26
è Date prévue de soumission : 12/12/2014 Date actuelle de soumission : 09/11/2014 Date Début du Projet : 02/12/2014 Date Fin du Projet :12/12/2014 Zineb Oufkir Rachida Moulay Taj Mohammed Fakhour Salma Filali L’objectif de ce document est de réaliser un document word reprenant le cours du réseau 802.11 Année universitaire 2014/2015

12/12/2014 Date actuelle de soumission : 09/11/2014 ......Année universitaire 2014/2015 le cours du réseau 802.11 Les réseaux locaux sans fil permettent de transmettre des données

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è

Date prévue de soumission : 12/12/2014 Date actuelle de soumission : 09/11/2014

Date Début du Projet : 02/12/2014 Date Fin du Projet :12/12/2014

Zineb Oufkir

Rachida Moulay Taj

Mohammed Fakhour

Salma Filali

L’objectif de ce document est de réaliser un document word reprenant le cours du

réseau 802.11

Année universitaire 2014/2015

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Année universitaire 2014/2015

le cours du réseau 802.11

Version Date Modifiée par Motif de la modification

v.01 10.12.2014 Salma FILALI

(Chargé de documentation) Première version

v.02 10.12.2014 Zineb Oufkir (Chef de Projet)

Modification et amélioration

v.03 11.12.2014 Rachida MOULAY TAJ

(Chargé de journal de bord) Modification et amélioration

v.04 11.12.2014 Fakhour Mohammed

(Chargé la communication) Modification et amélioration

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le cours du réseau 802.11

Contents Historique des contributions ..................................................................................................... 2

Introduction ............................................................................................................................... 4

................................. Error! Bookmark not defined.

... Error! Bookmark not

defined.

.............................................................................................................. 8

1. Application ...................................................................................................................... 8

2. Architecture ................................................................................................................... 11

Couche physique 802.11 : ........................................................................................................ 14

FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) ..................................................................... 14

DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) ........................................................................ 15

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) .......................................................... 16

Comparaison entre DSSS et FHSS et OFDM : ..................................................... 18

Techniques d’accès dans 802.11 : ........................................................................................... 18

a. DCF ou CP: (Distributed Coordination Function) ............................................... 19

b. PCF ou CFP: (Le Point Coordination Function) .................................................. 19

La méthode d’accès de base CSMA/CA (Carier Sense Multiple Access with

Collision Avoidance) : ........................................................................................................ 19

Back-off: ............................................................................................................................ 20

RTS/CTS: (Request To Send, Clear to Send) .......................................................... 21

Fonctions de la couche liaison 802.11 : .................................................................................. 22

Conclusion ................................................................................................................................ 26

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le cours du réseau 802.11

Les réseaux locaux sans fil permettent de transmettre des données à haut débit par ondes radio

(ondes hertziennes) sur de courtes distances. Les ondes radio sont utilisées comme mode de

transmission pour l’établissement de réseaux informatiques. Ce type de réseau, permettant de

relier des ordinateurs là où il serait difficile ou trop coûteux de mettre un câble, est une alternative

mais aussi et surtout un complément haut débit aux réseaux fixes existants. L’objectif est de couvrir

les derniers mètres dans certaines zones géographiques.

Les premiers produits de réseaux locaux sans fil grand public sont sortis. 2001 est l’année du

développement de ces technologies outre-Atlantique. Ces solutions ont été rapidement adoptées

par le marché car elles répondent à de réels besoins exprimés par les utilisateurs, professionnels

ou particuliers, notamment pour l’utilisation croissante de terminaux portables.

De plus, de nombreux systèmes et technologies d’accès à la communication sans fil, tels que les

technologies LTE, WiMAX et WIFI, ont connu un développement et un déploiement mondiaux,

dans le but de faciliter un accès sans fil permanant et fiable, n’importe où, n’importe quand.

Un réseau sans fil (en anglais wireless network) est, comme son nom l'indique, un réseau dans

lequel au moins deux terminaux (ordinateur portable, PDA, etc.) peuvent communiquer sans liaison

filaire.

