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Tendances et évolution des
réseaux Wireless LAN
Sommaire
 Vers une gestion centralisée du Wifi
 Vers toujours plus de débit:
 MIMO 802.11n, 802.11ac
 Peut-on imaginer...
Vers une gestion centralisée
du Wireless LAN
Ex: évolution du Wireless chez Cisco
Evolution de l’administration
 AP indépendants lourds à gérer quand
le nombre augmente:
 Serveur web embarqué ou CLI
 S...
Gestion centralisée
 Solution Cisco: rachat de AireSpace,
inventeur de LWAPP
(LightWeightAccessPoint Protocol)
 Solution...
Regardons déjà les Points d’accès
 EOS: Aironet 1000 Series Lightweight
Access Point
 Dual-band 802.11a/b/g
 Antennes i...
Points d’accès
 Aironet 1200 Series
 Single-band 802.11b/g
 Upgrade possible pour réseaux 802.11a/g
 Disponible en ver...
Points/Ponts d’accès – Tropicalisés
(pour l’extérieur)
 Aironet 1300 Series
 Utilisable en tant que point d’accès ou pon...
Autonomous % Lightweight APs
Contrôleurs WLAN
 Gestion des réseaux sans fil sécurisés à l’échelle de
l’entreprise
 Utilisation du protocole sécurisé
...
Wireless Controller Product Portfolio
Number of APs
10025
WiSM-300
12 50 3006
Performance&Scale
1
5508-12
250 500
5508-12,...
Contrôleurs WLAN
 Controller WLAN 2106 (ceux de l’IUT)
 8 ports 10/100 Ethernet (RJ-45)
 Supporte 6 point d’accès
 Deu...
Light Weight Access Point Protocol
« LWAPP »
 LWAPP : premier protocole de communication entre les
bornes et le contrôleu...
La connectivité vers le contrôleur
 Les bornes légères
 livrées avec une image de base
 permettant de contacter le cont...
Procédure d’établissement
d’un tunnel LWAPP
 Lorsque la borne a son IP et qu’elle connaît l’adresse de management
du cont...
Fonctionnement de la 3ème génératio
 L’AP encapsule tout le trafic dans un tunnel LWAPP (ou CAPWAP
maintenant) en directi...
Roaming (Itinérance)
Gestion de la mobilité
« Quand les clients wifi se déplacent… »
Cisco Wireless Layer 2 Roaming
 Single Cisco WLC
 Or multiple Cisco WLCs in the same
subnetwork
 Transparent to the cli...
Client Roaming Within a Subnetwork
Cisco Wireless Layer 3 Roaming
 Multiple Cisco WLCs in different subnetworks
 Transparent to the client
 The session is...
Client Roaming Across
Subnetworks
Roaming: Tunnels (Symmetric Example)
Logiciels additionels
Pour la gestion centralisée
Wireless Control System (WCS)
 Couche supplémentaire sur WLC
• Service d’administration et supervision des WLC
 Géolocal...
Outils de management pour points d’accès « Lightweight »
 Cisco Wireless Location Appliance (Serveur de
localisation sans...
Des nouvelles technologies…
 Pour toujours plus de débit…
802.11n - MIMO
Multiple Inputs Multiple Outputs
MIMO
Quel est le besoin ?
Temps estimé pour télécharger une émission TV HD de 30minutes
Après le b/g/a… quels sont les challenges à
relever pour transmettre encore plus vite ?
 Le Multipath
 Tout est dans le ...
Repousser les limites: c’est
possible…
 technologies 802.11a, 802.11b et 802.11g:
 largement déployées aujourd'hui
 lim...
Conventional (SISO)
Wireless Systems
Conventional “Single Input Single Output” (SISO)
simplicity and low-cost
but some s...
MIMO
Wireless Systems
Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems with multiple
parallel radios improve the following:
...
Il faut de meilleurs résultats… mais
tout en conservant la compatibilité…
802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Maximum Data
Rat...
Premiers secrets pour atteindre les objectifs:
OFDM et la réutilisation des canaux
Doubler la largeur des canaux utilisés...
Rappel: MultiPath (Chemins multiples )
Phénomène du à la réflexion
Direct Path
Reflected Path
Reflected Path
Wall
Paroie d...
Transformer un inconvénient en
un avantage ?
 Les ondes radio empruntent différents chemins (on
connait: c’est le multipa...
Maximal
Ratio
Combining
 En réception
 Combinaison des multiples messages reçus
 Message(t)+Message(t+delta(t1)) +Messa...
(Transmit)
Beam
Forming
 En émission
 Emissions volontairement déphasées du même message par de
multiples antennes
 Mes...
Spatial
Multiplexing
 Emission et réception participent
 Plusieurs antennes transmettent en parallèle
 Augmente le débi...
Quand les combinaisons sont
possibles le débit augmente…
Dates clés
 AP-1250 de Cisco
IOS 12.4 Août 2007
Draft 2.0
spec. moved
to Letter
Ballot
Letter Ballot passes
Jan
2007
Mar ...
802.11 WLAN Standards
802.11b 802.11a 802.11g 802.11n
Standard Approved Sept. 1999 Sept. 1999
June
2003
?
Available Bandwi...
802.11ac
A new Eldorado for Higher
throughputs ???
stephane.frati@unice.fr
802.11 Protocol Generation Time Line
802.11ac: a new Wifi Eldorado ???
 5 Ghz only for new features
 VHT (very high throughput): new physical layer
only in 5...
Channels: always wider…
Modulation/Coding: always more too…
 802.11n: 20 and 40 Mhz’
large channels thanks to
channel bon...
From old BPSK to 256-QAM
 Efficiency gain from
modulation does not
increase linearly
 Requires 802.11ac AP and
client
 ...
Evolution of WiFi channel width
Side effects: partial spectrum sharing
between wideband and narrowband
channels
40MHz chan...
5Ghz channels availability
40MHz
40MHz
40MHz
40MHz
5.25
GHz
5.35
GHz
5.470
GHz
5.725
GHz
5.825
GHz
5.15
GHz
UNII-1 UNII-2
...
Up to 8ss (spatial streams)
8x8:8 (MIMO) 8x8:8 (MIMO)
Nota: Short range for 4+ streams…
« Back to lower rates… »
Bluetooth vs 802.11
 Similitudes
 Technologies sans fil
 ISM 2.4 Ghz
 Accès LAN Ethernet
 Di...
Introduction
Bluetooth
TM
Camille Diou
Docteur en microélectronique
LABORATOIRE INTERFACES
CAPTEURS & MICROÉLECTRONIQUE
UN...
Introduction : contexte
 Standard de liaison radio faible portée
 Motivations : remplacement de toute la
connectique néc...
Introduction : histoire
 Introduit par Ericsson en 1994
 Harald Blaatand «Bluetooth» II,
roi du Danemark de 940 à 981
Sa...
