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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 :
-
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
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 2005 par Isabelle GUÉRIN LASSOUS
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Performance des réseaux sans fil multisauts
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4. Performances des réseaux étendus
Dans ce paragraphe, nous allons nous intéresser aux performances de 802.11 sur des réseaux plus étendus que les réseaux complets étudiés dans la section précédente. Dans les réseaux étendus, certains mobiles ne sont pas à portée de communication de certains autres mobiles, contrairement aux réseaux complets.
Néanmoins les scénarios présentés ici ne contiendront que des communications à un saut radio, c'est-à-dire deux mobiles qui cherchent à communiquer sont à portée radio. Aucun routage multisaut ne sera donc utilisé. Nous allons ainsi étudier l'impact de la géographie des flux sur leurs débits avec l'utilisation du mode DCF de 802.11.
4.1 Partage étendu du médium radio
Le mécanisme de détection de porteuse joue une rôle important dans 802.11, puisque c'est lui qui permet de dire si le canal est libre ou non, et donc, de déterminer si c'est possible d'émettre ou non. Très souvent, dans les documents fournis avec les cartes, seuls les seuils de réception sont indiqués (en fonction des modulations utilisées) et il est difficile de trouver des informations sur le seuil de détection de porteuse utilisé.
L'expérience qui suit montre que le seuil de détection de porteuse est bien inférieur aux seuils de réception. La figure 7 montre la configuration de l'expérience : elle comprend quatre mobiles qui forment deux paires de mobiles communicants. Le mobile A envoie des données à B et C envoie des données à D. Chaque émetteur cherche à saturer le médium radio comme précédemment avec des paquets UDP de 1 000 octets. Initialement, les paires de mobiles sont proches. Puis, elles vont s'éloigner l'une de l'autre au fur et à mesure de l'expérience en prenant la direction des flèches associées sur la figure 7. Les cartes sans fil (WaveLan ou Orinoco) des mobiles qui communiquent sont dans une position de face à face.
Ce test a été réalisé pour un débit physique de 11 Mb/s et un débit physique de 2 Mb/s.
Pour une courte distance (inférieure à 60 m à 11 Mb/s et à une centaine de mètres à 2 Mb/s), les émetteurs sont capables de communiquer directement entre eux, c'est-à-dire qu'ils sont à portée de communication. Ils partagent donc le médium et chaque flux obtient un débit...
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Performances des réseaux étendus
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).
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(3) - AKYILDIZ (I.), WANG (X.), WANG (W.) - Wireless mesh networks : a survey. - Computers Networks, Elsevier, vol. 47, issue 4, p. 445-487 (2205).
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(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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