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Une transmission radio consiste à utiliser comme support de transmission d'un message

une onde radioélectrique.

L'émission s'effectue à l'aide d'un émetteur radio et d'une antenne, tandis que la réception

s'effectue sur un récepteur radio réglé sur la même fréquence.

Souvent un émetteur et un récepteur sont réunis dans un même boîtier, sauf dans le cas de

la radiodiffusion ou le récepteur n'a qu'une seule fonction.

La partie de l'émetteur qui permet de transformer le son en onde est le microphone. Celui-

ci est muni d'une membrane qui réagit aux basses fréquences de la voix par exemple. En

vibrant, elle entraîne une bobine qui glisse dans un aimant. Ce mouvement de va-et-vient

crée un champ magnétique de même fréquence que la voix.

Le milieu de propagation des ondes radio est l’atmosphère terrestre avec une vitesse égale

à la vitesse de la lumière, et atténuation proportionnelle au carré de la distance parcourue.

Les ondes radio sont faciles à émettre et recevoir avec des appareils simples et peu coûteux,

et ils sont très sensibles aux obstacles de dimension plus grande que la longueur d’onde

1- La puissance d’émission :

La portée d’une transmission radio est définit par Le type d’antenne, la longueur d’onde et

la puissance d’émission

Puissance Portée Droit

10 mW 500 à 600 m Libre 500 mW 1 à 3 KM Libre dans la bande ISM

1 W 1 à 5 KM Soumise à licence 5 W 1 à dizaines de KM Soumise à licence

2- Les lois de la radio :

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Dans une transmission radio, tant que le débit est grand, tant que la couverture est plus

faible.

Lorsque la puissance d’émission est élevée, alors la couverture sera plus grande. Donc si on

veut que le débit soit meilleur on doit augmenter la fréquence des ondes radio mais cela va

diminuer la couverture de ces ondes.

Exemples des propriétés des milieux

Matériaux Affaiblissement Exemples

Air Aucun Espace ouvert, cour

intérieure

Bois Faible Porte, plancher, cloison

Plastique Faible Cloison

Verre Faible Vitres non teintées

Verre teinté Moyen

Eau Moyen Aquarium, fontaine

Etre vivants Moyen Foule, animaux, humains,

végétation

Brique Moyen Murs

Plâtre Moyen Cloisons

Céramique Elevé Carrelage

Papier Elevé Rouleaux de papier

Béton Elevé Murs porteurs, étages,

piliers

Verre blindé Elevé Vitres pare-balles

métal Très élevé

Béton armé, miroirs,

armoire métallique, cage

d'ascenseur

Le spectre de fréquence est devenu une ressource naturelle qu’un pays se doit de gérer

efficacement pour profiter pleinement des nouveaux services de télécommunication sans

fil.

Depuis les années 1980-1990, un mouvement international est intervenu, son objectif est

d’optimiser l’’utilisation du spectre de fréquence et limiter les interférences entre systèmes.

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Afin d’atteindre ce but les états s’accordent au niveau international, ainsi d’autres

organismes sont chargés de réguler l’utilisation des fréquences radio (ETSI en Europe, FCC

aux Etats Unis, MKK au Japon …), aussi il existe des organismes locaux au niveau de chaque

pays sont chargés d’assurer la planification, la gestion et le contrôle du spectre de

fréquence, et de proposer des bandes de fréquences pour de utilisations spécifiques selon

les conventions internationales (ANRT-Maroc, ANFR-France, ARPT-Algérie…) .

1- ANRT-Maroc

L'agence nationale de réglementation des télécommunications (ANRT), est un

établissement public marocain visant à réguler les télécommunications au Maroc. L'ANRT

est instituée auprès du Premier ministre et dotée de la personnalité morale et de

l'autonomie financière.

Les missions de l'ANRT consistent à :

• Créer les conditions d'une concurrence saine et loyale et veiller à son maintien ;

• Contribuer à l’évolution du cadre législatif et réglementaire pour un développement

harmonieux du secteur ;

• Gérer pour le compte de l'État certaines ressources rares relevant du domaine public ;

• Accompagner le développement du secteur par le biais de la formation et la promotion

de la recherche ;

• Contribuer à la dynamique de progrès et de développement du pays par ses actions

citoyenne.

