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RÉSUMÉ
Le standard IEEE 802.11 connaît un succès commercial indéniable. Il est devenu la technologie radio utilisée de facto dans les réseaux locaux sans fil. Cet article présente les performances obtenues dans différents réseaux locaux sans fil utilisant le mode DCF de 802.11, et plus spécifiquement dans les réseaux sans fil multisauts. Différents problèmes de performance, incluant des problèmes d'efficacité et d'inégalité à long ou court terme, sont discutés.
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Isabelle GUERIN LASSOUS : Professeur – Université Lyon 1/LIP
INTRODUCTION
Le standard IEEE 802.11 connaît un succès commercial indéniable. Il est devenu la technologie radio utilisée de facto dans les réseaux locaux sans fil. Si 802.11 a été élaboré pour des réseaux sans fil avec infrastructure, il permet aussi de mettre en place des réseaux sans fil sans ou avec peu d'infrastructure grâce à son mode d'accès au médium distribué.
Les réseaux ad hoc (ou encore appelés réseaux sans fil multisauts) font partie de cette catégorie de réseaux de mobiles sans fil. Si les réseaux sans fil multisauts ont été très étudiés dans le monde académique, ils font aussi l'objet de déploiement réel. Par exemple, diverses plate-formes expérimentales de ces réseaux ont été développées [TFA, NITOS], tandis que certaines sociétés vendent maintenant de tels systèmes de communication [Luceor, P2MT]. Pour permettre la communication entre mobiles distants dans le réseau (c'est-à-dire non à portée de communication), il est nécessaire de disposer d'un protocole de routage. La recherche sur les réseaux ad hoc a été fortement relancée au milieu des années 1990. Le but premier était de mettre au point un protocole de routage adapté à ces réseaux potentiellement dynamiques.
La plupart des études dans les réseaux ad hoc supposaient que la technologie radio sous-jacente était 802.11 avec son mode d'accès distribué. Or, au début des années 2000, des premiers travaux ont montré que les performances de 802.11 dans un contexte multisaut étaient médiocres. Depuis cette date, différents problèmes de performance ont été mis en évidence. Les raisons de ces problèmes sont maintenant mieux comprises et expliquées.
Cet article a donc pour but :
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de présenter les performances de 802.11 et de son mode d'accès distribué sous diverses configurations de réseaux sans fil ;
-
d'expliquer les principales causes de ces problèmes.
L'expertise technique et scientifique de référence
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- Version archivée 1 de mai 2005 par Isabelle GUÉRIN LASSOUS
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1. Mode DCF de 802.11
802.11 est un stardard IEEE développé en 1997, et qui a été mis à jour en 2007, puis 2012, il définit des couches physiques et d'accès au médium pour les réseaux locaux sans fil. 802.11 peut opérer dans la bande de fréquences des 2,4 GHz ou dans la bande de fréquences des 5 GHz, il offre des débits pouvant aller jusqu'à 600 Mb/s.
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Différents amendements ont été intégrés dans la version 2012 du standard IEEE 802.11. Les principaux amendements qui se trouvent dans les cartes sans fil du marché sont :
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802.11b qui fonctionne dans la bande de fréquences des 2,4 GHz et offre des débits allant juqu'à 11 Mb/s ;
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802.11a qui fonctionne dans la bande de fréquences des 5 GHz et qui offre des débits allant jusqu'à 54 Mb/s ;
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802.11g qui fonctionne dans la bande de fréquences des 2,4 GHz et qui offre des débits allant jusqu'à 54 Mb/s ;
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802.11n qui peut fonctionner dans les deux bandes de fréquences (2,4 et 5 GHz) et offre des débits pouvant aller jusqu'à 600 Mb/s.
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Deux modes opératoires sont offerts par le standard 802.11 :
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le mode infrastructure qui requiert la présence de points d'accès ;
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le mode ad hoc qui ne nécessite aucune infrastructure préalable.
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802.11 fournit aussi deux modes d'accès au médium radio :
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un mode centralisé (ou PCF pour Point Coordination Function ) qui nécessite l'utilisation de points d'accès pour gérer les accès ;
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un mode distribué (ou DCF pour Distributed Coordination Function ) où chaque terminal prend seul la décision d'accéder au canal ou de retarder sa transmission.
Ces deux modes d'accès au médium peuvent être utilisés dans le mode infrastructure, alors que seul le mode distribué est possible dans le mode ad hoc.
Actuellement, le mode centralisé est peu implanté dans les cartes sans fil du marché. L'accès distribué est l'accès par défaut, quel que soit le mode d'utilisation (infrastructure ou ad hoc ). Le lecteur intéressé par le standard 802.11 dans tout son ensemble peut...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AKYILDIZ (I.F.) - A survey on sensor networks. - IEEE Communications Magazine, vol. 40, Issue 8 (2002).
-
(2) - KARAGIANNIS (G.), ALTINTAS (O.), EKICI (E.), HEIJENK (G.), JARUPAN (B.), LIN (K.), WEIL (T.) - Vehicular networking : a survey and tutorial on requirements, architectures, challenges, standards and solutions. - IEEE Communications Surveys and Tutorials, vol. 13, no 4, p. 584-616 (2011).
-
(3) - AKYILDIZ (I.), WANG (X.), WANG (W.) - Wireless mesh networks : a survey. - Computers Networks, Elsevier, vol. 47, issue 4, p. 445-487 (2205).
-
(4) - ANASTASI (G.), BORGIA (E.), CONTI (M.), GREGORI (E.) - IEEE 802.11b Ad Hoc Networks : performance measurements. - Journal of Cluster Computing, vol. 8, p. 135-145 (2005).
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(5) - HEUSSE (M.), ROUSSEAU (F.), GUILLIER (R.), DUDA (A.) - Idle sense : an optimal access method for high throughput and fairness in rate diverse wireless LAN. - Proceeding of SIGCOMM, p. 121-132 (2005).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
TFA – The Technology for all wireless project http://www.tfa.rice.edu/
NITOS – NITOS Wireless Testbed http://nitlab.inf.uth.gr/NITlab/
HAUT DE PAGE
IEEE Computer Society LAN MAN Standard Committee - 2012 - Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications - -
IEEE computer Society LAN MAN Standard Committee - 2011 - Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPAN) - -
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Luceor WiMesh Systems http://www.luceor.com/produit.html
P2 Mobile Technologies Limited http://www.p2mt.com/
HAUT...
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