Res Mobiles Mbds Ch2bis23 [PDF]

Zitiervorschau

Réseaux Mobiles Chap2: Techniques d’accès multiples

Rhouma Rhouma École Supérieure d’Économie Électronique

Novembre 2014

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Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 2 / 124

Duplexing

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 3 / 124

Duplexing

duplex

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Duplexing

FDD FDD : Frequency Division Duplexing offre deux bandes fréquentielles pour chaque utilisateurs. Communication Duplex = 2 canaux Simplex.

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Duplexing

FDD exemples

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Duplexing

TDD

TDD : Time Division Duplexing offre des time slots (au lieu de bandes fréquentielles) pour le Downlink et l’Uplink. Réception et émission se font sur la même fréquence porteuse. Utilisé en blutooth et Mobile WiMAX.

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Duplexing

Problèmes et avantages de FDD

Avantages : Transmission uplink et downlink en continue (sans rupture) Pas d’interférence entre l’uplink et le downlink (si la bande de garde est suffisamment large) Problèmes : Allocation du trafic inflexible nécissité de bandes de garde Pas le même canal entre émetteur et récepteur Nécessité d’un duplexer FDD nécessite une paire de canaux fréquentiels

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Duplexing

Problèmes et avantages de TDD Avantages : nécessite seulement un seul canal fréquentiel Le duplexer est inutile Assure la réciprocité du canal =⇒ Meilleur adaptation du canal (presque le même canal) Allocation du trafic dynamique Problèmes : Nécessité d’incorporer des périodes de garde(rtd) pour éviter les interférences entre Uplink et Downlink ce n’est pas une communication Duplex dans le vrai sens du terme ! cross-slot interference Nécessite synchronisation entre les différents utilisateurs et BTS 9 / 124

Duplexing

Accès Multiple/Duplexing ds les standrads

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Accès multiples au support de communication

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

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Accès multiples au support de communication

Prncipe

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

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Accès multiples au support de communication

Prncipe

Accès multiple au support

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Accès multiples au support de communication

Prncipe

Techniques d’accès multiple

1

Structuré : centralisé FDMA : Frequency Division Multiple Access TDMA : Time Division Multiple Access SSMA : Spread Spectrum Multiple Access FHMA : Frequency hopping Multiple Access (ou FH-CDMA) CDMA : Code Division Multiple Access (ou DS-CDMA). DS pour Direct Sequence

SDMA : Space Division Multiple Access 2

Accés aléatoire ALOHA CSMA/CA : Carrier Sence Multiple Access/ Collision Avoidance

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Accès multiples au support de communication

Prncipe

Autre Classification

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Accès multiples au support de communication

Prncipe

MA techniques ds les standards cellulaires

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Accès multiples au support de communication

FDMA

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

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Accès multiples au support de communication

FDMA

FDMA La bande passante est divisé en sou-bandes (canaux) Un canal supporte 1 seul utilisateur Utilisé dans les systèmes 1G (analogique) Si un canal FDMA n’est pas utilisé par son utilisateur assigné, il reste idle. =⇒ perte de ressources.

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Accès multiples au support de communication

FDMA

Exemple système FDMA

AMPS : Advanced Mobile Phone System 1er réseau cellulaire en USA basé sur FDMA/FDD nb total de canaux : N=

Bt − 2Bguard Bc

avec Bt : bande spectrale totale Bguard : bande de garde alloué au bord de la bande de fréquences Bc : Largeur de bande du canal

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Accès multiples au support de communication

TDMA

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

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Accès multiples au support de communication

TDMA

TDMA Une fréquence porteuse est partagé entre différents abonnées en time slots (intervalles de temps) chaque utilisateur utilise un (time slot =canal) la transmission est discontinue (en bursts) =⇒ les données doivent être numériques et les modulations aussi Ceci peut diminuer la consommation de puissance.

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Accès multiples au support de communication

TDMA

Frame TDMA Preambule : Informations sur les adresses et la synchronisation du BTS et des abonnées. Guard time : Pour la synchronisation des abonnées entre differents slots pour eviter les cross-talk.

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Accès multiples au support de communication

TDMA

TDMA uplink et downlink

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Accès multiples au support de communication

TDMA

Canaux en TDMA

Nb de canaux temporels : nb de slots mulitplié par les canaux fréquentiels disponibles N=

m(Btot − 2Bguard ) Bc

m : nb d’utilisateurs TDMA maximal dans chaque canal fréquentiel Btot : La bande passante totale du système Bguard : bande de garde dans chaque coté de la bande passante Bc : bande passante de chaque canal.

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Accès multiples au support de communication

Exemples

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

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Accès multiples au support de communication

Exemples

Exemple 1

Le GSM qui est un système TDMA/FDD qui utilise 25 MHz pour la connexion montante (uplink) divisée en canaux fréquentiels de 200 KHz. On assume qu’il n’ya pas de bandes de garde. Si 8 canaux de paroles sont supportés dans chaque canal fréquentiel, trouver le nb d’utilisateurs que peut supporter GSM simultanément. Solution nb d’utilisateur simultané : N=

25 MHz = 1000 200 KHz/8

Donc le GSM peut supporter 1000 utilisateurs. Ceci sans considérer la réutilisation de fréquence ni la théorie de trafic.

