réseaux sans fils : norme ieee 802.11. wlan- ieee 802.11 a. benslimane 2 sommaire introduction...
Post on 03-Apr-2015
124 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Réseaux sans fils : norme IEEE 802.11
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane2
Sommaire
Introduction Architecture du réseau : deux
modes Recherche, Association, Handover,
Economie d’Energie, Vecteur NAV Schémas d’accès DCF / PCF
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane3
Introduction
famille de protocoles WLAN (Wireless LAN) standard publié en 2001, issu d’un projet lancé
en 1990 définit la couche physique et la couche MAC regroupe plusieurs normes : 802.11 a, b (Wi-
Fi : Wireless Fidelity), e, f, g, i… toutes les normes de la série 802.11
présentent la même architecture et reposent sur le même protocole MAC
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane4
Architecture générale de la norme IEEE 802.11
Plusieurs niveaux physiques possibles: infra rouge, étalement de spectre à séquence directe, étalement de spectre à saut de fréquence, CCK (802.11b) , OFDM (802.11a, 5 GHz)
PLCP Sublayer
PMD Sublayer
PHY_SAP
MAC or MAC Sublayer
PHY Layer
Management Entity
MAC Layer
Management Entity
PMD_SAP
PLME_SAP
MAC
L A Y E R
PHY
L A Y E R
Couche MAC (IEEE 802.11)
IEEE 802.11DS 1,2 Mbit/sFH 1,2 Mbit/s
IR
IEEE802.11b
11 Mbit/s
IEEE802.11a
Couche liaison
Couche physique
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane5
Réseau d’infrastructure
Station
AP
Station
Station
AP
BSS
Station
Système de Distribution
Station Station
Réseau filaire
cellule = Basic Service Set (BSS)
stations sans fil
Serveur
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane6
Réseau d’infrastructure
Station
AP
Station
Station
AP
BSS
Station
Station Station
Réseau filaireServeur
Périphérique
AP: point d’accès fait office de pont entre le réseau filaire et le réseau sans fil point de passage obligatoire de la transmission de station sans fil à station
sans fil
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane7
Réseau en mode ad hoc
Station
Station
Station
Station
IBSS (Independent Basic Service Set)
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane8
Réseau en mode mixte
Station
Station
Station
Station
AP
Station
Station
AP
BSS
Station
Station Station
Réseau filaireServeur
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane9
Handover :
Station
AP
Station
Station
AP
Station
Station Station
- Solutions : mécanismes propriétaires (exemple : l’Inter Access Point Protocol (IAAP) de
Lucent) pas d’interopérabilité en cours : 802.11 f : standardisation des protocoles entre points d’accès MobileIP (mais moins performant car intervient plus haut dans la pile de
protocoles)- briques de base pour faire du nomadisme : écoute, association, synchronisation…
Le standard ne fournit pas de mécanisme.
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane10
Recherche et Association
« Scanning » La recherche est requise pour différentes raisons :- Joindre un réseau,- Initialisation d’un réseau ad hoc,- Maintien d’un réseau ad hoc,- Trouver un nouveau AP lors d’un déplacement entre réseaux
« Roaming » écoute du point d’accès (2 types)
passive : le point d’accès envoie régulièrement des messages pour se présenter. Lorsqu’un « beacon » est reçu, la station mémorise l ESS-ID, BSS-ID et estampille sont sauvegardés.
active : la station envoi une requête sur tous les canaux possibles et attend la réponse
choix d’un point d’accès (en fonction de : puissance du signal, taux d’erreur, charge du réseau…)
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane11
Authentification
–une station A envoie une requête d’authentification à une station B
–si la station B accepte ce mode d’authentification sans contrôle, elle doit répondre positivement
Système à clé partagée :
Système ouvert :
station point d’accès
requête d’authentificationen mode « à clé partagée »
challenge text généré par l’algorithme WEP
challenge text chiffré avec la clé secrète partagée
authentification réussie ou échec
le point d’accès ne fournit l’accès qu’aux stations dont l’adresse MAC est spécifiée dans la liste
Access Control List :
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane12
Economie d’énergie
Continuous Aware Mode mode par défaut, le terminal est tout le temps allumé et écoute
constamment le support
Power Saving Polling Mode L’AP mémorise info sur stations en mode veille et données les stations en mode économie d’énergie se réveillent
périodiquement, et toutes au même moment, pour recevoir une trame TIM (Traffic Information Map) envoyée par le point d’accès
Si données alors la station envoie PS-Poll à l’AP pour mettre en place le transfert de données
Retour au mode veille si plus de données et attendre prochain TIM
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane13
Méthodes d’accès dans 802.11
Distribution Coordination Function (DCF), méthode d’accès avec collision
Point Coordination Function (PCF), méthode d’accès sans collision
PCF DCF PCFBalise Balise DCF
CFP CP CFP CP
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane14
DCF ou CSMA/CA
CSMA/CD ne peut être utilisé 1. Liaison radio full duplex, une
approche qui en augmenterait significativement le prix.
