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Réseaux et Télécommunications

Réseaux et Télécommunications. 2 - Introduction aux réseaux sans fil Wireless Networks Edoardo Berera Telelinea. Plan. Tendances Accès sans fil An 2000: Tout numérique Wireless LAN Personal networks Bluetooth. Tendances.

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Réseaux et Télécommunications

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  1. Réseaux et Télécommunications 2 - Introduction aux réseaux sans filWireless Networks Edoardo Berera Telelinea

  2. Plan • Tendances • Accès sans fil • An 2000: Tout numérique • Wireless LAN • Personal networks • Bluetooth

  3. Tendances • Trois phénomènes marquants dans le marché des télécoms des ces 10 dernières années: • Libéralisation du marché • multiplication du nombre d’opérateurs • Explosion de la téléphonie mobile • Croissance très soutenue de l’Internet Source: The Yankee Group, Nokia (IEEE Computer, Dec. 2000, p. 149)

  4. Accès sans fil • Ericsson prévoyait en 2000 que l’accès sans fil à l’Internet commencerait à croître de manière significative à partir de 2001 pour devenir plus important que l’accès fixe en 2003 ... • …not really ! • Instabilité politique • Ralentissement économique Source: Ericsson (IEEE Computer, Dec. 2000, p. 17)

  5. Technology push • Malgré l’instabilité économique, la poussée technologique demeure • Le coût des canaux radio continue à être divisé par 2 tous les 2 ans Source: Teligent Inc. (IEEE Spectrum, Sep. 1999)

  6. Year 2000 Switchover • Tendances trafic voix et données • Le trafic données (Internet) est devenu plus important que le trafic voix sur les réseaux de télécommunications à partir de l’an 2000 • La voix commence aussi à utiliser le protocole IP (Voice over IP, VoIP) • C’est le “Tout Numérique” Source: Mohr and Konhaeuser, Siemens (IEEE Communications, Dec. 2000, p. 125)

  7. Wireless Information Society • Wireless - sans fil ou plutôt avec possibilité d’accès sans fil aux réseaux de télécommunications pour permettre une plus grande mobilité tout en restant connecté • Le coeur des réseaux reste essentiellement cablé en fibres optiques Source: Lu, Siemens (IEEE Communications, Nov. 2000, p. 121)

  8. Wireless Communications Systems • Satellite • S-UMTS Satellite Universal MobileTelecom Service • HAPS High Altitude Platform Station • DVB Digital (Direct) Video Broadcast (Television) • DAB Digital (Direct) Audio Broadcast (Radio) • Terrestrial • DVB-T Digital Video Broadcast – Terrestrial • TNT Télévision NumériqueTerrestre

  9. Wireless Communications Systems (2) • Cellular • GSM Global System for Mobile communication • GPRS Global (General) Packet Radio Service • EDGE Enhanced Data communications for Global (GSM) Evolution • UMTS Universal Mobile Telecom Service • Quasi Cellular • MBS Mobile Broadband Service (System)

  10. Wireless Communications Systems (3) • Local area • WLAN Wireless Local Area Network • Wi-Fi Wireless Ethernet • Bluetooth • UWB Ultra Wide Band • Indoor • IR Infra Red • Personal • PAN, PWAN Personal (Wireless) Area Network • Body LAN

  11. Short Range Wireless (SRW) • Les réseaux sans fil de courte portée ne requièrent pas de licence radio Source: D. G. Leeper, Intel , IEEE Computer, Jun. 2001, p. 40

  12. Réseaux personnels et réseaux locaux • Usages centrés soit sur la personne soit sur le groupe de travail Source: D. G. Leeper, Intel , IEEE Computer, Jun. 2001, p. 41

  13. IEEE 802 standards (Ethernet) • Les paramètres fondamentaux sont • la complexité (coût) • la consommation (durée de la batterie) • le débit (applications possibles) Source: J. A. Gutierrez, Eaton Corp., et al. , IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 12

  14. WLAN/WPAN Bluetooth IEEE 802.11b/g AirPort, Wi-Fi IEEE 802.11a HIPERLAN High Performance Radio LAN 5-UP 5 GHz Unified Protocol UWB Ultra Wide Band Home networks UPnP Universal Plug and Play VHN Versatile Home Network IEEE 1394 Firewire, DV, i-Link HomePNA Phone line Net Alliance HomeCNA Cable Network Alliance PLC Power Line Carrier WLAN, WPAN & SOHO Networks La concurrence entre réseaux avec ou sans fil reste forte Le choix n’est pas facile

  15. SOHO - Small Office,Home Office nets Besoins ADSL box Réseau avec et sans fil Network printer Router Source: B.A. Miller, IBM Corp., et al. , IEEE Communications, Dec. 2001, p. 105

  16. Bluetooth • WPAN & MANET • Piconets & scatternets • Bluetooth specifications • Applications • Protocol stacks • Profiles

