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Devoir : Réseaux locaux sans ﬁl M1 2014-2015, CERI, Université d’Avignon 1 Exer

Devoir : Réseaux locaux sans ﬁl M1 2014-2015, CERI, Université d’Avignon 1 Exercice 1 Les réseaux considérés ici utilisent le standard 802.11b. Une trame de données 802.11b est une trame constituée d’un entête physique, d’un entête MAC et de données utiles (provenant de la couche 3). Ces données utiles font 1000 octets dans tout l’exercice. Les paramètres importants sont donnés dans le tableau suivant : On supposera Exercice – Débits de 802.11 (8 pts) Les réseaux considérés ici utilisent le standard 802.11b. Une trame de données 802.11b est une trame constituée d’un entête physique, d’un entête MAC et de données utiles (provenant de la couche 3). Ces données utiles font 1000 octets dans tout l’exercice. Les paramètres importants sont donnés dans le tableau suivant : Paramètre Valeur Temps DIFS 50 µs Temps SIFS 10 µs Temps EIFS 364 µs Temps entête physique 192 µs Taille entête MAC pour les données 34 octets Taille de l’ACK 14 octets Taille du RTS 20 octets Taille du CTS 14 octets Temps de backoff moyen 310 µs On supposera que le temps aléatoire séparant deux émissions consécutives de paquets sur le médium radio correspond au backoff moyen. On supposera aussi qu’il n’y a pas de collision. Enfin 802.11 fournit une équité d’accès dans les réseaux où tout le monde s’entend. Par conséquent, sur le long terme, on peut supposer que toutes les stations du réseau ont accédé au médium le même nombre de fois. 1 Quel est le débit réel d’une station qui est seule sur le réseau et qui envoie avec une modulation à 11 Mb/s un paquet de données en mode pointàpoint ? Le temps pour échanger une trame 802.11 correspond donc à (noté T802.11) : TDIFS + TBackoff + TEntêtePHY + [(Taille MAC + Taille Données)*8]/DébitPhysique + T SIFS + TEntêtePHY + (Taille ACK * 8)/DébitPhysique = 754 + [(Taille MAC + Taille Données)*8]/DébitPhysique + + (Taille ACK * 8)/DébitPhysique (µs) = 1516 micros Ceci donne un débit d'environ 5,27 Mb/s pour des paquets de 1000 octets et un débit physique de 11 Mb/s. 2 Quel est le débit réel d’une station qui est seule sur le réseau et qui envoie avec une modulation à 11 Mb/s un paquet de données en mode pointàpoint avec le mécanisme de RTSCTS ? On supposera que ces derniers sont envoyés à un débit physique de 11 Mb/s. Un paquet RTS (ou CTS ou ACK) est composé d’un entête physique et des données RTS (ou CTS ou ACK). La séquence réalisée avec les RTS/CTS est la suivante : DIFS – Backoff – envoi RTS – SIFS – envoi CTS – SIFS – envoi données – SIFS – envoi ACK Donc le temps nécessaire pour envoyer un paquet de données avec les RTS/CTS = T' T DIFS T B k ff T E ê PHY (20*8)/débi h T SIFS T E ê PHY que le temps aléatoire séparant deux émissions consécutives de paquets sur le médium radio correspond au backoﬀ moyen. On supposera aussi qu’il n’y a pas de collision. Enﬁn 802.11 fournit une équité d’accès dans les réseaux où tout le monde s’entend. Par conséquent, sur le long terme, on peut supposer que toutes les stations du réseau ont accédé au médium le même nombre de fois. 1. Quel est le débit réel d’une station qui est seule sur le réseau et qui envoie avec une modulation à 11 Mb/s un paquet de données en mode point à point ? 2. Quel est le débit réel d’une station qui est seule sur le réseau et qui envoie avec une modulation à 11 Mb/s un paquet de données en mode pointàpoint avec le mécanisme de RTS/CTS ? On supposera que ces derniers sont envoyés à un débit physique de 11 Mb/s. Un paquet RTS (ou CTS ou ACK) est composé d’un entête physique et des données RTS (ou CTS ou ACK). La séquence réalisée avec les RTS/CTS est la suivante : DIFS – Backoﬀ– envoi RTS – SIFS – envoi CTS – SIFS – envoi données – SIFS – envoi ACK 3. Supposons maintenant qu’il y a deux stations émettrices et deux stations réceptrices sur le réseau qui sont toutes à portée de communication. Les RTS/CTS sont utilisés pour envoyer les paquets. Une paire de noeuds communicants transmet tous les paquets à 1 Mb/s (trames de données et toutes les trames de contrôle) tandis que l’autre paire transmet tous les paquets à 11 Mb/s. Quel est le débit réel obtenu sur chacune des paires ? Est ce que l’anomalie de performance persiste toujours ? 