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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID TLEMCEN FACULTE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE MEMOIRE Pour l’obtention du diplôme de Ingénieur d’Etat en Télécommunications Option : systèmes des télécommunications THEME REALISE PAR : BELABDELLI Abdelheq OUKAZ Mokhtar Soutenu en 01 juillet 2012 devant le Jury: Année universitaire : 2011-2012 Mr. Merzougui rachid Maitre de conférences(B) à l’Université de Tlemcen Président Mlle.Benmostefa naima Maitre assistante à l’Université de Tlemcen Encadreur Mlle. Djelti hamida Maitre assistante à l’Université de Tlemcen Examinateur Mr. Moussaoui Maitre assistant à l’Université de Tlemcen Examinateur Dimensionnement D'un Réseau Sans Fil Wifi

Dimensionnement D'un Réseau Sans Fil Wifi

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DESCRIPTION

Ces dernières années, les technologies sans fil ont connues un essor considérable que se soit au niveau commercial ou dans le domaine des recherches, ceci revient aux multiples avantages qu'elles offrent (mobilité, faible coûts, etc.). Mais, comparer aux interfaces filaires, peu nombreuses sont les interfaces sans fil qui offrent un débit rapide (ondes hertziennes, l'infrarouge).

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  • Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire

    Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique

    UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID TLEMCEN FACULTE DE TECHNOLOGIE

    DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE

    MEMOIRE

    Pour lobtention du diplme de

    Ingnieur dEtat en Tlcommunications Option : systmes des tlcommunications

    THEME

    REALISE PAR :

    BELABDELLI Abdelheq

    OUKAZ Mokhtar

    Soutenu en 01 juillet 2012 devant le Jury:

    Anne universitaire : 2011-2012

    Mr. Merzougui rachid Maitre de confrences(B) lUniversit de Tlemcen Prsident

    Mlle.Benmostefa naima

    Maitre assistante lUniversit de Tlemcen

    Encadreur

    Mlle. Djelti hamida Maitre assistante lUniversit de Tlemcen Examinateur

    Mr. Moussaoui Maitre assistant lUniversit de Tlemcen Examinateur

    Dimensionnement D'un Rseau Sans Fil

    Wifi

  • Remerciements

    Je tiens dabord remercier mon encadreur Mademoiselle benmostefa naima pour avoir bien voulu encadrer ce travail ainsi que pour sa riche

    contribution et ses prcieux conseils.

    Je retiens remercier galement le jury davoir accept lvaluation de ce travail.

    Jexprime mes sincres reconnaissances lgard de tous ceux qui ont contribu mes tudes, particulirement les enseignants de l'universit

    Abou Bekr Belkaid.

    Enfin, je tiens remercier tous ceux qui ont prt main forte dans llaboration de ce travail.

  • Ddicace

    Je ddie ce projet de fin dtudes, aux personnes qui me sont

    les plus chres :

    A mes parents qui mont normment soutenu

    dans les moments les plus difficiles, partag mes joies et mes

    peines, qui se sont toujours sacrifis pour moi.

    A mes frre pour ses encouragements.

    A mes amis et collgues.

    Belabdelli Abdelheq

  • ddicace

    Ddicace

    A ma chre grande mre,

    A ma chre mre,

    A mon cher pre,

    Qui mont tant donn pour faire de moi ce que je suis

    A mes surs et mes frres,

    A tous ceux qui comptent pour moi,

    A tous ceux pour qui je compte

    MOKHTAR

  • LISTE DES TABLEAUX ___________________________________________________________________________

    LISTE DES TABLEAUX

    Tableau II-1 : Les diffrentes rvisions de la norme 802.11............... ...................................20

    Tableaux III-1 : les quatorze canaux de la bande ISM (2.4GHz)...........................................42

    Tableau III-2 : Porte dun rseau Wi-Fi 802.11b a l'intrieur d'un btiment. ......................46

    Tableau III-3 : Porte dun rseau Wi-Fi 802.11b a l'extrieur..............................................47

    Tableau III-4 : Attnuation du signal cause par diffrents matriaux..................................47

    Tableau III-5: Un bilan de liaison entre deux points daccs..................................................56

    Tableau III-6: Exemple destimation des dbits crte par application....................................58

    Tableau III-7: Attnuation du chaque obstacle....................................................................67

    Tableau III-8: Estimations de nombre de fois de pntration de londe dans les obstacles....67

    Tableau III-9: Caractrisation des services.............................................................................70

  • LISTE DES FIGURES __________________________________________________________________________________

    LISTE DES FIGURES

    Figure I-1 : Les diffrentes technologies sans fil...................................................................... 5

    Figure I-2 : Exemple dun rseau personnel sans fil WPAN.....................................................6

    Figure I-3 : Architecture du rseau mtropolitain sans fil.............................................................9

    Figure I-4 : Architecture du rseau GSM................................................................................10

    Figure I-5: Architecture du rseau GPRS................................................................................12

    Figure I-6 : Architecture gnrale de lUMTS........................................................................13

    Figure I-7: Effets multi-trajets des ondes radio.......................................................................16

    Figure II-1 : Variation du dbit en fonction de la distance pour la norme 802.11b................22

    Figure II-2 : Structure IEEE802.11 versus couches OSI........................................................ 23

    Figure II-3 : Description des couches IEEE 802.11................................................................24

    Figure II-4: Le Direct Sequence Spread Spectrum................................................................. 25

    Figure II-5 : Fonctionnement de la couche LLC ....................................................................27

    Figure II-6 : Fonctionnement de la couche MAC 802.11.......................................................27

    Figure II-7: Fonctionnement dun BSS...................................................................................29

    Figure II-8 : Rseau WIFI en mode infrastructur....................................................................29

    Figure II-9: Rseau WIFI en mode Ad-hoc.............................................................................30

    Figure II-10 : Exemple dun IBSS...........................................................................................31

    Figure II-11 : Cartes rseau WIFI PCMCIA...........................................................................33

    Figure II-12 : Carte WIFI au format Compact Flash...............................................................34

    Figure II-13: Cartes WIFI USB...............................................................................................35

  • LISTE DES FIGURES __________________________________________________________________________________

    Figure II-14: Cartes WIFI PCI................................................................................................36

    Figure II-15: Exemples de point daccs et de routeur............................................................36

    Figure II-16 : Zone dmission de lantenne dune carte PCMCIA........................................37

    Figure II-17 : Carte WIFI connecte une antenne................................................................38

    Figure III-1:Reprsentation graphique des canaux wifi dans la bande ISM (2,4 GHz)..........42

    Figure III-2 : Affectation de canaux dans la bande ISM (2.4 GHz).......................................43

    Figure III-3 : Affectation de 4 canaux dans la bande ISM......................................................43

    Figure III-4 : Topologie cellule disjointes............................................................................44

    Figure III-5 : Topologie cellule partiellement recouvertes...................................................44

    Figure III-6 : Topologie cellules recouvertes.......................................................................45

    Figure III-7 : Exemple dinterfrence entre deux obstacles....................................................49

    Figure III-8 : Connexions dun rseau sans fil WIFI entre deux points daccs.....................51

    Figure III-9 : La diffrence des temps de propagation entre les signaux. ..............................59

    Figure III-10 : Algorithme de dimensionnement. ...................................................................61

    Figure III-11 : Interface de dmarrage....................................................................................63

    Figure III-12 : interface didentification de lutilisateur.........................................................64

    Figure III-13 : interface pour la prsentation du projet...........................................................65

    Figure III-14 : Interface de dimensionnement permet d'entre les Caractristiques des

    quipements utiliser.......................................................................................66

    Figure III-15: Interface de dimensionnement du rseau WIFI par rapport la zone de

    couverture............................................................................................................68

    Figure III-16 : Interface de dimensionnement du rseau WIFI par rapport aux nombres

    quipements et la passe bande utilise.................................................................69

  • LISTE DES FIGURES __________________________________________________________________________________

  • TABLE DES MATIERES

    ___________________________________________________________________________

    TABLE DES MATIERES

    INTRODUCTION GENERALE........................................................................1

    CHAPITRE I: GENERALITES SUR LES RESEAUX SANS FIL

    I.1 INTRODUCTION........................................................................................04

    I.2 DEFINITION DES RESEAUX SANS FIL ...............................................04

    I.3 LES TECHNOLOGIES SANS FIL .........................................................04

    I.3.1 PRESENTATION DES RESEAUX PERSONNELS SANS FIL (WPAN)......06

    I.3.1.1 Le Bluetooth ....................................................................................................06

    I.3.1.2 Le HomeRF.......................................................................................................06

    I.3.1.3 La technologie ZigBee .....................................................................................07

    I.3.1.4 Les liaisons infrarouges ....................................................................................07

    I.3.2 PRESENTATION DES RESEAUX LOCAUX SANS FIL (WLA N) ..............07

    I.3.2.1 Le Wifi ..............................................................................................................07

    I.3.2.2 Le HyperLAN2 ................................................................................................08

    I.3.3 PRESENTATION DES RESEAUX METROPOLITAINS SANS FIL

    (WMAN)..................................................................................................................................08

    I.3.4 PRESENTATION DES RESEAUX ETENDUS SANS FIL (WWAN)............09

    I.3.4.1 GSM ..................................................................................................................09

    I.3.4.2 GPRS..................................................................................................................10

    I.3.4.3 UMTS................................................................................................................12