  17. Bluetooth • WPAN Wireless Personal Area Net • Réseau personnel sans fil • Mobile Ad hoc NETwork (MANET) • Appelé ainsi car le réseau se constitue et se défait automatiquement selon les besoins et la distance entre les objets communiquants • Service Discovery Protocol (SDP) • Ce protocol permet de connaître les services qu’un objet met à disposition des autres objets communiquants • Bluetooth est le nom du roi qui a réuni les pays scandinaves au X siècle Ericsson T36 avec oreillette sans fil Ericsson Bluetooth Infowear relié sans fil avec un PC

  18. Piconets • Les topologies plus simples de réseau sont appelées Piconets Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 30)

  19. Scatternet • Les topologies plus complexes de réseau sont appelées Scatternets et permettent de réunir plusieurs Piconets Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 30)

  20. Bluetooth Spécifications • Bande de fréquences • 2400 - 2483,5 MHz, sans licence • ISM - Industrial, Scientific and Medical band • bande de fréquences réservé dans tous les pays (avec variations) pour les applications industrielles, sicentifiques et médicales • Puissance des émetteurs • Classe 1: 1 - 100 mW avec contrôle de la puissance émise • Classe 2 : 0,25 - 2,5 mW • Classe 3 : 1 mW • Portée • 10 m • Jusqu’à 100 m avec la classe de puissance 1 • Débit • Asymétrique : 721 kb/s dans un sens et 57,6 kb/s dans l’autre • Symétrique : 432,6 kb/s dans les deux sens

  21. Protocol stack • Exercices • Essayez de comparer les couches Bluetooth avec les couches OSI • Essayez de découvrir les acronymes utilisés Source: Riku Mettala, Nokia (Bluetooth White Paper, Aug. 1999, p.5)

  22. cordless telephony intercoms serial ports headsets fax machines LAN access file transfer dial-up networking printing imaging location positioning human interface devices PC cards USB dongles (security devices) + 3 audio and 3 video profiles (group chaired by Philips Semiconductor) + medical, automotive Profils Par profil on entend les applications possibles, les sous-ensembles de protocoles nécessaires et les spécifications complémentaires, y compris de test, pour garantir l’interopérabilité des produits de constructeurs différents

  23. Transfert de (petits) fichiers OBEX - Object Exchange protocol Exemple: photos entre téléphone cellulaire et PC Synchronisation des rubriques d’adresses et des agendas Exemple: assistant personnel (PDA), téléphone cellulaire et PC IrMC - Infra-rouge File Transfer & Synchronization Source: Riku Mettala, Nokia (Bluetooth White Paper, Aug. 1999)

  24. Trois applications du même poste téléphonique portable téléphone cellulaire à l’extérieur (GSM) téléphone sans fils à l’intérieur (DECT) walkie-talkie (Radio transceiver) Trois utilisations de l’oreillette écouteur/microphone pour le téléphone cellulaire écouteur/microphone pour le PC écouteur/microphone pour la chaîne Hi-Fi, Télé et radio Three-in-One Phone & Ultimate Headset Source: Riku Mettala, Nokia (Bluetooth White Paper, Aug. 1999)

  25. Bluetooth LAN Access Point • Interconnexion réseau Bluetooth et réseau LAN (Ethernet) Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 31)

  26. Internet Bridge • Utilisation du téléphone cellulaire comme modem radio pour la connexion à Internet via GSM/ GPRS Oreillette PDA Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 29)

  27. Bluetooth IP protocol stack • Utilisation de Bluetooth comme sous-réseau IP (à la place d’Ethernet, par exemple) • BNEP - Bluetooth Networking Encapsulation Protocol Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 33)

  28. BNEP • Pour les applications il s’agit d’un réseau IP classique • Le protocole BNEP permet d’encapsuler les datagrammes IP dans des messages Bluetooth Source: P. Johansson, Ericsson Research (IEEE Network, Sep./Oct. 2001, p. 33)

  29. Wireless Technologies Comparison Source: Steve Stroh, “Ultra-Wideband: multimedia unplugged” (IEEE Spectrum, Sep. 2003, p. 26)

  30. Références • IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers • www.ieee.org • Bluetooth Special Interest Group (SIG) • www.bluetooth.com • Mobile Ah hoc Networks (MANET) • www.ietf.org/html.charters/manet-charter.html

  31. References: Bluetooth • Ron Schneiderman, "Bluetooth's slow dawn", IEEE Spectrum, Nov. 2000, pp. 61-65 • Riku Mettala, Nokia, "Bluetooth Protocol Architecture", Aug. 1999 • Per Johansson, Ericsson Research, Manthos Kazantzidis, Rohit Kapor, Mario Gerla, UCLA, “Bluetooth: An Enabler for Personal Area Networks”, IEEE Network, September/October 2001, pp. 28-37 • Bluetooth Special Interest Group (SIG) www.bluetooth.com • Mobile Ah hoc Networks (MANET) www.ietf.org/html.charters/manet-charter.html

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