decembre 2006 – dominique skrzypezyk les technologies sans fils
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Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk
Les technologies sans filsLes technologies sans fils
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Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk
Les différents réseaux sans filLes différents réseaux sans fil
• Réseaux personnels ( WPAN)
• Réseaux locaux (WLAN)
• Réseaux métropolitains (WMAN)
• Réseaux cellulaires (WWAN)
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Wireless Personnal area network (WPAN)Wireless Personnal area network (WPAN)
• Réseau sans fil « personnel »
• Explosion du marché : PDA (Personal Digital Assistant) Téléphonie mobile ( oreillette…) Périphérique autour du PC ( Souris, clavier …)
• Liaisons point à point
• Courte portée (10m)
• Interconnections d’équipements
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Wireless Personnal area network (WPAN)Wireless Personnal area network (WPAN)
• HomeRF
• Bluetooth
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HomeRF (WPAN)HomeRF (WPAN)
• Origines : technologie de Proxim qui compte en soutient Motorola, Compaq, et Intel.
• Positionnement : le marché des particuliers
• Fréquence : 2.4 GHz
• Débit : HomeRF1 1,6 Mbit/s ou HomeRF2 10 Mbit/s
• Portée : environ 100m
• Technologie : FHSS
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Bluetooth (WPAN)Bluetooth (WPAN)
• Origine : 1994 Ericson• Le nom Bluetooth :
Un clin d’œil à l’histoire scandinave Harald Blaatand (910-986) surnommée Bluetooth ( Harald la
dent bleue) Unification du Danemark et de la Norvège
• Ericson rejoint par Nokia, IBM, Toshiba et Intel• Premier standard Bluetooth 1.0A en 1999• Aujourd’hui , plus de 2400 constructeurs ont rejoint le
groupe Bluetooth• www.bluetooth.org
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Bluetooth (WPAN)Bluetooth (WPAN)
• Positionnement : technologie sans licence de courte portée PAN
• Fréquence : 2,45 GHz
• Technologie : FHSS « Frequency Hoping »
• Petits composants utilisant une faible puissance• Connections de Périphériques, PDA, mobiles …• Une technologie déjà bien implantée• Puces bon marché
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Bluetooth (WPAN)Bluetooth (WPAN)
• Bluetooth 1.1 : 1998 Débit théorique : 1 Mbit/s Portée : 10m
• Bluetooth 2 Lancement fin 2004 Evolution de Bluetooth 1 ( plus de débit, basse consommation) Débit théorique 3 fois supérieur Réduction de 50% de la consommation Streaming Audio et video
• Certification attribuée aux constructeurs suivant les spécifications bluetooth
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802.15 … (WPAN)802.15 … (WPAN)
• www.ieee802.org/15/
• IEEE 802.15.1
• Adapté de Bluetooth 1.1
• Totalement compatible Bluetooth 1.1• 2002
• IEEE 802.15.2
• Groupe de travail sur la coexistence des réseaux 802.15 et 802.11
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802.15 … (WPAN)802.15 … (WPAN)
• IEEE 802.15.3 UWB ( Ultra Wide Band)• Technologie radio à part :
N’utilise pas de fréquence porteusePulsations électromagnétiques très courtes et de faible puissanceSimultanément sur toutes les fréquencesSur une très large bande de fréquencesTraverse mieux les obstacles que les technos à fréquence porteuse
Bande : 3 à 11 Ghz : (2002) FFC autorise les communications sur 500MHz de spectre entre 3,1 et 10,6 Ghz
Débit jusqu’à 400 Mbit/s, portée faible 10m 802.15.3a
UWB adapté au multi media Consortium Wimedia
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Wireless Personnal area network (WPAN)Wireless Personnal area network (WPAN)
• USB 2 : Monde PC, câble, 5 mètres , 480 Mb/s
• USB sans fils : WUSB : Wireless U S B …. Repose sur UWB (802.15.3a) : 3,1 à 10,6 Ghz (Europe ?) Potée maxi 10 mètres, 480 Mb/s à 3m, 110 Mb/s à 10m Imprimante, scanner, graveur, webcam,… maxi 127 équipements Contrôleur WUSB sur PC ( PCI ou USB2) Produits fin 2005 début 2006, Pb de consommation électrique Concurrence, remplacement du Bluetooth ?.... Multimedia ?
