse MAC

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Association Request Pré-requis :

• Le mobile connaît un réseau compatible (Beacon ou Probe)• Le mobile est authentifié sur ce réseau

Demande pour se joindre au réseau L’AP vérifie le SSID, les débits

• Ré- Association Request Utilisé par une station mobile Idem Association Request + adresse MAC ancien AP Permet au nouvel AP un dialogue avec l’ancien AP

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Les trames MAC de gestion Les trames MAC de gestion

• Association, Ré-association Response Envoyé par l’AP en réponse à une requête

d’association ou ré-association Contient un association ID

• Disassociation et désauthentification Utilisé à la fin d’une relation mobile - AP

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Les trames MAC de contrôle Les trames MAC de contrôle

• Trames RTS Pour réclamer le droit à transmettre Durée = SIFS + CTS + SIFS + data + SIFS

+ACK RA : adresse MAC destination TA : adresse MAC source

Contrôlede trame

Durée RA TA FCS

2 octets 2 6 6 4

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Les trames MAC de contrôle Les trames MAC de contrôle

• Trames CTS• Correspond à la réservation du canal pour le temps «

durée »

• Durée = Durée RTS – SIFS – CTS

• Les autres sont en sommeil pour un temps égal à durée

• RA : champs TA du RTS

Contrôlede trame

Durée RA FCS

2 octets 2 6 4

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Les trames MAC de contrôle Les trames MAC de contrôle

• Trame ACK Transporte les acquittements des trames de

données

Contrôlede trame

Durée RA FCS

2 octets 2 6 4

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• Structure de la trame MAC de donnée

Contrôlede trame

Durée/ID

Adresse1

Adresse2

Adresse3

Contrôlede

séquence

Adresse4 Données FCS

2 octets 2 6 6 6 2 6 0-2312 4

En-tête MAC

Les trames MAC de donnéeLes trames MAC de donnée

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Les trames MAC de donnéeLes trames MAC de donnée

ToDS From DS

Adr 1 Adr 2 Adr 3 Adr 4

0 0 DA SA BSSID N/A

0 1 DA BSSID SA N/A

1 0 BSSID SA DA N/A

1 1 RA TA DA SA

RA : adresse du récepteur

TA : adresse du transmetteur

DA : adresse du destinataire

SA : adresse de l’émetteur d’origine

BSSID : adresse du point d’accès

• Les bits d’adresses

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• QOS

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Scanning• Avant d’utiliser le réseau, il faut le trouver

• Identifier les réseaux existants dans une zone

• Utilise les paramètre suivants :• BSS type ( Independent, Infrastructure)

• SSID : scan d’un réseau spécifique ou de tous les réseaux

• Liste des canaux

• Type de scan : Actif ou passif

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Scanning Passif • Attendre que le réseau s’annonce (Beacon)

• Avantage : économie d’énergie

• Scanning Actif• Recherche du réseau

• Envoi de Probe Request

• Ecoute canal par canal : si trafic détecté envoi d’une Probe Request

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Résultats du scanning• Liste des BSS existants

• Les paramètres des BSS

• SSID

• Beacon Interval

• Débits …

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Authentification• Vérifier que les stations soient autorisée à se

connecter

• Deux types d’authentification :

• Open

• Shared Key

• Authentification du mobile, pas de l’AP

• Identification du mobile par l’AP : @ MAC

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Authentification Open• Système ouvert

• Le mobile est recensé par l’AP sous son @ MAC

• Authentification Shared Key• Utilise les clés WEP partagées

• Clés paramétrées sur l’ensemble des mobiles

• Pré-Authentification• Le mobile s’authentifie sur tous les AP

• Roaming plus rapide

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Association• Après l’authentification, un mobile s’associe à

un AP pour obtenir l’accès au réseau

• Équivalent à une connexion réseau

• A l’initiative du mobile

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Scénario de connexionScénario de connexion

Phases d’enregistrement :

AP répond

Client évalue la réponse etselectionne le meilleur AP

Client envoi demanded’association à l’AP

AP confirme l’association

Access Point A

Access Point

B

Broadcast demande d’enregistrement

Client envoi authentification

AP confirme authentificationet enregistre le client.

Choix de l’AP par le client•Signal Strength•Packet Error Rate•Access Point Load

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Re-association• Le mobile change d’AP

• La trame de ré-association idem trame association + @ Mac ancien AP

• Le nouvel AP communique par le réseau filaire avec l’ancien AP

• Maintenant c’est moi qui gère ce mobile

• Trame bufferisée

• IAPP Inter Access Point Protocol

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Gestion du Roaming

• Beacon :permet au mobile d’évaluer la qualité des signaux radio couvrant sa zone

• Sensitivity : paramètre sur le mobile définissant la tendance au changement d’AP

• Low reste accroché le plus longtemps possible

• Normal

• Hight

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Scénario de connexionScénario de connexion

• Gestion du Roaming

• Cell search threshold : définit des seuils

• Regular cell search : si le signal est inféreur, le mobile regarde si un meilleur signal existe (économie énergie, stabilité …)

• Fast cell search : Si le signal est inférieur à ce seuil, le mobile change d’AP sans tenir compte du signal du nouvel AP ( Pb de stabilité en limite de zone de couverture)

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SommaireSommaire

• La Famille de standard 802.

• Les standards 802.11

• Les architectures réseau 802.11

• Les couches physiques 802.11

• La couche MAC

• Le protocole CSMA/CA

• Les trames MAC

• Scénario de connexion

• Performance

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PerformancePerformance

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PerformancePerformance

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PerformancePerformance

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WLANWLAN

Norme 802.11