2- Bande de fréquence :

Une bande de fréquence est une plage de fréquences qui ont des propriétés similaires par

exemple la propagation et la pénétration des milieux. ou selon des utilisations particulières

par exemple la radiodiffusion, la téléphonie mobile, les réseaux wifi …

Chaque bande peut à son tour être découpée en sous bandes, en affinant les différences de

propriétés parmi les fréquences

• La bande ISM

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En 1985 les Etats-Unis ont libéré trois bandes de fréquence à destination de l'Industrie, de

la Science et de la Médecine: baptisées ISM (Industrial, Scientific, and Medical) La

puissance d’émission et la largeur de bande ISM sont variables suivant les pays.

• La bande U-NII

La bande U-NII est une bande de 5.150 à 5.825 GHz, elle offre une bande passante totale de

300 MHz tel que chaque bande utilise une puissance d’émission différente.

1. Application

Extension du réseau d’entreprise

Cette technologie est d’abord à considérer comme la version sans fil d’Ethernet. Elle arrive de

concert avec une exigence de mobilité à l’intérieur de l’entreprise le wifi offre une facilité de mise

en œuvre d’un réseau local, il est beaucoup plus évident qu’avec une solution filaire.

Malgré la facilité et la rapidité de déploiement du wifi, il reste incapable de gérer la sécurité de

transmission d’une manière performante.

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Le WiFi à domicile

La technologie de WiFi est également utilisée à domicile, pour composer des réseaux familiaux

et partager une connexion à Internet afin que chaque équipement puisse connecter à Internet

depuis n’importe quel endroit du domicile, et relier des équipements entre eux tels que des

écrans ou des imprimantes sans fil.

Les hotspots WiFi

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Les hotspots ont vu le jour dès l’an 2000, d’abord aux états unis, ensuite partout dans le monde,

ils permettent un accès à Internet par la technologie WiFi. De tels accès permettent d’exploiter

son propre ordinateur portable, ou autre terminal mobile. Le service fourni est donc

exclusivement l’accès, ce qui permet de garder son environnement de travail.

Les HotSpot se sont multipliés depuis plusieurs années et de nombreux sites tels que aéroports,

gares, hôtels, restaurant en proposent. Des HotSpot sont même désormais mis à disposition des

internautes par certaines mairies dans les centres villes.

L’accès au HotSpot fourni peut être gratuit ou payant pour le client Comme un cybercafé sauf

que le client utilise son ordinateur pour se connecter.

Le WiFi communautaire

Initiatives d’associations regroupant des passionnés du sans-fil afin d’avoir une Concentration

des efforts pour obtenir une couverture de plus en plus grande (à l’échelle d’une ville).

Le principe de WiFi communautaire est le suivant Chaque membre qui dispose chez lui d’un

réseau sans fil l’ouvre à tous et les points d’accès sont reliés pour permettre le partage de

connexion à Internet. Enfin les associations fournissent la liste des sites où l’on peut se

connecter.

Le wifi communautaire est particulièrement intéressant dans les zones rurales où l’ADSL n’est

pas disponible.

L’avantage p/r aux hotspots est la gratuité et la principale inquiétude pour le WiFi

communautaire est la légalité

Le propriétaire d’une connexion à Internet peut voir sa responsabilité engagée en cas d’abus

d’utilisation par des personnes mal intentionnés.

Par exemple : Le WiFi communautaire de Bouygues Telecom

Apres un faux départ au début du mois, BouyguTélécom a finalement activé son réseau WiFi

communautaire. Par défaut, c'est près de 700 000 boîtiers ADSL Bbox qui permettront aux

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abonnés de profiter d'un accès sans fil gratuit. Le service n'affectera pas le débit de l'abonné

mettant à disposition sa connexion, pas plus qu'il ne le fragilisera juridiquement en cas de

piratage. Communiqué de presse publié le samedi 30 Avril 2011

Le point à point

Le wifi est utilisé pour construire des simples liens sans fil à haut débit Utile pour relier deux sites

difficilement joignables par voie filaire (deux bâtiments d’une entreprise)

On peut atteindre plusieurs Mb/s jusqu’à 2 à 3 Km en vision directe.

