Réseaux sans fils Introduction - IUT de Nice

Réseaux sans fils
Introduction
Luc Deneire
Cours IUT-GTR/Nice 2002-2003
Objectif du cours :
Comprendre le “sans-fils”
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De la TSF a l’UMTS,
Le canal : bruit - reflexions - interferences
Acces multiple : chacun son tour !
L’organistion de l’espace : cellules
Couches physiques : efficacites spectrale et de
puissance
• Couches MAC : voix / donnees / acces au media
• Installation d’un WLAN
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Les documents
• Transparents en pdf
• Divers documents de base
http://kheops.unice.fr/~deneire
Livre de reference :
Principles of Wireless Networks
Kaveh Pahlavan & Peashant Krishnamurthy
Prentice Hall - 2002
(figures de l’intro empruntees a ces auteurs)
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Le cours : magistral + TDs
+demo
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10 seances de 3 heures de cours magistral
10 seances de 1.5 heures de TD
1 seance de demo (3 heures)
3 heures de TD preparation a l’examen
• Examen (Ecrit + oral de correction de
l’ecrit)
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Detail des seances
premier tiers : introduction
• 1a : Introduction / histoire
1b : Propagation
• 2a : Reseau Cellulaire
2b : Mobilite / Resources
• 3a : Acces Multiples / modulation de base
3b : Modulation pour GSM / PCS
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Detail des seances
Deuxieme tiers : PHY
• 4a Introduction au spectre etale
4b Introduction au W-CDMA
• 5a 802.11 b : couche physique
5b Bluetooth : couche physique
• 6a Introduction a l’OFDM
6b 802.11 a,g/Hiperlan II : couche physique
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Detail des seances
Troisieme tiers : MAC
• 7a Introduction au CSMA/CA
7b Couche MAC 802.11 (a,b,g …)
• 8a Couche MAC Hiperlan II
8b Couche MAC Hiperlan I
• 9a MAC et qualite de service
9b Couche MAC 802.11e
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Detail des seances
4eme tiers !
• 10a Reseaux ad-hoc
10b Reseaux ad-hoc
• 11a Installation WLAN / Demo
11b Installation Bluetooth / Demo
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Histoire : de Morse a 4G
• La prehistoire : electricite et telecoms
• L’histoire du sans fils
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Voix : 1G, analogique
Voix : 2G, numerique … vers les donnees
Voix/multimedia : 3G
Donnees : WLAN
Integration : 4G / WPAN
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La prehistoire
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1838 : Samuel Morse :theorie et du codage.
1858 : cable transatlantique
1864 : equations de Maxwell
1897 : Marconi depose le brevet de la TSF
1907 : Lee de Forest : l'amplificateur a triode.
1915 : Premiere liaison telephonique (par ondes
courtes) transcontinentale par Bell System.
1937 : Alec Reeves : PCM
1948 : Invention du transistor + Shannnon
1962 : Premier satellite TV (Telstar I)
1965 : Premier satellite geo (Intelsat I).\\
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Extension de la telephonie
fixe au mobile
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Voix : 1G-2G
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Debuts 70 : Bell
Fin 1970 : 1G / New York
1982 : CT-2
1982 : 1ere generation NORDIC NMT
1983 : AMPS
1983 : etudes GSM
1985 : etudes DECT
1988 : debuts GSM / IS-54 etudes CDMA
1991: deploiement GSM
1993 : Deploiement of PHS/PHP et DEC-1800:
1993 : debut de IS-95 (CDMA)
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Extension d’INTERNET
au mobile
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Donnees 1G-2G
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1979 Infra-rouge diffus (IBM Suisse)
1980 Spectre etale (HP Labs - California)
1983 ARDIS (Motorola/IBM)
1985 Bandes ISM
1986 Mobitex (Swedish Telecom and Ericsson)
1990 IEEE 802.11 pour Wireless LAN
1992 ETSI et HIPERLAN en Europe
1993 bandes 2.4, 5.2 and 17.1-17.3GHz en EU
bandes PCS en US (licensed/unlicensed)
• CDPD - 1993 (IBM and 9 operating companies)
• IS-95 - 1994 (Qualcomm)
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Extension d’INTERNET
au mobile
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Extension d’INTERNET
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Extension d’INTERNET
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Standards 1G (analogique)
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Classification des reseaux
• Voix
- Local : faible puissance, qualite elevee : DECT
- Global : puissance elevee, qualite mediocre : GSM
• Donnees
– Wireless LAN : realisation d’un vieux reve
– Paging : Global a faible debit
– Personnel : Bluetooth
• Voix/Donnees/images
– Bluetooth
– Homerf
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Standards 2G
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Standards 2G - PCS
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Standards 2G-data mobile
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3G
multimedia mobile wireless
• Debits
– 144 kb/s for
– 2Mb/s for
high-mobility
low-mobility
wide area
small area
• Services
– Symetric -- Asymetric
– Quality of Service
• Delay
(Speech-Video-Data)
• BER
• Bandwith on demand
– Internet Protocol (Packet-Oriented)
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Positionnement
Mobilite vs. debit
Outdoor
Walk
Stationary
Indoor
Mobility
Vehicle
W-CDMA/
EDGE
Walk
Stationary/
Desktop
HIPERLAN/2
Bluetooth
0,1
LAN
1
10
100
Mbps
User Bitrates
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Positionnement
Cout vs. Debit
$
User Cost / bit
High
Medium
W-CDMA/
EDGE
HIPERLAN/2
Low
Very Low
Bluetooth
0,1
LAN
1
10
100
Mbps
User Bitrates
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Vers la 4G ?
- Introduction de bandes «!unlicensed!» pour le large bande
- Introduction des antennes multiples : haut debit
- Introduction du positionnement
- Introduction des reseaux ad-hoc
- Introduction des reseaux personnels
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La vision Europeenne
Wireless
IP
Society
Satellite
Broadban
d
S-UMTS
DVBS
DVBDAB
T
Satellite/HAPS
Broadcasting
UMTS
UMT ++
GPRS/ S
GSM EDGE
Cellular
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Broadb
and
Bluetooth
W-LAN
Personal
DECT
Area
IR
Networks
Body
Indoor
Broadba
LANs
nd
Local Area
WFA MWS
Networks
xMDS
4th Generation
MBS
60
MBS
40
Quasi-Cellular
Wireless Local
Loop
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