Rseaux Locaux Sans Fil WLAN

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Réseaux Locaux Sans Fil (WLAN)

• Djafer Baddou

2
Architecture IEEE 802.11

• Les réseaux locaux sans fil, WLAN, sont basés sur
  larchitecture de la norme IEEE 802.11.
• Un WLAN 802.11 est basé sur une architecture
  cellulaire.
• Le système WLAN est subdivisé en cellules.
• Une cellule consiste en un nombre de stations.
• Une cellule est appelée Basic Service Set ou BSS
• Chaque cellule est contrôlée par une station de
  base appelée Point dAccès, AP.
• AP a la fonctionnalité dun bridge.
• La figure 1 montre un WLAN Typique de la norme
  IEEE 802.11.

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Figure 1 Architecture IEEE 802.11

4
Composantes Architecture IEEE 802.11

• En général les installations WLAN sont formées de
  plusieurs cellules.
• Les Points dAccès des cellules sont
  interconnectés par une sorte de backbone.
• Le backbone appelé Système de Distribution, DS,
  est typiquement un LAN, et dans certains cas,
  lui-même sans fil.
• Un ensemble des cellules BSS interconnectés par
  un Système de Distribution DS est appelé Ensemble
  du Service Étendu, ESS (Extented Service Set ).

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Composantes Architecture IEEE 802.11

• Lintégration dun réseau local de norme 802.11 à
  un réseau local différent de norme 802.x est
  faite à travers un portail logique.
• un Portail logique est implémenté dans un
  dispositif tel quun pont ou routeur.

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Description des Couches IEEE 802.11

• Comme tout IEEE 802.x, le protocole IEEE 802.11
  couvre les couches LLC, MAC et physique.
• LLC est similaire pour toutes le norme IEEE 802.x
• Le standard définit actuellement une seule couche
  MAC qui interagit avec trois différentes couches
  physiques à base de
• Étalement de spectre à séquence directe DSSS
  (Direct Sequence Spread Spectrum)
• Étalement de spectre à saut de fréquence, FHSP (
  Frequency Hopping Spread Spectrum)
• Infrarouge, IR

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Figure 2 Composantes Architecture IEEE 802.11
LLC-802..x
Couche de Liaison
MAC 802.11
Couche Physique
DS
FH
IR
8
Couches IEEE 802.11 Couche Physique

• La couche physique a été développée en quatre
  stages
• 1997 vient avec la version IEEE 802.11 qui opère
  à 1 et 2 Mbps.
• 1999 vient avec la version IEEE 802.11a qui opère
  jusqua 54 Mbps. Celle-ci nutilise pas spread
  spectrum scheme mais OFDM (orthogonal frequency
  division multiplexing)
• 1999 vient avec la version IEEE 802.11b qui opère
  de 5.5 à 11 Mbps.
• 2000 vient avec la version IEEE 802.11g qui étend
  le transfert de données de IEEE 802.11b a un taux
  supérieur à 11 Mbps.

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Couches IEEE 802.11 Couche Physique

• La norme IEEE 802.11 définit trois techniques de
  transmission des données
• technologie infrarouge.
• Les deux autres techniques sont basées sur la
  modulation de fréquence.
• Elles sont appelées étalement de spectre ( spread
  spectrum) consistent à utiliser une bande de
  fréquence large pour transmettre des données à
  faible puissance.
• Ces techniques de transmission permet de limiter
  les problèmes dus aux interférences.
• La couche physique de la norme 802.11 définit
  ainsi trois média physique
• l'étalement de spectre à séquence directe DSSS
  (Direct Sequence Spread Spectrum) dans la bande
  2.400-2.4835 GHz
• l'étalement de spectre à saut de fréquence, FHSP
  ( Frequency Hopping Spread Spectrum ) dans la
  bande 2.4 - 2.4835 GHz
• Infrarouge, IR avec longueur donde entre 850 et
  950 nm.