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Accès multiples au support de communication

Exemples

Exemple 2 GSM utilise une structure de frame (trame) qui consiste en 8 time slots. Chaque time slot contient 156.25 bits. Les données sont transmises à un débit 270.833 Kbit/s. Trouver (a) La durée d’un bit (b) la durée d’un time slot (c) La durée d’une trame (frame) (d) Combien de temps un utilisateur qui utilise un time slot doit patienter entre deux transmissions successives. Solution (a) Durée d’un bit : Tb = 270.8331 Kbit/s = 3.692 µs (b) Durée d’un slot : Tslot = 156.25 × Tb = 0.577 ms (c) Durée d’une trame (frame) : Tf = 8 × Tslot = 4.615 ms (d) un utilisateur doit attendre 4.615 ms, le temps q’une nouvelle trame arrive pour retransmettre à nouveau

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Accès multiples au support de communication

Exemples

Exemple 3

Si un time slot d’un GSM consiste de 6 trailing bits, 8.25 bits de garde, 26 bits d’apprentissage, et deux bursts de trafic ( données pures) de 58 bits. Trouver l’efficacité de cette trame : pourcentage de données pures par rapport aux données réelles. Solution Un time slot contient 6 + 8.25 + 26 + 2 × 58 = 156.25 bits Une trame contient 8 × 156.25 = 1250 bits Le nb de bits d’entête (overhead) est : bOH = 8 × 6 + 8 × 8.25 + 8 × 26 = 322 bits 322 L’efficacité de la trame est : ηf = [1 − 1250 ] × 100 = 74.24 %

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Accès multiples au support de communication

SSMA

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

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Accès multiples au support de communication

SSMA

SSMA

Spread spectrum Multiple Access Frequency Hopping Multiple Access Code division multiple access

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Accès multiples au support de communication

SSMA

Spread Spectrum (SS) Spread Spectrum(Étalement de spectre) : Développé initialement pour les communications sécurisées à utilisation militaire (Lamar contre les Nazis en WWII) Difficulté d’interception pour une personne non-authorisé Facilement caché sous le niveau de bruit : difficulté de détecter sa présence pour les non-autorisés Immunise le signal contre le fading multi-trajets (small-scale fading) Capacité d’accès multiple asynchrone avec le SS Utile pour la localisation et le timing (GPS) Appliqué dans les réseaux cellulaires 2G (IS-95 : cdmaOne) et 3G (cdma2000, UMTS) Appliqué dans les WLAN 2G Appliqué dans Le système GPS 31 / 124

Accès multiples au support de communication

SSMA

Spread Spectrum (SS)

L’étalement du spectre se réfère à tout système qui satisfait les conditions suivantes : 1

2

L’étalement de spectre peut être considéré comme un schéma de modulation, dans lequel la largeur de bande du signal modulé est beaucoup plus grande que celle du message. L’étalement spectral est effectuée par un code qui est indépendant du signal de message Ce même code est également utilisé au niveau du récepteur pour désétaler le signal reçu afin de récupérer le message à partir du signal étalé Dans une communication sécurisée, ce code est connu seulement à la personne à qui le message est destiné

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Accès multiples au support de communication

SSMA

Spread Spectrum (SS) : FHSS

Invention de Hedy Lamar en 1942 Pour proteger les transmissions contre le brouillage utilisée dans le standard Bluetooth et IEEE802.11

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Accès multiples au support de communication

SSMA

exemple : FHSS dans Bluetooth

l’information est transmise sur une frequence pendant un time-slot de 625 µs les sauts en fréquence (1/625µs = 1600 sauts par seconde) ont une amplitude de 6 MHz au minimum et sont déterminés par calcul a partir de l’@ du maître et de l’horloge ils sont donc aussi connus par le récepteur qui change de fréquence de manière synchrone avec l’emetteur pour récupérer le signal transmis chaque reseau ou piconet utilise une succession de frequences differentes, et la probabilite de brouillage ou de collision reste faible en cas de brouillage les données perdues seront retransmises dans le time-slot suivant

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Accès multiples au support de communication

SSMA

exemple : FHSS dans Bluetooth Chaque liaison utilisant la technique FHSS occupe donc, à cause des sauts de fréquence, la totalité de la bande de fréquence ISM. Les signaux perturbateurs ne perturbent la liaison que de temps en temps et pour une durée limitée à un time-slot.

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Accès multiples au support de communication

SSMA

Spread Spectrum (SS) : DSSS DSSS : Direct Seqiuence SS consiste à mélanger le signal binaire à une séquence numérique pseudo aléatoire de débit plus élevé. Dans cet exemple, le signal modulant a un débit 5 fois plus élevé. DSSS est utilisée dans le standard IEEE802.11b et pour l’UMTS.

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Accès multiples au support de communication

SSMA

DS/SS Direct Sequence / Spread sprectrum

Le signal Message m(t) de débit 1/Tb bits/s PseudoNoise signal : PN sequence ou code c(t) de débit 1/Tc chip/s Le signal étalé est y(t) Le spreading factor est N : N=

Tb Tc

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Accès multiples au support de communication

SSMA

pourquoi donc DSSS et FHSS

Dans les 2 cas, la bande occupée est plus large que celle qui est nécessaire à la transmission des informations. Mais l’avantage de ces techniques est une forte insensibilité aux brouillages.

