R

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 dopérateurs
• Explosion de la téléphonie mobile
• Croissance très soutenue de lInternet

Source The Yankee Group, Nokia (IEEE Computer,
Dec. 2000, p. 149)
4
Accès sans fil

• Ericsson prévoyait en 2000 que laccès sans fil
  à lInternet commencerait à croître de manière
  significative à partir de 2001 pour devenir plus
  important que laccès fixe en 2003 ...
• not really !
• Instabilité politique
• Ralentissement économique

Source Ericsson (IEEE Computer, Dec. 2000, p. 17)
5
Technology push

• Malgré linstabilité 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 lan 2000
• La voix commence aussi à utiliser le protocole IP
  (Voice over IP, VoIP)
• Cest 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
  daccès 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 SOHO Networks

• 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
• 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

La concurrence entre réseaux avec ou sans fil
reste forte Le choix nest 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
  quun 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
• Jusquà 100 m avec la classe de puissance 1
• Débit
• Asymétrique 721 kb/s dans un sens et 57,6 kb/s
  dans lautre
• 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
Profils
Par profil on entend les applications possibles,
les sous-ensembles de protocoles nécessaires et
les spécifications complémentaires, y compris de
test, pour garantir linteropérabilité des
produits de constructeurs différents

• 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

23
File Transfer Synchronization

• Transfert de (petits) fichiers
• OBEX - Object Exchange protocol
• Exemple photos entre téléphone cellulaire et PC

• Synchronisation des rubriques dadresses et des
  agendas
• Exemple assistant personnel (PDA), téléphone
  cellulaire et PC
• IrMC - Infra-rouge

Source Riku Mettala, Nokia (Bluetooth White
Paper, Aug. 1999)
24
Three-in-One Phone Ultimate Headset

• Trois applications du même poste téléphonique
  portable
• téléphone cellulaire à lextérieur (GSM)
• téléphone sans fils à lintérieur (DECT)
• walkie-talkie (Radio transceiver)

• Trois utilisations de loreillette
• écouteur/microphone pour le téléphone cellulaire
• écouteur/microphone pour le PC
• écouteur/microphone pour la chaîne Hi-Fi, Télé et
  radio

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
Oreillette
PDA

• Utilisation du téléphone cellulaire comme modem
  radio pour la connexion à Internet via GSM/ GPRS

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 dEthernet, 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 sagit dun réseau IP
  classique
• Le protocole BNEP permet dencapsuler 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.c
  harters/manet-charter.html