Introduction : challenges
 Utilisation d’une bande de fréquences libres
d’utilisation et universelle
 Dispositifs mobile...
Introduction : spécifications
 Bande ISM (Industrial, Scientific &
Medical) :  2,4 GHz
 Les spécifications Bluetooth
co...
Introduction : spécifications
 Opère dans la bande 2.4 GHz à un débit de
données maximal de 1 Mb/s (v1)
 Étalement de sp...
Avantages du Frequency-
hopping
 Opère dans un
environnement radio
bruité
 Rend le lien robuste:
 Évite les interférenc...
Usage : casques sans fils
 Bénéfices pour l’utilisateur :
 Accès à des périphériques multiples
 Téléphones sans fils
 ...
Usage : synchronisation
 Bénéfices pour l’utilisateur :
 Synchronisation de proximité
 Maintenance aisée des bases de d...
Usage : points d’accès données
 Bénéfices pour l’utilisateur :
 Plus de connecteurs
 Accès Internet aisé
 Partage de c...
Architecture: Réseau Bluetooth (Piconet)
master
slave5
slave1
Piconet
slave3
slave2
slave4
slave7
slave6
parked
slave
park...
Architecture : piconet
 Toplogie en étoile
 Maître
 définit l’horloge et le saut de
fréquence
 administre le piconet (...
Architecture : scatternet
 Liaison de piconets co-
localisés partageant des
périphériques maîtres ou
esclaves
 Un périph...
Architecture « stack bluetooth »
Application Framework
& Support
RF
BB
LMP
HCL
L2CAP
Autres TCS RFCOMM
Data
SDP
Applicatio...
Architecture : couche radio
 Opère dans la bande 2,4 GHz
 Communication en étalement de spectre
 Saut de fréquence : fr...
Architecture : couche radio
 Voix et données simultanément:
 432 Kbps (full duplex), 721/56 Kbps
(asymmetric) ou
 3 can...
Architecture :
bande de base
 Contrôle la couche radio
 Fournit les séquences de sauts de
fréquence
 Gère le cryptage b...
Architecture : bande de base
 SCO : Synchronous Connection Oriented
 Used primarily for voice
 Time bounded symmetric c...
Architecture :
couche application
 Les applications accèdent à la couche
L2CAP directement ou à travers un
protocole tel ...
Profiles
 Les profiles permettent
l’interoperabilité entre des matériels
de différents fabricants pour des
services spéci...
Les profiles Bluetooth
 Il existe 13 profiles Bluetooth initiaux correspondant
à autant de fonctions possibles dans une c...
INQUIRY PAGING CONNEXION
Etablissement de la connexion
A
 But:
Découverte des
éléments inconnus
 Contenu des
réponses:
 Device Address
 Class of Device
Inquiry
B
slave B
master A
slave C
slave D
Paging
 But:
Etablir la
connexion
 Pratiqué
indépendem-
ment pour
chaque élément
 l’...
Service Discovery Protocol
 Protocole de découverte des services
 L’environnement Bluetooth change rapidement
 Les serv...
Sécurité
 3 modes de sécurité proposés (déployés ou non dans
les équipements à la discrétion des fabricants) :
 mode de ...
Sécurité
 Réseau sans fil : accessible à tous
 Les communications doivent être cryptées
 L’accès aux périphériques doit...
Sécurité
 Principale étapes de la procédure
 Une clef d’initialisation est générée à l’aide du code
PIN, de la longueur ...
Pairing & Authentication
Pairing
 Access to both devices
 Manual input of security
code ("PIN")
 No need to store or
re...
…
 On April 21, 2010, the Bluetooth SIG
completed the Bluetooth Core
Specification version 4.0, which
includes Classic Bl...
Zigbee
Le wireless pour gérer votre maison…
ZigBee est un protocole permettant la
communication de petites radios, à conso...
Historique & Positionnement
 Low Power – Wireless Personal Area Network (LP-WPAN)
 réseau sans fil
 à bas débit (max. 2...
Comparatif face
à Bluetooth ou au Wifi
 ZigBee est optimisé pour une faible utilisation du
médium hertzien partagé
 occu...
Comparatif zigbee, bluetooth et WiFi
Protocole Zigbee Bluetooth Wi-Fi
Bande de
fréquence
2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz
IEEE 802.15....
Existe-t-il déjà des produits
au standard ZigBee ?
 Les premiers produits (puces radio, piles
protocolaires, modules inté...
94
What is ZigBee Alliance?
 An organization with a mission to
define reliable, cost effective, low-
power, wirelessly ne...
95
ZigBee/802.15.4 architecture
PHY Layer
MAC Layer
Network & Security
Application Framework
Applications
802.15.4
ZigBee
...
Un réseau ZigBee, comment ça
marche ?
 Jusqu’à trois types d’objets dans
un réseau ZigBee :
 Un/des objet(s) end-device ...
Un réseau ZigBee, comment ça
marche ?
 un coordinateur : c’est le chef
d’orchestre du réseau sans qui
rien ne serait poss...
Lorsqu’un objet est mis sous tension, il
recherche un coordinateur avec lequel il va
s’appairer.
Un objet c’est une sorte
de commode, dans
laquelle il peut y avoir
plusieurs dizaines de
tiroirs numérotés (que
ZigBee app...
De son côté, un profil va définir,
d’abord de manière générale, puis
pour chaque type d’objet référencé,
la liste des clus...
101
Adressage des devices
 A partir de deux devices communicant
entre eux sur le même canal constituent
un WPAN ZigBee
 ...
ZigBee Network Layer Overview
 star, tree, and mesh networks
ZigBee coordinator ZigBee router ZigBee end device
(a) (b) (...
Slide Courtesy of
ZigBee Mesh Networking
Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
Slide Courtesy of
ZigBee Mesh Networking
Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
Slide Courtesy of
ZigBee Mesh Networking
Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
Slide Courtesy of
ZigBee Mesh Networking
Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
Slide Courtesy of
ZigBee Mesh Networking
Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
Source: http://www.zigbee.org/imwp/idms/popups/pop_download.asp?ContentID=7092
DECT - GAP
Sans fil spécifique à la téléphonie
Que signifie DECT?
 DECT
 "Digital Enhanced Cordless Telecommunication”
 une norme européenne pour les systèmes de
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 sur une fréquence de 1,88 à 1,9 GHz
 avec une puissance d’émissio...
Quels sont les avantages
supplémentaires de GAP?
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 interface aérienne normalisée vers les...
Futur
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WiMax
Le "R-WAN" (Radio Wide Area Network)
vient compléter le R-LAN (Wi-Fi).
frati@nyx.unice.fr
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WiMax - World Interoperability for Microwave
Access
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Wi-Fi (Int...