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Accès multiples au support de communication

SSMA

Immunité contre le fading Multi-trajets Le signal reçu de chaque trajet indésirable est une version retardée du signal DS/SS. Le signal DS/SS a une auto-corrélation faible (similarité faible) avec ses versions retardés surtout lorsque le délai dépasse la durée d’un chip. Le signal retardée, qui sera considéré comme une interférence, ne sera pas desétalé par c(t) ce qui va diminuer l’effet des signaux multi-trajets. DS/SS sert à diminuer l’effet multi-trajets, mais aussi il peut l’exploiter pour augmenter la qualité de réception : Ceci peut être accompli par un récepteur RAKE (Râteau) Rake est un récepteur qui combine les signaux reçus par différents trajets, pour participer à augmenter la puissance du signal utile, ce qui donne une diversité à la réception. Rake consiste d’un banc de corrélateurs, chaque corrélateur mesure la ressemblance du signal de chaque multi-trajet. En ajustant les différents délais, les signaux multi-trajets sont combinés pour contribuer à la construction du signale utile. 39 / 124

Accès multiples au support de communication

Spread spectrum et Acces Multiple

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

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Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 40 / 124

Accès multiples au support de communication

Spread spectrum et Acces Multiple

Spread Spectrum et Multiple Access

Bien qu’on utilise une BW très large pour transmettre le signal étalé, on peut faire : Le multiplxage : on peut multiplexer plusieurs signaux étalés dans la même bande Accès multiple : Plusieurs utilisateurs partage le meme bande d’étalement de spectre sans s’interférer Réalisé en assignant un code différent pour chaque utilisateur. Les bandes de fréquences peuvent être réutilisées sans tenir compte de la distance de séparation des utilisateurs.

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Accès multiples au support de communication

Spread spectrum et Acces Multiple

FHMA

Faire des sauts de fréquences pour étaler le signal sur toute la bande N × B N est le nombre de fréquence porteuses disponibles B est la largeur de bande du signal FHMA : Chaque utilisateur Ui peut avoir son propre code d’étalement Ci = {f1i , f2i , . . . , fni } pour accéder au réseau où f1i ∈ {f1 , f2 , . . . , fn }

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Accès multiples au support de communication

Spread spectrum et Acces Multiple

DS-CDMA

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Accès multiples au support de communication

Spread spectrum et Acces Multiple

DS-CDMA Pour que le récepteur puisse desétaler le signal reçu y(t), il faut qu’il : Connaît le code c(t) utilisé par l’émetteur. Synchronize le code du signal reçu et le code généré localement.

Le signal pseudo-noise c(t) apparaît aléatoire et doit être imprévisible Le débit (chip rate) de c(t) est plus grand que le débit (bit rate) de message m(t). L’auto-corrélation de c(t) doit être très faible : Petite similitude de c(t) par rapport à ses versions retardées =⇒ Meilleur résistance aux fading Multi-trajets. Dans CDMA, il faut aussi que l’inter-corrélation entre deux codes différents c1 (t) et c2 (t) soit faible : =⇒ interférence négligeable entre les différents signaux multiplexés par accès multiple. 44 / 124

Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

séquence d’étalement (Spreading sequence)

Séquence pseudo-aléatoire Pour des raison de synchronisation, on utilse des séquences pseudo-aléatoires périodiques Les séquences pseudo-aléatoires utilisés sont : m-sequence Gold codes Kasmai sequences Quaternary sequences Walsh functions

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

m-sequences Séquence à longueur maximale généré par un code cyclique caractérisé par un polynôme générateur g(x) implémenté facilement par un LFSR (Linear Feedback shift register)

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

m-sequences

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Polynôme primitif Un LFSR génère une m-sequence ssi (en commençant par n’importe quel état 6= 0) il fait sortir tous les états possibles en un cycle. un polynome est primitif ssi son implémentation en LFSR génére une m-sequence. Exemple Dessiner les diagrammes d’états du polynome suivant et vérifier s’il génére une m-sequence. g(x) = x 3 + x 2 + x + 1

Donc c’est pas un polynôme primitif ! 49 / 124

Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Propriétés de m-sequence somme de 2 m-sequence retardés est une version retardée de la meme m-sequence

Période de réappration de r-tuplet des m-sequences (r=degré(g(x)) :

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Auto-corrélation de m-sequence

Lors de la transmission, le 0 est remaplacé par +1, et le 1 par -1.

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Problèmes de m-sequence

Mauvaise propriétés d’inter-corrélation (inter-corrélation non faible) il y a un petit nombre de m-sequence pour une longueur donnée r : degré de g(x) Np : nb de polynômes primitifs de degré r Pour CDMA, on utilise plutot Gold, Kasami, Walsh codes (meilleur inter-corrélation) au lieu de m-sequence.

