1.3.1. Les modes opératoires de IEEE 802.11
Le standard 802.11 concerne deux types d'équipements,
une station sans fil, en général un PC équipé d'une
carte réseau sans fil, et un point d'accès (AP), qui joue le
rôle de pont entre le réseau filaire et le réseau sans fil.
Ce point d'accès se compose habituellement d'un
émetteur/récepteur radio, d'une carte réseau filaire comme
par exemple IEEE 802.3 et d'un logiciel de pontage conforme au standard 802.1d.
Le point d'accès se comporte comme la station de base du réseau
sans fil, agrégeant l'accès de multiples stations sans fil sur le
réseau filaire.
Le standard 802.11 définit deux modes : un mode
infrastructure et un mode ad hoc. 1.3.1.1. Le mode
infrastructure
Le réseau sans fil consiste au minimum en un point
d'accès connecté à l'infrastructure du réseau
filaire et un ensemble de postes réseaux sans fil. Cette configuration
est baptisée Basic Service Set (BSS). Un Extended Service
Set (ESS) est un ensemble d'au moins deux BSS formant un seul
sous-réseau. En entreprise, la plupart des WLAN devront pouvoir
accéder aux services pris en charge par le LAN filaire (serveurs de
fichiers, imprimantes, accès Internet).
1.3.1.2. Le mode ad hoc
Le mode ad hoc Independent Basic Service Set (IBSS)
représente simplement un ensemble de stations sans fil 802.11 qui
communiquent directement entre elles sans point d'accès. Ce mode permet
de créer rapidement et simplement un réseau sans fil là
où il n'existe pas d'infrastructure filaire.
1.3.2. Les algorithmes d'adaptation du débit
physique
La transmission des ondes est susceptible à beaucoup de
phénomènes physiques que nous avons listé dans la section
1.2. Cependant, les variations de ses conditions de transmission peuvent
être classé en deux catégories selon leur durée :
l'une qui soit rapide comme la fermeture d'un porte, ou le déplacement
d'un grand objet, et l'autre qui dure dans le temps comme se déplacer
d'une chambre vers une autre. Ces perturbations auront toujours un effet sur
l'énergie du signal radio, et dans la majorité des cas elles
augmentent le BER
Dans cette partie, nous présentons quelques algorithmes
d'adaptation du débit de transmission physique en fonction des
conditions du canal.
1.3.2.1. Le protocole Auto Rate Feedback
(ARF)
ARF [Kamerman et al., 97] Auto Rate Feedback, est
l'un des premiers algorithmes publiés. Chaque station essaie d'augmenter
son débit de transmission physique après un certain nombre de
transmissions avec succès et de diminuer ce débit en cas d'un ou
deux échecs successifs. Plus spécifiquement, ARF augmente le
débit de transmission après dix transmissions successives avec
succès et il le diminue lors de deux échecs successifs ou bien
lors du premier échec juste après une augmentation du
débit physique.
1.3.2.2. Le protocole Receiver Based Auto Rate
(RBAR)
RBAR [Holland et al., 01] Receiver Based Auto Rate a
pour but d'optimiser le débit au niveau application. Cet algorithme
exige l'échange des trames RTS/CTS entre la station émettrice et
la station réceptrice. Cette dernière calcule le débit de
transmission des données à l'aide du débit avec lequel a
été envoyée la trame RTS et aussi à l'aide des
valeurs de SNR des trames de données déjà reçus. Le
débit de transmission PHY de la prochaine trame de donnée est
envoyé avec la trame CTS. La figure 1.2 montre la performance de RBAR en
le comparant avec ARF.
L'inconvénient de RBAR est qu'il exige que les toutes
les stations écoutent les trames RTS et CTS afin de mettre à jour
leur Network Allocation Vector (NAV) et aussi des modifications dans
l'entête MAC IEEE 802.11.
Figure 1.2 Le débit de transmission physique RBAR
et ARF [Holland et al., 01] 1.3.2.3. Le protocole Adaptative Auto Rate Feedback
(AARF)
AARF [Lacage et al., 04] Adaptative Auto Rate
Feedback est une amélioration de l'algorithme ARF. Ce dernier est
la bonne solution pour un environnement où il y'a beaucoup de mouvement.
Mais, pour un environnement stable, le protocole ARF essaye
périodiquement d'augmenter le débit alors que le débit de
transmission actuel est le meilleur. AARF introduit de nouvelles variables pour
minimiser le nombre de d'échecs suite à une augmentation du
débit physique. AARF propose de doubler le nombre de transmissions avec
succès nécessaire pour augmenter le débit de transmission
physique lors d'un échec suite à une augmentation du
débit. La figure 1.3 compare l'évolution du débit de
transmission physique de deux stations utilisant les deux algorithmes ARF et
AARF. Nous constatons que AARF minimise le nombre de pertes liées
à une augmentation du débit.
Figure 1.3 Comparaison entre les deux approches ARF et
AARF [Manshaei, 05]
La figure 1.4 représente la courbe débit en
fonction de la distance, résultat des simulations
réalisées au sein de l'équipe PLANETE à l'aide du
simulateur NS-2. Elle montre l'apport de l'algorithme AARF par rapport aux
autres algorithmes déjà cités.
Figure 1.4 Le débit moyen avec les trois
différents algorithmes [Manshaei, 05]
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