WiMax – en chiffres
 35 fois plus rapide qu'ADSL... et sans fil
 et près de 1,54 fois de plus que la norme
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WiMax – son utilisation
présentie
 les liaisons fixes de point à point
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 W...
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 Voice capability is extremely important, especially in
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 Roaming (passage automatique d'une antenne à un...
le nouveau standard 802.16-
2004
 Technologie Wimax normalisée en juin
dernier (802.16-2004)
 Mais le spectre radio rete...
Webographie
 IEEE 802.11n by Haroun Ferhat and David Grégoire
 802.11n: The Future of Wireless Technology by Kevin
Alber...
Bibliographie
 Bluetooth Core Specification, Bluetooth Profiles
Specification, http://www.bluetooth.com/dev/wpapers.asp
...
Webographie
 Special Interest Group (SIG) :
Ericsson, IBM, Intel, Nokia, et
Toshiba, adopté par 3000
entreprises
 Versio...
Bibliographie
 http://www.zigbee.org/en/index.asp
 http://enews.techniques-
ingenieur.fr/xg/newsletter/technoflas
h11/el...
Tendances et évolution des réseaux Wireless LAN
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Tendances et évolution des réseaux Wireless LAN

La gestion centralisée du réseaux WIFI
Evolution du débit dans les réseaux WIFI
Evolution des architectures sans fils

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Tendances et évolution des réseaux Wireless LAN

  1. 1. Tendances et évolution des réseaux Wireless LAN
  2. 2. Sommaire  Vers une gestion centralisée du Wifi  Vers toujours plus de débit:  MIMO 802.11n, 802.11ac  Peut-on imaginer un cœur de réseau fonctionnant en wireless ?  le Mesh  Alternatives PAN (Bluetooth, Zigbee,…)  Alternatives MAN (WiMax, 4G,…)
  3. 3. Vers une gestion centralisée du Wireless LAN Ex: évolution du Wireless chez Cisco
  4. 4. Evolution de l’administration  AP indépendants lourds à gérer quand le nombre augmente:  Serveur web embarqué ou CLI  SNMP, Scripts ?...  Deux types d’AP:  Autonomous  indépendants  LightWeight  nécessite un contrôleur ayant toute l’intelligence
  5. 5. Gestion centralisée  Solution Cisco: rachat de AireSpace, inventeur de LWAPP (LightWeightAccessPoint Protocol)  Solutions centralisées ~identiques chez constructeurs compétiteurs:  Aruba  Trapeze  Nortel  Ruckus
  6. 6. Regardons déjà les Points d’accès  EOS: Aironet 1000 Series Lightweight Access Point  Dual-band 802.11a/b/g  Antennes intégrées  Pour bureaux, et emplacements similaires  Disponible en version « Lightweight » uniquement  Aironet 1100 Series  Single-band 802.11b/g  Antennes intégrées  Pour bureaux, et emplacements similaires  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous »  Aironet 1130 AG Series  Dual-band 802.11a/b/g  Antennes intégrées  Pour bureaux, et emplacements similaires  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous » Deux versions possibles : • Version « Lightweight » • Utilisable avec le Lightweight Access Point Protocol (LWAPP), Cisco Wireless LAN Controler, et Cisco Wireless Control System (WCS) • Version « Autonomous » • Basé sur IOS Software, et peut de façon optionnelle marcher avec Cisco Works Wireless LAN Solution Engine (WLSE) Deux types d’alimentation : • Avec « Power injector » • Nécessaire si le commutateur sur lequel sont branchées les bornes n’est pas PoE • Avec « Power supply » • Nécessaire si le commutateur est PoE. Par défaut, les bornes contiennent un power supply.
  7. 7. Points d’accès  Aironet 1200 Series  Single-band 802.11b/g  Upgrade possible pour réseaux 802.11a/g  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous »  Aironet 1230 AG Series  Dual-band 1ère génération 802.11a/b/g  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous »  Aironet 1240 AG Series  Dual-band 2ème génération 802.11a/b/g  Environnement industriel (hautes températures, usines, entrepôts, …)  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous »
  8. 8. Points/Ponts d’accès – Tropicalisés (pour l’extérieur)  Aironet 1300 Series  Utilisable en tant que point d’accès ou pont d’accès (Single-band 802.11b/g)  Idéal pour secteurs extérieurs, raccordement de réseaux ou pour infrastructures extérieures pour réseaux mobiles  Antennes intégrées ou extérieures optionnelles  Support des configurations point à point et point à mutlipoint  Disponible en version « Lightweight » et « Autonomous »  Aironet 1400 Series  Pont d’accès Dual-band 1ère génération 802.11a/Sb/g  Support des configurations point à point et point à mutlipoint  Antennes intégrées ou extérieures optionnelles  Disponible en version « Autonomous » uniquement  Aironet 1500 Series  Existe en Single-band (802.11 b/g) ou Dual-band 2ème génération 802.11a/b/g  Déploiement évolutif de WLANs extérieurs utilisant la technologie « Mesh »  Disponible en version « Lightweight » uniquement
  9. 9. Autonomous % Lightweight APs
  10. 10. Contrôleurs WLAN  Gestion des réseaux sans fil sécurisés à l’échelle de l’entreprise  Utilisation du protocole sécurisé  LWAPP (Lightweight Access Point Protocol)  ou CAPWAP (Control And Provisioning of Wireless Access Points) entre points d’accès et les contrôleurs WLAN  Plusieurs gammes selon le besoin • Nombre de points d’accès ou taille de l’entreprise • Ports d’extension • A intégrer dans gros chassis sous forme de carte fille
  11. 11. Wireless Controller Product Portfolio Number of APs 10025 WiSM-300 12 50 3006 Performance&Scale 1 5508-12 250 500 5508-12, 25, 50, 100, 250 (LICENSE-BASED) 5508-25 5508-50 5508-100 5508-250 WLCME-6, 8, 12, 25 3750G-25, 50 4404-100 4402-12, 25, 50 2106, 12, 25 H-REAP
  12. 12. Contrôleurs WLAN  Controller WLAN 2106 (ceux de l’IUT)  8 ports 10/100 Ethernet (RJ-45)  Supporte 6 point d’accès  Deux ports PoE  Interface Web d’administration  Interface CLI mais pas IOS http://www.cisco.com/en/US/products/ps7221/index.html
  13. 13. Light Weight Access Point Protocol « LWAPP »  LWAPP : premier protocole de communication entre les bornes et le contrôleur  LWAPP contribue à assurer la sécurité des communications entre les bornes et le contrôleur  Schéma de principe LWAPP : LWAPP Authentification mutuelle AP-Contrôleur Chiffrement des flux de contrôle (AES-CCM) AP WLC