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

CDMA de Qualcom : codes orthogonaux

Chaque utilisateur a un code orthogonal aux codes des autres utilisateurs 2 codes orthogonaux : leur produit scalaire = 0 Produit scalaire entre c1 et c2 : < c1 , c2 > pour deux signaux continus définis RT dans [0,T] : < c1 , c2 >= 0 c1 × c2 Pour deux signaux discrets : P < c1 , c2 >= N c i=1 1i × c2i

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

schéma cdma général

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

CDMA synchrone Synchronisation est essentielle pour garantir l’orthogonalité des codes. ce n’est pas possible d’avoir des codes orthogonaux pour des utilisateurs asynchrones la synchronisation est possible en utilisant une horloge commune : le GPS En downlink c’est facile de synchroniser entre les diff récepteurs puisque il y a un seul émetteur en uplink c’est difficile =⇒ on utilise CDMa asynchrone CDMA synchrone utilise les Walsh functions (utilisé en 2G et 3G) Les fonctions Walsh peuvent être énuméré selon leur nb de passage à 0. les Walsh codes sont orthogonaux deux à deux 55 / 124

Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Walsh Les walsh peuvent être exprimé ds {0, 1} au lieu de {+1, −1}

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Walsh generation

Les Walsh functions peuvent être générés par la matrice de Hadamard. La matrice de Hadamard est formé par 1 et -1 dont les lignes et les colonnes sont orthogonaux.   1 1 La matrice hadamard 2 × 2 : H2 = 1 −1 Générer des Walshcodes par Hadamard :   HN HN H2N = HN −HN

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

exemple

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Walsh 64

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Exemple CDMA Transmission de deux msg par deux abonnées :

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Exemple CDMA Reception et désetaement :

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

CDMA asynchrone en Uplink, chaque abonnée transmet des informations indépendemment des autres abonnées. C’est une transmission asynchrone Les codes assignés à chaque utilisateur doivent avoir une inter-corrélation faible entre eux indépendemment de leurs retards relatifs Les codes Gold sont utilisés codes gold ont une mauvaise auto-corrélation par-rapport aux m-sequence ; mais meilleure inter-correlation Gold est construit par addition de 2 m-sequences.

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Codes Gold En downlink, on utilise des codes orthogonaux puisque la synchronisation est facilement réalisable En uplink la synchronisation est complexe, on utilise des codes non-orthogonaux qui sont les codes Gold. Il y a une limite supérieure sur le nb de codes orthogonaux qu’on peut offrir Par contre il existe une infinités de codes non-orthogonaux ayant une faible inter-corrélation. Les codes non-orthogonaux vont causer une interférence mutuelle sur tous les utilisateurs Le plus il y en a d’utilisateurs, le plus sera le niveau d’interférence sa diminue la performance de tous les utilisateurs d’une façon proche 63 / 124

Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Global Positioning System et gold Application militaire à l’origine ds les années 90. Permette de déterminer le temps et la position de son récepteur (latitude, longitude, altitude) n’importe où sur terre. 24 sattelites en orbite 20200 Km Sur chaque point sur terre, au moins 4 satellites seront visibles. Les codes gold sont utilisés pour différentier entre les 24 sattelites

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

GPS Le récepteur GPS mesure sa distance depuis un groupe de sattelites tous les satelites sont équipés d’une horloge atomique d’une précision énorme, et sont tous synchronisés les satelites transmettent d’une façon continue des information sur leurs positions et temps le récepteur est en synchronisation avec les sattelites en mesurant le temps de propagation, le recepteur calcule sa position d depuis un sattelite avec 3 sattelites, intersection de 3 spheres donnant 2 point possibles un quatrièmpe sattelite fixera la position du recepteur

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

3G Spreading codes

En UMTS et cdma2000, les données sont étalés 2 fois succeccivement : Avec les codes de canalisation : Les Walsh codes orthogonales de longueurs variables OVSF ensuite avec les codes de brouillage (scrambling) : PN codes

contrairement à IS-95 (2G), l’UMTS et cdma2000 appliquent les walsh codes de longueur variables pour l’uplink et le downlink.

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

OVSF

Orthogonal Variable-length Spreading Factor : les codes orthogonaux utilisés en UMTS et cdma2000 Le SF en UMTS varie de 4 à 256 chips en uplink et de 4 à 512 en downlink En cdma2000, le SF varie de 4à 128 chips Comparés à IS-95, il utilise des 64-Walsh codes fixes pour l’étalement en downlink et pour le mapping (6 -> 64) en uplink : chaque 6 symboles sont modulés à 1 des 64 codes Walsh. OVSF utilise la représentation en arbre Différents débits de données peuvent être supportés en les étalant par différent SF

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Structure en arbre de OVSF

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Structure en arbre de OVSF

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Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Règle d’allocation des codes Les codes OVSF sont utilisés pour réaliser des connexions entre différents débits en variant le SF. SF petit POUR débit plus rapide Pour connecter différents débits, il faut des règles pour maintenir l’orthogonalité Règle de blocage : Si un code est utilisé pour une connexion, alors il ne faut pas le réutiliser ni utiliser ses ancêtres ni ses descendants pour une autre connexion. les ancêtres et les descendants d’un code donné ne sont pas orthogonales à ce code. ex : Si c4,1 est utilisé pour une connexion, les codes encerclés ne sont pas autorisés pour une deuxième connexion Si la 2eme connexion est 2 foix plus rapide que la première, alors il faut choisir le code c2,1 Dans une période de transmission d’1 bit en connexion 1, la connexion 2 transmet 2 bits. Donc débit conservé 70 / 124