    I.4 AVANTAGES ET INCONVNIENTS DES RSEAUX SANS FIL......14

    I.5 CONCLUSION............................................................................................15

    CHAPITRE II:LE WIFI

    II.1 INTRODUCTION......................................................................................18

    II.2 LES PRINCIPALES NORMES WIFI ....................................................18

  • TABLE DES MATIERES

    ___________________________________________________________________________

    II.3 FONCTIONNALITS DUN RSEAU WIFI........................................20

    II.3.1 FRAGMENTATION ET REASSEMBLAGE ..................................................20

    II.3.2VARIATION DYNAMIQUE DU DEBIT ..........................................................21

    II.4 ARCHITECTURE DUN RSEAU WIFI ...........................................22

    II.4.1 L'ARCHITECTURE EN COUCHE ..............................................................22

    II.4.1.1 La couche physique..............................................................................23

    II.4.1.2 La couche liaison de donns.................................................................26

    II.4.2 L'ARCHITECTURE CELLULAIRE .................................................28

    II.4.2.1 Mode infrastructure...............................................................................28

    II.4.2.2 Mode Ad-hoc........................................................................................30

    II.5 MTHODES DACCS AU SUPPORT DE LA NORME 802.11 .......32

    II.6 QUIPEMENTS DUN RSEAU WIFI..................................................32

    II.6.1 LES PRODUITS WIFI ....................................................................................32

    II.6.2 LES CARTES WIFI.........................................................................................33

    II.6.2.1 Les cartes pour stations mobiles...........................................................33

    II.6.2.2 Les cartes pour stations fixes................................................................35

    II.6.3 LES POINT D'ACCES WIFI..........................................................................36

    II.6.4 LES ANTENNES..............................................................................................37

    II.7 CONCLUSION ..........................................................................................38

    CHAPITRE III: DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION

    III.1 INTRODUCTION.....................................................................................41

    III.2 DIMENSIONNEMENT............................................................................41

    III.2.1 PROBLMATIQUE DE DIMENSIONNEMENT DUN RSEAU WIFI...41

    III.2.1.1 MISE EN PLACE D'UN RESEAU WIFI .......................................................40

    III.2.1.2 AFFECTATION DES CANAUX........................................................41

    III.2.1.3 LE CHOIX DE LA TOPOLOGIE......................................................44

    III .2.1.3.1 Topologie cellules disjointes ............................................45

  • TABLE DES MATIERES

    ___________________________________________________________________________

    III .2.1.3.2 Topologie cellules partiellement recouvertes ..................45

    III .2.1.3.3 Topologie cellules recouvertes.........................................46

    III .2.1.4 ZONE DE COUVERTURE ............................................................44

    III 2.1.4.1 En milieu intrieur................................................................47

    III 2.1.4.2 En milieu extrieur ..............................................................47

    III .2.1.5 LES INTERFRANCES ...................................................................49

    III .2.1.5.1 Les interfrences entranent :...............................................49

    III .2.1.5.2 Sources dinterfrence :.......................................................49

    III.2.1.5 .3 Combattre les interfrences.................................................50

    III.2.2 PROCESSUS DE DIMENSIONNEMENT ET DUN RESEAU WIFI...................51

    III.2.2.1 PREVIISON DE COUVERTUER......................................................51

    III.2.2.1.1 thorie de porte radio..........................................................51

    III.2.2.1.2 bilan de la liaison..................................................................55

    III.2.2.2 PREVISION DE TRAFIC................................................................................58 .....

    III.2.2.2.1 nombre dutilisateurs...........................................................58

    III.2.2.2.2 nature des applications et du trafic......................................58

    III.2.2.2.3 propagation..........................................................................58

    III.2.2.2.4 capacit de systme..............................................................58

    III.2.3 DIMENSIONNEMENT D'UN RESEAU WIFI.....................................................................60

    III.2.3.1 DIMENSIONNEMENT DES CELLULES WIFI................................................60

    III.2.3.1.1 rayon et surface des cellules........................................................... 60

    III2.3.1.2 nombre des cellules dans la zone couvrir......................................60

    III.2.3.2 DIMENSIONNEMENT DES EQUIPMENT......................................................61

    III.2.3.2.1 nombre de point d'accs par cellule .............................................. 61

    III.2.3.2.2 nombre des switchs.........................................................................61

    III.2.4 SCHEMA GENERAL DE DIMENSIONNEMENT DUN RESEAU WIFI..........62

  • TABLE DES MATIERES

    ___________________________________________________________________________

    III.3 PRSENTATION GNERALE DE L'APPLICATION...........................................63

    III.3.1 LE CHOIX DU LOGICIEL D'APPLICATION.....................................63

    III.3.2 LES FONCTIONS GNRALES DE L'APPLICATION ....................63

    III.3.2.1 Excution de l'interface ..................................................64

    III.4 CONCLUSION.........................................................................................71

    CONCLUSION GENERALE...........................................................................73

  • TABLE DES MATIERES

    ___________________________________________________________________________

  • INTRODUCTION GENERALE

    ___________________________________________________________________________

    1

    INTRODUCTION GENERALE

    Les rseaux sans fil ont t cres pour permettre aux utilisateurs d'effectuer des

    communications de tel sorte garder la connectivit des quipements, tout en ayant gain de

    mobilit et sans avoir recours aux `fils' utiliss dans les rseaux traditionnels et qui

    encombrent ces derniers.

    Ces dernires annes, les technologies sans fil ont connues un essor considrable que se soit

    au niveau commercial ou dans le domaine des recherches, ceci revient aux multiples

    avantages qu'elles offrent (mobilit, faible cots, etc.). Mais, comparer aux interfaces filaires,

    peu nombreuses sont les interfaces sans fil qui offrent un dbit rapide (ondes hertziennes,

    l'infrarouge).

    Il existe plusieurs technologies pour les rseaux sans fil se distinguant d'une part par la

    frquence d'mission utilise ainsi que le dbit et la porte des transmissions (Bluetooth,

    Zigbee, Hiperlan, Wi-Fi qui est l'objet de ce mmoire), leur arrive a souleve un engouement

    nouveau pour les rseaux radio qui taient jusqu'alors le domaine exclusif des militaires.

    Grce au Wi-Fi il est possible de crer des rseaux locaux sans fils haut dbit pour peu que

    la station connecter ne soit pas trop distante par rapport au point d'accs. Dans la pratique le

    Wi-Fi permet de relier des ordinateurs portables, des machines de bureau, des assistants

    personnels (PDA) ou tout type de priphrique une liaison haut dbit sur un rayon de

    plusieurs dizaines de mtres en intrieur plusieurs centaines de mtres en environnement

    ouvert.

    Notre projet de fin dtudes a pour objectif deffectuer une tude technique de la norme

    WI-FI et den dvelopper un outil de dimensionnement pour facilite le dploiement d'un

    rseau daccs WI-FI.

    Afin d'effectuer une tude dtaille sur la norme Wi-Fi, notre mmoire est organis en trois

    chapitres :

    Le premier chapitre intitule (Gnralit sur les rseaux sans fil) a pour but de prsenter

    brivement les diffrentes technologies sans fil ainsi ses avantages et inconvnients.

    Dans le deuxime chapitre, intitule (le WIFI) on sest intress une tude complte de la

    technologie WI-FI en prsentant les diffrents normes IEEE802.11x puis on va tudier

    laspect architecture des rseaux WI-FI tous en prsentant larchitecture cellulaire et

    file:///C:/Program%20Files/CommentCaMarche/pc/ordinateur-portable.htmfile:///C:/Program%20Files/CommentCaMarche/pc/familles.htmfile:///C:/Program%20Files/CommentCaMarche/pc/pda.htmfile:///C:/Program%20Files/CommentCaMarche/pc/pda.htmfile:///C:/Program%20Files/CommentCaMarche/pc/pda.htm

  • INTRODUCTION GENERALE

    ___________________________________________________________________________

    2

    larchitecture en couche de tel rseau, en fin de chapitre on va prsenter les diffrents

    quipements WI-FI.

    Dans le troisime chapitre intitul (Dimensionnement et application) en va commencer par le

    dimensionnement dans le quel on va tudier les problmatiques, les processus de

    dimensionnement et de rseau. Dans la deuxime partie on va simuler un outil informatique

    pour facilite le dimensionnement d'un rseau daccs WI-FI.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    3

    CHAPITRE I

    GENERALITE SUR LES RESEAUX

    SANS FIL

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    4

    I.1 INTRODUCTION

    Les rseaux sans-fil connaissent actuellement un succs trs important dont leur

    nombre crot trs rapidement au sein des entreprises et du grand public. Ils offrent en effet

    une flexibilit largement suprieure aux rseaux filaires, en saffranchissant notamment des

    problmes de cblage et de mobilit des quipements. Il existe plusieurs familles de rseaux

    sans fil, chacune tant dveloppe par des organismes diffrents et donc incompatibles entre

    elles.

    I.2 DFINITION DES RSEAUX SANS FIL

    Un rseau sans fil (en anglais Wireless network) est comme son nom l'indique un

    rseau dans lequel au moins deux terminaux peuvent communiquer sans liaison filaire. Grce

    aux rseaux sans fil, un utilisateur la possibilit de rester connect tout en se dplaant dans

    un primtre gographique plus ou moins tendu, c'est la raison pour laquelle on entend

    parfois parler de "mobilit".

    Les rseaux sans fil sont bass sur une liaison utilisant des ondes radiolectriques

    (radio et infrarouges) en lieu et place des cbles habituels. Il existe plusieurs technologies se

    distinguant d'une part par la frquence d'mission utilise, ainsi que le dbit et la porte des

    transmissions.

    Les rseaux sans fil permettent de relier trs facilement des quipements distants

    d'une dizaine de mtres quelques kilomtres. De plus l'installation de tels rseaux ne

    demande pas de lourds amnagements des infrastructures existantes comme c'est le cas avec

    les rseaux filaires (creusement de tranches pour acheminer les cbles, quipements des

    btiments en cblage, goulottes et connecteurs), ce qui a valu un dveloppement rapide de ce

    type de technologies.