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Wireless Personnal area network (WPAN)Wireless Personnal area network (WPAN)
• Firewire Monde MAC, câble, 800 Mb/s, 4.5 mètres
• Wireless Firewire Caractéristiques idem WUSB Repose sur UWB (802.15.3a) : 3,1 à 10,6 Ghz (Europe ?) Potée maxi 10 mètres, Concurrence, remplacement du Bluetooth ?....
Multimedia ?
Communication WUSB et Wireless Firewire : Impossible
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802.15 … (WPAN)802.15 … (WPAN)
• IEEE 802.15.4 ZigBee• www.zigbee.org• Conçue pour les secteurs domotique, industrie• HAN ( Home Area Network)• Très faible consommation électrique en contrepartie à
des débits peu élévés
• débit de 20 à 250 Kbit/s, portée jusqu’à 100m
• Fonctionne à 2,4 Ghz, 16 canaux
• Cout faible des puces
• Communication de machine à machine
• Sondes , étiquettes, télécommandes, jouets …
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IrDA (WPAN)IrDA (WPAN)
• IrDA ( Infrared Data Association)
• Créée en 1993
• Standard de transmission de données par infrarouge
• Connexion point à point
• Uni-directionnelle
• Rayon d’action: 2 mètres
• Liaison visuelle obligatoire
• Échange de données avec périphérique ( Pc – PDA, PC – Caméra)
• Actuellement le plus gros concurrent de bluetooth
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DECT ( WLAN ?)DECT ( WLAN ?)
DECT•Lancement en 92 : par l’ETSI (European Telecomunication Standard Institute) Travaux commencés dans les années 80.
•But- Développer un standard de téléphonie numérique domestique
•Avantages- Gestion possible de donnée- Conçu pour une interconnexion avec d’autres types de réseaux- Coût très peu élevé (aujourd’hui Téléphones sous norme DECTà bas prix )
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DECT ( WLAN ?)DECT ( WLAN ?)
DECT•Technologie
- Bande de fréquence 1,8 Ghz - Utilisation de slots de type TDMA- Débit : 552Kbit/s - Distance 300m pour 100 mW
•Bilan et avenir- A fait ces preuves, technologie utilisé dans HomeRF…- Grand succès en Allemagne - Futur passerelle entre GSM & UMTS- Gestion des PABX en WPABX
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Les différents réseaux sans filLes différents réseaux sans fil
• Réseaux personnels ( WPAN)
• Réseaux locaux (WLAN)
• Réseaux métropolitains (WMAN)
• Réseaux cellulaires (WWAN)
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• Réseau local sans fils• Remplacement ou complément d’Ethernet filaire
• Portée : de 10 à 100 mètres
• Sur le marché domestique, très populaire pour diffuser un accès Internet (DSL, Câble) dans la maison
• Le terme WiFi c’est banalisé
Wireless Local Area Network (WLAN)Wireless Local Area Network (WLAN)
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Wireless Local Area Network (WLAN)Wireless Local Area Network (WLAN)
• Famille des standards IEEE 802.11 802.11 b 802.11 g 802.11 a …
• ETSI Hiperlan 1 et 2
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Wireless Local Area Network (WLAN)
• La norme d’interopérabilité Wifi :• Wifi : Wireless Fidelity• Norme d’interopérabilité• Attribué par la WECA ( Wireless Ethernet
Compatibility Alliance)• Garantie la compatibilité entre produits de différents
constructeurs• À l’origine tampon d’interopérabilité WiFi pour
802.11b, WiFi5 pour 802.11a• WiFi plus élégant commercialement que WiF5 …
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802.11 b (WLAN)802.11 b (WLAN)
• Standard publié en septembre 1999 par IEEE• France, produits sur le marché fin 1999• Grand succès commercial• Fréquence : 2450 MHz• Débit théorique : 11 Mbit/s• Portée : 100m outdoor et 30m indoor• Modulation
BPSK à 1 Mbit/s QPSK à 2 Mbit/s CCK à 5,5 et 11 Mbit/s
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802.11 a (WLAN)802.11 a (WLAN)
• Standard publié en septembre 1999 par IEEE
• France, produits sur le marché mi 2002• Fréquence : 5 GHz• Débit théorique : 54 Mbit/s• Portée : 100m outdoor• Modulation OFDM• Marque commerciale Wifi5 devenue Wifi
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802.11 g (WLAN)802.11 g (WLAN)
