2.4 Architecture en couches
La norme IEEE 802.11 définit les deux
premières couches (basses) du modèle OSI, à savoir la
couche physique et la couche liaison de données. Cette dernière
est elle-même subdivisée en deux sous-couches, la sous-couche LLC
(Logical Link Control) et la couche MAC (Medium Access Control).
Le tableau suivant (Tableau 2.2) illustre l'architecture du
modèle proposépar le groupe de travail 802.11
comparée à celle du modèle OSI [18].
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Chapitre 2. MAC IEEE 802.11
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OSI Layer 2 Data Link Layer
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802.11 Logical Link Control (LLC)
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802.11 Medium Access Control (MAC)
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OSI Layer 1 Physical Layer (PHY)
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FHSS
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DSSS
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IR
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Wi-Fi 802.11b
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Wi-Fi 802.11g
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Wi-Fi5 802.11a
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TABLE 2.2 - Modèle en couches de l'IEEE
802.11.
L'une des particularités de cette norme est qu'elle
offre plusieurs variantes au niveau physique, tandis que la partie liaison est
unifiée.
Bien que la norme 802.11 d'origine n'ai défini
que trois couches physiques, les couches FHSS, DSSS, et IR, l'ajout
ultérieur de Wi-Fi, de Wi-Fi 5 et de IEEE 802.11g n'a pas
entraînéde changements radicaux dans la structure de la couche
MAC.
Chaque couche physique 802.11/a/b/g est divisée
en deux sous-couches:
· La sous-couche PMD (Physical Medium Dependent) qui
gère l'encodage des données et effectue la modulation;
· La sous-couche PLCP (Physical Layer Convergence
Protocol) qui s'occupe de l'écoute du support et fournit un CCA (Clear
Channel Assessment) à la couche MAC pour lui signaler que le canal est
libre.
2.4.1 La couche physique
Initialement, le standard IEEE 802.11 permet
l'utilisation de trois couches physiques différentes (FHSS, DSSS et IR),
auxquelles 802.11a a ajoutéODFM [19] :
- FHSS : Frequency Hoping Spread
Spectrum. La plupart des interférences nuisibles aux transmissions
radio n'agissent que sur des bandes de fréquence assez étroites.
Si de telles interférences ont eu lieu au moment de transmission, le
signal sera fortement dégradé. Une technique pour protéger
le signal consiste à régulièrement changer de
fréquence (figure 2.2). Les paquets envoyés sur la bande
perturbée seront affectés, mais ils ne représenteront plus
qu'une minoritédes transmissions et leur retransmission sera moins
coûteuse. L'émetteur et le récepteur doivent
connaître à l'avance le séquencement des sauts de
fréquence, mais des informations portées par les paquets
permettent à un mobile s'attachant au réseau de savoir à
partir d'un paquet qu'il reçoit l'état du déroulement de
la séquence .
- DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum.
Pour lutter contre les interférences importantes mais n'affectant
que des plages de fréquences assez étroites, il existe la
technique de l'étalement de spectre. Des manipulation sur le signal
occuperont un spectre plus large. À la réception, une
manipulation inverse est effectuée (figure 2.1). Cette technique est
moins sensible aux interférences dues aux fréquences parasites
à faible largeur spectrale.
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Chapitre 2. MAC IEEE 802.11
FIGURE 2.2 - Changement de fréquence régulier
pour réduire l'impact des interférences.
FIGURE 2.1 - Étalement du spectre.
- JR : Infra Red. (qui sera pas
détaillédu fait de son absence du marché).
- OFDM : Orthogonal Frequency Division
Multiplexing. Lorsqu'un signal radio est émis, l'onde sera
réfracté, réfléchi et donc se divise sur les divers
obstacles rencontrés. À l'arrivée, plusieurs chemins
peuvent être empruntés, et leurs temps de parcours n'étant
pas forcément les mêmes, multiples
réfractions/réflexions d'une même onde s'interfèrent
entre elles. Plus la différence de temps du parcours sera grand vis
à vis de la durée de transmission totale du symbole, plus les
chances que des réflexions/réfractions des symboles
consécutifs se chevauchent. Pour augmenter le débit, l'approche
traditionnelle consiste à réduire la durée d'un symbole,
mais cela augmente aussi les problèmes de chemin multiple. OFDM
propose donc d'utiliser des symboles plus longs, mais envoyés en
parallèle.
Le tableau suivant résume les avantages et les
inconvénients des différentes technologies de transmission du
802.11 :
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Chapitre 2. MAC IEEE 802.11
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Technique de
transmission
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Avantages
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Inconvénients
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DSSS
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- Propose des vitesses de transmis- sions plus importantes.
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- L'utilisation d'un seul canal
pour la transmission, rend le
système DSSS plus
sensibles aux interférences.
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FHSS
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- Empêche une perte totale du si- gnal, grâce
à la technique de trans- mission par saut.
- Elle constitue une solution efficace dans un environnement
oùil y a beaucoup de multi-trajets.
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- faible largeur de bande par ca-nal ne lui permettant pas
d'at-teindre des vitesses de transmissions élevées.
- Utilisation de toute la largeur de bande, ce qui implique
une charge supplémentaire sur le réseau.
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OFDM
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- Permet d'atteindre des vitesses de transmission
jusqu'à54 Mbps pour la 802.11a et la 802.11g.
-Offre un mécanisme de correction d'erreurs sur
l'interface physique.
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Infrarouge
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- La transmission se fait avec une longueur d'onde très
faible.
- Une traversée des obstacles (murs, plafonds,
cloisons...) n'est pas possible.
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TABLE 2.3 - Comparaison entre les
différentes technologies de transmission du 802.11.
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