    Ils sont en pleine expansion du fait de la flexibilit de leur interface, ce qui permet

    lutilisateur de changer de place tout en restant connect [1].

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    5

    I.3 LES TECHNOLOGIES SANS FIL

    Les technologies dites sans fil , la norme 802.11 en particulier, facilitent et

    rduisent le cot de connexion pour les rseaux de grande taille. Avec peu de matriel et un

    peu d'organisation, de grandes quantits d'informations peuvent maintenant circuler sur

    plusieurs centaines de mtres, sans avoir recours une compagnie de tlphone ou de cblage.

    Ces technologies peuvent tre classes en quatre parties :

    Les rseaux personnels sans fil : WPAN (Wireless Personal Area Network) ;

    Les rseaux locaux sans fil : WLAN (Wireless Local Area Network) ;

    Les rseaux mtropolitains sans fil : WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) ;

    Les larges rseaux sans fil : WWAN (Wireless Wide Area Network) [2].

    Figure I-1 : Les diffrentes technologies sans fil.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    6

    I.3.1 PRSENTATION DES RSEAUX PERSONNELS SANS FIL (WPAN)

    Le rseau personnel sans fil (appel galement rseau individuel sans fil ou rseau

    domestique sans fil et not WPAN) concerne les rseaux sans fil d'une faible porte : de

    l'ordre de quelques dizaines de mtres. Ce type de rseau sert gnralement relier des

    priphriques (imprimante, tlphone portable, appareils domestiques, ... ou un assistant

    personnel (PDA : Personnel Digital Assistant)) un ordinateur sans liaison filaire ou bien

    permettre la liaison sans fil entre deux machines trs peu distantes. La Figure I-2 reprsente

    un exemple de rseau personnel sans fil [3].

    Figure I-2 : Exemple dun rseau personnel sans fil WPAN.

    Il existe plusieurs technologies utilises pour les WPAN :

    I.3.1.1 Le Bluetooth

    Lanc en 1994 par Ericsson, son dbit thorique est de 1Mbits/s pour une porte

    maximale denviron 30 mtres. Lavantage est que cette technologie est peu gourmande en

    nergie, cest pourquoi elle est adapte pour les petits priphriques comme le tlphone

    portable ou encore une souris.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    7

    I.3.1.2 Le HomeRF

    Lanc en 1998, na pas su conqurir les utilisateurs malgr le soutien dIntel. Cette

    solution a t abandonne en 2003. Ca vitesse tait denviron 10Mbits/s avec une porte

    avoisinant les 100 mtres.

    I.3.1.3 La technologie ZigBee

    Solution trs rcente. Il sagit dune variante du Bluetooth qui permet dobtenir des

    liaisons sans fil trs bas prix et avec une consommation dnergie trs faible. Lavenir de

    cette solution est garanti. La technologie sans fil sest toujours heurte au fait que les

    appareils sans fil sont extrmement consommateurs dlectricit.

    Cest pour cela que lIEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) a dveloppe

    ZigBee. Ce dernier permet la communication machine machine, avec une trs faible

    consommation lectrique et des cots trs bas. Des constructeurs comme Motorola ou Philips

    le soutiennent dj. Sa vitesse maximum est de 128 Kbits/s. Contrairement au Wifi ou au

    LAN, ZigBee na pas besoin dun systme centralis pour coordonner le flux de messages [4].

    I.3.1.4 Les liaisons infrarouges

    Elles sont omniprsentes dans la maison. Par exemple, on peu citer les

    tlcommandes. Cette solution est trs simple et pas cher. Par contre, elles sont trs sensibles

    au positionnement des appareils (ils doivent tre en face lun de lautre) et aux perturbations

    lumineuses. La liaison fonctionne sur quelques mtres pour une vitesse de quelques Mgabits

    par secondes [5].

    I.3.2 PRSENTATION DES RSEAUX LOCAUX SANS FIL (WLA N)

    Le LAN sans fil (WLAN) est un systme de transmission des donnes conu pour

    assurer une liaison indpendante de l'emplacement des priphriques informatiques qui

    composent le rseau et utilisant les ondes radios plutt qu'une infrastructure cble. Il permet

    de relier entre eux les terminaux prsents dans la zone de couverture. Ce qui est trs

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    8

    intressant cest sa vitesse de transfert. Il existe diffrentes technologies utilises pour les

    WLAN :

    I.3.2.1 Le Wifi

    WiFi est un ensemble de protocoles de communication sans fil rgis par les normes du

    groupe IEEE 802.11. Grce aux normes WiFi, il est possible de crer des rseaux locaux sans

    fil haut dbit. Dans la pratique, le WiFi permet de relier des ordinateurs portables, des

    machines de bureau, des assistants personnels (PDA : Personal Digital Assistant.), des objets

    communicants ou mme des priphriques une liaison haut dbit (de 11 Mbit/s thoriques

    ou 6 Mbit/s rels en 802.11b 54 Mbit/s thoriques ou environ 25 Mbit/s rels en 802.11a ou

    802.11g sur un rayon de plusieurs dizaines de mtres en intrieur (gnralement entre une

    vingtaine et une cinquantaine de mtres) [6].

    I.3.2.2 Le HyperLAN2

    Hiperlan est une norme europenne. A la base, elle offre un dbit de 20Mbits/s, mais

    la version Hiperlan2 permet datteindre 54Mbits/s sur un rayon daction identique celui du

    Wifi. Cette solution exploite la gamme de frquence de 5GHz alors que le Wifi utilise les

    2,4GHz. Cela autorise aujourdhui son exploitation pour un usage local, sous certaines

    conditions qui notamment concernent la puissance des metteurs. Il faut noter que cette

    solution perd sur terrain au profit du Wifi.

    I.3.3 PRSENTATION DES RSEAUX MTROPOLITAINS SANS FIL (WMAN)

    Le rseau mtropolitain sans fil WMAN est connu sous le nom de Boucle Locale

    Radio (BLR). Les WMAN sont bass sur la norme IEEE 802.16. La norme 802.16 est

    gnralement appele Wimax. Il permet des dbits de lordre de 70 Mbits/s avec une porte

    de lordre de 50 Km. La Figure I-3 reprsente larchitecture de rseau mtropolitain sans fil

    [7].

    http://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11http://fr.wikipedia.org/wiki/Assistant_personnelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11bhttp://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11ahttp://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11g

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    9

    Figure I-3 : Architecture du rseau mtropolitain sans fil.

    I.3.4 PRSENTATION DES RSEAUX TENDUS SANS FIL (WWAN)

    Le rseau tendu sans fil WWAN est galement connu sous le nom de rseau

    cellulaire mobile. Il s'agit des rseaux sans fil les plus rpandus puisque tous les tlphones

    mobiles sont connects un rseau tendu sans fil. Les principales technologies sont les

    suivantes :

    GSM (Groupe Spcial Mobile) ;

    GPRS (General Packet Radio Service) ;

    UMTS (Universal Mobile Telecommunication System).

    Nous allons expliquer brivement les 3 technologies :

    I.3.4.1 GSM

    Le GSM est un systme de radiotlphonie cellulaire numrique, qui offre ses

    abonns des services qui permettent la communication de station mobile de bout en bout

    travers le rseau. La tlphonie est le service le plus important des services offerts. Ce

    rseau permet la communication entre deux postes mobiles ou entre un poste mobile et un

    poste fixe. Les autres services proposs sont la transmission de donnes et la transmission

    http://www.commentcamarche.net/contents/telephonie-mobile/gsm.php3http://www.commentcamarche.net/contents/telephonie-mobile/gprs.php3

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    10

    de messages alphanumriques courts. La Figure I-4 reprsente larchitecture du rseau GSM

    [8].

    Figure I-4 : Architecture du rseau GSM.

    BSS (Base Sub-system): sous systme radio, sa fonction principale est la gestion de

    l'attribution des ressources radio, indpendamment des abonns, de leur identit ou de leur

    communication.

    NSS (Network Sub-System) : le sous systme dacheminement, Il assure

    principalement les fonctions de commutation et de routage. C'est donc lui qui permet l'accs

    au rseau public RTCP (Rseau Tlphonique Commut Public) ou RNIS (Rseau

    Numrique Intgration de Services). En plus des fonctions indispensables de commutation,

    on y retrouve les fonctions de gestion de la mobilit, de la scurit et de la confidentialit qui

    sont implantes dans la norme GSM.

    OSS (Opration Sub-System) : le sous systme dexploitation et maintenance, Il

    assure la gestion et la supervision du rseau. C'est la fonction dont l'implmentation est laisse

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    11

    avec le plus de libert dans la norme GSM. La supervision du rseau intervient de nombreux

    niveaux :

    Dtection de pannes ;

    Mise en service de sites ;

    Modification de paramtrage ;

    Ralisation de statistiques [9].

    I.3.4.2 GPRS

    Le General Packet Radio Service ou GPRS est une norme pour la tlphonie mobile

    drive du GSM permettant un dbit de donnes plus lev. On le qualifie souvent de 2,5G.

    Le G est l'abrviation de gnration et le 2,5 indique que c'est une technologie mi-chemin

    entre le GSM (2eme

    gnration) et l'UMTS (3eme

    gnration).

    Le GPRS est une extension du protocole GSM : il ajoute par rapport ce dernier la

    transmission par paquets. Cette mthode est plus adapte la transmission des donnes. En

    effet, les ressources ne sont alloues que lorsque des donnes sont changes, contrairement

    au mode circuit en GSM o un circuit est tabli et les ressources associes pour toute

    la dure de la communication.