• Fréquence : 2450 MHz
• Débit théorique : 54 Mbit/s
• Portée : 100m outdoor
• Compatiblité avec les produits 802.11 b
• Modulation : 1-2-5,5 et 11 Mbit/s identique à 802.11b De 12 à 54 Mbit/s OFDM
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Hiperlan 1 et 2 (WLAN)Hiperlan 1 et 2 (WLAN)
• Norme Européenne ETSI• Réponse européenne aux standards US
802.11• Fréquence : 5 GHz• Hiperlan 1
Standard publié en juillet 1998 Débits théoriques 23,5 Mbit/s Portée 50m
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Hiperlan 1 et 2 (WLAN)Hiperlan 1 et 2 (WLAN)
• Hiperlan 2 Standard publié en 2000 Débits théoriques 54 Mbit/s Portée 50m
• Peu de produits commerciaux
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Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk
Les différents réseaux sans filLes différents réseaux sans fil
• Réseaux personnels ( WPAN)
• Réseaux locaux (WLAN)
• Réseaux métropolitains (WMAN)
• Réseaux cellulaires (WWAN)
![Page 27: Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk Les technologies sans fils](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051614/551d9d92497959293b8c81e6/html5/thumbnails/27.jpg)
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• Les derniers kilomètres
• Directement en concurrence avec les technologies DSL
• De nombreuses technologies propriétaires
• Le WiMax
Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
• De nombreuses technologie propriétaire pour la BLR PMP (point to multipoint),MMDS (Multi
Channel Distribution System) : 1,9 Ghz, 3,5 Ghz, 10,5 Ghz, 26 Ghz
LMDS (Local Multipoint Distribution service) 26 Ghz, 28 Ghz, 31 Ghz, 40 Ghz Projet Erasme sur Limoges (40 Ghz 34 Mbit/s descendant, 2 Mbit/s remontant, portée 3 Km)
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
• WiMAX :
• World Interoperability for Microwave Access
• Développé par le WiMAX Forum www.wimaxforum.org
• Internet haut débit, réponse à la fracture numérique, complément du DSL
• Technologie point – multi points
• Soumise à licence, Fréquences de 2 à 11 Ghz
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
• Standardisation
• WiMax Forum / Wifi Alliance
• Standard IEEE 802.16 / 802.11
• Interopérabilité entre les constructeurs
• Performance globales
• Théorie : 50 Km et 70 Mbit/s
• Pratique : 20 Km et 10 Mbit/s
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
• 802.16d
• Actualisation des STD de base 802.16, 802.16a, 802.16c
• Point vers multipoints « fixes » ( même cellule)
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
• 802.16e:
• Accepte la mobilité à 120 km/h
• Mobilité « transfert inter cellulaire »
• Sur poste de travail directement :• Intel : Intégration de Wimax dans une puce comme Wifi
est intégré dans Centrino (Juillet 2007)
• Débit comparable au DSL avec la mobilité en plus ( décollage ???)
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Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
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Les différents réseaux sans filLes différents réseaux sans fil
• Réseaux personnels ( WPAN)
• Réseaux locaux (WLAN)
• Réseaux métropolitains (WMAN)
• Réseaux cellulaires (WWAN)
![Page 35: Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk Les technologies sans fils](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051614/551d9d92497959293b8c81e6/html5/thumbnails/35.jpg)
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Wireless Wide Area Network (WWAN)Wireless Wide Area Network (WWAN)
• GSM (Global System for Mobile communication)
• GPRS (General Packet Radio Service)
• EDGE (European Differential Geometry Endeavour)
• UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)
• IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access
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GSMGSM
• GSM : Europe, IS-95 (Interim Standard) : US, PDC (Personal Digital Cellular) : Japon
• 2004 : 1 milliard abonnés en Europe• Communications vocales, messages courts
(SMS) • Fréquence :900 MHz,1800 Mhz,1900 Mhz• Débit théorique : 9,6 Kbit/s ( 14,4 Kbit/s)• Portée : 1 - 2 Km• Deuxième génération