Accès multiples au support de communication

Séquences d’étalement

Récapitulation

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

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Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 72 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 73 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

Mode infrastructure

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

Mode Ad hoc chaque machine peut échanger des informations avec n’importe quelle autre machine sans AP. Chaque noeud du réseau peut servir de routeur lorsque deux machines ne peuvent se joindre directement

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

autre exemple Ad hoc : Bluetooth ds Blutooth : reseau = piconet celui qui initie la communication est le maitre. l’ autre objet communiquant = esclave fig a : liaison point à point avec un maitre et un esclave fig b : plusieurs mobiles (8 au max) constitue un piconet dans lequel le maitre communique avec un esclave fig c : si plusieurs piconets se trouvent ds la meme zones, ils peuvent être interconnectés pour former un scatternet (10 piconets au max)

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

Bande occupée par wifi En 1985 les autorités de régulation ont autorisé l’utilisation de la bande des 2,4 GHz (ISM) pour des applications avec un accès libre sans licence, à condition que les dispositifs mis en oeuvre respectent les exigences suivantes : puissance d’émission limitée, la limite étant plus basse en extérieur insensibilité aux perturbations par l’utilisation d’une technique d’étalement de spectre

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

Architecture wifi

Bande occupée par wifi : ce qui se passe reelement ex : dans la France Wifi : seuls 4 canaux sur 13 sont disponibles, pas d’autorisation nécessaire pour une utilisation en indoor si la puissance reste inférieure à 100 mW Bluetooth : 79 canaux, pas d’autorisation nécessaire pour une utilisation en indoor si P < 10 mW, et en outdoor avec P < 4mW

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 79 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA

Techniques d’accès en wifi

De nombreux clients tentent d’accéder à un seul canal de manière non coordonnée. Toute transmission de toute station peut être entendu par les autres stations Si deux ou plusieurs stations émettent en même temps, une collision se produit diff entre erreurs régulières et collisions : Les erreurs de transmissions affectent seulement une seule station les collision affectent plus qu’une station Les retransmission peuvent re-entrer en collision de nouveau Même si le premier bit d’une trame entre en collision avec le dernier bit d’une trame, alors les deux trames sont détruites

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA

La couche MAC IEEE802.11 Deux modes sont définis : 1 DCF(Fonction de Coordination Distribuée). Basée sur CSMA avec deux extensions : CSMA/CA : Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance Réservation du canal avec RTS/CTS

2

=⇒ Collisions possibles (en DCF) =⇒ Appropriée à la transmission de données (sans QoS) =⇒ Utilisable en modes ad-hoc et en mode infrastructure. PCF(Point Coordination Function / Fonction de Coordination Centralisée) Basée sur l’interrogation périodique des stations par l’AP Sans collisions Appropriée au services temps réel Utilisable seulement en mode infrastructure

Donc : =⇒ Mode ad-hoc : Uniquement DCF =⇒ Mode Infrastructure : peut utiliser DCF et PCF 81 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 82 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

CSMA/CA

Une station voulant transmettre écoute le support, et s’il est occupé, la transmission est différée Si le support est libre pour un temps spécifique (appelé Distributed Inter Frame Space : DIFS), alors la station est autorisée à transmettre Pour réduire la probabilité d’avoir deux stations entrant en collision car ne pouvant pas s’entendre l’une l’autre, le standard définit : le mécanisme de Virtual Carrier Sense (sensation virtuelle de porteuse) via l’indicateur NAV (Network Allocation Vector) et un mécanisme de contention.

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

Espaces temps défini par Wi-Fi Le standard définit 4 types d’espace en entre deux trames, utilisés pour leurs différentes propriétés : le SIFS (Short Inter Frame Space) de 28µs est utilisé pour séparer les transmissions appartenant a un même dialogue (par exemple Fragment-ACK). C’est le plus petit écart entre deux trames et il y a au plus une seule station autorisée a transmettre après cet intervalle le PIFS (Point Coordination IFS) de 78µs est utilise par le Point d’accès pour obtenir l’accès au support avant n’importe quelle autre station le DIFS (Distributed IFS) de 128µs est l’intervalle utilise par une station voulant commencer une nouvelle transmission le EIFS (Extended IFS) est l’intervalle le plus long utilisé par une station recevant un paquet qu’elle ne comprend pas. Ceci permet d’éviter que la station qui ne comprend pas l’information de durée ne provoque de collision avec un futur paquet

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

Mécanisme de Contention A la fin de la transmission d’un paquet de données, le support redevient libre, et il est possible que deux stations démarrent un échange simultanément. =⇒ La norme IEEE802.11 a mis en place une temporisation aléatoire appelée contention ou backoff. chaque station choisit un nombre aléatoire entre 0 et N et attend ce nombre de slots avant d’accéder au support. le back off est exponentiel, c’est-à-dire qu’à chaque fois qu’une station entre en collision, le temps d’attente augmente exponentiellement. l’algorithme de backoff exponentiel est exécuté quand une station veut émettre et que le support est occupé ou après chaque transmission ou retransmission réussie ce mécanisme n’est pas utilisé quand la station décide de transmettre un nouveau paquet et que le support a été libre pour un temps supérieur au DIFS. la détection de collision est détecté par non-réception d’ACK. 85 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