    Le GPRS permet de fournir une connectivit IP constamment disponible une station

    mobile (MS), mais les ressources radio sont alloues uniquement quand des donnes doivent

    tre transfres, ce qui permet une conomie de la ressource radio. Les utilisateurs ont donc

    un accs bon march, et les oprateurs conomisent la ressource radio. De plus, aucun dlai

    de numrotation n'est ncessaire.

    Avant le GPRS, l'accs un rseau se faisait par commutation de circuits, cest--dire

    que le canal radio tait rserv en continu la connexion (qu'il y ait des donnes transmettre

    ou pas). La connexion suivait le chemin suivant : MS BTS BSC MSC Rseau

    [10].

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    12

    Figure I-5: Architecture du rseau GPRS.

    PCU : Pour dployer le GPRS dans les rseaux d'accs, on rutilise les infrastructures

    et les systmes existants. Il faut leur rajouter une entit responsable du partage des ressources

    et de la retransmission des donnes errones, cest l'unit de contrle de paquets (PCU, Packet

    Control Unit) par une mise jour matrielle et logicielle dans les BSC [11].

    Le SGSN (Serving GPRS Support Node) est une passerelle permettant

    l'acheminement des donnes dans les rseaux mobiles GPRS. Il gre l'interface avec le rseau

    de paquets externe via une autre passerelle [12].

    Le GGSN (Gateway GPRS Support Node) est une passerelle dinterconnexion entre

    le rseau paquet mobile (GPRS ou UMTS) et les rseaux IP externes. Le GGSN transmet le

    trafic au SGSN actif pour la Station Mobile (MS) associe l'adresse du protocole (l'adresse

    IP par exemple) [13].

    Une Border Gateway (BG) fonction se termine l'interface Gp un PLMN (Public

    Land Mobile Network). Cette fonction est gnralement un routeur de bordure soutenir le

    BGP (Border Gateway Protocol) et les protocoles de scurit tels que IPSec (Internet

    Protocol Security) [14].

    http://fr.wikipedia.org/wiki/General_Packet_Radio_Servicehttp://fr.wikipedia.org/wiki/General_Packet_Radio_Servicehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_Systemhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocolhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Serving_GPRS_Support_Nodehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Mobile_Stationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Adresse_IPhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Adresse_IP

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    13

    I.3.4.3 UMTS

    UMTS est le sigle dUniversal Mobile Tlcommunications System. Une technologie

    de tlphonie mobile, dite de troisime gnration, qui succde, en Europe, la norme GSM.

    Exploitant une bande de frquence plus large et utilisant un protocole de transfert des donnes

    par paquets hrit des rseaux informatiques, elle propose un dbit bien suprieur celui

    de son ane puisquil atteint 384 kbit/s dans sa premire version sortie fin novembre 2004.

    Une seconde mouture attendue pour 2006 pourrait mme pousser jusqu 2 Mbit/s. A la cl, la

    possibilit dutiliser sur son tlphone mobile de nombreux services multimdias tels

    quInternet, la visiophonie, la tlvision, le tlchargement et lutilisation de jeux vidos,

    La technologie UMTS permettant de fournir aux utilisateurs une meilleure qualit de

    service quant aux tlcommunications, notamment en ce qui concerne les services offerts

    (possibilits) et les vitesses de transferts [15].

    Le rseau UMTS repose sur une architecture flexible et modulaire. Cette architecture

    n'est associe ni une technique d'accs radio, ni un ensemble de services, ce qui assure sa

    compatibilit avec d'autres rseaux mobiles et garantit son volution. Une telle architecture,

    illustre la Figure I-6, est compose de trois domaines :

    Le domaine de l'quipement de l'usager UE (User Equipement) ;

    Le rseau d'accs radio universel UTRAN (Universel Terestrial Radio Access

    Network) ;

    Le rseau cur CN (Core Network).

    Figure I-6 : Architecture gnrale de lUMTS.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    14

    Chaque domaine ralise une fonction bien prcise dans le rseau, tandis que les points

    d'change, nots par Uu et Iu, Iub servent d'interfaces permettant les changes entre les

    diffrentes parties du rseau.

    Le domaine de l'quipement utilisateur (UE) comprend l'ensemble des quipements

    terminaux. Il comprend la fois l'quipement Terminale et l'USIM (Universel Subscriber

    Identity Module).Ce domaine permet l'utilisateur d'accder l'infrastructure par

    l'intermdiaire de l'interface Uu.

    L'UTRAN assure le transport des flux entre le terminal mobile et le rseau cur. Il

    fournit l'UE les ressources radio et les mcanismes ncessaires pour accder au Rseau

    Cur. LUTRAN contient les entits qui contrlent les fonctions lies la mobilit et l'accs

    au rseau. Ils galement assurent ltablissement et la libration des connexions radio,

    L'UTRAN se compose des sous-systmes dite RNS (Radio Network Subsystem). Relis au

    rseau Cur par l'interface Iu. Chaque RNS se contient RNC (Radio Network Contrler) et

    un ou plusieurs node B.

    Le rseau Cur (Core Network) assure la connexion entre les diffrents rseaux

    d'accs et entre le rseau UMTS et les autres rseaux comme le rseau tlphonique PSTN

    (Public Switched Tlphone Network), le rseau GSM, le rseau RNIS ou en anglais ISDN

    (Integrated Services Digital Network), etc. Il fournit le support des services de

    tlcommunications UMTS et gre les informations de localisation des utilisateurs mobiles

    ainsi qu'il contrle les services et les caractristiques du rseau. Le rseau coeur est compos

    de deux domaines : le domaine commutation de circuits CS (Circuit Switched domain) et le

    domaine commutation de paquets PS (Packet Switched domain) [16].

    I.4 AVANTAGES ET INCONVNIENTS DES RSEAUX SANS FIL

    La majorit des rseaux sans fil disposent des mmes avantages, savoir la mobilit,

    une facilit et une rapidit d'installation et d'utilisation.

    Mobilit : cest videmment le principal avantage quoffre un WLAN, contrairement

    au rseau fixe, un utilisateur peut accder des informations partages ou se connecter

    Internet sans avoir tre reli physiquement au rseau.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    15

    Simplicit dinstallation : linstallation dun WLAN est relativement simple et

    rapide, compare celle dun rseau local, puisquon limine le besoin de tirer des

    cbles dans les murs et les plafonds. De ce fait, les WLAN peuvent tre install l o

    les cbles ne peuvent tre dploys facilement, par exemple pour couvrir un

    vnement limit dans le temps, comme un salon, une confrence ou une comptition

    sportive.

    Topologie : la topologie dun WLAN est particulirement flexible, puisquelle peut

    tre modifie rapidement. Cette topologie nest pas statique, comme dans les rseaux

    locaux filaires, mais dynamiques. Elle sdifie dans le temps en fonction du nombre

    dutilisateurs qui se connectent et se dconnectent.

    Cot : linvestissement matriel initial est certes plus lev que pour un rseau filaire,

    mais, moyen terme, ces cots se rduiront. Par ailleurs, les cots dinstallation et de

    maintenance sont presque nuls, puisquil ny a pas de cbles poser et que les

    modifications de la topologie du rseau nentranent pas de dpenses supplmentaires.

    Inter connectivit avec les rseaux locaux : les WLAN sont compatibles avec les

    LAN existants, comme cest le cas des rseaux WIFI et Ethernet, par exemple, qui

    peuvent coexister dans un mme environnement.

    Fiabilit : les transmissions sans fil ont prouv leur efficacit dans les domaines aussi

    bien civils que militaires. Bien que les interfrences lies aux ondes radio puissent

    dgrader les performances dun WLAN, elles restent assez rares. Une bonne

    conception du WLAN ainsi quune distance limite entre les diffrents quipements

    radio (station set ou points daccs), permettent au signal radio dtre transmis

    correctement et autorisent des performances similaires celles dun rseau local. Etant

    donn que la norme 802.11 est lobjet de notre tude, dans la suite du document on va

    tudier et prsenter les diffrentes normes.

    Comme rien nest jamais parfait, ce type de rseau prsente galement quelque

    inconvnient :

    Problmes lis aux ondes radio (taux derreur plus important):

    Interfrences (provenant dautres rseaux) ;

    Effets multi-trajets comme il est indiqu dans la Figure I-7.

  • CHPITRE I LES RESEAUX SANS FIL

    ________________________________________________________________

    16

    Figure I-7: Effets multi-trajets des ondes radio.

    La rglementation ;

    Effets sur la sant ;

    La scurit ;

    Typiquement trs peu de bande passante (comparer aux rseaux filaires) ;

    Plusieurs solutions propritaires (la normalisation prend du temps = consensus) ;

    Les produits doivent se conformer aux restrictions nationales : difficile davoir une

    solution globale [17].

    I.5 CONCLUSION

    En conclusion, Les rseaux sans fil en gnral, et le WIFI en particulier sont des

    technologies intressantes et trs utilises dans de divers domaines comme l'industrie, la sant

    et le domaine militaire. Cette diversification d'utilisation revient aux diffrents avantages

    qu'apportent ces technologies, comme la mobilit, la simplicit d'installation (absence de

    cblage) c'est--dire dans un rseau sans fil les stations ne sont plus relies entre elles

    physiquement par un cble mais par lintermdiaire dun support sans fil, La disponibilit

    (aussi bien commerciale que dans les expriences). Mais la scurit dans ce domaine reste un

    sujet trs dlicat, car depuis l'utilisation de ce type de rseaux plusieurs failles ont t

    dtectes. Et finalement les rseaux sans fil ne visent toutefois pas remplacer les rseaux

    filaires mais plutt leur apporter les nombreux avantages dcoulant dun nouveau service :

    la mobilit de lutilisateur.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    17

    CHAPITRE II

    LEWIFI

  • CHPITRE II LE WI-FI

    18

    II.1 INTRODUCTION

    En 1997, l'laboration du standard IEEE 802.11 et son dveloppement rapide fut un

    pas important dans l'volution des rseaux locaux sans fil que se soit en entreprise ou chez les

    particuliers. Elle a ainsi permis de mettre la porte de tous un vrai systme de

    communication sans fil pour la mise en place des rseaux informatiques hertziens. Ce

    standard a t dvelopp pour favoriser l'interoprabilit du matriel entre les diffrents

    fabricants. Ceci signifie que les clients peuvent mlanger des quipements de diffrents

    fabricants afin de satisfaire leurs besoins. De plus, cette standardisation permet d'obtenir des

    composants bas cot, ce qui a permit un succs commercial considrable au 802.11.