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Couches IEEE 802.11 Couche Physique IR

• La transmission de données par la technique
  infrarouge à pour caractéristiques principales
• d'utiliser une onde lumineuse de longueur donde
  entre 850 et 950 nm.
• les transmissions se font de façon
  uni-directionnelle, c - à - d dans toutes les
  directions.
• Une portée possible de 20 m.
• La technologie infrarouge permet d'obtenir des
  débits allant de 1 à 2 Mbps en utilisant une
  technique de modulation appelé PPM (Pulse
  Position Modulation).
• La modulation PPM consiste à transmettre des
  impulsions à amplitude constante, et à coder
  l'information suivant la position de l'impulsion.

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Couches IEEE 802.11 Couche Physique FHSS

• La technique étalement de spectre par saut de
  fréquence FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum
  ) consiste à
• découper une la large bande de fréquence en un
  minimum de 75 canaux
• Avec des sauts (hops ) d'une largeur de 1 MHz,
• La transmission se fait en utilisant une
  combinaison de canaux connue de toutes les
  stations de la cellule.
• Dans la norme 802.11,
• la bande de fréquence utilisée est de 2.4 -
  2.4835 GHz
• La bande permet de créer 79 canaux de 1 MHz.
• La transmission se fait ainsi en émettant
  successivement sur un canal puis sur un autre.
• La durée de transmission sur chaque canal est
  courte d'environ 400 ms
• de manière à réduire les interférences entre les
  transmissions des diverses stations d'une
  cellule.

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Couches IEEE 802.11 Couche Physique DSSS

• La technique étalement de spectre à séquence
  directe DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
  consiste à
• découper une bande de fréquence en canaux
• transmettre pour chaque bit une séquence de bits.
  
• Ainsi chaque bit valant 1 est remplacé par une
  séquence de bits et chaque bit valant 0 par le
  complément de la séquence.
• Dans le standard 802.11b, la bande de fréquence
  2.400-2.4835 GHz (d'une largeur de 83.5 MHz) a
  été découpée en 14 canaux séparés de 5MHz, chacun
  avec un débit de 1 Mbps ou 2 Mbps,
• La couche physique de la norme 802.11 définit une
  séquence de 11 bits
• la séquence 10110111000 pour représenter un 1
• son complément 01001000111 pour coder un 0.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11

• La couche MAC 802.11 offre trois fonctions
• Transmission fiable des données
• Contrôle daccès
• Sécurité

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Transmission
fiable des données

• Les étapes suivantes sont utilisées pour une
  transmission fiable des données
• Une station voulant émettre transmet dabord un
  petit paquet de contrôle appelé Demande dEnvoie
  RTS (Request To Send), qui contient les adresses
  source, destination, et la durée de la
  transaction.
• La station destination répond en utilisant un
  paquet de contrôle de réponse appelé CTS (Clear
  To Send), qui inclura les mêmes informations sur
  la durée.
• Après lobtention du CTS, la source transmit les
  données et la destination répond avec un accuse
  de réception.
• RTS alerte toutes les stations couvert par la
  portée de réception de la source quun échange
  est en cours.
• CTS de sa part alerte toutes les stations couvert
  par la portée de réception de la destination
  quun échange est en cours.
• Ainsi les stations arrêtent toute transmission
  pour éviter la collision

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Contrôle daccès

• La norme IEEE 802.11 présente un algorithme de
  MAC appelé DWFMAC ( Distributed Wireless
  Foundation MAC ) qui fournit un mécanisme de
  contrôle d'accès distribué.
• La figure 3 montre larchitecture du protocole
  donnée par la norme IEEE 802.11.
• Nous somme concerné dans cette architecture par
  la couche MAC.
• La couche MAC définit deux méthodes daccès
  différentes
• Fonction de Coordination Distribuée DCF
  (Distributed Coordination Function)
• Fonction de Coordination par Point PCF (Point
  Coordination Function)
• Mais avant dexaminer ces méthodes daccès on va
  faire quelques rappels.