Il existe d’autres solutions basées sur le lazer et les faisceaux Hertziens mais le wifi rest le plus

utiliser grâce à l’absence de licence à condition de respecter les limites légales de puissance, le

cout qui est faible et la contrepartie c’est-à-dire rien n’interdit un voisin d’émettre sur les mêmes

fréquences et de gêner la communication.

Le WiFi dans l’industrie

L’utilisation du WiFi pour faire davantage que de simples réseaux est une preuve de maturité il

est utilisé par l’industrie pour des applications variées:

Les inventaires: permettre aux employés de réaliser des Inventaire enregistrés en temps réel

dans la BD de l’entreprise il est Très utile sur des grandes surfaces afin de gagner du temps

Par exemple Les loueurs de voitures enregistrant au parking les voitures qui partent et rentrent,

et aussi enregistrer les bagages avant de les charger dans les avions.

Le positionnement : Localisation par mesure de la puissance du signal radio provenant des

différentes antennes WiFi voisines.

Par exemple : permet d’offrir des services géo-localisés comme la visite d’un musé.

La voix : Capacité à gérer la voix sur IP (Voice over InternetProtocol VoIP), lorsque la VoIP est

réalisée sur un réseau sans fil on parle de VoWIP ( Voice over Wireless IP) comme Installation

de logiciels comme netmeeting ou Skype .Permet ses avantages on a faible coût des

communications et le coût est nul pour joindre un autre téléphone VoIP.

Par exemple : en Skype, il est également possible de téléphoner vers un poste téléphonique fixe

moyennant un abonnement.

2. Architecture Le standard 802.11 définit deux modes opératoires :

Le mode infrastructure dans lequel les clients sans fils sont connectés à un point

d'accès. Il s'agit généralement du mode par défaut des cartes 802.11b

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Le mode ad hoc dans lequel les clients sont connectés les uns aux autres sans aucun

point d'accès.

Le mode infrastructure

En mode infrastructure chaque ordinateur station se connecte à un point d'accès via une liaison

sans fil. L'ensemble formé par le point d'accès et les stations situés dans sa zone de couverture

est appelé ensemble de services de base (en anglais basic service set, noté BSS) et constitue

une cellule. Chaque BSS est identifié par un BSSID, un identifiant de 6 octets (48 bits). Dans le

mode infrastructure, le BSSID correspond à l'adresse MAC du point d'accès.

Il est possible de relier plusieurs points d'accès entre eux (ou plus exactement plusieurs BSS)

par une liaison appelée système de distribution (notée DS) afin de constituer un ensemble de

services étendu (ESS). Le système de distribution (DS) peut être aussi bien un réseau filaire,

qu'un câble entre deux points d'accès ou bien même un réseau sans fil.

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Le mode ad hoc

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En mode ad hoc les machines sans fils clientes se connectent les unes aux autres afin de constituer

un réseau point à point, c’est-à-dire un réseau dans lequel chaque machine joue en même temps

le rôle de client et le rôle de point d'accès.

L'ensemble formé par les différentes stations est appelé ensemble de services de base

indépendants (IBSS).

Un IBSS est ainsi un réseau sans fil constitué au minimum de deux stations et n'utilisant pas de

point d'accès. L'IBSS constitue donc un réseau éphémère permettant à des personnes situées

dans une même salle d'échanger des données. Il est identifié par un SSID, comme l'est un ESS en

mode infrastructure et la portée de l’IBSS est déterminée par la portée de chaque station.

Parmi les applications de mode ad hoc sont interconnexion d'équipements personnels

(imprimante, ordinateur…) dans un réseau domicile et aussi la réalisation du réseau sans fil dans

les Conférences, et aussi dans les trains.

Cette couche définit la modulation des ondes radioélectriques et les caractéristiques de la

signalisation pour la transmission de données

Elle a pour rôle la transmission bit à bit sur le support, entre l’émetteur et le récepteur. Définissant

le mode de propagation des signaux, elle gère au besoin les circuits physiques.