    La norme IEEE 802.11 est un standard international dcrivant les caractristiques d'un

    rseau local sans fil (WLAN). Le nom WIFI (contraction de Wireless Fidelity) correspond

    initialement au nom donn la certification dlivre par la WIFI Alliance, anciennement

    WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance). Par abus de langage (et pour des raisons

    de marketing) le nom de la norme se confond aujourd'hui avec le nom de la certification.

    Ainsi un rseau WIFI est en ralit un rseau rpondant la norme 802.11 Dans ce qui suit

    nous utiliserons le terme WIFI.

    II.2 LES PRINCIPALES NORMES WIFI

    Quand la norme 802.11 est apparue, elle na pas cess dvoluer pour satisfaire

    certains besoins comme la porte, le dbit, et surtout le critre le plus important la scurit. Le

    tableau I-1 rsume les diffrentes catgories de cette norme qui a commence avec un dbit de

    1Mb/s et arrive maintenant jusqu 54Mb/s (cinq fois plus que le dbit offert par le rseau

    filaire Ethernet le plus utilis et presque la moiti quoffre le Fast Ethernet) ainsi que

    lvolution des protocoles de scurit en ajoutant des protocoles bass sur les cl de chiffrage

    pour accder des stations ou des points daccs jusquau chiffrement des communications

    lors dchange de donnes [10].

  • CHPITRE II LE WI-FI

    19

    Nom de la

    norme Nom Description

    802.11a Wifi5

    La norme 802.11a (baptis Wifi5) permet d'obtenir un

    haut dbit (54 Mbits /s thoriques, 30 Mbits/s rels). La

    norme 802.11a spcifie 8 canaux radio dans la bande

    de frquence des 5 GHz.

    802.11b Wifi

    La norme 802.11b est la norme la plus rpandue

    actuellement. Elle propose un dbit thorique de 11

    Mbits/s (6 Mbits/s rls) avec une porte pouvant aller

    jusqu' 300 mtres dans un environnement dgag. La

    plage de frquence utilise est la bande des 2.4 GHz,

    avec 3 canaux radio disponibles.

    802.11c Pontage 802.11

    vers 802.1d

    La norme 802.11c n'a pas d'intrt pour le grand public. Il s'agit uniquement d'une modification de la norme

    802.1d afin de pouvoir tablir un pont avec les trames

    802.11 (niveau liaison de donnes).

    802.11d

    Internationalisation

    La norme 802.11d est un supplment la norme 802.11

    dont le but est de permettre une utilisation

    internationale des rseaux locaux 802.11. Elle consiste

    permettre aux diffrents quipements d'changer des

    informations sur les plages de frquence et les

    puissances autorises dans le pays d'origine du matriel

    802.11 e

    Amlioration de la

    qualit de service

    La norme 802.11e vise donner des possibilits en

    matire de qualit de service au niveau de la couche

    liaison de donnes. Ainsi cette norme a pour but de

    dfinir les besoins des diffrents paquets en termes de

    bande passante et de dlai de transmission de telle

    manire permettre notamment une meilleure

    transmission de la voix et de la vido.

    802.11f Itinrance

    (roaming)

    La norme 802.11f est une recommandation l'intention

    des vendeurs de point d'accs pour une meilleure

    interoprabilit des produits. Elle propose le protocole

    Inter-Access point roaming protocol permettant un

    utilisateur itinrant de changer de point d'accs de

    faon transparente lors d'un dplacement, quelles que

    soient les marques des points d'accs prsentes dans

    l'infrastructure rseau. Cette possibilit est appele

    itinrance (ou roaming en anglais).

    802.11g

    La norme 802.11g offrira un haut dbit (54 Mbits/s

    thoriques, 30 Mbits/s rels) sur la bande de frquence

    des 2.4 GHz. Cette norme n'a pas encore t valide, le

    matriel disponible avant la finalisation de la norme

    risque ainsi de devenir obsolte si celle-ci est modifie

    ou amende. La norme 802.11g a une compatibilit

    ascendante avec la norme 802.11b, ce qui signifie que

    des matriels conformes la norme 802.11g pourront

    fonctionner en 802.11b.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    20

    Tableau II-1 : Les diffrentes rvisions de la norme 802.11 [3], [18].

    II.3 FONCTIONNALITS DUN RSEAU WIFI

    Les rseaux WIFI prsentent une multitude de fonctionnalits qui viennent aussi bien

    du monde fixe que du monde mobile. Ces fonctionnalits les permettent dtre plus fiables et

    de faire bnficier au maximum lutilisateur de service.

    Les principales fonctionnalits dun rseau WIFI sont :

    La fragmentation et le rassemblage qui permettent dviter le problme de

    transmission dimportants volumes de donnes donc de diminuer le taux

    derreur .

    La gestion de la mobilit .

    La variation du dbit en fonction de lenvironnement radio

    Lassurance dune bonne qualit de service [19].

    II.3.1 FRAGMENTATION ET RASSEMBLAGE

    La transmission sans fil est caractrise par un taux derreur plus important que celui

    de la transmission filaire. Cela est d principalement des phnomnes tels que les

    interfrences et les effets multi-trajets.

    802.11h

    La norme 802.11h vise rapprocher la norme 802.11

    du standard Europen (HiperLAN 2, do le h de

    802.11h) et tre en conformit avec la rglementation

    europenne en matire de frquence et d'conomie

    d'nergie.

    802.11i

    La norme 802.11i a pour but d'amliorer la scurit des

    transmissions (gestion et distribution des cls,

    chiffrement et authentification). Cette norme s'appuie

    sur l'AES (Advanced Encryption Standard) et propose

    un chiffrement des communications pour les

    transmissions utilisant les technologies 802.11a,

    802.11b et 802.11g.

    802.11IR

    La norme 802.11j a t labore de telle manire

    utiliser des signaux infrarouges. Cette norme est

    dsormais dpasse techniquement.

    802.11j La norme 802.11j est la rglementation japonaise ce

    que le 802.11h est la rglementation europenne.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    21

    La fragmentation des paquets permet de casser de gros paquets en units de petite

    taille lorsqu'ils sont transmis par radio. Cela permet daugmenter la probabilit que la

    transmission russisse et par consquent augmenter la fiabilit de la transmission.

    La transmission des trames fragmentes est assure selon un mcanisme qui se base

    sur lchange dacquittements entre source et destination. En outre, la station source assure le

    contrle du support durant toute la transmission ds la rception dun acquittement et ds la

    transmission dun fragment.

    Lopration de rassemblage consiste rordonner les trames fragmentes aprs

    rception.

    Cette opration ncessite lutilisation de deux champs qui se trouvent au niveau de

    nimporte quelle trame :

    Le premier est le champ Squence Control contenant le numro de la squence et le

    numro du fragment ;

    Le deuxime est le champ More Fragment qui permet dinformer le rcepteur sil y a

    dautres fragments qui suivent [19].

    II.3.2 VARIATION DYNAMIQUE DU DBIT

    Les rseaux WIFI offrent des dbits compris entre 1 et 54 Mbits/s. Ces valeurs ne sont

    que thoriques. En effet, dans le cas des rseaux WIFI le dbit utile est approximativement la

    moiti de la capacit annonce pour le support physique. Cela est du principalement

    limportance de la taille des en-ttes, des ACK (Acknowledgemen) et des temporisateurs.

    Pour assurer une bonne transmission radio, la norme WIFI incorpore une fonction de

    variation du dbit appele Variable Rate Shifting. Elle a pour rle de faire varier le dbit

    dune station selon la qualit de son lien radio. Elle favorise les stations qui se trouvent ct

    du point daccs au dpend des stations loignes ou soumises des interfrences.

    La distance est aussi un facteur nfaste pour le dbit car plus la porte est grande plus

    le dbit diminue.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    22

    La Figure II-1 donne une ide sur la variation du dbit en fonction de la porte.

    Figure II-1 : Variation du dbit en fonction de la distance pour la norme 802.11b.

    Pour remdier la diminution rapide du dbit, les antennes jouent un rle important

    car on peut choisir certains types dantenne qui ont une longue porte et donc une longueur

    considrable par rapport aux antennes frquemment utilises pour quon puisse mettre un

    signal avec le maximum de puissance pour aller plus loin. En plus, on peut concentrer la

    puissance dans une zone dtermine avec les antennes sectorielles ou intensifier la puissance

    mais sur une zone dtermine.

    Les points daccs jouent aussi un rle important pour la qualit du signal est ceci en

    disposant de plusieurs points daccs chacune forme une cellule et cet ensemble adjacent

    formera un recouvrement de cellule ce qui permet lutilisateur de choisir le point daccs qui

    lui assure la meilleure rception [19].

