TD 1RadioCom15Mars2011

8/10/2019 TD 1RadioCom15Mars2011

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Institut Suprieur dInformatique

TD 1 : IEEE 802.11Matire : Radiocommunications

Exercice 1

On demande dvaluer le dbit effectif de IEEE 802.11 b. On considre quon est en modeDCF avec backoff au niveau le plus bas (CW= 31 time slots). La taille des donnes utiles estde 1500 octets. Dans IEEE 802.11 b on peut transmettre un dbit gal 1 Mbs, 5.5 Mbs ou11 Mbs. Les valeurs du time slot, de SIFS et de DIFS sont les suivantes : 20 s, 10 s et 50 s.La communication se droule comme le montre le schma suivant :

Figure 1 : Droulement de la communication

1. Calculer le temps perdu qui ne dpend pas du dbit de transmission utilis. On prendraune valeur moyenne du backoff.

2. La trame de donne est reprsente dans la figure 2. De combien doctets estloverhead MAC (en-tte + CRC) ? Combien donc doctets sont envoys en total

depuis la transmission du RTS jusqu la transmission de lACK ?3. Calculer alors le dbit effectif pour chaque cas des trois dbits possibles dans IEEE802.11b.

Figure 2 : La trame de donnes

Exercice 2

On donne en gnral la sensibilit dun rcepteur comme tant la puissance quil doit recevoirpour dmoduler correctement ses donnes, un taux derreur donn.Si on considre que ce taux est de BER= 10

-5, dterminez la perte de dbit due aux pertes de

paquets (on considrera uniquement deux transmissions successives dun paquet en erreur,cest--dire quon considrera quun paquet est toujours transmis avec succs aprs deuxtentatives).On considrera des trames de 1534 et 4096 octets.

donnesRTS

CTS

source

destination

SIFS SIFS SIFS

ACK

DIFS DIFS Redmarrage

du backoff

backoff


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Exercice 3

On considre un systme sans fil de type IEEE 802.11.Soit FER (Frame Error Rate) la probabilit derreur de paquet ou de trame et soit BER (BitError Rate) la probabilit derreur dun bit.

1. Soit une trame de taille N bits tre envoye dans le mdium radio. Calculer FER enfonction N et BER.

2. Nous considrons le droulement classique de transmission dans IEEE 802.11prsent dans la figure suivante :

La taille en bit de la trame de donnes tant gale data size . Les tailles en bit destrames RTS, CTS et ACK sont respectivement RTS size, CTS size et ACK size.

Chacune des trames RTS, CTS, donnes et ACK pourrait tre reue au niveau durcepteur avec une erreur. Nous supposons que si RTS est reue errone, le rcepteurnenvoie pas de CTS et lmetteur doit renvoyer un nouveau RTS. De mme, silmetteur reoit le CTS avec une erreur, il ne transmet pas les donnes et doitretransmettre le RTS. Si les donnes sont reues avec erreur, le rcepteur nenvoie pasun ACK et lmetteur doit retransmettre un RTS. Enfin, si la trame ACK est errone,lmetteur doit retransmettre un RTS. Evidemment, chaque trame retransmise RTS vatre considre comme une trame RTS normale laquelle le rcepteur rpond par unCTS, auquel lmetteur rpond par lenvoi des donnes. Si celles-ci ne sont paserrones, le rcepteur envoie un ACK.

Nous pouvons comprendre que pour une seule trame de donnes, thoriquement, onpeut envoyer plusieurs fois RTS, plusieurs fois CTS, plusieurs fois la trame de donneet aussi plusieurs fois la trame ACK sil y a toujours une erreur dans la trame RTS oula trame CTS ou la trame de donnes ou la trame ACK. Dans cet exercice, pour lasimplicit de calcul, nous considrons quune trame RTS, CTS, de donnes et ACKnest retransmise quune seule fois (transmise au maximum deux fois). Par exemple,nous pouvons avoir le scnario suivant o RTS et CTS sont transmises chacune deuxfois :

ou le scnario suivant o RTS, CTS et la trame de donnes sont transmises chacunedeux fois :

ou dautres scnarios.