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GSMGSM
• Accès TDMA (time Domain Multiplex Access) Notion de Timeslot ( 1 timeslot : 9,6 Kbit/s)
• Modulation 2 états
• Mode circuit : Réservation de ressources sur le circuit Facturation au temps de réservation de la ressource,
pas au volume
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GRPSGRPS
• Adaptation du GSM pour le transfert des données
• Utilise l’infrastructure GSM existant
• 2,5 Génération
• Fréquence et Modulation idem GSM
• Débit théorique : 144 Kbit/s, réel : 35 Kbit/s
• Portée : 1 - 2 km
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GRPSGRPS
• Accès en mode paquets (circuit) Facturation au volume échangé Utilisation des ressources au volume
• Accès TDMA (time Domain Multiplex Access)
Utilisation de 4 timeslots
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EDGEEDGE
• Adaptation du GSM pour le transfert des données, multi media ( attente 3G + amortissement infrastructure)
• Utilise l’infrastructure GSM existant
• 2,75 Génération
• Fréquence :Idem GSM
• Débit théorique:384 Kbit/s, Réel : 240 Kbit/s
• Portée : 1 - 2 Km
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EDGEEDGE
• Nouvelle Modulation : phase 8 états Appliquée à GSM : 1 timeslot Appliquée à GRPS : 4 timeslot
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Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk
UMTS (WWAN)UMTS (WWAN)
• Norme Européenne• Transmission images et vidéo• Fréquence : 1 900 - 2 000 MHz• 3 génération• Débit descendant théorique : 2 Mbit/s, réel : 384
Kbit/s• Débit Montant : maxi 64 Kbit/s• Multiplexage fréquentiel ( 1 fréquence par user)• Ne peut pas utiliser l’infrastructure GSM• Particularité : réseau IP
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Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk
UMTS (WWAN)UMTS (WWAN)
• UMTS (version5) : HSDPA ( High speed download Package Access)
3,5 génération Débit descendant théorique : 14 Mbit/s, réel 2 Mbit/s Principe améliorer l’efficacité d’utilisation du spectre radio Allouer le canal radio de débit le plus élévé aux terminaux situés
dans la zone de couverture la plus favorable
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IEEE 802.20IEEE 802.20
• Groupe de travail IEEE 802.20 créé 12/2002• MBWA : Mobile Broadband Wireless Access • Fréquences au dessus de 3,5 Ghz• Transport données Ip• Débit par utilisateur Dowload 1 Mbit/s, Upload
256 Kbit/s• Mobilité jusqu’à 250 Km/h (train)• Cellule 15 Km• Objectif d’approbation du Standard fin 2006
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SynthéseSynthése
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SynthèseSynthèse
Tv : ~ 100 MHz à ~ 1 GHzRadio FM : ~ 80Mhz- ~100 Mhz
900MHz 1900MHz 2400 MHz 5 GHz 10 GHz
DECTUMTS
802.11bBluetoothHomeRFTechnologies privés
802.11aHiperlan 1 Hiperlan 2
GSM
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Decembre 2006 –Dominique Skrzypezyk
SynthèseSynthèse
Norme Bande(GHz) Débit Théo Débit Réel Portée Marché
Bluetoooth 2.4 1 Mbit/s 10m WPAN
802.11 b 2.4 11 Mbit/s 4 Mbit/s + 100m WLAN
802.11 a 5 54 Mbit/s 22 Mbit/s 100m WLAN
802.11 g 2.4 54 Mbit/s 22 Mbit/s 100m WLAN
802.11 n 2.4 200 Mbit/s ?? 50 Mbit/s ?? ? WLAN
GSM 0.9-1.8-1.9 9,6 Kbit/s 9,6 Kbit/s 2 Km WWAN
GRPS 0.9-1.8-1.9 171 Kbit/s 171 Kbit/s 2 Km WWAN
Edge 0.9-1.8-1.9 384 Kbit/s 240 Kbit/s 2 km WWAN
UMTS 2 2 Mbit/s 384 Kbit/s 300m WWAN
HSPDA 2 14 Mbit/s 1,6 à 3,6 Mbit/s
WiMax 2 à 11 70 Mbit/s 20 Mbit/s
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Phones Connected to WLAN-equipped PC Cardsin Laptops and CE Devices
Notebooks & Laptops
with WLAN PC
Cards
Desktops withWLAN PCI Cards
Web Accessvia Kiosks with WLAN
Infrastructure
Components
Voice-over-IP Devices
WirelessPDAs
Serial Client Bridge with Printer
Total Connectivity
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Decembre 2006 – Dominique Skrzypezyk
Les technologies sans filsLes technologies sans fils
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