  • CHPITRE II LE WI-FI

    23

    II.4 ARCHITECTURE DUN RSEAU WIFI

    II.4.1 LARCHITECTURE EN COUCHE

    La norme 802.11 a comme toutes les autres normes une normalisation et doit respecter

    le modle OSI (Open System Interconnection) qui est diffrent dune norme une autre mais

    tout en conservant son aspect de couches et les diffrents fonctionnements et relations de

    ceux-ci comme expliqu dans la Figure II-2.

    Figure II-2 : Structure IEEE802.11 versus couches OSI.

    Les caractristiques principales du modle OSI pour la norme 802.11 sont la structure

    de la couche physique et la couche liaison de donnes, car laspect sans fil qui est un aspect

    qui se base sur le transfert sous forme donde dans lair libre a besoin de certaines conditions

    et critres que les autres normes nont pas besoin [9], [20].

    II.4.1.1 La couche physique

    La couche physique des rseaux WIFI se dcompose en deux sous-couches :

    PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) ;

    PMD (Physical Medium Dependent).

    La couche PMD gre la modulation et lencodage des donnes transmettre sur le

    support.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    24

    La couche PLCP coute le support physique et indique la couche MAC (Medium

    Access Control) si le support est occup ou non via un signal appel CCA (Clear Channel

    Assessment).

    LIEEE 802.11 dfinit quatre types de couche physique :

    FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), avec modulation DBPSK

    (Differential Binary Phase Shift Keying) ;

    DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), avec modulations DBPSK et DQPSK

    (Differential Quadrature Phase Shift Keying) ;

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), avec modulation QAM

    (Quadrature Amplitude Modulation) ;

    Infrarouge, avec une modulation PPM (Pulse Position Modulation).

    Les deux premires couches sont utilises par les rseaux 802.11 et 802.11b (bande de

    frquences des 2.4 GHz), mais ne permettent pas dobtenir des dbits suprieurs 11 Mbits/s.

    LOFDM est utilis pour les rseaux dont les dbits doivent tre suprieurs 11 Mbits/s,

    cest- dire pour les rseaux 802.11a et 802.11g. Enfin, linfrarouge est destin aux rseaux

    faible porte, et nest, notre connaissance, pas propos commercialement [21].

    Figure II-3 : Description des couches IEEE 802.11.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    25

    a) FHSS

    Ce systme est utilis par les accessoires sans fil, tel que, claviers, souris, .etc. La

    vitesse maximum est de 2Mbits/s. Il utilise 75 sous canaux de 1MHz sur la gamme de

    frquences de 2,4GHz. Cette technique permet de rduire les interfrences gnres par des

    transmissions simultanes de plusieurs stations, mais, du fait de la faible largeur des sous

    canaux, limite le dbit 2 Mbits/s [21].

    b) DSSS

    Le DSSS est la seconde couche physique utilisant une technique radio. Cette technique

    est diffrente de la prcdente. La bande est divise en seulement 14 sous canaux de 22MHz.

    De plus, ces sous-canaux fournissent un signal trs bruit, car les canaux adjacents (en

    cas d'utilisation de deux plages dans la mme zone gographique) ont des bandes passantes

    qui se recouvrent partiellement et peuvent donc se perturber mutuellement (Voir Figure II-4).

    Figure II-4: Le Direct Sequence Spread Spectrum.

    Le faible nombre de canaux ne permet plus de faire, comme avec le FHSS, des sauts

    de frquence et il est donc ncessaire d'introduire une trs forte redondance dans le codage

    binaire [21].

  • CHPITRE II LE WI-FI

    26

    c) OFDM

    Pour atteindre des dbits de 54 Mbits/s, la norme 802.11 utilise la technique de

    lOFDM, particulirement efficace pour traiter les problmes inhrents la transmission multi

    chemins.

    Son principe est deffectuer un multiplexage frquentiel de sous porteuses

    orthogonales. Le fonctionnement est le suivant : Le canal est dcompos en cellules

    temps/frquence, que lon transmet en les modulant selon une modulation QAM-64. Pour

    rsoudre le problme dinterfrence inter-symboles li la rception multiple dune mme

    information (transmission multi chemins), on insre un intervalle de garde entre chaque

    symbole, et lon choisit correctement la dure dun symbole par rapport ltalement de

    lcho [21].

    d) IR

    La couche IR de 802.11 sappuie sur la lumire infrarouge diffuse, dont la longueur

    donde est comprise entre 850 et 950 nm (nanomtre) .Etant donn les proprits rflectives

    de linfrarouge, les stations appartenant un rseau 802.11IR nont pas besoin dtre diriges

    vers les autres. Malheureusement, la port de linfrarouge tant assez faible, les stations ne

    doivent pas tre loignes de plus de 10m. Un rseau 802.11IR ne peut donc tre localis que

    dans un espace correspondant une pice [21].

    II.4.1.2 La couche liaison de donns

    Les fonctionnalits mises en uvre par la couche liaison de donnes sont les suivantes :

    Procdures daccs au support ;

    Adressage des paquets ;

    Formatage des trames ;

    Contrle derreur CRC (Cyclic Redundant Check) ;

    Fragmentation et rassemblage des trames.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    27

    Tout comme pour les autres normes de rseaux locaux de lIEEE, la couche liaison de

    donnes des rseaux WIFI se dcompose en deux sous-couches:

    LLC (Logical Link Control) ;

    MAC (Medium Access Control).

    a) Sous-couche LLC

    La couche LLC 802.11 est totalement identique la couche LLC 802.2. Le rle de

    cette couche est, entre autres, dadapter les donnes venant des couches suprieures la

    couche physique. Il est ainsi tout fait possible de connecter un rseau WLAN tout autre

    rseau IEEE 802, filaire ou non.

    La Figure II-5 illustre le fonctionnement de la couche LLC. Le paquet qui lui est remis

    par la couche rseau est encapsul dans une trame LLC, laquelle contient un en-tte et une

    zone de dtection derreur enfin de trame: le Forward Error Correction (FEC)

    Figure II-5 : Fonctionnement de la couche LLC.

    b) Sous-couche MAC

    Le fonctionnement de la couche MAC est similaire celui de la couche MAC 802.3 :

    couter le canal, attendre sil est occup, puis transmettre lorsquil sera libre.

    La couche MAC 802.11 se distingue cependant de la couche MAC 802.3 dans le sens

    o elle intgre un grand nombre de fonctionnalits supplmentaires, comme la retransmission,

    lacquittement ou la fragmentation de trames. La norme 802.11 introduit, de plus, deux

  • CHPITRE II LE WI-FI

    28

    mthodes daccs au support physique fondamentalement diffrentes, le DCF (Distributed

    Coordination Function) et le PCF (Point Coordination Functions) [22], [23].

    Figure II-6 : Fonctionnement de la couche MAC 802.11.

    II.4.2 LARCHITECTURE CELLULAIRE

    WIFI est fond sur une architecture cellulaire. Cette architecture peut sapparenter

    celle utilise dans la tlphonie mobile, ou des tlphones mobiles utilisent des stations de

    base pour communiquer entre eux.

    Un rseau WIFI est compos dun ou plusieurs points daccs, auquel un certain

    nombre de station de bases quipes de cartes WIFI sassocient pour schanger des donnes.

    Le rle du point daccs consiste unifier le rseau et servir de pont entre les stations du

    rseau et un rseau extrieur.

    La taille de rseau dpend de la zone de couverture du point daccs, aussi appel

    cellule.

    Cette zone peut varier, car le fait dutiliser les ondes radio ne permet pas de couvrir

    constamment une mme zone .Un grand nombre de facteur peuvent varier la taille de zone de

    couverture du point daccs, tels les obstacles, les murs ou personnes situs dans

    lenvironnement o les interfrences lies des quipements sans fil utilisant les mmes

    frquences, ou encore la puissance du signal.

    Cette unique cellule constitue larchitecture de base de WIFI, appele BSS, ou

    ensemble de service de base [24].

    Il existe deux types de mode de fonctionnement dun rseau WIFI :

  • CHPITRE II LE WI-FI

    29

    II.4.2.1 Mode infrastructure

    En mode infrastructure chaque ordinateur station (note STA) se connecte un point

    d'accs via une liaison sans fil. L'ensemble form par le point d'accs et les stations situs

    dans sa zone de couverture est appel ensemble de services de base (BSS) et constitue une

    cellule. Chaque BSS est identifi par un BSSID (Basic Service Set Identifier), un identifiant

    de 6 octets (48 bits). Dans le mode infrastructure, le BSSID correspond l'adresse MAC du

    point d'accs. La Figure II-7 prsente ce type darchitecture :

    Figure II-7: Fonctionnement dun BSS.

    Il est possible de relier plusieurs points d'accs entre eux (ou plus exactement plusieurs

    BSS) par une liaison appele systme de distribution (note DS pour Distribution System)

    afin de constituer un ensemble de services tendu (Extendeds Service Set ou ESS). Le

    systme de distribution (DS) peut tre aussi bien un rseau filaire : un cble entre deux points

    d'accs ou bien mme un rseau sans fil comme le montre la Figure II-8.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    30

    Figure II-8 : Rseau WIFI en mode infrastructure.

    Lorsqu'un utilisateur nomade passe d'un BSS un autre lors de son dplacement au

    sein de l'ESS, l'adaptateur rseau sans fil de sa machine est capable de changer de point

    d'accs selon la qualit de rception des signaux provenant des diffrents points d'accs.

    Les points d'accs communiquent entre eux grce au systme de distribution afin

    d'changer des informations sur les stations et permettre dans le cas chant de transmettre les

    donnes des stations mobiles. Cette caractristique permettant aux stations de "passer de

    faon transparente" d'un point d'accs un autre est appel itinrance (en anglais roaming).