  14. 14. La connectivité vers le contrôleur  Les bornes légères  livrées avec une image de base  permettant de contacter le contrôler pour établir un tunnel LWAPP  Le contrôleur (Wireless LAN Controller – WLC) possède l’intelligence et gère la configuration de toutes les bornes affiliées  Chaque borne connaît au préalable:  son @IP,  @IP de default gateway  @IP de l’interface de Management du contrôleur  Afin d’être capable de monter un tunnel LWAPP avec l’interface AP Manager du contrôleur
  15. 15. Procédure d’établissement d’un tunnel LWAPP  Lorsque la borne a son IP et qu’elle connaît l’adresse de management du contrôleur (WLC), elle envoie une requête « LWAPP Join »  Le WLC répond à la borne l’autorisant l’AP à monter son tunnel LWAPP  La borne télécharge son image sur le WLC (firmware, configuration) et redémarre  La borne est maintenant définitivement associée au WLC
  16. 16. Fonctionnement de la 3ème génératio  L’AP encapsule tout le trafic dans un tunnel LWAPP (ou CAPWAP maintenant) en direction du controller  Le controller bridge le trafic des clients de manière centrale Data VLAN Voice VLAN Management VLAN LWAPP/CAPWAP Tunnel
  17. 17. Roaming (Itinérance) Gestion de la mobilité « Quand les clients wifi se déplacent… »
  18. 18. Cisco Wireless Layer 2 Roaming  Single Cisco WLC  Or multiple Cisco WLCs in the same subnetwork  Transparent to the client  The session is sustained during connection to the new AP  The client continues using the same DHCP-assigned or static IP address
  19. 19. Client Roaming Within a Subnetwork
  20. 20. Cisco Wireless Layer 3 Roaming  Multiple Cisco WLCs in different subnetworks  Transparent to the client  The session is sustained during connection to the new AP  Tunnel between the anchor Cisco WLC and foreign Cisco WLC along with special handling of the client traffic by both controllers allows the client to continue using the same DHCP or client-assigned IP address while the session remains active  Set up via either a symmetric or asymmetric tunnel
  21. 21. Client Roaming Across Subnetworks
  22. 22. Roaming: Tunnels (Symmetric Example)
  23. 23. Logiciels additionels Pour la gestion centralisée
  24. 24. Wireless Control System (WCS)  Couche supplémentaire sur WLC • Service d’administration et supervision des WLC  Géolocalisation  Détection de « Rogues »  IDS et « containment »  Création de rapports automatisés  Gestion des alarmes  Reporting
  25. 25. Outils de management pour points d’accès « Lightweight »  Cisco Wireless Location Appliance (Serveur de localisation sans fil)  Première solution industrielle de localisation permettant de suivre simultanément plusieurs milliers d’unités au sein même de l’infrastructure de réseau WLAN  Met à la disposition des applications critiques comme le suivi des actifs de valeur, la gestion informatique, et la sécurité par secteur, toute la puissance d’une solution économique à haute résolution  Utilise les contrôleurs WLAN et les points d’acès « Lightweight » pour localiser des dispositifs à quelques mètre près  Installation rapide et intuitive
  26. 26. Des nouvelles technologies…  Pour toujours plus de débit…
  27. 27. 802.11n - MIMO Multiple Inputs Multiple Outputs MIMO
  28. 28. Quel est le besoin ? Temps estimé pour télécharger une émission TV HD de 30minutes
  29. 29. Après le b/g/a… quels sont les challenges à relever pour transmettre encore plus vite ?  Le Multipath  Tout est dans le delta(t)…  Comment retourner ce défaut en une qualité ?  L’entropie  Comment augmenter le débit: codec ou largeur de bande  Meilleure qualité de signal  Plus de puissance ou de combinaison  Sans sortir des clous de la régulation
  30. 30. Repousser les limites: c’est possible…  technologies 802.11a, 802.11b et 802.11g:  largement déployées aujourd'hui  limitation principale : les débits  le 802.11n visera à :  atteindre dans les mêmes conditions des débits > x 10  une couverture radio améliorée grâce à une technique assurant une meilleure propagation du signal  802.11n s'appuie largement sur la technologie MIMO qui met en œuvre plusieurs concepts importants
  31. 31. Conventional (SISO) Wireless Systems Conventional “Single Input Single Output” (SISO) simplicity and low-cost but some shortcomings:  Outage occurs if antennas fall into null  Switching between different antennas can help  Energy is wasted by sending in all directions  Can cause additional interference to others  Sensitive to interference from all directions  Output power limited by single power amplifier channel RadioDSPBits TX Radio DSP Bits RX
  32. 32. MIMO Wireless Systems Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems with multiple parallel radios improve the following:  Outages reduced by using information from multiple antennas  Transmit power can be increased via multiple power amplifiers  Higher throughputs possible  Transmit and receive interference limited by some techniques channel Radio D S P Bits TX Radio Radio D S P Bits RX Radio
  33. 33. Il faut de meilleurs résultats… mais tout en conservant la compatibilité… 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n Maximum Data Rate 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 600 Mbps Modulation OFDM DSSS or CCK DSSS or CCK or OFDM DSSS or CCK or OFDM RF Band 5 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz or 5 GHz Number of spatial streams 1 1 1 1 to 4 Channel Width 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz or 40 MHz
  34. 34. Premiers secrets pour atteindre les objectifs: OFDM et la réutilisation des canaux Doubler la largeur des canaux utilisés Passer de 20 MHz à 40 MHz Gestion dynamique 802.11n améliore le 802.11a/g Modulation OFDM améliorée ++code rate & ++bandwidth 65 Mbps
  35. 35. Rappel: MultiPath (Chemins multiples ) Phénomène du à la réflexion Direct Path Reflected Path Reflected Path Wall Paroie de bureau