fenêtre de contention : CW (Contention Window

TBackoff = Rand[0, CW ] × Ts avec CW = 2k − 1 CW : double après chaque collision. dans 802.11a et g : CWmin = 15, CWmax = 1023 ; dans 802.11b : CWmin = 31, CWmax = 1023 Ts : Time slot. Varie de norme en norme : Dans 802.11a : 9 µs / 802.11b : 20 µs / 802.11g : 10 µs 86 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

exemple de transmission en DCF

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

exemple de DCF avec CSMA/CA pur

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

DCF : CSMA/CA

Débit effectif

Le débit effectif d’une transmission est inférieur au débit de la couche physique (11 Mb/s ou 54 Mb/s) à cause des en-têtes des trames et des délais d’attente lors des transmissions (DIFS, Backoff, acquittements). Débits effectifs pour un datagramme IP

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 90 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Faiblesses de CSMA/CA

risque que le temps de backoff soit le meme pour deux stations Problème de station caché

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

exemple CTS/RTS avec CSMA/CA

Echange RTS/ CTS (Request To Send/Clear To Send) pour une trame données. Envoi de RTS avec durée de réservation Acquis via CTS après SIFS (avec durée de réservation)

Utilisation des silences courts SIFS (l’échange est prioritaire) Acquittement positif ACK obligatoire. Mécanisme d’écoute virtuelle (indicateur NAV (Network Allocation Vector)) pour une autre station) : Les autres stations connaissent la durée distribuée via RTS and CTS 94 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

CSMA/CA + RTS/CTS une station voulant émettre transmet d’abord un paquet de contrôle court (risque de collision faible) appelé RTS (Request To Send), qui donnera la source, la destination, et la durée de la transaction la station destination répond (si le support est libre) avec un paquet de contrôle de réponse appelé CTS (Clear To Send), qui inclura les mêmes informations sur la durée après réception de CTS, la station peut transmettre ses données, dont la bonne réception est confirmée par un paquet ACK (Acknowledge) les différents noeuds mettent alors en oeuvre un mécanisme de contention (retard de durée aléatoire) à l’issue duquel le noeud au retard le plus faible peut envoyer ses données Ce mécanisme de contention permet au point d’accès de distribuer des priorités aux différentes stations du réseau. 95 / 124

Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

CSMA/CA + RTS/CTS

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

trames spéciaux de WiFi

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Les stations cachées

dans un réseau radio, la portée limitée des interfaces pose le problème des stations cachées accessibles par certaines interfaces et inaccessibles à d’autres.

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Les stations cachées Dans l’exemple, la station n˚ 3 est une station cachée pour la n˚ 1. Pour éviter les collisions, la technique utilisée est la suivante : la station n˚1 voulant émettre transmet le paquet court de contrôle RTS, qui donnera la source, la destination, et la durée de la transaction. la station n˚2 répond (si le support est libre) avec un paquet de contrôle de réponse CTS qui inclura les mêmes informations sur la durée toutes les stations recevant soit le RTS ou le CTS et en particulier la n˚3 sauront ainsi que le support radio est occupé et arrêteront d’émettre pendant la durée indiquée dans le paquet RTS Grâce au fait que le RTS et le CTS sont des trames courtes, le nombre de collisions est réduit.

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Exemple d’Échanges

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Brouillage les brouillages (four à micro ondes par exemple) empêchant la bonne réception d’un paquet de données sont gérés par le protocole MAC de la façon suivante : la station émettrice sait que la transmission ne s’est pas bien effectuée si elle ne reçoit pas de paquet ACK elle renvoie alors le même paquet, après un temps de contention aléatoire ce mécanisme se reproduit jusqu’à la réception d’un ACK, qui valide la transmission et permet l’envoi du paquet suivante

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

Fragmentation des paquets

pour éviter de ralentir la transmission par la perte de longs paquets, ceux-ci sont divisés en paquets plus courts, qui ont une meilleure probabilité d’être transmis par radio sans pertes.

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Techniques d’accès multiple dans le wifi

CSMA/CA avec RTS/CTS

exemple

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Exercices d’applications

Plan 1

Duplexing

2

Accès multiples au support de communication Prncipe FDMA TDMA Exemples SSMA

FH/SS DS/SS Spread spectrum et Acces Multiple Séquences d’étalement

m-sequences Codes orthogonaux : Walsh pour CDMA synchrone Codes gold : CDMA asynchrone utilisation de Gold dans GPS Les codes d’étalements appliqués aux 3G : OVSF 3

4

Techniques d’accès multiple dans le wifi Architecture wifi CSMA/CA DCF : CSMA/CA CSMA/CA avec RTS/CTS Exercices d’applications 104 / 124

Exercices d’applications

Exercice 1 : Réservation ou non ?

Une station A envoie a 1 Mbps un flux de trames contenant chacune 1500 octets de données utiles a une station B. On donne : la période de contention (Backoff) est en moyenne de 20 µs ; temps de propagation négligeable l’information pure de 1500 octects contient aussi les données d’entete et CRC de taille 34 octects trame CTS et ACK ont une taille de 14 octects trame RTS a une taille de 20 octects dans chaque trame MAC (donnée ou RTS ou CTS ou ACK), des données de synchronisation de 24 octects sont aussi envoyés

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Exercices d’applications

On demande : 1

dessiner un schéma montrant les phases d’envoie de données où on utilise la technique RTS/CTS en tenant compte du backoff, espaces inter-frames (DIFS, SIFS,..)