    Les cellules dun rseau ESS peuvent tre disjointes ou recouvertes. Le recouvrement

    permet davoir un rseau plus dense que dans le cas de cellules disjointes ceci offre

    lutilisateur une possibilit de mobilit sans perte de connexion. Le recouvrement permet

    aussi de connecter un grand nombre dutilisateurs puisquil permet daugmenter ltendue du

    rseau [24].

    II.4.2.2 Mode Ad-hoc

    En mode Ad-hoc les machines sans fil clientes se connectent les unes aux autres afin

    de constituer un rseau point point, cest dire un rseau dans lequel chaque machine joue

    en mme temps de rle de client et le rle de point d'accs comme illustr dans la Figure II-9.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    31

    Figure II-9: Rseau WIFI en mode Ad-hoc.

    L'ensemble form par les diffrentes stations est appel ensemble de services de base

    indpendants (en anglais Independant Basic Service Set, abrg en IBSS).

    Un IBSS est ainsi un rseau sans fil constitu au minimum de deux stations et

    n'utilisant pas de point d'accs. L'IBSS constitue donc un rseau phmre permettant des

    personnes situes dans une mme salle d'changer des donnes. Il est identifi par un SSID

    (Service Set Identifier), comme l'est un ESS en mode infrastructure. La Figure II-10

    schmatise un exemple dun IBSS.

    Figure II-10 : Exemple dun IBSS.

    Dans un rseau Ad-hoc, la porte du BSS est dtermine par la porte de chaque

    station. Cela signifie que si deux des stations du rseau sont hors de porte l'une de l'autre,

    IBSS

  • CHPITRE II LE WI-FI

    32

    elles ne pourront pas communiquer, mme si elles "voient" d'autres stations. En effet,

    contrairement au mode infrastructure, le mode Ad hoc ne propose pas de systme de

    distribution capable de transmettre les trames d'une station une autre. Ainsi un IBSS est par

    dfinition un rseau sans fil restreint [24].

    II.5 MTHODES DACCS AU SUPPORT DE LA NORME 802.11

    Dans un rseau local Ethernet classique, la mthode d'accs utilise par les machines

    est le CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect), permet de dtecter

    les collisions et traite les collisions qui se produisent lorsque plusieurs stations accdent au

    support, pour lequel chaque machine est libre de communiquer n'importe quel moment.

    Chaque machine envoyant un message vrifie qu'aucun autre message n'a t envoy en

    mme temps par une autre machine. Si c'est le cas, les deux machines patientent pendant un

    temps alatoire avant de recommencer mettre.

    Donc, le CSMA/CD a t lgrement modifi pour aboutir au CSMA/CA (Carrier

    Sens Multiple Access/Collision Avoidance), qui a pour but de prvenir au maximum les

    collisions. Il essaye de rduire le nombre de collisions en vitant qu'elles se produisent,

    sachant que la plus grande probabilit d'avoir une collision est lors de l'accs au support.

    Le CSMA/CA est une technique d'accs alatoire avec coute de la porteuse, qui

    permet d'couter le support de transmission avant d'mettre. Le CSMA vite ainsi qu'une

    transmission ne soit faite que lorsque le support est libre. Cela rduit le risque de collision,

    mais ne permet pas de l'viter compltement.

    L'une des particularits de lIEEE 802.11 est qu'il dfinit deux mthodes d'accs

    fondamentalement diffrentes au niveau de la couche MAC :

    1) La Fonction de Coordination Distribue (DCF : Distributed Coordination

    Function):

    Cette mthode s'appuie sur le protocole CSMA/CA, cette mthode d'accs, assez

    similaire celle d'Ethernet, est dite de contention. Elle est conue pour supporter les

    transmissions de donnes asynchrones tout en permettant tous les utilisateurs d'accder au

    support. Il peut y avoir des collisions;

  • CHPITRE II LE WI-FI

    33

    2) Le Point de Coordination Centralise (PCF : Point Coordination Function) :

    En plus de la fonction de base de coordination distribue (DCF), il y a la fonction

    optimale de coordination par point (PCF) qui peut tre utilise pour implmenter des services

    temps rel, comme la transmission de voix ou de vido, Cette mthode par contre, est dite

    sans contention et ne gnre pas de collision du fait que le systme de transmission de

    donnes est centralis [25].

    II.6 QUIPEMENTS DUN RSEAU WIFI

    Un rseau WIFI peut tre compos dun ou plusieurs points daccs, chacun ayant une

    ou plusieurs stations connectes. Vu le nombre dquipement WIFI disponibles et le grand

    choix de produits proposs, linteroprabilit des quipements WIFI provenant de fabricants

    diffrents est une question cruciale.

    II.6.1 LES PRODUITS WIFI

    WIFI nest pas une simple dnomination permettant destampiller les produits utilisant

    le standard IEEE 802.11b. Sous le sigle WIFI, la WECA, un organisme englobant la plupart

    des quipementiers dans le domaine des rseaux sans fil, certifie les cartes des fabricants mais

    surtout en garantit linteroprabilit. Tous les produits candidats au sigle WIFI sont soumis

    par la WECA des tests communs vrifiant leur compatibilit mutuelle. Lorsque les tests sont

    passs avec succs, cela signifie que lon peut utiliser pour un mme rseau WIFI un point

    daccs X et un point daccs Y avec des cartes Z et W [9].

    II.6.2 LES CARTES WIFI

    Lessence du standard 802.11, et donc de WIFI, tant la mobilit, les cartes WIFI

    taient lorigine davantage destines aux stations mobiles, telles que les ordinateurs

    portables, quaux stations fixes. Avec le dveloppement du march WIFI, les cartes sont

    diversifies [9].

  • CHPITRE II LE WI-FI

    34

    II.6.2.1 Les cartes pour stations mobiles

    Les cartes WIFI les plus couramment utilises sont les cartes pour stations mobiles.

    Leur taille est plus ou moins importante selon quelles sont destines un ordinateur portable

    ou un PDA, elles sont peu encombrantes et donc facilement transportables.

    Pour les ordinateurs portables, les cartes au format PCMCIA (Personal Computer

    Memory Card International Association) sont les plus utilises, tandis que, pour les

    organiseurs, le format des cartes varie en fonction du type de PDA utilis [9].

    a) Les cartes pour portables

    Linterface PCMCIA tant le plus rpandue sur les ordinateurs portables de toutes

    marques, il ny a rien dtonnant ce que les cartes WIFI PCMCIA soient les plus rpandues.

    La carte comporte une partie bombe ( gauche) permettant de loger lantenne interne. Ce

    design peut devenir un inconvnient lorsquun ordinateur portable possdant deux ports

    PCMCIA utilise dj lun de ces ports pour une autre carte bombe, comme une carte

    PCMCIA, Ethernet ou USB (Universal Serial Bus). La plupart des cartes ont une antenne

    interne assez volumineuse, mais pas toutes. Le choix dune carte peut donc retenir ce critre

    la fois pratique et esthtique [16].

    Figure II-11 : Cartes rseau WIFI PCMCIA.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    35

    La plupart des fabricants dordinateurs potables commencent intgrer une interface

    WIFI interne (interface mini-PCI : Peripheral Component Interconnect), comme cela a t le

    cas pour linterface Ethernet il y a quelques annes. Il ny aura donc probablement plus besoin

    de cartes PCMCIA dans les annes venir.

    b) Les cartes pour PDA

    Avec lavnement des organisateurs de poche, ou PDA, tels les Palm, Visor et Pocket

    PC, de nombreux modules WIFI, hlas gnralement incompatibles entre eux, sont

    disponibles.

    Figure II-12 : Carte WIFI au format Compact Flash.

    Lutilisation dune carte PCMCIA ou Compact Flash WIFI pour Pocket PC demande

    gnralement lajout dun adaptateur. Les PDA les plus rcents possdent toutefois un slot

    Compact Flash intgr, voire un slot SD Card (Secure Digital), qui commence devenir un

    standard pour tout ce qui concerne le stockage mmoire et linterfaage. Lavantage de la SD

    Card vient de sa taille beaucoup plus petite quune carte Compact Flash.

    A lavenir, la plupart des PDA seront, comme les portables, quips en interne de

    cartes WIFI comme elles le sont dj de puces Bluetooth [16].

    II.6.2.2 Les cartes pour stations fixes

    Pour les stations fixes de type ordinateur de bureau, diffrents modles de cartes sont

    disponibles. Dorigine, une machine fixe ne possde pas dinterface PCMCIA, la diffrence

    dune station portable, mais seulement des ports USB ou PCI, voire ISA (International

    Society of Automation) pour les machines relativement anciennes. Ce sont donc ces types de

    ports quutilisent les cartes WIFI pour les stations fixes.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    36

    a) Les cartes adaptatrices PCMCIA

    Les cartes adaptatrices PCMCIA, avec une interface PCI ou ISA pour linsertion de la

    carte, sont les plus utilises. Le principal avantage de cette solution est quelle permet

    dutiliser les mmes cartes WIFI PCMCIA sur la station fixe et sur un ordinateur portable. Il

    est donc possible de retirer la carte PCMCIA de son berceau et de lemmener en dplacement

    avec son portable.

    b) Les interfaces USB

    Comme chaque ordinateur possde maintenant au moins une interface USB, de

    nombreux produits sont proposs avec ce type dinterface WIFI USB comme illustr dans la

    Figure II-13.

    Figure II-13: Cartes WIFI USB.

    c) Les cartes PCI

    Outre ces deux types de cartes, il existe des cartes WIFI PCI, mais leur intrt reste

    plus limit du fait quelles ne peuvent tre utilises que par une station fixe, contrairement aux

    deux autres cartes, qui peuvent servir aussi bien aux ordinateurs fixes quaux portables

    [9],[16].

