Devoir : Rseaux locaux sans fil

M1 2014-2015, CERI,Universit dAvignon

1 Exercice 1Les rseaux considrs ici utilisent le standard 802.11b. Une trame de donnes 802.11b est une trame constitue

dun entte physique, dun entte MAC et de donnes utiles (provenant de la couche 3). Ces donnes utiles font1000 octets dans tout lexercice. Les paramtres importants sont donns dans le tableau suivant : On supposera

ExerciceDbitsde802.11(8pts)Lesrseauxconsidrsiciutilisentlestandard802.11b.Unetramededonnes802.11bestunetrameconstituedunenttephysique,dunentteMACetdedonnesutiles(provenantdelacouche3).Cesdonnesutilesfont1000octetsdanstoutlexercice.Lesparamtresimportantssontdonnsdansletableausuivant:

Paramtre ValeurTempsDIFS 50sTempsSIFS 10sTempsEIFS 364s

Tempsenttephysique 192sTailleentteMACpourlesdonnes 34octets

TailledelACK 14octetsTailleduRTS 20octetsTailleduCTS 14octets

Tempsdebackoffmoyen 310s

On supposera que le temps alatoire sparant deux missions conscutives de paquets sur lemdiumradiocorrespondaubackoffmoyen.Onsupposeraaussiquilnyapasdecollision.Enfin802.11fournitunequitdaccsdanslesrseauxotoutlemondesentend.Parconsquent,surlelongterme,onpeutsupposerquetouteslesstationsdurseauontaccd aumdiumlemmenombredefois.1Quelestledbitreldunestationquiestseulesurlerseauetquienvoieavecunemodulation11Mb/sunpaquetdedonnesenmodepointpoint?Letempspourchangerunetrame802.11corresponddonc(notT802.11):TDIFS+TBackoff+TEnttePHY+[(TailleMAC+TailleDonnes)*8]/DbitPhysique+TSIFS+TEnttePHY+(TailleACK*8)/DbitPhysique=754+[(TailleMAC+TailleDonnes)*8]/DbitPhysique++(TailleACK*8)/DbitPhysique(s)=1516micros

Cecidonneundbitd'environ5,27Mb/spourdespaquetsde1000octetsetundbitphysiquede11Mb/s.

2Quelestledbitreldunestationquiestseulesurlerseauetquienvoieavecunemodulation11 Mb/sun paquet de donnes en mode pointpoint avec le mcanisme de RTSCTS ? Onsupposeraquecesdernierssontenvoysundbitphysiquede11Mb/s.UnpaquetRTS(ouCTSouACK)estcomposdunenttephysiqueetdesdonnesRTS(ouCTSouACK).LasquenceraliseaveclesRTS/CTSestlasuivante:DIFSBackoffenvoiRTSSIFSenvoi CTSSIFSenvoidonnesSIFSenvoiACKDoncletempsncessairepourenvoyerunpaquetdedonnesaveclesRTS/CTS=T'= TDIFS + TBackoff + T_EnttePHY + (20*8)/dbit_phy + T_SIFS + T_EnttePHY +(14*8)/dbit_phy + T_SIFS + TEnttePHY + [(Taille MAC + Taille Donnes)*8]/DbitPhysique+TSIFS+TEnttePHY+(TailleACK*8)/DbitPhysique=745+418,7+[(TailleMAC+TailleDonnes)*8]/DbitPhysique++(TailleACK*8)/DbitPhysique=1934,7(micros)Cecidonneundbitd'environ4,13Mb/spourdespaquetsde1000octetsetundbitphysiquede11Mb/s.

Page2sur5

que le temps alatoire sparant deux missions conscutives de paquets sur le mdium radio correspond au backoffmoyen. On supposera aussi quil ny a pas de collision. Enfin 802.11 fournit une quit daccs dans les rseaux otout le monde sentend. Par consquent, sur le long terme, on peut supposer que toutes les stations du rseau ontaccd au mdium le mme nombre de fois.

1. Quel est le dbit rel dune station qui est seule sur le rseau et qui envoie avec une modulation 11 Mb/sun paquet de donnes en mode point point ?