2

calculer donc le temps nécessaire pour transmettre une trame sans collision

3

faire de même dans le cas sans RTS/CTS

4

calculer donc le temps nécessaire pour transmettre une trame sans collision

5

calculer aussi le débit effectif pour chaque cas.

6

déterminer donc l’efficacité du canal avec et sans le mécanisme RTS/CTS. On estime qu’aucune trame n’est perdue. Quel est la solution la plus efficace coté débit et efficacité si la probabilité de collision est minimale. Lorsque le mécanisme RTS/CTS n’agit pas, seulement les trames de données peuvent être perdues ; lorsqu’il agit, seules les trames RTS peuvent être corrompues. Il faut 20 µs pour détecter l’absence d’une trame (CTS ou ACK), après quoi un délai de DIFS est introduit. On supposera p2 négligeable.

7

simuler maintenant le cas de collision dans CSMA/CA + RTS/CTS

8

calculer donc le temps de de mauvaise transmission qu’on va appeler TRTS

9

simuler le cas de de collision dans CSMA/CA sans RTS/CTS

10

calculer donc le temps de de mauvaise transmission qu’on va appeler Tdata

11

Calculer donc le temps de retransmission probabilistique pour les deux cas.

12

si la probabilité de collision p= 0.2, quel sera le débit effectif ?

13

déduire la probabilité de perte de trame p a partir de laquelle le mécanisme RTS/CTS est avantageux. 106 / 124

Exercices d’applications

Solution exercice 1 Transmission d’un paquet CSMA/CA+RTS/CTS

TDIFS = 128µs ; TSIFS = 28µs ; TBO = 20µs TrRTS = 192µs + 20 × 8/106 s = 352µs TrACK = TrCTS = 192µs + 14 × 8/106 s = 304µs TrData = 192µs + (1500 + 34) × 8/106 s = 12, 464 ms Temps de transmission CSMA/CA + RTS/CST est : T = TDIFS + 3 × TSIFS + TBO + TrRTS + TrCTS + TrData + TrACK = 13558 µs

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Exercices d’applications

Question 3 et 4

Transmission d’un paquet CSMA/CA pur

Temps de transmission CSMA/CA pur est : T = TDIFS + TSIFS + TBO + TrData + TrACK = 12846 µs

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Exercices d’applications

Question 5 et 6 Débit effectif = quantité d’information utile / Temps de transmission CSMA/CA + RTS/CTS : Deff = (1500 × 8)/(13558 µs) = 885 Kbps CSMA/CA pur : Deff = (1500 × 8)/(12846 µs) = 934 Kbps Efficacité = (débit effectif / débit brut) ×100% CSMA/CA + RTS/CTS : Efficacité = 885 Kbps/1 Mbps = 88.5 % CSMA/CA + RTS/CTS : Efficacité = 934 Kbps/1 Mbps = 93.4 % On conclut que le lien wifi est mieux utilisé en CSMA/CA pur qu’en CSMA/CA+RTS/CTS dans les situations normales (peu de collision).

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Exercices d’applications

Question 7 et 8 Mauvaise transmission d’un RTS :

TRTS = TDIFS + TBO + TrRTS + TSIFS + 20 µs = 548 µs 110 / 124

Exercices d’applications

Question 9 et 10

Mauvaise transmission d’une donnée :

Tdata = TDIFS + TBO + Trdata + TSIFS + 20 µs = 12660 µs

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Exercices d’applications

Question 11

temps de retransmission d’un paquet avec RTS/CTS Soit p la probabilité de collision CSMA/CA avec RTS/CTS : T = (1 − p) × 13558 (pas de retransmission) +(1 − p) × p(TRTS + 13558) (1 retransmission) +(1 − p) × p2 (2 × TRTS + 13558) (2 retransmission) +(1 − p) × p3 (3 × TRTS + 13558) (3 retransmission) ... puisque p2 est negligeable et de meme pn , on a : T = 13558 + 548 × p

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Exercices d’applications

Question 11

temps de retransmission d’un paquet sans RTS/CTS CSMA/CA sans RTS/CTS : T 0 = (1 − p) × 12846 (pas de retransmission) +(1 − p) × p(Tdata + 12846) (1 retransmission) +(1 − p) × p2 (2 × Tdata + 12846) (2 retransmission) +(1 − p) × p3 (3 × Tdata + 12846) (3 retransmission) ... puisque p2 est négligeable et de meme pn , on a : T 0 = 12846 + 12660 × p

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Exercices d’applications

Question 12

probabilité de collision p =0.2 CSMA/CA + RTS/CTS : T = 13558 + 548 × p = 13667.6 µs Débit effectif : Deff = (1500 × 8)/(13667.6 µs) = 878 Kbps < 885 Kbps uniquement chute de débit de 0.7% CSMA/CA pur : T 0 = 12846 + 12660 × p = 14112 µs Débit effectif : Deff = (1500 × 8)/(14112 µs) = 850 Kbps  934 Kbps énorme chute de débit de 9%