    Figure II-14: Cartes WIFI PCI.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    37

    II.6.3 les points daccs WIFI

    Contrairement aux cartes WIFI, les points daccs ne sont pas proposs dans des

    formats diffrents. Le choix dun point daccs se fait donc en fonction des fonctionnalits

    quil propose.

    Le point daccs est un des lments essentiels de l'architecture WIFI. Ceux sont eux

    qui permettent des clients WIFI de communiquer entre eux. Ils peuvent en outre tre relis

    un rseau filaire tel qu'un rseau local. Si en plus ils permettent de grer ce rseau filaire,

    alors ce sont des routeurs.

    Les points daccs sont caractriss par le fait quil ne ncessite pas un ordinateur pour

    fonctionner. Ils sont totalement autonomes. Leur configuration se fait via un ordinateur reli

    au rseau sur lequel se trouve le point daccs. Bien entendu il peut tre directement reli

    l'ordinateur par un cble, mais cela n'est pas ncessaire.

    Les points daccs proposs actuellement sur le march sont plus ou moins complexes.

    On trouve des points daccs simples et d'autres intgrant un modem ADSL (Asymmetric

    Digital Subscriber Line) dans le cadre de routeurs, ainsi que d'autres options, notamment un

    firewall pour se protger des attaques extrieures, un serveur DHCP (Dynamic Host

    Configuration Protocol) . . .

    Figure II-15: Exemples de point daccs et de routeur.

    Certaines socits proposent des points daccs dits logiciels. Ces derniers ne sont rien

    dautre que des stations, gnralement des ordinateurs fixes, quipes de cartes WIFI dans

    lesquelles un logiciel est install pour transformer la station en point daccs.

    Des logiciels libres, comme Host AP, permettent de configurer une station WIFI en

    point daccs WIFI [9].

  • CHPITRE II LE WI-FI

    38

    II.6.4 LES ANTENNES

    En pratique, chaque carte WIFI est quipe dune antenne interne, qui ne peut tre

    mobile que si la station elle-mme est mobile. Si une station se trouve cache par un obstacle

    tel que mur, meuble, personne, .etc, ou quelle soit assez loigne du point daccs, il se

    peut quelle ne puisse accder au rseau. La Figure II-16 illustre la zone dmission de

    lantenne dune carte WIFI sous forme PCMCIA.

    Figure II-16 : Zone dmission de lantenne dune carte PCMCIA.

    Cette zone ne permet pas la carte de recevoir des informations de toutes parts, sur

    360. En effet, WIFI permet de rcuprer les transmissions issues des rflexions des ondes

    radio dans lenvironnement. Suivant lenvironnement, ces rflexions peuvent tre plus ou

    moins fortes, mais cela permet certaines stations de fonctionner malgr leurs contraintes

    spatiales [17].

    Dans le cas o la carte ne fonctionne pas trs bien voire pas du tous, lajout dune

    antenne est indispensable comme illustr dans la Figure II-17.

    Figure II-17 : Carte WIFI connecte une antenne.

  • CHPITRE II LE WI-FI

    39

    II.7 CONCLUSION

    Lors du dploiement d'un rseau sans fil, le WIFI (802.11) semble tre la solution

    rpondant au mieux aux besoins des rseaux locaux sans fil grce l'avantage qu'elle procure,

    qui est son interoprabilit avec les rseaux de type Ethernet. En effet, seules les deux

    premires couches du modle OSI sont dfinies par le WIFI. Cette technologie, est

    frquemment utilise dans les entreprises dsirant accueillir des utilisateurs mobiles ou

    souhaitant une alternative au rseau filaire tout en conservant des performances quasi

    identiques. Mais la scurit dans ce domaine reste un sujet trs dlicat, car depuis l'utilisation

    de ce type de rseaux plusieurs failles ont t dtectes.

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    40

    CHAPITRE III

    DIMENSIONNEMENT ET

    APPLICATION D'UN RESEAU

    D'ACCES WIFI

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    41

    II.1 INTRODUCTION

    Ltape de dimensionnement des quipements dun rseau wifi est trs importante. Elle

    permet de dterminer le volume des quipements tel que le nombre des points daccs et le

    nombre des Switch, Le concepteur de rseau ou lingnieur en tlcommunication qui souhaite

    dimensionner un rseau wifi sintresse principalement aux paramtres suivants : la puissance

    dmission et la bande passante offerte du rseau, pour fournit aux utilisateurs une bonne qualit

    de service, ainsi le dploiement du rseau avec un cout dinvestissement minimum en tenant

    compte de la fiabilit du systme.

    Aprs mettre tout les dispositifs ncessaires pour un bon dimensionnement dun rseau WIFI, et

    aprs avoir sus comment dterminer un rseau optimal, on a besoin de raliser une interface de

    calcul permet de rsumer les oprations les plus usuelles lors de lusage des diffrentes

    applications et utilitaires.

    Au cours de ce chapitre on va tudier les diffrents processus de dimensionnement dun rseau

    wifi, En suite, on va prsenter un outil informatique de dimensionnement et leur diffrente

    interfaces.

    III.2 DIMENSIONNEMENT

    III.2.1 PROBLMATIQUE DE DIMENSIONNEMENT DUN RSEAU WIFI

    Avant de commencer a travailler sur un rseau WIFI, il faut savoir analyser chaque

    donne qui nous aide a dimensionn notre rseau en tudiant les point suivant :

    Le lieu ou la zone prcise couvrir qui change dun milieu un autre ;

    Le nombre et le type dutilisateur ;

    Les raisons davoir le WIFI qui nous permet de cadrer les diffrents services offerts ;

    Les quipements utiliss qui nous permettent de raliser notre rseau sans fil.

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    42

    III.2.1.1 MISE EN PLACE DUN RSEAU WIFI

    La mise en place dun rseau WIFI ncessite dans chaque pays une autorisation auprs

    dune agence de rgulation de frquence, en Algrie lautorit charge de veiller au respect de la

    rglementation concernant lutilisation des frquences est lagence de Rgulation

    Tlcommunications (ARPT). Actuellement, les normes retenues par cette agence sont celles

    utilises en Europe [24].

    Nous nous sommes particulirement intresss limplmentation dun rseau Wifi bas

    sur la norme IEEE 802.11 (compatible avec la norme IEEE 802.11b et avec un dbit plus lev)

    qui se droulent en plusieurs tapes :

    III.2.1.2 AFFECTATION DES CANAUX

    La communication entre les diffrentes stations ou entre les stations et un point daccs

    seffectue par le biais dun canal de transmission unique, configur au niveau du point daccs.

    Laffectation dun canal de transmission ne pose pas rellement de problme lorsque la zone

    couvrir est peu importante et que le rseau nest quip que dun seul point daccs ou quil est

    compos dun nombre important de points daccs dont les zones de couverture ne se recouvrent

    pas. En revanche, lorsque lon veut couvrir un environnement assez vaste, il faut disposer de

    plusieurs points daccs, il est galement ncessaire daffecter chaque point daccs, un canal

    de transmission diffrent.

    La bande ISM correspond trois sous bandes (902-928 MHz, 2.400-2.4835 GHz, 5.725-

    5.850 GHz) seule la bande de 2.400-2.4835 GHz, est utilise par la norme 802.11.

    La bande de frquence 2.400-2.4835 GHz (d'une largeur de 83.5 MHz) a t dcoupe en

    14 canaux de 22 MHz de largeur sont dfinis, galement numrots partir de 2 400 MHz. Leurs

    centres ne sont espacs que de 5 MHz de sorte quils se superposent en partie. [31]

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    43

    Tableaux III-1 : les quatorze canaux de la bande ISM (2.4GHz). [31]

    Ceci permet de choisir avec une certaine souplesse la bande de frquence que lon prfre

    utiliser, mais si lon a deux rseaux au mme endroit et quils utilisent des canaux voisins, on

    aura beaucoup dinterfrences. Pour viter les interfrences, on recommande un espace de cinq

    canaux au moins, donc on ne peut utiliser que trois canaux simultanment au mme endroit. En

    consquence, on utilise habituellement les canaux 1, 6 et 11 qui sont suffisamment espacs pour

    viter toute interfrence et sont autoriss presque partout dan le monde. [31]

    Figure III-1 : Reprsentation graphique des canaux wifi dans la bande ISM (2,4 GHz).

    Canal Frquence basse Centre Frquence haute

    1 2.401 2.412 2.423

    2 2.406 2.417 2.428

    3 2.411 2.422 2.433

    4 2.416 2.427 2.438

    5 2.421 2.432 2.443

    6 2.426 2.437 2.448

    7 2.431 2.442 2.453

    8 2.436 2.447 2.458

    9 2.441 2.452 2.463

    10 2.446 2.457 2.468

    11 2.451 2.462 2.473

    12 2.456 2.467 2.478

    13 2.461 2.472 2.483

    14 2.473 2.484 2.495

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    44

    Figure III-2 : Affectation de canaux dans la bande ISM (2.4 GHz).

    Daprs la Figure III-3 il est possible dutiliser quatre canaux disjoints mais sans aucune

    sparation, par exemple les canaux 1, 5, 9 et 13. Cette configuration nengendre que de lgres

    interfrences [28].

    Figure III-3 : Affectation de 4 canaux dans la bande ISM.

    III.2.1.3 LE CHOIX DE LA TOPOLOGIE

    Dans le mode infrastructure, Il existe plusieurs topologies qui dpendent des

    caractristiques de la zone couvrir, du nombre dutilisateurs, des besoins de mobilit, du choix

    des canaux et du trafic. En fonction de ces critres, on opte pour lune des topologies suivantes :

  • CHAPITRE III DIMENSIONNEMENT ET APPLICATION DUN RESEAU DACCES WIFI

    45

    III .2.1.3.1 Topologie cellules disjointes

    Cette