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Figure 3 Architecture du Protocole IEEE 802.11
17
Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Rappel du
Protocole CSMA

• Un protocole CSMA fonctionne comme suit
• une station voulant émettre doit écouter le
  support de transmission,
• si le support est occupé, la station remet sa
  transmission à plus tard.
• Si le support est libre, la station est autorisée
  à transmettre.
• Ces types de protocoles sont très efficaces quand
  le support nest pas surchargé, Sinon il y aura
  un retard quand à la transmission.
• Aussi il y a toujours une chance que des stations
  émettent en même temps ce qui provoque des
  collisions.
• Ceci est dû au fait que les stations écoutent le
  support, le repèrent libre, et finalement
  décident de transmettre, parfois en même temps.
• Ces collisions doivent être détectées, pour que
  la couche MAC puisse retransmettre le paquet.
• Dans le cas dEthernet, cette collision est
  repérée par les stations qui transmettent.
  Puisquil obtient une trame déformée.
• Ces stations passent donc à la phase de
  retransmission basée sur un algorithme de retour
  aléatoire exponentiel (exponential random
  backoff).

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Rappel du
Protocole CSMA

• Ce mécanisme de détection de collision peut
  être bon sur un réseau local câblé.
• Mais il ne peut pas être utilisé dans un
  environnement sans fil, pour deux raisons
  principales
• Implémenter un mécanisme de détection de
  collision demanderait limplémentation dune
  liaison radio full duplex, capable de transmettre
  et de recevoir immédiatement, une approche
  presque impossible.
• Dans un environnement sans fil, on ne peut être
  sûr que toutes les stations sentendent entre
  elles (ce qui est lhypothèse de base du principe
  de détection de collision), et le fait que la
  station voulant transmettre teste si le support
  est libre, ne veut pas forcement dire que le
  support est libre autour du récepteur.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode dAccès
DCF

• Le mécanisme daccès de base,appelé Distributed
  Coordination Function est typiquement le
  mécanisme CSMA/CA.
• Pour combler ces problèmes, 802.11 utilise le
  mécanisme de collision a éviter, CA, ainsi que le
  principe daccusé de réception (Positif
  Acknowledge), comme suit
• Une station voulant transmettre écoute le médium,
  et sil est occupé, la transmission est différée
  et continue de surveiller. Si le médium est libre
  pour un espace de temps spécifique entre deux
  trames appelé IFS (Inter Frame Space), alors la
  station est autorisée à transmettre.
• La station réceptrice va vérifier le CRC du
  paquet reçu et renvoie un accusé de réception
  (ACK).
• La réception de lACK indiquera à lémetteur
  quaucune collision na eu lieu.
• Si lémetteur ne reçoit pas laccusé de
  réception, alors il retransmet le fragment
  jusqu'à ce qu'il lobtient ou abandonne au bout
  dun certain nombre de retransmissions.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode dAccès
DCF

• la figure 4 montre comment utilise un IFS
• Une station voulant transmettre écoute le médium
• Si le médium est libre, attend un IFS pour voir
  sil reste encore libre. Si cest le cas la
  station est autorisée à transmettre.
• Si le médium est occupe (initialement ou
  devient occupé pendant le ISF) la station reporte
  la transmission.
• Continuez à surveiller jusqu'à ce que la
  transmission courante termine.
• Une fois la transmission courent est terminée,
  attend un autre IFS
• Si le médium est libre, attend un temps de retour
  aléatoire  backoff  et continuez à surveiller
• Si le médium est encore libre, la station est
  autorisée à transmettre
• Si le médium devient occuper pendant le temps de
   backoff ,, le temporisateur  backoff 
  sarrête et reprend quand le milieu devient
  libre.
• Pour assure la stabilité du système un algorithme
  de backoff exponentiel binaire est utilisé.

