Chapitre 1 : Etat de l'art
Introduction
Notre travail consiste à mettre en évidence les
avantages des nouvelles approches proposées pour améliorer la
qualité de transmission multimédia dans les réseaux IEEE
802.11. Pour ce faire, nous avons recourt à la simulation qui sera
réalisée grâce au simulateur OMNET++ [Omnet, 07]. Ce
dernier pose de diverses contraintes comme le besoin de modèles physique
de propagation réalistes, la manque de la couche physique IEEE 802.1 1a
et l'absence de protocoles temps réels RTP et RTCP. Dans ce premier
chapitre nous allons essentiellement introduire la norme IEEE 802.11 en
détaillant les deux couches physique et çiiliaisons de
donnée. Nous présentons dans cette première partie
quelques modèles de transmission physique ainsi que les algorithmes
d'adaptation du débit physique au niveau liaison de donnée. Nous
introduisons ensuite le standard RTP avec ses deux protocoles RTP et RTCP.
Puis, nous présentons un état de l'art sur la transmission
multipoint dans les réseaux IEEE 802.11 avec une présentation des
nouvelles approches adoptées pour améliorer la qualité de
la transmission vidéo. Enfin, nous présentons une vue d'ensemble
du simulateur OMNET++.
1. Introduction à la norme IEEE 802.11
La norme IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11) est un standard
international décrivant les caractéristiques d'un réseau
local sans fil Wireless Local Area Network (WLAN). Grâce au IEEE
802.11, il est possible de créer des réseaux locaux sans fils
à haut débit à condition que l'ordinateur à
connecter ne soit pas trop distante par rapport au point d'accès. Dans
la pratique, ce réseau permet de relier des ordinateurs portables, des
ordinateurs de bureau, des assistants personnels (PDA) ou tout type de
périphérique à une liaison haut débit sur un rayon
de plusieurs dizaines de mètres en intérieur, et à
plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert. Ainsi, des
opérateurs commencent à irriguer des zones à fortes
concentration d'utilisateurs (gares, aéroports, hotels, trains, ...)
avec des réseaux sans fils. Ces zones d'accès sont
appelées « hot spots ». Nous présentons dans ce qui
suit les deux couches de la norme IEEE 802.11 qui sont la couche physique et la
couche liaison de donnée.
1.1. La couche PHY IEEE 802.11
Le rôle de la couche physique Physical Layer
(PHY) est de transporter correctement les données que l'émetteur
souhaite envoyer au récepteur. Elle est divisée en deux sous-
couches, PLCP Physical Layer Convergence Protocol et PMD Physical
Medium Dependent. Cette dernière s'occupe de l'encodage des
données, alors que la sous couche PLCP prend en charge l'écoute
du support, en fournissant à cette occasion un signal à la couche
MAC pour lui dire si le support est libre ou non.
La couche PHY définit aussi la modulation des ondes
radioélectriques et les caractéristiques de la signalisation pour
la transmission de données. La norme 802.11 propose en
réalité trois couches physiques, définissant des modes de
transmission alternatifs comme le montre le tableau 1.1
La couche IEEE 802.1 1b utilise la bande 2.4 Ghz et permet
d'atteindre un débit théorique de 11 Mbps en utilisant les
technologies d'étalement de spectre avec sauts de fréquence
frequency hopping spread spectrum (FHSS), de séquence directe
direct sequence spread spectrum (DSSS), et l'infra rouge (IR). Alors
que IEEE 802.1 1a transmet dans la bande 5 GHz et peut atteindre un
débit de 54Mbps en utilisant orthogonal frequency division
multiplexing (OFDM). Le standard IEEE 802.11 g est une extension du IEEE
802.1 1b qui peut atteindre un débit théorique maximale de 54
Mbps.
Chaque mode de transmission est caractérisé par
ses méthodes de modulation. La performance d'une modulation par rapport
à une autre réside dans sa résistance contre les erreurs
de propagation, les interférences et le fading.
Pour chaque mode de transmission, il y a toujours un mode de
transmission de base utilisé généralement pour la
transmission des ACK, RTS, CTS et les entêtes PLCP. Ce mode de
transmission utilise BPSK ou DBPSK comme modulation pour avoir le minimum
d'erreur. Les modes de transmission de base pour les couches physiques sont
décrits dans le tableau 1.1. Par exemple, le débit de base pour
IEEE 802.1 1b est 1 Mbps.
|
Caractéristiques
|
802.11a
|
802.11b
|
802.11g
|
|
Fréquence
|
5 Ghz
|
2.4 Ghz
|
2.4 Ghz
|
|
Débit (Mbps)
|
6, 9, 12, 18, 24, 36,
48, 54
|
1, 2, 5.5, 11
|
1, 2, 5.5, 6,9, 11, 12,
18, 22, 24, 33, 36,
48, 54
|
|
Modulation
|
BPSK, QPSK, 16
QAM, 64 QAM
(OFDM)
|
DBPSK, DQPSK,
CCK (DSSS, IR, et
FH)
|
BPSK, DBPSK,
QPSK, DQPSK,
CCK, 16 QAM, 64
QAM (OFDM
et
DSSS)
|
|
FEC
|
1/2, 2/3, 3/4
|
|
1/2, 2/3, 3/4
|
|
Débit de base
(Mbps)
|
6
|
1 ou 2
|
1, 2 ou 6
|
Tableau 1.1 Caractéristiques des
différentes couches physiques IEEE 802.11 [Manshaei,
05]
Dans la norme IEEE 802.11, chaque paquet peut être
envoyé avec deux débits différents. L'entête PLCP
est envoyée avec le débit de base, alors que la deuxième
partie du paquet est envoyée avec un débit
généralement plus élevé. Le débit de la
deuxième partie est indiqué dans un champs de l'entête
PLCP. Par la suite, le récepteur décode l'entête PLCP afin
de connaître le débit de la deuxième partie du paquet.
|
|