Elle définit trois couches physiques de base, FHSS, DSSS, IR, auxquelles ont été rajoutées trois

nouvelles couches physiques Wi-Fi (avec deux variantes au sein de la solution 802.11b) et Wi-Fi5

(802.11a/g).

FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)

L'étalement de spectre par saut de fréquence parfois appelé « Étalement de spectre par évasion

de fréquence » (FHSS) C’est une méthode de transmission de signaux par ondes radio qui utilise

plusieurs canaux (sous-porteuses) répartis dans une bande de fréquence selon une séquence

pseudo-aléatoire connue de l'émetteur et du récepteur.

----Conçue originalement dans un but militaire pour empêcher l'écoute des transmissions radio

L'étalement de spectre offre trois avantages par rapport à l'utilisation d'une fréquence unique :

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le cours du réseau 802.11

1. il rend le signal transmis très résistant aux interférences.

2. le signal est plus difficile à intercepter.

3. les signaux transmis de cette manière peuvent partager des bandes de fréquence avec

d'autres types de transmission, ce qui permet d'utiliser plus efficacement la bande

passante Le partage des fréquences ajoute un minimum de bruit à l'un et à l'autre

type de transmission.

- L’émetteur et le récepteur utilisent la même séquence aléatoire de saut de fréquence

- Le récepteur saute d’une fréquence à l’autre en synchronisation avec l’émetteur en utilisant le

même code (Les sauts se font à intervalles de temps fixes)

Performances :

Cout bas

Petite consommation d’énergie

Immunité aux écoutes indiscrètes

Bonne tolérance aux bruits (Brouiller une seule fréquence ne perturbe que quelques bits)

Débit faible

DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum)

L'étalement de spectre à séquence directe, (DSSS) est la seconde couche physique utilisant une

technique radio. C’est une technique d'étalement de spectre utilisée dans les communications par

satellite, les réseaux sans fil et plus précisément le Wi-Fi.

La bande de 2.4 GHz est divisée en seulement 14 sous-canaux de 22MHz espacés de 5Mhz. Les

données sont transmises intégralement sur l’un de ces canaux de 22 MHz, sans saut.

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le cours du réseau 802.11

But :

D'une part, de rendre les signaux occupant une bande de fréquences réduite, comme un signal de

parole, plus résistants aux brouillages rencontrés lors de la transmission.

D'autre part permettre à plusieurs liaisons de partager la même fréquence porteuse (Accès

multiple par répartition par code).

Structure de la trame DSSS :

Une trame au niveau physique est composée de trois parties : un préambule, puis

un entête et enfin la partie données

Performances :

Cout élevé

Consommation d’énergie importante

Débit important

Redondance bits (diminutions des retransmissions)

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

Adopté par la 802.11a et 802.11g, c’est un procédé de codage de signaux numériques par

répartition en fréquences orthogonales sous forme de multiples sous-porteuses. Cette technique

permet de lutter contre les canaux sélectifs en fréquence en permettant une égalisation de faible

complexité.

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le cours du réseau 802.11

OFDM est développé en un régime populaire pour une large bande communication numérique ,

utilisé dans des applications telles que la télévision numérique et la diffusion audio, réseaux sans

fil, les réseaux de lignes à haute tension, et 4G communications mobiles.

Principe :

Le principe de l'OFDM consiste à répartir sur un grand nombre de sous-porteuses le signal

numérique que l'on veut transmettre. Comme si l'on combinait le signal à transmettre sur un grand

nombre de systèmes de transmission (des émetteurs, par exemple) indépendants et à des

fréquences différentes. Pour que les fréquences des sous-porteuses soient les plus proches

possibles et ainsi transmettre le maximum d'information sur une portion de fréquences donnée.

Un canal est constitué de 52 porteuses de 300 KHz de largeur, 48 porteuses sont dédiées

au transport de l’information utile et 4 pour la correction d’erreurs appelées porteuses

pilote, Huit canaux de 20 MHz sont définis dans la bande de 5 GHz.