21
Figure 4 Contrôle daccès logique au médium
802.11
22
Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode dAccès
DCF

• Le backoff est une méthode qui consiste a
  résoudre les conflits entre plusieurs stations
  voulant avoir accès au médium.
• Cette méthode demande que chaque station choisit
  une durée aléatoire n, appelé slot, entre 0 et
  un certain nombre aléatoire.
• La station alors attend lécoulement du slot
  avant daccéder au médium, pendant quelle
  vérifie quaucune autre station na accédé au
  médium avant elle.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode dAccès
DCF

• Algorithme de backoff exponentiel
• Le backoff exponentiel signifie quà chaque fois
  quune station choisit un slot et provoque une
  collision, le nombre maximum pour la sélection
  aléatoire est augmenté exponentiellement.
• Le standard 802.11 définit que lalgorithme de
  backoff exponentiel doit être exécuté dans les
  cas suivants
• Quand la station écoute le support avant la
  première transmission dun paquet et que le
  support est occupé.
• Après chaque retransmission
• Après une transmission réussie
• Le seul cas où ce mécanisme nest pas utilisé est
  quand la station décide de transmettre un nouveau
  paquet et que le médium a été libre pour un temps
  supérieur au IFS.
• La figure 5 montre le principe du mécanisme
  daccès

24
La figure 5 le principe du mécanisme daccès de
base
25
Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode
dAccès DCF

• Le standard définit 4 types despace en entre
  deux trames IFS (Inter Frame Space )
• SIFS (Short Inter Frame Space) est
• le plus petit écart entre deux trames.
• Utilisé pour toute immédiate réponse ex RTS,
  CTS.
• utilisé pour séparer les transmissions
  appartenant à un même dialogue (eg. Trame
  Accusé de réception ).
• Une station ayant la priorité de transmission
  sur toutes les autres stations.
• La valeur de SIFS est fixée par la couche
  physique.
• Pour la couche physique de mode FHSS de 802.11,
  cette valeur est de 28 microsecondes.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode
dAccès DCF

• PIFS (Point Coordination IFS) est
• utilisé par le Point dAccès appelé point
  coordinateur pour gagner laccès au médium avant
  nimporte quelle autre station.
• une valeur égale au SIFS plus un  Slot Time  de
  78 microsecondes.
• DIFS (Distributed IFS) est
• IFS utilisé par une station voulant commencer
  une nouvelle transmission,
• égal a PIFS plus un  Slot Time  de128
  microsecondes.
• EIFS (Extended IFS) est
• lIFS le plus long
• utilisé par une station recevant un paquet
  inconnu
• nécessaire pour éviter que la station ne provoque
  pas de collision avec un futur paquet du dialogue
  en cours.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Méthode dAccès
PCF

• En plus de la fonction de base DCF, on a la
  fonction optimal de coordination par point, PCF.
• PCF peut être utilisée pour implémenter des
  services temps réel, comme la transmission de
  voix ou de vidéo.
• PCF donc utilise des priorités supérieures pour
  le Point dAccès en utilisant des temps
  inter-trames plus petit PIFS.
• Note SIFS est le plus petit écart mais utilisé
  pour séparer les transmissions appartenant à un
  même dialogue.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Fragmentation
et ré-assemblage

• Les protocoles de réseaux locaux classiques
  utilisent des trames de plusieurs centaines
  doctets, trames Ethernet a lordre 1518 octets.
• Dans WLAN on utilise des trames de combien? plus
  petits parce que
• La probabilité dune trame dêtre corrompue
  augmente avec sa taille.
• Taux derreur par bit est plus important sur une
  liaison radio.
• Dun autre côté, il nest pas utile de créer un
  nouveau protocole LAN incapable de traiter les
  paquets de 1518 octets utilisés sur Ethernet.
• Le comité a donc décidé de résoudre ce problème
  en ajoutant un simple mécanisme de fragmentation
  et ré-assemblage au niveau de la couche MAC.