  36. 36. Transformer un inconvénient en un avantage ?  Les ondes radio empruntent différents chemins (on connait: c’est le multipath…)  idée de multiplier le nombre d'antennes du récepteur  pour fournir plusieurs points de vue du signal émis  Solution précédente: « diversity » déjà exploitée souvent dans l'unique but de sélectionner l'antenne qui capte le signal le plus puissant  moins de point d’ombre/signal nul  signal reçu décodé avec meilleure fiabilité  Contrepied  MIMO va profiter de ce phénomène pour transmettre des informations différentes sur plusieurs antennes tout en s'appuyant sur le principe de l'OFDM
  37. 37. Maximal Ratio Combining  En réception  Combinaison des multiples messages reçus  Message(t)+Message(t+delta(t1)) +Message(t+delta(t2))  Augmente la sensibilité  Compatible avec clients MIMO et SISO
  38. 38. (Transmit) Beam Forming  En émission  Emissions volontairement déphasées du même message par de multiples antennes  Message(t)+Message(t+delta(t1)) +Message(t+delta(t2))  qui arriveront en phase sur la destination  Augmente la puissance globale du faisceau  Augmente la sensibilité au niveau du récepteur  Compatible avec clients MIMO et SISO
  39. 39. Spatial Multiplexing  Emission et réception participent  Plusieurs antennes transmettent en parallèle  Augmente le débit  Clients MIMO uniquement
  40. 40. Quand les combinaisons sont possibles le débit augmente…
  41. 41. Dates clés  AP-1250 de Cisco IOS 12.4 Août 2007 Draft 2.0 spec. moved to Letter Ballot Letter Ballot passes Jan 2007 Mar Jun WFA begins draft 2.0 inter-op Draft 2.0 products available in the market Aug Sep 2008 IEEE 802.11n standard ratified Ratified 802.11n products available (assumes no major changes in standard) Oct Oct 2010 2 years into a 4 year laptop refresh cycle (50% of users have 802.11n)
  42. 42. 802.11 WLAN Standards 802.11b 802.11a 802.11g 802.11n Standard Approved Sept. 1999 Sept. 1999 June 2003 ? Available Bandwidth 83.5 MHz 580 MHz 83.5 MHz 83.5/580 MHz Frequency Band of Operation 2.4 GHz 5 GHz 2.4 GHz 2.4/5 GHz # Non-Overlapping Channels (US) 3 24 3 3/24 Data Rate per Channel 1 – 11 Mbps 6 – 54 Mbps 1 – 54 Mbps 1 – 600 Mbps Modulation Type DSSS, CCK OFDM DSSS, CCK, OFDM DSSS, CCK, OFDM, MIMO
  43. 43. 802.11ac A new Eldorado for Higher throughputs ??? stephane.frati@unice.fr
  44. 44. 802.11 Protocol Generation Time Line
  45. 45. 802.11ac: a new Wifi Eldorado ???  5 Ghz only for new features  VHT (very high throughput): new physical layer only in 5Ghz  HT (from 802.11n) was also available in 2,4Ghz  Enhancements of 802.11  3 streams  Wider channels: max 80 Mhz channel  256 QAM modulation  …  to reach 1300Mbps (theoritically speaking)  Does not mean 1300Mb of data /s because of wifi specific overhead
  46. 46. Channels: always wider… Modulation/Coding: always more too…  802.11n: 20 and 40 Mhz’ large channels thanks to channel bonding  802.11ac:  80Mhz’ large  Carrefully planned  Still OFDM  QAM modulation/ constellation scheme improved  But needs « strongest » signal to achieve 256 in largest channels…  What about roaming and maintaining 256 QAM ?...  What about walls attenuation ?  What about coexistance and protection mechanisms ? PHY Aggregation Max Bytes (Layer 2) Max Bytes (Layer 1) 11b N (fragmentation often used) 2,304 ~2,336 11a/g N 2,304 ~2,336 11n Y 7,935 65,535 11ac Y 11,454 1,048,575
  47. 47. From old BPSK to 256-QAM  Efficiency gain from modulation does not increase linearly  Requires 802.11ac AP and client  higher SNR needed  works much better near the AP
  48. 48. Evolution of WiFi channel width Side effects: partial spectrum sharing between wideband and narrowband channels 40MHz channel 20MHz 40MHz 20MHz 160MHz channel 80MHz
  49. 49. 5Ghz channels availability 40MHz 40MHz 40MHz 40MHz 5.25 GHz 5.35 GHz 5.470 GHz 5.725 GHz 5.825 GHz 5.15 GHz UNII-1 UNII-2 DFS UNII-3UNII-2e DFS o24 non-overlapping 20 MHz channels o11 non-overlapping 40 MHz channels oOnly 4 non-DFS channels for bonding oCreates channel planning problems similar to 2.4 GHz o5 GHz isn’t a panacea, RF management is still king 149 153 157 161 36 40 44 48 NON-DFSCHANNELS
  50. 50. Up to 8ss (spatial streams) 8x8:8 (MIMO) 8x8:8 (MIMO) Nota: Short range for 4+ streams…
  51. 51. « Back to lower rates… » Bluetooth vs 802.11  Similitudes  Technologies sans fil  ISM 2.4 Ghz  Accès LAN Ethernet  Différences  Débits  Porté de fonctionnement  Techniques de modulation  Nombre d’utilisateurs  Sécurité  Complémentaires
  52. 52. Introduction Bluetooth TM Camille Diou Docteur en microélectronique LABORATOIRE INTERFACES CAPTEURS & MICROÉLECTRONIQUE UNIVERSITÉ DE METZ
  53. 53. Introduction : contexte  Standard de liaison radio faible portée  Motivations : remplacement de toute la connectique nécessaire à l’interconnexion de matériels électroniques fixes ou portables  Possibilité d’accéder à des réseaux locaux (LANs) ou de réaliser des picoréseaux (piconets)  Objectifs :  Faible consommation  Faible coût  Interopérabilité totale sans intervention de l’utilisateur
  54. 54. Introduction : histoire  Introduit par Ericsson en 1994  Harald Blaatand «Bluetooth» II, roi du Danemark de 940 à 981 Sa pierre tombale indiquait :  Harald a christianisé la Scandinavie  Harald a contrôlé le Danemark et la Norvège  Harald pensait que les ordinateurs portables et les téléphones mobiles devaient communiquer sans fils
  55. 55. Introduction : challenges  Utilisation d’une bande de fréquences libres d’utilisation et universelle  Dispositifs mobiles : nécessité de s’adapter aux environnement changeant rapidement  Implantation la plus petite possible : embarqué  Puissance consommée : une faible fraction du dispositif hôte  Établissement de la communication automatique  Synchronisation des horloges
  56. 56. Introduction : spécifications  Bande ISM (Industrial, Scientific & Medical) :  2,4 GHz  Les spécifications Bluetooth comprennent :  La spécification des protocoles matériels et logiciels  Des profiles d’utilisation et des contraintes d’interopérabilité
  57. 57. Introduction : spécifications  Opère dans la bande 2.4 GHz à un débit de données maximal de 1 Mb/s (v1)  Étalement de spectre par saut de fréquence (Frequency Hopping Spread Spectrum) : divise la bande en n canaux (2.402 - 2.480 GHz = 79 canaux)  Changement de canal de façon pseudo- aléatoire, déterminée par le maître  8 périphériques par piconet (1 maître et 7 esclaves)  Piconets combinés en scatternets