2. on ne peut être sûr que toutes les stations s’entendent entre elles (hypothèse de base du principe de détection de collision)
CSMA/CA
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane15
Ecoute du support
Physical Carrier Sense Virtual Carrier Sense
Mécanisme de réservation du support (RTS/CTS)
Network Allocation Vector (NAV)
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane16
Transmission : première fois
station Atransmission
d’une trame de A
station B
station C
désir d’émettre
DIFS
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane17
Vecteur d’allocation du réseau : NAV
station Atransmission
d’une trame de A de 9 ms
station B
station C
désir d’émettre
désir d’émettre
NAVaccès différé
jusqu’à cette date
NAVaccès différé
jusqu’à cette date
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane18
Backoff (1/4)
station Atransmission
d’une trame de A de 9 ms
station B
station C
désir d’émettre
désir d’émettre
C tire un back-off de 4 slots
B tire un back-off de 7 slots
transmission d’une trame de C
transmission d’une trame de B
DIFS DIFS
NAV
NAV
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane19
Backoff (2/4)
Temps découpé en Timeslot Fenêtre de contention : CW (CWmin ≤ CW
≤ CWmax) Une station écoute le support avant toute
tentative de transmission Si le support est libre après un DIFS :
transmission Sinon elle calcule un temporisateur suivant la
formule suivante : TBACKOFF = random (0, CW) x Timeslot
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane20
Backoff (3/4)
Il y a collision lorsque : Deux stations ont la même valeur de
temporisateur Un ACK n’a pas été reçu par
l’émetteur A chaque collision, la taille de la
fenêtre de contention (CW) double
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane21
Backoff (4/4)
Transmission
CW
DIFS
Transmission
Station A
Station B
Station C
Station D
DIFS DIFS DIFS
Station ETransmission
Légende : Timeslot expiré
Timeslot restant
Transmission
La station accède au support et l’écoute
Temps d’attente du à l’occupation du support par une autre station
Taille de la fenêtre de contention
CW
Transmission
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane22
données
acquittement
source toutes les autres stationsdestination
intervalle inter-trames réduit (SIFS)
CTS
SIFS
SIFS
RTS
NA
V
att
en
te
NA
V
att
en
te
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane23
PCF (1/3)
PCF permet le transfert de données isochrones
Méthode d’accès basé sur le polling
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane24
PCF (2/3)
Contrôle d’accès par AP : le polling PCF suivie de DCF de façon régulière Balise DTIM pour annoncer une période PCF
avec sa durée inter-trame pour accès contrôlé PIFS avec SIFS
< PIFS < DIFS
période de répétition
libre
6 6 63
utilisé en mode PCF
réservé au mode DCFbalise indiquant le début de la période PCF et sa durée6
PIFS
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane25
PCF (3/3)
N A V
P IF S
B alise D 1 +C F -P oll
S 1 +A ck
S IF S S IF S
D 2 + C F -A c k+ C F -P o ll
S IF S S IF S
S 2+A ck
C F -A ckC F -P oll
C F -P oll
S IF S S IF S
S 3
S IF S
C F -E nd
R éin itia lisa tio nd u v ec teu r N A V
P IF S
In terva lle d 'accès san s con ten tion
In terva lle d 'accèsavec con ten tion
D i : tram e d e d on n ées en voyés p a r le p oin t d 'a ccès
S i : tram e d e d on n ées en voyés p a r le s s ta t ion s en m od e P C F in te rrogées p a r le p oin t d 'accès
P a s d e rép o n seà u n ein te rro g a tio n
WLAN- IEEE 802.11 A. Benslimane26
Temporisateurs
4 types temporisateurs SIFS (Short Inter Frame Space) = 10 s PIFS (Point IFS) = SIFS + slot time (20 s) DIFS (Distributed IFS) = PIFS + slot time EIFS
Permet d’instaurer un système de priorité
BackoffACKTransmissions de données
SIFS PIFS
Accès différé pour les autres stations
DIFS DIFS
EIFS
PIFS
EIFS EIFS
top related