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Contrôle de
flux

• Le mécanisme de contrôle de flux se résume à un
  algorithme simple denvoi et dattente de
  résultat.
• la station émettrice nest pas autorisée à
  transmettre un nouveau fragment tant quun des
  deux évènements suivants nest pas survenu
• Réception dun ACK pour fragment envoyé.
• Abandon de la retransmission après que le
  fragment a été retransmis plusieurs fois mais pas
  de réception dACK

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Couche MAC du WLAN IEEE 802.11 Contrôle de
flux

• Il est à noter que le standard autorise la
  station à transmettre à une adresse différente
  entre les retransmissions dun certain fragment.
  Ceci est particulièrement utile quand un Point
  dAccès a plusieurs paquets en suspens pour
  plusieurs destinations différentes et quune
  dentre elles ne répond pas.
• Le diagramme suivant montre une trame qui a été
  divisée en plusieurs fragments

31
Figure 6 une trame qui a été divisée en plusieurs
fragments )
Fragment 0
Fragment 1
Fragment 2
En tete MAC
CRC
CRC
CRC
En tete MAC
En tete MAC
32
Les Services de IEEE 802.11 Rejoindre BSS

• Comment une station rejoint-elle une cellule
  existante ?
• Quand une station veut accéder à un BSS existant,
  exemple après un allumage, ou simplement en
  entrant géographiquement dans la cellule, la
  station a besoin de suivre les étapes suivantes
• Synchronisation
• Authentification
• Association

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Les Services de IEEE 802.11 Rejoindre BSS
Synchronisation

• Létape de synchronisation se fait par un des
  deux moyens suivants
• Écoute passive dans ce cas, la station attend
  simplement de recevoir une trame balise (Beacon
  Frame). La trame balise est une trame envoyé
  périodiquement par le Point dAccès contenant les
  informations de synchronisation.
• Écoute active dans ce cas, la station essaie de
  trouver un Point dAccès en transmettant une
  trame de demande denquête (Probe Request Frame)
  et attend la réponse denquête du Point dAccès.
• Le choix entre les deux méthodes est fonction
  de la consommation dénergie pendant léchange
  dinformation.

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Les Services de IEEE 802.11 Rejoindre BSS
Authentification

• Une fois quune station a trouvé un Point dAccès
  et a décidé de rejoindre une cellule (BSS), le
  processus dauthentification commence.
• lauthentification consiste en léchange
  dinformations entre le Point dAccès et la
  station, où chacun des deux partis prouve son
  identité par la connaissance dun certain mot de
  passe.

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Les Services de IEEE 802.11 Rejoindre BSS
Association

• Une fois la station authentifiée, le processus
  dassociation commence.
• La station établie une association avec an AP du
  BSS.
• LAP communique tout information concernant la
  station à dautres APs du ESS pour faciliter le
  routage et la livraison du message.
• Seulement après le processus dassociation, la
  station peut transmettre et recevoir des trames
  de données.

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Les Services de IEEE 802.11 Roaming

• Le roaming est le processus de mouvement de la
  station dune cellule vers une autre sans fermer
  la connexion.
• Il est similaire au handover des téléphones
  portables, avec deux différences majeures
• Sur un LAN, basé sur des paquets, la transition
  dune cellule à une autre doit être faite entre
  deux transmissions de paquets, contrairement à la
  téléphonie où la transition peut subvenir au
  cours dune conversation. Ceci rend le roaming
  plus facile dans les LAN.
• Dans un système vocal, une déconnexion temporaire
  peut ne pas affecter la conversation, alors que
  dans un environnement de paquets, les
  performances seront considérablement réduites à
  cause de la retransmission qui sera exécutée par
  les protocoles des couches supérieures.

37
Les Services de IEEE 802.11Roaming

• Comment faire le roaming?
• Le standard 802.11 ne définit pas comment le
  roaming est fait.
• Mais il définit cependant les règles de base qui
  sont
• lécoute active ou passive,
• le processus de ré-association, où une station
  qui passe dun Point dAccès à un autre sera
  associée au nouveau Point dAccès.
• Note Au roaming peut être quon a pas besoin du
  processus dauthentification car dès la première
  association LAP a déjà communiqué tout
  information concernant la station à dautres APs
  du ESS pour faciliter le routage et le livraison
  du message.