Performances :

Transmission en parallèle de plusieurs canaux à faible débit=un seul à haut débit

8 canaux disjoints (8 réseaux WIFI5 peuvent émettre simultanément sans

interférences)

Consommation d’énergie importante (vide rapidement les batteries des appareils

mobiles)

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le cours du réseau 802.11

Comparaison entre DSSS et FHSS et OFDM :

Techniques de transmission

Avantages Inconvénients

DSSS --Elle propose des vitesses de

transmissions plus importantes

--L’utilisation d’un seul canal pour la

transmission, rend le système DSSS

plus sensibles aux interférences.

FHSS --Elle empêche une perte totale du signal,

grâce à la technique de transmission par

saut

--Elle constitue une solution efficace dans

un environnement ou il y a beaucoup de

multi trajets.

-- Faible largeur de bande par canal

ne lui permettant pas d’atteindre

des vitesses de transmissions

élevées.

--Utilisation de toute la largeur de

bande, ce qui implique une charge

supplémentaire sur le réseau

OFDM --Permet d’atteindre des vitesses de

transmission jusqu'à 54 Mbps pour la

802.11a et la 802.11g

--Elle offre un mécanisme de correction

d’erreurs sur l’interface physique

--Plus les perturbations s'amplifient,

plus la technologie perd de son

intérêt car il faut alors mettre en

place des méthodes de filtrages ou

de codages qui réduisent fortement

les débits.

è

La couche liaison de données a pour objectif de réaliser le transport des données et elle est

constituée de deux sous-couches :

La couche LLC (Logical Link Control) :

La couche LLC a été définie par le standard IEEE 802.2, elle permet d'établir un lien logique

entre la couche MAC et la couche réseau du modèle OSI.

La couche MAC (Media Access Control) :

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le cours du réseau 802.11

La sous-couche MAC est spécifique à la norme Wi-Fi et définit deux nouveaux mécanismes qui

assurent la gestion d'accès de plusieurs stations à un support partagé dans lequel chaque

station écoute le support avant d'émettre, elle assure aussi le contrôle d'erreur permettent

de contrôler l'intégrité de la trame à partir d'un CRC. Elle peut utiliser deux modes de

fonctionnement :

a. DCF ou CP: (Distributed Coordination Function) Cette méthode s'appuie sur le protocole CSMA/CA, combiné à l'algorithme de back-off. CSMA/CA

est proche du CSMA/CD d'Ethernet (IEEE 802.3), mais, on remplace la Collision

Detection (détection de collision) par Collision Avoidance, qui signifie l'évitement de collision.

DCF applique un mode à compétition, avec un transport de données asynchrones. Les stations

ont une chance égale d’accès au support.

b. PCF ou CFP: (Le Point Coordination Function) C’est un Media Access Control technique (MAC) utilisé dans la norme IEEE 802.11

base WLAN . Il réside dans un coordonnateur point aussi connu comme point d'accès (AP),

pour coordonner la communication au sein du réseau. L'AP attend PIFS durée plutôt

que DIFS durée à saisir le canal. PIFS est inférieure à la durée DIFS et donc le coordonnateur

du point a toujours la priorité pour accéder au canal.

Cette méthode applique un mode de contrôle par le point d’accès. Il utilise le polling qui fait

l’interrogation à tour de rôle des stations, une station ne peut émettre que si elle est autorisée et

ne peut recevoir que si elle est sélectionnée. Cette méthode est conçue pour les applications temps

réel (voix er vidéo).

La méthode d’accès de base CSMA/CA (Carier Sense Multiple Access with

Collision Avoidance) :

Un protocole CSMA/CA utilise un mécanisme d'esquive de collision en imposant un accusé de

réception systématique des paquets (ACK), ce qui signifie que pour chaque paquet de données

arrivé intact, un paquet ACK est émis par la station de réception.