4. A quoi sert le temps EIFS ? 5. Le réseau est maintenant composé de deux stations qui envoient des paquets en mode diﬀusion locale. Chaque station détecte l’activité de l’autre sans pouvoir néanmoins décoder ses paquets. Quel est le débit réel obtenu pour chacune des stations ? 1 Exercice 2 Une station A envoie à 5Mbit/s un ﬂux de trames contenant chacune 1500 octets de données utiles à une station B. On vous donne les informations suivantes : Exercice 3 : (8 points) Figure 2 Figure 3 Une station A envoie à 5Mbit/s un flux de trames contenant chacune 1500 octets de données utiles à une station B. On vous donne les informations suivantes: – la période de contention (Backoff) est en moyenne de 15.5*20µs (valeur de CW moyenne*Durée TimeSlot); – les temps de propagation sont négligeables. – Les trames RTS (20 octets), CTS (14 octets) et ACK (14 octets) sont transmises avec le débit 1Mbits/s - Le préambule et l’entête PLCP sont envoyés à 192µs à 1 Mbit/s - TDIFS =30µs; TSIFS =10µs; 1. En se basant sur les schémas ci-dessus, calculez le débit utile (effectif) d’une station 802.11b qui transmet à 5Mbist/s. 2. Pourquoi le débit effectif est-il loin du débit théorique? 3. Les deux trames RTS et CTS sont utilisées pour résoudre plusieurs problèmes dans les réseaux sans fil IEEE 802.11. Citer deux avantages de l’utilisation de ces trames? B à — la période de contention (Backoﬀ) est en moyenne de 15.5*20µs (valeur de CW moyenne*Durée TimeSlot) ; — les temps de propagation sont négligeables. — Les trames RTS (20 octets), CTS (14 octets) et ACK (14 octets) sont transmises avec le débit 1Mbits/s — Le préambule et l’entête PLCP sont envoyés à 192 µs à 1 Mbit/s — TDIFS =30µs ; TSIFS =10µs ; 1. En se basant sur les schémas ci-dessus, calculez le débit utile (eﬀectif) d’une station 802.11b qui transmet à 5Mbist/s. 2. Pourquoi le débit eﬀectif est-il loin du débit théorique ? 3. Les deux trames RTS et CTS sont utilisées pour résoudre plusieurs problèmes dans les réseaux sans ﬁl IEEE 802.11. Citer deux avantages de l’utilisation de ces trames ? 2 Exercice 3 En considérant uniquement les surcoûts liés à la couche physique et à la couche MAC ( y compris le RTS/CTS). Nous allons évaluer le débit eﬀectif de 802.11g dans les diﬀérents débits oﬀerts, uniquement en OFDM (6, 12, 24, 32, 48, 54Mbits/s). On demande de calculer le débit pour transmettre un paquet de X bits dans la situation suivante : — Le mobile utilise une carte 802.11g à 54Mbit/s — Le paquet est entré en collision nème fois et transmis avec succès pendant la (n+1)ème transmission. — Calculer le débit 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, l’utilisation de RTS/CTS est proﬁtable pour n=1. Durées à prendre en compte : — DIFS=30 µs — SIFS= 5 µs — Slot = 10µs — Overhead physique 192bits + des bits de bourrage qui sont ajoutés de façon à obtenir une trame de taille multiple de 216 bits (transmis à 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 qu’elle a du mal à s’impose — Pourquoi peut-il y avoir des collisions sur un réseau sans ﬁl ? — Le fait d’attendre la valeur d’un temporisateur avant de transmettre ne porte-t-il pas atteinte au débit eﬀectif du système ? — Montrer qu’avec trois fréquences disponibles, il est possible de faire un plan de fréquences. 3 uploads/Ingenierie_Lourd/ devoir-wireless.pdf