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Les Services de IEEE 802.11 Rester synchronisé

• Les stations doivent rester synchronisées sans
  perdre de lénergie.
• Toutes les stations synchronisent leur horloge
  avec lhorloge du Point dAccès en utilisant le
  mécanisme suivant
• Le Point dAccès transmet périodiquement des
  trames appelées trames balise .
• Ces trames contiennent la valeur de lhorloge du
  Point daccès au moment de la transmission
• La trame balise est transmise selon les règles du
  CSMA.
• Les stations réceptrices vérifient la valeur de
  leur horloge au moment de la réception.
• Les stations, sil le faut, corrige leur horloge
  pour rester synchroniser avec lhorloge du Point
  dAccès.

39
Les Services de IEEE 802.11Sécurité

• La sécurité est le premier soucis de ceux qui
  déploient WLAN.
• Le comité de 802.11 a apporté une solution en
  élaborant un processus appelé WEP (Wired
  Equivalent Privacy).
• Le principe de sécurité se résume en deux points
  
• Ne pas accéder aux ressources du réseau en
  utilisant le même équipement sans fil.
• Ne pas capturer le trafic ( paquets ) du réseau
  sans fil (écoute clandestine).

40
Les Services de IEEE 802.11 Sécurité

• Comment?
• lalgorithme WEP est un générateur de nombres
  pseudo aléatoires permettant dobtenir une clef
  secrète partagée.
• Laccès à des ressources demande la connaissance
  de cette clef.
• Le générateur de nombres pseudo aléatoires
  ressort une séquence de clefs de bits pseudo
  aléatoires, égales en longueur au paquet le plus
  large possible, qui, combiné avec des paquets de
  données produisant ainsi le paquet transmis par
  la voie des airs.
• louverture des paquets demande la connaissance
  de ces clefs.

41
Les Services de IEEE 802.11 économie dénergie

• Les réseaux sans fil sont généralement en
  relation avec des applications mobiles.
• Dans ce genre dapplication, lénergie de la
  batterie est une ressource importante.
• Le standard 802.11 donne
• des directives pour léconomie dénergie et
• définit tout un mécanisme pour permettre aux
  stations de se mettre en veille pendant de
  longues périodes sans perdre dinformation.

42
Les Services de IEEE 802.11 économie dénergie

• Lidée générale, derrière le mécanisme déconomie
  dénergie, est que
• le Point dAccès maintient un enregistrement à
  jour des stations travaillant en mode déconomie
  dénergie, et
• garde les paquets adressés à ces stations jusquà
  ce que
• les stations les demandent, ou
• Les stations changent de mode de fonctionnement.
• Les Points dAccès transmettent aussi
  périodiquement, dans les trames balises, des
  informations spécifiant quelles stations ont des
  trames stockés par le Point dAccès.
• Ces stations peuvent ainsi se réveiller pour
  récupérer ces trames balise.
• Si les trames balises contiennent une indication
  sur une trame stocké en attente, la station peut
  rester éveillé pour demander à récupérer ces
  trames.

43
Trame du MAC du IEEE 802.11 Format des trames

• Toutes les trames 802.11 sont composées de la
  façon suivantes, figure 7
• Préambule Il est dépendant de la couche physique
  et comprend
• Champ Synchronisation cest une séquence de 80
  bits alternant 0 et 1, pour corriger loffset de
  fréquence et de synchronisation.
• SFD Le Start Frame Delimiter consiste en la
  suite de 16 bits 0000 1100 1011 1101, utilisée
  pour définir le début de la trame.
• En-tête PCLP est toujours transmis à 1 Mbps et
  contient des informations logiques utilisées par
  la couche physique pour décoder lE trame
• Longueur de mot du PLCP_PDU il représente le
  nombre doctets que contient le paquet, ce qui
  est utile à la couche physique pour détecter
  correctement la fin du paquet.
• Fanion de signalisation PLCP il contient
  seulement linformation de taux, encodé à 0.5
  Mbps, incrémenté de 1 Mbps à 4.5 Mbps
• Champ den-tête du contrôle derreur champ de
  détection derreur CRC 16 bits.