Le CSMA/CA fait appel à différentes techniques, telles que :

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des mécanismes d'écoute du support introduite par IEEE 802.11,

l'algorithme de back-off pour la gestion d'accès au support,

un mécanisme optionnel de réservation, dont le rôle est de limiter le nombre de collision en

s'assurant que le support est libre,

La procédure de vérification se fait en utilisant deux types de messages, le premier est appelé RTS

(Ready To Send) qui est envoyé par la station et contenant des informations sur le volume des

données qu'elle souhaite émettre et sa vitesse de transmission. Le récepteur (généralement un

point d'accès) répond par un deuxième message qui est le CTS (Clear To Send), puis la station

commence l'émission des données.

A chaque paquet envoyé, l'émetteur doit recevoir un accusé de réception ACK, qui indiquera

qu'aucune collision n'a eu lieu.

Si l'émetteur ne reçoit pas de l'accusé de réception, alors il retransmet la trame après un

ACK_TIMEOUT jusqu'à ce qu'il obtienne ou abandonne au bout d'un certain nombre de

transmission

Back-off:

L’algorithme de backoff permet de gérer les collisions éventuelles et garantie la même probabilité

d’accès pour chaque station au support

On trouve une collision, si on a 2 stations qui ont la même valeur de temporisation ou si on a un

ACK qui n’est pas reçu par l’émetteur. A chaque collision la fenêtre de contention double.

Son fonctionnement se base sur une station qui écoute le support avant de transmettre, si ce

dernier est libre après un DIFS on se trouve dans le cas d’une transmission, sinon, on calcule un

temporisateur suivant la formule suivante : TBACKOFF=random (0,CW) x time slot, à chaque fois

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que le support est libre TBACKOFF est décrémenté de 1, dès que TBACKOFF atteint 0 , la trame

est émise.

Parmi ses inconvénients on trouve qu’on n’a pas de garantie de délai minimal et il complique la

prise en charge d’applications temps réel.

Le standard 802.11 définit l’algorithme de backoff exponentiel comme devant être exécuté dans

les cas suivant :

Quand la station écoute le support avant la première transmission d’un paquet et que le

support est occupé.

Après chaque retransmission.

Après une transmission réussie.

RTS/CTS: (Request To Send, Clear to Send)

C’est le mécanisme utilisé par l'option 802,11 protocole de réseau sans fil pour réduire les

collisions de trame introduites par le problème de nœud caché . L'origine, le protocole a fixé

le problème de nœud exposée ainsi, mais RTS / CTS comprend ACK et ne résout pas

le problème de nœud exposée .

Format de trame :

La trame RTS contient 5 champs :

1. Frame Control

2. Durée

3. RA (récepteur)

4. TA (émetteur Adresse)

5. FCS

La trame CTS contient 4 domaines :

1. Frame Control

2. Durée

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3. RA (récepteur)

4. FCS

Mécanisme RTS/CTS :

Dans un mécanisme de type RTS-CTS, avant d’envoyer des données, l’émetteur envoie une trame

RTS au récepteur qui lui répond par une trame CTS pour accepter ou refuser la conversation (si le

CTS n’est pas reçu, on estime que le RTS a subi une collision). Les paquets RTS et CTS

contiennent des informations sur la taille des données à transmettre, ainsi les voisins de l’émetteur

des données (qui entendent donc le paquet RTS) et du récepteur (qui entendent donc le CTS)

peuvent calculer une estimation du temps durant lequel ils ne devront pas émettre sur le canal

radio.

Dans le domaine des réseaux informatiques, la couche de liaison de données est la seconde

couche des sept couches du modèle OSI.

La couche de liaison de données est la couche de protocole qui transfère des données entre les

nœuds adjacents d'un réseau étendu(WAN) ou entre des nœuds sur le même segment d'un réseau

local(LAN).

1. Le contrôle d’erreur :

Le standard Ethernet ne propose aucun système de détection ou de correction d'erreurs, cette

tâche est laissée aux protocoles de transport de niveau supérieur (TCP)

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Dans un réseau sans fil le taux d’erreur est plus élevé : un contrôle d’erreur a été intégré au niveau

de la couche liaison de donnée.

2. Authentification et sécurité

La sécurité des réseaux sans fil est primordiale puisque l’accès au support de transmission est par

nature facile.