  58. 58. Avantages du Frequency- hopping  Opère dans un environnement radio bruité  Rend le lien robuste:  Évite les interférences avec les autres signaux en sautant sur une nouvelle fréquence après avoir émis ou reçu un paquet  Paquets courts et sauts de fréquences rapides limitent l’impact des fours micro-ondes et autres sources…
  59. 59. Usage : casques sans fils  Bénéfices pour l’utilisateur :  Accès à des périphériques multiples  Téléphones sans fils  Opérations mains-libres
  60. 60. Usage : synchronisation  Bénéfices pour l’utilisateur :  Synchronisation de proximité  Maintenance aisée des bases de données  Base de données d’informations commune
  61. 61. Usage : points d’accès données  Bénéfices pour l’utilisateur :  Plus de connecteurs  Accès Internet aisé  Partage de connexion
  62. 62. Architecture: Réseau Bluetooth (Piconet) master slave5 slave1 Piconet slave3 slave2 slave4 slave7 slave6 parked slave parked slave parked slave parked slave  Ensemble de périphériques connectés de manière ad-hoc  Une unité se comporte en maître, les autres en esclaves, pour la durée de la connexion piconet  Chaque piconet a un unique motif/ID de saut
  63. 63. Architecture : piconet  Toplogie en étoile  Maître  définit l’horloge et le saut de fréquence  administre le piconet (polling)  peut connecter jusqu’à 7 esclaves simultanément ou 250 esclaves inactifs (parqués)  Canaux logiques  Asynchronous, packet oriented donc connection-less (ACL)  Synchronous, connection-oriented - SCO (voice, slot reservation) M SS S SB P P M=Master S=Slave P=Parked SB=Standby
  64. 64. Architecture : scatternet  Liaison de piconets co- localisés partageant des périphériques maîtres ou esclaves  Un périphérique peut être à la fois maître et esclave  Système haute capacité : chaque piconet a une capacité maximale (720 kbps) M M SS S S P SB SB P P M=Master S=Slave P=Parked SB=Standby
  65. 65. Architecture « stack bluetooth » Application Framework & Support RF BB LMP HCL L2CAP Autres TCS RFCOMM Data SDP Applications Audio Host Controller Layer Radio Bande de base Link Manager Protocol Logical Link Control & Application Protocol
  66. 66. Architecture : couche radio  Opère dans la bande 2,4 GHz  Communication en étalement de spectre  Saut de fréquence : frequency hopping  79 canaux espacés de 1MHz: 2402 + k MHz et k=0,1,…,78  1600 changements/s : hop slot de 625 μs  Sauts rapides : nombreux réseaux coexistants  Faible taille de paquets : bande bruitée, taux d’erreur élevé  En-têtes des paquets protégés : correction d’erreur RF BB LMP HCL L2CAP AutresTCSRFCOMM Data SDP Applications Audio
  67. 67. Architecture : couche radio  Voix et données simultanément:  432 Kbps (full duplex), 721/56 Kbps (asymmetric) ou  3 canaux de voix simultanés en full duplex par piconet (CVSD @ 64 Kbps) ou  une combinaison de voix et de données  Trois classes de composants:  Class 1 – 20 dBm (100 mW) – Power control required  Class 2 – 4 dBm (2.5 mW) – Power control required  Class 3 – 0 dBm ( 1 mW) RF
  68. 68. Architecture : bande de base  Contrôle la couche radio  Fournit les séquences de sauts de fréquence  Gère le cryptage bas niveau RF BB LMP HCL L2CAP AutresTCSRFCOMM Data SDP Applications Audio
  69. 69. Architecture : bande de base  SCO : Synchronous Connection Oriented  Used primarily for voice  Time bounded symmetric connection  Use reserved, non-polled transmission slots  ACL : Asynchronous Connectionless  Used primarily for packet data  Both symmetric and asymmetric  Master controls the link  Broadcast messages supported (address 0) BB
  70. 70. Architecture : couche application  Les applications accèdent à la couche L2CAP directement ou à travers un protocole tel RFCOMM, TCS ou SDP  Modèles d’utilisation :  Téléphone trois-en-un : un seul combiné fonctionne comme intercom, téléphone, ou mobile selon les services disponibles  L’attaché-case : liaison portable / téléphone  Synchronisation automatique  Casques sans-fils  Kits mains libre pour véhicule  Domotique, partage de données lors de réunions, alarmes, systèmes de sécurité, accès réseau en zones publiques RF BB LMP HCL L2CAP AutresTCSRFCOMM Data SDP Applications Audio
  71. 71. Profiles  Les profiles permettent l’interoperabilité entre des matériels de différents fabricants pour des services spécifiques et cas d’utilisations  Un profile :  Définit un ensemble de messages et de procédures  Donne une description complète de la communication entre deux éléments
  72. 72. Les profiles Bluetooth  Il existe 13 profiles Bluetooth initiaux correspondant à autant de fonctions possibles dans une connexion :  K1 : GAP Generic Access Profile  K2 : SDAP Service Discovery Application Profile  K3 : CTP Cordless Telephony Profile  K4 : IP Intercom Profile  K5 : SPP Serial Port Profile  K6 : HS Headset Profile  K7 : DNP Dial-up Networking Profile  K8 : FP Fax Profile  K9 : LAP LAN (Local Area Network) Access Profile  K10 : GOEP Generic Object Exchange Profile  K11 : OPP Object Push Profile  K12 : FTP File Transfer Profile  K13 : SP Synchronization Profile  Aux profiles précédents on peut ajouter d’autres profiles en phase de développement ….
  73. 73. INQUIRY PAGING CONNEXION Etablissement de la connexion
  74. 74. A  But: Découverte des éléments inconnus  Contenu des réponses:  Device Address  Class of Device Inquiry
  75. 75. B slave B master A slave C slave D Paging  But: Etablir la connexion  Pratiqué indépendem- ment pour chaque élément  l’élément qui fait le Paging devient le maître
  76. 76. Service Discovery Protocol  Protocole de découverte des services  L’environnement Bluetooth change rapidement  Les services disponibles doivent être découverts  SDP : moyen pour les applications de découvrir les services disponibles ainsi que leurs caractéristiques  Les périphériques proposant un service exécutent un serveur SDP, les périphériques recherchant un service exécute un client SDP  Un client peut demander à parcourir la liste des classes de services disponibles, ou chercher une classe de services particulière.