2. Quel est le dbit rel dune station qui est seule sur le rseau et qui envoie avec une modulation 11 Mb/sun paquet de donnes en mode pointpoint avec le mcanisme de RTS/CTS ? On supposera que ces dernierssont envoys un dbit physique de 11 Mb/s. Un paquet RTS (ou CTS ou ACK) est compos dun enttephysique et des donnes RTS (ou CTS ou ACK). La squence ralise avec les RTS/CTS est la suivante :DIFS Backoff envoi RTS SIFS envoi CTS SIFS envoi donnes SIFS envoi ACK

3. Supposons maintenant quil y a deux stations mettrices et deux stations rceptrices sur le rseau qui sonttoutes porte de communication. Les RTS/CTS sont utiliss pour envoyer les paquets. Une paire de noeudscommunicants transmet tous les paquets 1 Mb/s (trames de donnes et toutes les trames de contrle)tandis que lautre paire transmet tous les paquets 11 Mb/s. Quel est le dbit rel obtenu sur chacune despaires ? Est ce que lanomalie de performance persiste toujours ?

4. A quoi sert le temps EIFS ?5. Le rseau est maintenant compos de deux stations qui envoient des paquets en mode diffusion locale. Chaque

station dtecte lactivit de lautre sans pouvoir nanmoins dcoder ses paquets. Quel est le dbit rel obtenupour chacune des stations ?

1

Exercice 2Une station A envoie 5Mbit/s un flux de trames contenant chacune 1500 octets de donnes utiles une station

B. On vous donne les informations suivantes :

Exercice 3 : (8 points)

Figure 2

Figure 3

Une station A envoie 5Mbit/s un flux de trames contenant chacune 1500 octets de donnes

utiles une station B. On vous donne les informations suivantes:

la priode de contention (Backoff) est en moyenne de 15.5*20s (valeur de CW moyenne*Dure

TimeSlot);

les temps de propagation sont ngligeables.

Les trames RTS (20 octets), CTS (14 octets) et ACK (14 octets) sont transmises avec le dbit

1Mbits/s

- Le prambule et lentte PLCP sont envoys 192s 1 Mbit/s

- TDIFS =30s; TSIFS =10s;

1. En se basant sur les schmas ci-dessus, calculez le dbit utile (effectif) dune station 802.11b

qui transmet 5Mbist/s.

2. Pourquoi le dbit effectif est-il loin du dbit thorique?

3. Les deux trames RTS et CTS sont utilises pour rsoudre plusieurs problmes dans les

rseaux sans fil IEEE 802.11. Citer deux avantages de lutilisation de ces trames?

Bonne courage tous.

la priode de contention (Backoff) est en moyenne de 15.5*20s (valeur de CW moyenne*Dure TimeSlot) ; les temps de propagation sont ngligeables. Les trames RTS (20 octets), CTS (14 octets) et ACK (14 octets) sont transmises avec le dbit 1Mbits/s Le prambule et lentte PLCP sont envoys 192 s 1 Mbit/s TDIFS =30s ; TSIFS =10s ;1. En se basant sur les schmas ci-dessus, calculez le dbit utile (effectif) dune station 802.11b qui transmet

5Mbist/s.2. Pourquoi le dbit effectif est-il loin du dbit thorique ?3. Les deux trames RTS et CTS sont utilises pour rsoudre plusieurs problmes dans les rseaux sans fil IEEE

802.11. Citer deux avantages de lutilisation de ces trames ?

2 Exercice 3En considrant uniquement les surcots lis la couche physique et la couche MAC ( y compris le RTS/CTS).

Nous allons valuer le dbit effectif de 802.11g dans les diffrents dbits offerts, uniquement en OFDM (6, 12, 24, 32,48, 54Mbits/s). On demande de calculer le dbit pour transmettre un paquet de X bits dans la situation suivante :

Le mobile utilise une carte 802.11g 54Mbit/s Le paquet est entr en collision nme fois et transmis avec succs pendant la (n+1)me transmission. Calculer le dbit utile en fonction de X pour transmettre ce paquet avec et sans RTS/CTS pour n=1. A partir de quelle taille X de paquet, lutilisation de RTS/CTS est profitable pour n=1.

Dures prendre en compte : DIFS=30 s SIFS= 5 s Slot = 10s Overhead physique 192bits + des bits de bourrage qui sont ajouts de faon obtenir une trame de taille

multiple de 216 bits (transmis 6Mbit/s)

2

Overhead MAC 34 Octets ACK 14 Octets RTS 20 octets CTS 14 Octets CWmin= 32 backoff = 3

3 Exercice 4 Montrer que la norme IEEE 802.11a a un potentiel plus important que 802.11b mais quelle a du mal

simpose Pourquoi peut-il y avoir des collisions sur un rseau sans fil ? Le fait dattendre la valeur dun temporisateur avant de transmettre ne porte-t-il pas atteinte au dbit effectif

du systme ? Montrer quavec trois frquences disponibles, il est possible de faire un plan de frquences.

3