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Exercices d’applications

Question 13 T = T 0 ssi pcollision = 0.059 ' 0.06%

La courbe CSMA/CA pur est meilleur que CSMA/CA+RTS/CTS si p est faible. Mais dés que p soit supérieur à pcollision , le temps CSMA/CA pur augmente exponentiellement par rapport à CSMA/CA+RTS/CTS. Si p > pcollision il faut donc utiliser la solution CSMA/CA+RTS/CTS

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Exercices d’applications

Exercice 2 Soit un réseau WiFi de débit 54 Mbps comportant 5 stations A, B, C, D et E. Appliquez la méthode d’accès du WiFi et représentez l’ordre d’accès par un schéma en sachant que : Chaque station envoie une seule trame (toutes les trames durent 6 slots et tiennent compte implicitement des trames RTS et CTS et ACK) L’espace inter-trames dure 1 slot Les stations décident d’émettre aux instants en µs : A à t = 0 ; B à t = 2 ; C à t = 4 ; D à t = 1 et E à t = 13. Pour simplifier, le backoff des stations sera comme suit pour chaque station : tA = [0, 3, 7, 2] ; tB = [6, 7, 5, 1] ; tC = [2, 4, 6, 1] slots ; tD= [4, 2, 5, 1] slots et tE = [4, 2, 1, 0] slots on suppose qu’un slot dure 200µs, et que la trame contient 2000 octets (ça inclut les donnée pures+trames RTS+CTS+Ack+synchro). Calculer le débit effectif pour chaque station. 116 / 124

Exercices d’applications

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Exercices d’applications

Solution

Une station avant d’émettre s’assure que le canal est libre en l’écoutant et qu’aucune station cachée n’est en train d’émettre (grâce au NAV – Network Allocation Vector). Si ces conditions sont réunies elle émet, sinon elle tire au hasard un temps d’attente et ne pourra émettre qu’à l’expiration de ce temps. Ce temps d’attente représente le temps pendant lequel la station doit constater que le canal est libre avant d’émettre si durant cette attente une autre station prend la main et émet l’attente est interrompue et reprise à la fin de cette émission. Enfin, après chaque émission il y a un temps d’attente inter-trame respecté par toutes les stations et appelé DIFS. 118 / 124

Exercices d’applications

calcul de débits

DA = DB = DC = DD = DE =

2000×8 = 13.3 Mbps 200×6×10−6 −0 2000×8 = 2 Mbps (6×5+4+(2+2+2+1)−2)×200×10−6 2000×8 = 7.27 Mbps (6×2+1+2−4)×200×10−6 2000×8 = 3.47 Mbps (6×3+2+(2+2)−1)×200×10−6 2000×8 = 4 Mbps (6×4+3+(2+2+2)−13)×200×10−6

On voit bien la différence entre le débit théorique de 54 Mbps et les débits réels des stations. il y a aussi des différences entre les débits réels de chaque station par rapport aux autres stations.

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Exercices d’applications

Exercice 3 Si on veut déployer le WIFI au sein d’un campus pour qu’il couvre tout le campus. Expliquer les étapes ainsi que les précautions que vous devez suivre. Quels sont les canaux a utiliser ? Faites un schéma des zones de recouvrement. Rappelons qu’il y a 13 canaux disponibles et que la fréquence centrale d’un canal "i" est éloignée de 5 MHz (dans les deux sens) des deux canaux voisins (c-a-d, i-1 et i+1). De plus, les canaux doivent etre espacés de 25 a 30 MHz pour ne pas interferer.

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Exercices d’applications

Solution exercice 3 On doit faire attention à ce que deux points d’accès utilisant les mêmes canaux n’aient pas des zones d’émission qui se recoupent ce qui engendrerait des distorsions du signal risquant de perturber la transmission. Il est recommandé ne pas avoir deux points d’accès utilisant les mêmes canaux proches l’un de l’autre. les canaux du wifi sont 14 canaux de 22 MHz espacé l’un à l’autre de 5 MHz.

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Exercices d’applications

voici une bonne sélection des canaux wifi :

voici une mauvaise configuration :

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Exercices d’applications

Exercice 4 : TDMA avec debits differents

un système à deux canaux de 64 kbit/s chacun et un canal de 640 kbit/s sont multiplexés en utilisant le multiplexage temporel (TDM). Si l’entrelacement est fait au niveau d’un octet (8 bit), déterminer : 1

la structure de la trame de durée minimale

2

la durée de cette trame

3

la vitesse de transmission du multiplexeur (en kbps)

Répondre aux mêmes questions (1, 2 et 3) si l’entrelacement est fait au niveau d’un seul bit (1 bit).

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Exercices d’applications

Solution Structure de la trame (3 time slots, chacun pour chaque canal) :

Durée de la trame :

8 bits 64 Kbps

= 125 µs

bits Vitesse de transmission du multiplexeur : 12×8 125 µs = 768 Kbps Si l’entrelacement est fait au niveau d’un seul bit (1 bit), la structure de la trame est comme suit :

Durée de la trame :

1 bit 64 Kbps

= 15.625 µs

Vitesse de transmission du multiplexeur :

12 bits 15.625 µs

= 768 Kbps 124 / 124