donnesRTS CTS ACK

donnesRTS CTS ACKRTS CTS

erreurSanserreur

Sanserreur

Sanserreur

Sanserreur

Sanserreur

donnesCTS

Sanserreur

erreur

RTS

Sanserreur

donnes ACKRTS CTS

Sanserreur

Sanserreur

Sanserreur

Sanserreur


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a. Etant donne une trame de donnes. Calculer la probabilit pour que la trame RTSpour cette trame de donnes soit envoye une seule fois. Calculer la probabilit pourque la trame RTS soit envoye deux fois. Calculer alors, pour chaque trame dedonnes, la moyenne du nombre denvois de la trame RTS : NE RTS .b. Calculer, pour chaque trame de donnes, la moyenne du nombre denvois de la

trame CTS NE CTS .c. Calculer, pour chaque trame de donnes, la moyenne du nombre denvois de latrame des donnes NE DATA .d. Calculer, pour chaque trame de donnes, la moyenne du nombre denvois de latrame ACK NE ACK .e. Dans le cas data size est fois RTS size exprimez NE RTS , NE CTS , NE DATA , et NE ACK enfonction de BER, et data size.f. Soit D r le dbit rel de transmission de bits sur le mdium radio. En tenant comptede la perte due lerreur et donc la retransmission, calculer alors le dbit effectif D e en fonction du D r, BER, et data size .g. Application numrique : Donner D e dans le cas data size = 1500 x 8 bits, BER = 10

-5 et D r = 11 Mb/s.

Exercice 4

Nous considrons un systme de transmission avec un taux derreur binaire BER. Un paquetreu erron est retransmis jusqu ce quil soit bien reu.Donner la perte du dbit due aux erreurs de rception en fonction de BER et N, sachant que Nreprsente la taille dun paquet.

Exercice 5

On demande dvaluer le dbit effectif de IEEE 802.11 b. On considre quon est en modeDCF avec backoff au niveau le plus bas (CW= 31 time slots). La taille des donnes utiles estde 1500 octets. Dans IEEE 802.11 b on peut transmettre un dbit gal D (D= 11Mb/s).Les valeurs du time slot, de SIFS et de DIFS sont les suivantes : 20 s, 10 s et 50 s.Loverhead MAC est de 34 octets.

1. En supposant quil n y a pas de pertes, calculer le dbit effectif de IEEE 802.11. Laperte de dbit est due quoi ?

2. En supposant maintenant quil y a des pertes de paquets. Ces pertes ne concernent queles donnes, c'est--dire, RTS, CTS et ACK sont toujours envoys avec succs. Nous

supposons aussi que si un paquet de donnes est perdu, on ne retransmet que le paquetde donnes et on ne doit pas retransmettre un RTS, puis un CTS puis un paquet dedonnes.

a. En se basant sur le rsultat trouv dans lexercice 2 et en prenant BER gal 10 -5, calculer la perte de dbit quand nous nous intressons uniquement autemps ncessit pour transmettre les donnes.

b. Calculer alors le dbit effectif en prenant en compte la perte considre dans laquestion 1 et la perte considre dans 2.a.

3. Dans cette question nous allons considrer loverhead apport par la couche physique.En effet tout paquet transmis porte un entte physique dont la dure de transmissionest de 192 s. Calculer alors le dbit effectif en prenant en compte la perte considre

dans la question 1, la perte considre dans 2.a et aussi loverhead de la couchephysique.


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Exercice 6

Figure 1

Nous considrons un rseau de communication avec la norme IEEE 802.11 compos desnuds A, B, C et D. Chacun de ces nuds a une trame de donnes transmettre (A vers B, Bvers A, C vers D et D vers C). Les valeurs des backoff choisies sont 5 TS, 10 TS, 15 TS et 20TS respectivement pour les stations A, B, C et D (TS pour Time Slot). La taille de la fentreCW est de 31TS. Les valeurs du time slot, de SIFS et de DIFS sont les suivantes : 20 s, 10 set 50 s. Le dbit de transmission D=11Mb/s. La taille de la trame de donnes est de 1500 .Nous rappelons que les tailles de RTS, CTS et ACK sont respectivement 20 , 14 et 14 .

1. On demande, pour chacun des deux cas de la figure 2 :a. Lordre dans lequel transmettent A, B, C et D. Expliquer.b. Linstant de dbut et de fin de transmission de chaque trame de donnes.c. Le dbit effectif.

2. Que se passe-t-il dans le cas 2 si B et C deviennent lun la porte de lautre ?

A CB

D

A CB

D

Cas 1Tous les nuds

sont la portelun de lautre

Cas 2Les nuds A et B sont la portelun de lautre. Les nuds C et Dsont la porte lun de lautre.

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