44
Figure 7 Format du Trame du MAC du IEEE 802.11

45
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Il y a trois principaux types de trames
• Les trames de données utilisées pour la
  transmission des données
• Les trames de contrôle utilisés pour contrôler
  laccès au médium (eg. RTS, CTS, ACK)
• Les trames de gestion transmis de la même façon
  que les trames de données pour léchange
  dinformations de gestion, mais qui ne sont pas
  transmis aux couches supérieures.
• Chacun de ces trois types est subdivisé en
  différents sous-types, selon leurs fonctions
  spécifiques.

46
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Données MAC
• La figure 13 montre le format général du trame
  MAC.

47
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Contrôle de trame
• le champ de contrôle de trame contient les
  informations suivantes

Version du Protocole
More Data
To DS
From DS
More Frag
Retry
Pwr Mgt
More Data
Sous Type
Type
Order
Octet 1 ( 2, 2 et 4 bits
Octet 2 ( 8 fois 1 bit )
48
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Version de protocole ce champ contient 2 bits
  qui pourront être utilisés pour reconnaître des
  versions futures possibles du standard 802.11.
  Dans la version courante, la valeur est fixée à
  0.
• Type et sous-type les 6 bits définissent le
  type et le sous-type des trames sont
• ToDS (pour le système de distribution) ce bit
  est mis à 1 lorsque la trame est adressée au
  Point dAccès pour quil la fasse suivre au DS
  (Distribution System). Ceci inclut le cas où le
  destinataire est dans la même cellule et que le
  Point dAccès doit relayer la trame. Le bit est à
  0 dans toutes les autres trames.
• FromDS (venant du système de distribution) ce
  bit est mis à 1 quand la trame vient du DS.
• More Fragments (dautres fragments) ce bit est
  mis à 1 quand il y a dautres fragments qui
  suivent le fragment en cours.

49
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Retry (retransmission) ce bit indique que le
  fragment est une retransmission dun fragment
  précédemment transmis. Ceci sera utilisé par la
  station réceptrice pour reconnaître des
  transmissions doublées de trames, ce qui peut
  arriver si un paquet daccusé de réception se
  perd.
• Power Management (gestion dénergie) ce bit
  indique que la station sera en mode de gestion
  dénergie après la transmission de cette trame.
  Ceci est utilisé par les stations changeant
  détat, passant du mode déconomie dénergie au
  mode active ou le contraire.

50
Trame du MAC du IEEE 802.11

• More Data (dautres données) ce bit est
  également utilisé pour la gestion de lénergie.
  Il est utilisé par le Point dAccès pour indiquer
  que dautres trames sont stockées  pour cette
  station. La station peut alors décider dutiliser
  cette information pour demander les autres trames
  ou pour passer en mode actif.
• WEP (sécurité) ce bit indique que le corps de
  la trame est chiffré suivant lalgorithme WEP.
• Order (ordre) ce bit indique que cette trame
  est envoyée en utilisant la classe de service
  strictement ordonné (Strictly-Ordered service
  class). Cette classe est définit pour les
  utilisateurs qui ne peuvent pas accepter de
  changement dordre entre les trames unicast et
  multicast.

51
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Durée / ID Ce champ à deux sens, dépendant du
  type de trame
• pour les trames de polling en mode déconomie
  dénergie, cest lID de la station
• dans les autres trames, cest la valeur de durée
  utilisée pour le calcul du NAV.