Dans 802.11, le protocole WEP (Wired Equivalent Privacy) est utilisé. WEP se base sur le chiffrage

des données et l’authentification des stations. Le chiffrage réalisé par WEP se fait sur une clé

secrète partagée sur 40 bits. Cette clé est concaténée avec un code de 24 bits appelé l’IV

(Initialisation Vector). La nouvelle clé de 64 bits est placée dans un générateur de nombre aléatoire

appelé PRNG (venant du chiffrage RSA). Une fois chiffrée, la trame est envoyée avec son IV. Lors

du déchiffrage, l’IV est utilisé pour retrouver la séquence de clés qui permet de déchiffrer les

données.

En ce qui concerne l’authentification, deux solutions :

l’Open System Authentificaion : qui est le mode par défaut et qui ne demande aucune

authentification explicite.

le Shared Key Authentification : qui fournit un mécanisme de clé secrète partagée pour

s’authentifier auprès du système.

3. Fragmentation/ réassemblage :

Le mécanisme de fragmentation de la norme 802.11 permet de découper une trame en

plusieurs morceaux (fragments) et réduit le besoin de retransmettre les données dans de

nombreux cas.

La fragmentation accroît la fiabilité de la transmission en permettant à des trames de taille

importante d'être divisées en petits fragments :

Réduit le besoin de retransmettre des données dans de nombreux cas.

Augmente les performances globales du réseau.

Fragmentation utilisée dans les liaisons radio, dans lesquelles le taux d'erreur est important :

Plus la taille de la trame est grande et plus elle a de chances d'être corrompue

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Lorsqu'une trame est corrompue, plus sa taille est petite, plus le débit nécessaire à sa

retransmission est faible.

4. Handover

Le handover est un mécanisme fondamental dans les communications mobiles cellulaires

(GSM, CDMA,UMTS …), il désigne l'ensemble des opérations mises en œuvre pour permettre

qu'un téléphone mobile change de cellule radio sans interruption de la conversation ou du

transfert des données.

Le handover est définit par le Passage d'une cellule à une autre sans interruption de la

communication.

Lorsqu'un terminal se déplace d'une cellule à une autre sans interrompre la communication,

cela se fait à peu près de la même manière que dans la téléphonie mobile, mais dans les

réseaux sans fil, le handover se fait entre 2 transmissions de données et non pas au milieu

d'un dialogue.

Le standard IEEE 802.11 ne fournit pas un mécanisme de handover à part entière, mais définit

quelques règles :

Synchronisation.

Écoute active et passive.

Mécanismes d'association et de réassociation, qui permettent aux stations de choisir

l'AP auquel elles veulent s'associer.

Au niveau d'un BSS, les stations synchronisent leur horloge avec l'horloge du point d'accès,

Pour garder la synchronisation, le point d'accès envoie périodiquement des trames balisées

appelées Beacon Frames, qui contiennent la valeur de l'horloge du point d'accès. Lors de la

réception de ces trames, les stations mettent à jour leurs horloges pour rester synchronisées

avec le point d'accès.

5. Economie d’énergie

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La norme spécifie également deux modes de travail pour augmenter le temps d’activité des

terminaux, c’est à dire leur autonomie. Ces deux modes sont :

Continuous Aware Mode : mode par défaut dans lequel la station est toujours

allumée et écoute toujours le support

Power Save Polling Mode : le point d’accès se charge de stocker temporairement

les données pour les stations en veille. Ces dernières s’éveillent périodiquement et

reçoivent alors une trame TIM (Traffic Information Map) qui leur indique si des

données les concernant sont en attente sur le point d’accès. Le cas échéant, les

stations envoient une requête Polling Request Frame pour demander l’envoie des

donner et, après réception de celles-ci, se remettent en veille.

6. Le WDS (Wireless Distribution System)

C’est un système permettant l'interconnexion de plusieurs points d'accès sans fil. Il désigne

également l'interconnexion sans fil entre les points d'accès Wi-Fi. Ce système est décrit par la

norme IEEE 802.11.

--- Il offre à AP la possibilité de relayer une trame à un autre AP en Wireless.

--- Il permet d’etendre la couverture du réseau sans fil avec des APs qui ne sont pas connectés au

réseau filaire.

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