  77. 77. Sécurité  3 modes de sécurité proposés (déployés ou non dans les équipements à la discrétion des fabricants) :  mode de sécurité 1 : non sécurisé permet à un appareil d'offrir ses services à tous dispositifs à portée.  mode de sécurité 2 : sécurisé au niveau applicatif permet de sécuriser de façon logicielle le dispositif en paramétrant les profiles  mode de sécurité 3 : sécurisé au niveau de la liaison intervient sur la couche de liaison et permet d'établir une connexion avec authentification et chiffrement au moyen d'une clé
  78. 78. Sécurité  Réseau sans fil : accessible à tous  Les communications doivent être cryptées  L’accès aux périphériques doit être restreint aux dispositifs autorisés  Ces deux fonctions sont prises en charge par la bande de base, l’application pouvant crypter elle-même les données pour augmenter la sécurité  4 valeurs sont utilisées :  L’adresse du dispositif, publique  Une clef d’authentification sur 128 bits, privée  Une clef de cryptage configurable de 8 à 128 bits, privée  Un nombre aléatoire  La procédure nécessite de connaître un code PIN pour pouvoir accéder à un périphérique
  79. 79. Sécurité  Principale étapes de la procédure  Une clef d’initialisation est générée à l’aide du code PIN, de la longueur du code PIN, d’un nombre aléatoire et de l’adresse du périphérique  Une procédure d’authentification est engagée par le vérifieur en utilisant une technique de réponse à un challenge :  Un nombre aléatoire est envoyé par le vérifieur  À partir de ce nombre, de la clef d’initialisation, et de l’adresse, le demandeur peut générer une réponse connue par le point d’accès  Cette réponse est renvoyée et vérifiée par le vérifieur  Le demandeur peut initier une procédure d’authentification du vérifieur équivalente
  80. 80. Pairing & Authentication Pairing  Access to both devices  Manual input of security code ("PIN")  No need to store or remember  Based on stored keys  No user intervention Authentication
  81. 81. …  On April 21, 2010, the Bluetooth SIG completed the Bluetooth Core Specification version 4.0, which includes Classic Bluetooth, Bluetooth high speed and Bluetooth low energy protocols. Bluetooth high speed is based on Wi-Fi, and Classic Bluetooth consists of legacy Bluetooth protocols
  82. 82. Zigbee Le wireless pour gérer votre maison… ZigBee est un protocole permettant la communication de petites radios, à consommation réduite, basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (Wireless Personal Area Networks : WPANs).
  83. 83. Historique & Positionnement  Low Power – Wireless Personal Area Network (LP-WPAN)  réseau sans fil  à bas débit (max. 250kbits/s)  à courte portée (< quelques centaines de mètres )  utilisant les ondes hertziennes  pour transporter des messages entre deux ou plusieurs entités réseaux  1998: v0.1 présentée  2000: v0.2  2001: soumission à l’IEEE  la ZigBee Alliance est créée  2003:  norme IEEE 802.15.4 (niveau 2: physique et liaison)  Sur laquelle repose le protocole ZigBee  relations similaires entre le standard  IEEE 802.15.4 et ZigBee Alliance  IEEE 802.11 et la Wifi Alliance
  84. 84. Comparatif face à Bluetooth ou au Wifi  ZigBee est optimisé pour une faible utilisation du médium hertzien partagé  occupera le médium pendant quelques millisecondes en émission  attendra éventuellement une réponse ou un acquittement  puis se mettra en veille pendant une longue période  très faible consommation énergétique  mode de fonctionnement « doze » ( somnolence)  Consommation de 100 µW tout en permettant de passer en mode opérationnel en très peu de temps (300 µs), contrairement à d’autres WPAN comme Bluetooth par exemple  Des nœuds ZigBee embarquées peuvent dès lors être alimentées pendant plusieurs mois par des piles classiques
  85. 85. Comparatif zigbee, bluetooth et WiFi Protocole Zigbee Bluetooth Wi-Fi Bande de fréquence 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz IEEE 802.15.4 802.15.1 802.11a/b/g Besoins mémoire 4-32 K0 > 250 K0 > 1 M0 Autonomie avec pile Années Jours Heures Nombre de nœuds > 65 000 7 32 Vitesse de transfert 250 Kb/s 1 Mb/s 11-54-108 Mb/s Portée 100 m 10-100 m 300 m
  86. 86. Existe-t-il déjà des produits au standard ZigBee ?  Les premiers produits (puces radio, piles protocolaires, modules intégrés, kits de développement, etc.) sont apparues et sont disponibles depuis début 2005  Actuellement, les grands acteurs sur ce marché sont :  Freescale, ChipCon, One-RF technologie, TI, ember, ATMEL, Microchip…
  87. 87. 94 What is ZigBee Alliance?  An organization with a mission to define reliable, cost effective, low- power, wirelessly networked, monitoring and control products based on an open global standard  Alliance provides interoperability, certification testing, and branding
  88. 88. 95 ZigBee/802.15.4 architecture PHY Layer MAC Layer Network & Security Application Framework Applications 802.15.4 ZigBee Specification Hardware ZigBee stack Application
  89. 89. Un réseau ZigBee, comment ça marche ?  Jusqu’à trois types d’objets dans un réseau ZigBee :  Un/des objet(s) end-device : c’est un objet simple du réseau qui a sa propre fonctionnalité (capteur, actionneur, …)  Un/des routeur(s) : il est capable, en plus de gérer sa propre fonctionnalité, de relayer un message reçu à un autre objet, si ce dernier est trop loin pour être directement contacté par l’émetteur  Il peut y avoir aucun ou plusieurs routeurs dans le réseau
  90. 90. Un réseau ZigBee, comment ça marche ?  un coordinateur : c’est le chef d’orchestre du réseau sans qui rien ne serait possible sur le réseau  il ne peut y en avoir qu’un  il connait tous les objets qui composent le réseau  Il est lui aussi un objet du réseau et a d’ailleurs la fonctionnalité de routage
  91. 91. Lorsqu’un objet est mis sous tension, il recherche un coordinateur avec lequel il va s’appairer.
  92. 92. Un objet c’est une sorte de commode, dans laquelle il peut y avoir plusieurs dizaines de tiroirs numérotés (que ZigBee appelle Subunits). Dans chaque tiroir se trouvent un ou plusieurs coffrets, eux aussi, numérotés (que ZigBee appelle Clusters) Dans chaque coffret, se trouvent des petites cases numérotées (que ZigBee appelle Attributs). Chaque case contient une simple valeur : un nombre ou un texte, une température, un degré d’humidité …
  93. 93. De son côté, un profil va définir, d’abord de manière générale, puis pour chaque type d’objet référencé, la liste des clusters qu’un objet peut ou doit, selon les cas, mettre en œuvre. Il définit également ce qu’on est en droit d’attendre d’un objet, ses fonctionnalités et interactions avec l’environnement. La conformité d’un objet avec un profil n’est absolument pas nécessaire à son fonctionnement, il s’agit juste d’un gage d’interropérabilité avec des objets ou applications tiers.