52
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Les champs adresses Une trame peu contenir
  jusquà 4 adresses, selon le bit ToDS et FromDS
  définit dans le champ de contrôle, comme suit
• Adresse 1 est toujours ladresse du récepteur
  (ie. la station de la cellule qui est le
  récepteur imsupportt du paquet). Si ToDS est à 1,
  cest ladresse du Point dAccès, sinon, cest
  ladresse de la station.
• Adresse 2 est toujours ladresse de lémetteur
  (ie. celui qui, physiquement, transmet le
  paquet). Si FromDS est à 1, cest ladresse du
  Point dAccès, sinon, cest ladresse de la
  station émettrice.
• Adresse 3 est ladresse de lémetteur original
  quand le champ FromDS est à 1. Sinon, et si ToDS
  est à 1, Adresse 3 est ladresse destination.

53
Trame du MAC du IEEE 802.11

• Adresse 4 est utilisé dans un cas spécial, quand
  le système de distribution sans fil (Wireless
  Distribution System) est utilisé et quune trame
  est transmise dun Point dAccès à un autre. Dans
  ce cas, ToDS et FromDS sont tous les deux à 1 et
  il faut donc renseigner à la fois lémetteur
  original et le destinataire.
• La table suivante résume lutilisation des
  différentes adresses selon les bits FromDS et
  ToDS

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Trame du MAC du IEEE 802.11

• Contrôle de séquence Ce champ est utilisé pour
  représenter lordre des différents fragments
  appartenant au même trame, et pour reconnaître
  les paquets dupliqués. Il consiste en deux
  sous-champs, le numéro de fragment et le numéro
  de séquence qui définissent le numéro de trame et
  le numéro du fragment dans la trame.
• Cyclic Redundancy Check Le CRC est sur 32 bits.

55
Format des trames Courtes

• Format des trames RTS RA est ladresse du
  récepteur de la prochaine trame de données ou de
  gestion. TA est ladresse de la station qui
  transmet la trame RTS. La valeur de la durée est
  le temps, en microsecondes, nécessaire à la
  transmission de la trame de gestion ou de données
  suivante, plus une trame CTS, plus une trame ACK,
  plus 3 intervalles SIFS.

56
Format des trames courtes

• Format de la trame CTS RA est ladresse du
  récepteur de la trame CTS, directement copiée du
  champ TA de la trame RTS. La valeur de la durée
  est la valeur obtenue dans la trame RTS, moins le
  temps de transmission, en microsecondes, de la
  trame CTS et dun intervalle SIFS.

57
Format des trames courtes

• Format de la trame ACK RA est le champ
  directement copié du champ Adresse 2 de la trame
  précédent cette trame ACK. Si le bit More
  Fragment était à 0 dans le champ de contrôle de
  trame de la trame précédente, la valeur de la
  durée est mise à 0. Sinon, cest la valeur du
  champ durée précédent, moins le temps, en
  microsecondes, demandé pour transmettre la trame
  ACK et lintervalle SIFS.

58
Réseaux ad hoc

• Quelquefois, les utilisateurs peuvent avoir envie
  davoir un réseau local sans fil sans
  infrastructure (surtout sans Point dAccès).
• Ceci peut permettre le transfert de fichiers
  entre deux utilisateurs dagenda ou pour une
  rencontre hors de lentreprise.
• Le standard 802.11 répond à ce besoin par la
  définition du mode dexécution ad hoc .
• Dans ce cas, il ny a pas de Point dAccès, et
  une partie de ses fonctionnalités sont reprises
  par les stations elles-mêmes (comme les trames
  balise pour la synchronisation).

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Composantes Architecture IEEE 802.11 Sensation
Virtuelle de Porteuse VCS

• Pour réduire la probabilité de collision, le
  standard définit le mécanisme de Sensation
  Virtuelle de Porteuse VCS (Virtual Carrier Sense)
  
• Toutes les stations recevant soit le RTS, soit le
  CTS, déclencheront leur indicateur de VCS appelé
  NAV ( Network Allocation Vector), pour une
  certaine durée, et utiliseront cette information
  avec le Physical Carrier Sense pour écouter le
  support.
• Il est également à noter que grâce au fait que le
  RTS et le CTS sont des trames courtes, le nombre
  de collisions est réduit.