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1 Réseaux sans fil 2 Technologies Sans Fil WPAN: Bluetooth, Home RF WLAN: WiFi,

1 Réseaux sans fil 2 Technologies Sans Fil WPAN: Bluetooth, Home RF WLAN: WiFi, HiperLan WMAN: WiMax, LTE? Ad Hoc: Sensors, 3 Plan - Introduction – WPAN : Wireless Personal Area Network • Bluetooth • HomeRF – WLAN : Wireless Local Area Network • IEEE 802.11 (US) • HiperLAN (Europe) – WMAN : Wireless Metropolitan Area Network • IEEE 802.16 • LTE - Ad Hoc: • Sensors 4 Introduction:  Réseaux sans fil performants – Avancées de l‟électronique et du traitement du signal Développement très rapide des réseaux sans fil – Représentent un marché énorme – Les prix deviennent de plus en plus abordables – Les performances et les débits augmentent – Les réseaux domestiques et la population de travailleurs mobiles augmentent Marché des réseaux sans fil : en plein essor – Enjeu important au niveau financier • Évitent l‟investissement dans un câblage coûteux 5 Introduction: Réseaux de mobiles au sens classique – déplacement des terminaux à l'intérieur du réseau d'un opérateur Réseaux géographiquement limités : tous les terminaux se trouvent dans un milieu restreint en taille – Entreprise – Environnement personnel – Ex : réseaux locaux sans fil, réseaux personnels, réseaux ad-hoc 6 Introduction: Les réseaux sans fil peuvent exister en extrémité d‟un réseau filaire classique (ex Internet) – Ils doivent pouvoir communiquer avec des machines fixes d‟un réseau filaire Intérêt principal : assurer une connexion au réseau tout en permettant la mobilité de l‟utilisateur Le câblage n‟est plus nécessaire – Mise en place d‟un réseau dans un bâtiment classé « monument historique » – Mise en place d‟un réseau de courte durée (chantiers, expositions, locaux loués, formation) – Confort d‟utilisation : tous les participants d‟une réunion sont automatiquement connectés – Gain en coût pour la mise en place d‟un réseau pour tout bâtiment non préalablement câblé 7 Introduction: Autres applications – Hôpitaux : transmissions sans fil pour accéder aux infos enregistrées sur chaque patient pendant les visites – Besoins similaires pour le personnel des aéroports, des chantiers… – Lien par voie hertzienne entre 2 bâtiments câblés Ces technologies devraient bientôt équiper tous les objets de notre vie quotidienne – Les voitures s‟ouvriront à l‟approche de leur propriétaire, communiqueront directement avec la pompe à essence – Le réfrigérateur fera lui-même sa commande par Internet – La porte d‟entrée se déverrouillera automatiquement, le système d‟alarme se mettra en veille et les lumières s‟allumeront… 8 Introduction: Importants développements – Flexibilité de l'interface : déplacement de l'utilisateur tout en restant connecté – Plusieurs gammes de produits commercialisées : réseaux sans fil • Desservant les équipements d'un seul utilisateur • Desservant une entreprise • Connectant les utilisateurs sur une distance métropolitaine • Débits : jusqu'à plusieurs Mbit/s, voire plusieurs dizaines de Mbit/s 9 Introduction: Réalisation de ces réseaux – Communication hertzienne • sur l'ensemble du site • à l'intérieur de petites cellules reliées entre elles – Communications entre terminaux • Directes • Par le biais d'une borne intermédiaire – Communications entre bornes de concentration • Hertziennes • Par câble 10 Introduction: Étalement de spectre – À séquence directe • Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) • Envoi en simultané de l‟information sur plusieurs canaux parallèles • Taux d‟erreur plus faible, donc débit plus élevé • Immunité aux perturbations en bande étroite – À saut de fréquence • Frequency Hopping Spread Spectrum • Économie de bande passante 11 Introduction: Avantages – Mobilité – Topologie dynamique – Facilité d‟installation – Coût Inconvénients – Problèmes liés aux ondes radios : taux d‟erreur plus important • Interférences (provenant d‟autres réseaux) – La réglementation – Effets sur la santé – La sécurité 12 Introduction: Le choix des fréquences pose un problème de compatibilité entre les différents pays – Ces fréquences peuvent être réservées pour des utilisations militaires ou des services de secours, qui ne peuvent souffrir d‟interférences Site de l‟ART : Autorité de Réglementation des Télécoms – En France, la bande de fréquences 2446,5 MHz-2483,5 MHz est utilisée par le Ministère de la Défense – La totalité de la bande n‟est donc pas disponible pour les équipements RLAN (Radio Local Area Network) 13 Introduction: – Contraintes imposées : • Limitation à la bande de fréquences 2446,5 MHz- 2483,5 MHz • Formalité administrative : demande individuelle d‟établissement • Les autorisations d‟implantation sont limitées aux communes des unités urbaines de + 50000 habitants – Autrement, demandes traitées au cas par cas 14 Introduction: Normalisation – USA • 2 groupes de travail de l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) – IEEE 802.11 – IEEE 802.15 – Europe • Groupe HiperLAN (High Performance Local Area Network) – Groupes d‟intérêt : font avancer la normalisation de fait de ces réseaux sous la pression des industriels 15 Introduction: Les terminaux s‟acheminent vers un support indifférencié de plusieurs protocoles – Passer de l‟un à l‟autre sans rupture de la connexion en fonction de là où on se trouve • GSM, UMTS, WLAN, Bluetooth Exemple : – Arrivée dans un lieu public pour une conférence • passage sur un WLAN (+ rapide que l‟UMTS) – TGV • actuellement : passage d‟une cellule GSM à une autre • Dans l‟avenir : WLAN pour avoir le réseau à partir du TGV • Le software gèrera le choix du protocole à un moment donné 16 Bluetooth: Applications, Technologies 17 Bluetooth Une technologie de remplacement de câble Un débit de 1 Mb/s Une dizaine de 10 m Simple radio + bande de base Basse puissance & bas prix 18 Cordless headset Environement Quelle option est techniquement supérieure ? quelles forces du marché sont en jeu ? Ce qui peut être dit au sujet du futur? 802.11 Bluetooth LAN AP 802.11b pour PDAs Bluetooth pour LAN access Les nouveaux développements ne font plus la distinction 19 Bluetooth: groupe de travail Février 1998: Bluetooth Special Interest Group (SIG) est formé Promoteurs ou industriels: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba Mai 1998: annonce publique de Bluetooth SIG Juillet 1999: 1.0A spec (>1,500 pages) est publiée Décembre 1999: ver. 1.0B est réalisée Décembre 1999: le groupe des promoteurs était augmenté à 9 3Com, Lucent, Microsoft, Motorola Mars 2001: ver. 1.1 est réalisée Août 2001: plus de 2491 compagnies l‟adoptent 20 Bluetooth: historique Groupe IEEE 802.15 : WPAN (Wireless Personal Area Networks) – Mise en place en mars 1999 – But : • normaliser les réseaux d'une portée d'une dizaine de mètres • Réaliser des connexions entre les différents portables d'un même utilisateur ou de plusieurs utilisateurs • Ex : interconnecter un PC portable, un portable téléphonique et un assistant personnel Nom de la norme : chef Viking, Harald Bluetooth – Il aurait réussi à unifier les différents royaumes nordiques à la fin du Moyen-Age 21 Bluetooth: Cas d‟utilisation Cordless headset Cell phone mouse Câble remplacement Ad hoc networking Data access point Internet access 22 Nouvelles Applications 23 Synchronisation L‟utilisateur peut bénéficier de Synchronisation automatique des calendriers, carnets adresses, cartes de visite professionnelle Opération de Proximité 24 Ecouteur sans fil L‟utilisateur peut bénéficier D’un dispositif d’Accès Multiple Avantages du téléphone sans fil L’opération mains libres Cordless headset 25 Utilisation: autres exemples Points d‟accès de données Table de Conférence Ordinateur sans fil Echange des cartes visite professionnelle Carte postale instantanée Speaker phone d‟ordinateur 26 Bluetooth Technologie 27 Bluetooth: groupes de service  – Utilisation de la bande du spectre sans licence d'utilisation (2,45 GHz) – Très bas coût de mise en place et d'utilisation – Taille réduite – Consommation électrique excessivement faible – Mode sans connexion – Possibilité de superposition avec l'IEEE 802.11 28 Bluetooth:groupes de service performances en augmentation – Utilisation d'une couche MAC jusqu'à 100 Kbit/s – Possibilité pour toutes les machines de communiquer entre elles – Possibilité de connecter au moins 16 machines – Utilisation de QoS pour autoriser certaines applications, dont la parole – Jusqu'à 10 m de portée – Temps max d'1s pour se raccorder au réseau – Passerelles avec d'autres catégories de réseaux 29 Bluetooth: groupes de service introduit de nouvelles fonctionnalités importantes pour les particuliers et les entreprises – Sécurité de la communication – Transmission de la vidéo – Possibilité de roaming (itinérance) vers un autre réseau PAN 30 Bluetooth: technologie La technologie Combinée avec Bluetooth pour créer des nouvelles Applications. Source: ARC Group Bluetooth Industry Survey www.arcgroup.com 31 Bluetooth: technologie Technologie peu onéreuse – Forte intégration des composants électroniques sur une puce unique de 9mm sur 9mm Fréquences utilisées comprises entre 2400 et 2483,5 MHz – Cette même gamme de fréquences se retrouve dans la plupart des réseaux sans fil utilisés dans un environnement privé (entreprise ou personnel) – Pas de licence d'exploitation requise – Bande au-dessus de 2,4 GHZ divisée en sous-bandes de 1 MHz • 79 canaux d'une largeur de 1 MHz • En France, Japon, Espagne : seules 23 fréquences sont accessibles 32 Bluetooth Specifications 33 Bluetooth Specifications RF Baseband Audio Link Manager L2CAP Data SDP RFCOMM IP Single chip with RS-232, USB, or PC card interface Une description de hardware/software/protocol Un cadre d‟ application HCI Applications 34 Vue Technique 35 Bluetooth Radio Specification RF Baseband Audio Link Manager L2CAP Data Control SDP RFCOMM IP Applications uploads/Ingenierie_Lourd/ 1-sansfil.pdf