  94. 94. 101 Adressage des devices  A partir de deux devices communicant entre eux sur le même canal constituent un WPAN ZigBee  Un WPAN contient au mois un coordinateur  Chaque PAN indépendant sélectionnera un identifiant unique de WPAN  Chaque device a deux addresses:  Une 64-bits extended address unique  communication directe  Et une 16-bit short address allouée par le coordinateur du WPAN lors de l’association
  95. 95. ZigBee Network Layer Overview  star, tree, and mesh networks ZigBee coordinator ZigBee router ZigBee end device (a) (b) (c)
  96. 96. Slide Courtesy of ZigBee Mesh Networking Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
  97. 97. Slide Courtesy of ZigBee Mesh Networking Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
  98. 98. Slide Courtesy of ZigBee Mesh Networking Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
  99. 99. Slide Courtesy of ZigBee Mesh Networking Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
  100. 100. Slide Courtesy of ZigBee Mesh Networking Source: http://www.zigbee.org/en/resources/#SlidePresentations
  101. 101. Source: http://www.zigbee.org/imwp/idms/popups/pop_download.asp?ContentID=7092
  102. 102. DECT - GAP Sans fil spécifique à la téléphonie
  103. 103. Que signifie DECT?  DECT  "Digital Enhanced Cordless Telecommunication”  une norme européenne pour les systèmes de communication numériques sans fils  Les téléphones DECT offrent une qualité de transmission vocale excellente
  104. 104. Portée, Sécurité  Les téléphones DECT fonctionnent :  sur une fréquence de 1,88 à 1,9 GHz  avec une puissance d’émission de 250 mW  Leur portée :  au sein des bâtiments : ~ 40 m  Si contact visuel  ~300 m  Sécurité  mécanismes d’authentification spécifiques à la norme DECT évitent l’intrusion de téléphones portables non autorisés dans le réseau radio
  105. 105. Quels sont les avantages supplémentaires de GAP?  GAP  “Generic Access Profile”  interface aérienne normalisée vers les stations de base DECT  Permet notament de panacher des matériels en provenance de différents constructeurs  Selon la station de base, on peut connecter entre 3 et 6 combinés sans fils supplémentaires
  106. 106. Futur  De nombreux constructeurs (Alcatel, Aastra, …) proposent des solutions hybrides DECT-IP apportant le meilleur des deux mondes
  107. 107. WiMax Le "R-WAN" (Radio Wide Area Network) vient compléter le R-LAN (Wi-Fi). frati@nyx.unice.fr
  108. 108. Positionnement
  109. 109. WiMax - World Interoperability for Microwave Access  norme 802.16a  annoncée comme complémentaire de la norme Wi-Fi (Intel, Fujitsu et Nokia)  baptisée WiMAX (World Interoperability for Microwave Access) par Intel  développée par le consortium Wimax Forum  une nouvelle forme de ce qu'on a appelé en France la "boucle locale radio" (BLR)  en plaçant une antenne parabolique sur le toit d'un bâtiment, permet de transmettre par voie hertzienne de la voix et des données à haut débit pour l'accès à l'internet et la téléphonie
  110. 110. WiMax – en chiffres  35 fois plus rapide qu'ADSL... et sans fil  et près de 1,54 fois de plus que la norme 802.11g (54 Mb/s théoriques)  débit théorique de 70Mb/s (ou 8,75 Mo/s) sur un rayon de 45 kilomètres  bande hertzienne comprise entre 10 et 66GHz  la largeur des canaux retenue pour l'Europe (28 MHz) autorise un débit de 132 Mbit/s  …
  111. 111. WiMax – son utilisation présentie  les liaisons fixes de point à point  Wireless Metropolitan Area Networking (WMAN)  Wireless backhaul  gérer directement le "dernier kilomètre“, souvent qualifié de “Wireless Local Loop”  permet aussi de couvrir les zones difficiles d´accès et les “zones blanches”
  112. 112. Etude de réalisations
  113. 113. Qualité de Service  Voice capability is extremely important, especially in underserved international markets. For this reason the IEEE 802.16a standard includes Quality of Service features that enable services including voice and video that require a low-latency network. The grant/request characteristics of the 802.16 Media Access Controller (MAC) enables an operator to simultaneously provide premium guaranteed levels of service to businesses, such as T1-level service, and high-volume “best-effort” service to homes, similar to cable-level service, all within the same base station service area cell.
  114. 114. L’avenir au nomadisme ?  Initialement : liaisons fixes de point à point  Roaming (passage automatique d'une antenne à une autre) : non supporté actuellement mais le Wimax devrait évoluer vers la mobilité  IEEE 802.16e : extension du 802.16a  annonce de “nomadic capabilities”  Le Wimax devient alors complémentaire du Wi-Fi ou de la 3G pour les réseaux mobiles. Après la technologie Centrino adaptée au Wi-Fi, Intel sort une puce WiMAX (“Rosedale” présentée à l’IDF de San Francisco en 09/2004)
  115. 115. le nouveau standard 802.16- 2004  Technologie Wimax normalisée en juin dernier (802.16-2004)  Mais le spectre radio retenu est une denrée rare en France : bande de fréquence entre 3,4 et 3,8 GHz  L'ART va réguler l'attribution des licences Wimax  Contrairement à la version précédente 802.16a, 802.16-2004 intègre un premier niveau de sécurité au niveau des transmissions. Il utilise l'algorithme de chiffrement AES.
  116. 116. Webographie  IEEE 802.11n by Haroun Ferhat and David Grégoire  802.11n: The Future of Wireless Technology by Kevin Albers  CWNP Video  “Adaptive Subcarrier Nulling: Enabling Partial Spectrum Sharing in Wireless LANs” - University of Michigan  http://www.indexel.net/1_20_3546___/WiMAX___ 35_fois_plus_rapide_qu_ADSL..._et_sans_fil.htm  http://reseaucitoyen.be/index.php?WiMax&printabl e  http://www.zdnet.fr/actualites/technologie/
  117. 117. Bibliographie  Bluetooth Core Specification, Bluetooth Profiles Specification, http://www.bluetooth.com/dev/wpapers.asp  Bluetooth Primer, Aman Kansal  http://www.bluetooth.com  http://www.palowireless.com  http://www.softtooth.com  http://www.digianswer.com/bluetooth  http://www.wirelessdevnet.com  http://www.anywhereyougo.com  Renaud Bonnet, Les profiles Bluetooth, Décision Micro, 24/12/2002 : http://www.01net.com/article/199493.html  http://www.certa.ssi.gouv.fr/site/CERTA-2007-INF- 003/#SECTION00042000000000000000
  118. 118. Webographie  Special Interest Group (SIG) : Ericsson, IBM, Intel, Nokia, et Toshiba, adopté par 3000 entreprises  Version 1.1 disponible gratuitement à : http://www.bluetooth.com  IEEE 802.15.1 : standardisation des couches PHY et MAC (liaison physique et contrôle d’accès)
  119. 119. Bibliographie  http://www.zigbee.org/en/index.asp  http://enews.techniques- ingenieur.fr/xg/newsletter/technoflas h11/electronique-informatique- telecoms/interview-thierry-val-- zigbee-entre-bluetooth-et- wifi/195.html?xtor=EPR-10

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