1. Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Tanger
Génie des Systèmes de Télécommunication et Réseaux
Réalisé par: Encadré par:
MOUNIR Assia Mr. MOUSSAOUI
BOULLAILI Imane
BAKKALI Asmae
2008-2009 Projets Réseaux Mobiles
2. Plan
2
Introduction
- Généralité sur la QoS
- Généralité sur le WIFI
Le standard 802.11
- La QoS dans 802.11
La QoS suivant 802.11 e
Conclusion
Qualité de service 802.11 e
3. 3 Introduction
Généralité sur la QoS
Qualité de service 802.11 e
4. Notion de la QoS
4
La Qualité de Service (QoS) est la
capacité à véhiculer dans de bonnes
conditions un type de trafic donné, en
termes de débit, délais de
transmission, disponibilité, taux de
perte de paquets.
Qualité de service 802.11 e
5. Notion de la QoS
5
But:
Optimiser les ressources du réseau
Garantir de bonnes performances aux
applications
Permet d’offrir aux utilisateurs des débits et
des temps de réponse important
Qualité de service 802.11 e
6. Services de QOS :
6
La source et la destination du paquet.
Le protocole utilisé (UDP/TCP/etc.).
Les ports de source et de destination dans le cas TCP et
UDP.
La congestion des réseaux.
La validité du routage (gestion des pannes dans un routage
en cas de routes multiples par ex.)
La bande passante consommée.
Qualité de service 802.11 e
Les temps de latence.
7. Paramètres de QoS
7
Débit (en anglais bandwidth):parfois appelé
bande passante, il définit le volume maximal
d'information (bits) par unité de temps (b/s).
Perte de paquet (en anglais packet loss):elle
correspond à la non-délivrance d'un paquet de
données, la plupart du temps due à un
encombrement du réseau
Qualité de service 802.11 e
8. Paramètres de QoS
8
Gigue (en anglais jitter) :C'est un paramètre
important pour les applications communicantes de
type voix ou vidéo où la gigue doit être la plus
faible possible.
La gigue est due principalement aux délais de
transferts variables dans les nœuds du réseau
(swicthes et routeurs).
Latence (en anglais Delay) :(délai ou temps de
réponse) elle caractérise le retard entre l'émission
et la réception d'un paquet.
Qualité de service 802.11 e
9. Niveaux de service
9
Meilleur effort
Service différencié permettant de définir des
niveaux de priorité aux différents flux réseau.
Service garanti consistant à réserver des
ressources réseau pour certains types de flux.
Le principal mécanisme utilisé pour obtenir un
tel niveau de service est RSVP (Protocole de
réservation de ressources).
Qualité de service 802.11 e
10. GENERALITE SUR LE WIFI
10
Les éléments de base:
La carte réseau ou la puce
Wireless :
Un mobile, soit portable, soit PDA
représentant la station “client” du
réseau sans fil
Workstation
Server
Workstation
Une carte réseau ou une puce de
connexion sans fil
Le point d’accès
AP AP
Laptop Laptop
Hand-Held Hand-Held
Device Laptop Laptop Device
Qualité de service 802.11 e
11. Les modèles de déploiement:
11
Le mode ad-hoc (ou IBSS,
Independant Basic Service Set)
Pas d’infrastructure fixe
Interconnexion directe
entre les équipements
Qualité de service 802.11 e
12. Les modèles de déploiement:
12
Le mode infrastructure basic (BSS,
Basic Service Set)
Présence d’un point
d’accès qui peut aussi
permettre
l’interconnexion à
l’Internet
Pas de communication
directe entre les
Qualité de service 802.11 e
équipements
13. Les modèles de déploiement:
13
Le mode infrastructure
étendu (EBSS, Extended
Service Set)
Présence de plusieurs
points d’accès qui
peuvent aussi permettre
l’interconnexion à
l’Internet
hand-off au niveau MAC
entre les différents
points d’accès
Qualité de service 802.11 e
14. Accès au Média
14
Distributed Coordination Function (DCF)
Point Coordination Function (PCF)
Qualité de service 802.11 e
15. 15
CSMA/CD
CSMA/CA
DCF
Qualité de service 802.11 e
16. CSMA/CA
16
Paquet
Source ACK Destination
Qualité de service 802.11 e
17. Caractéristiques du DCF
17
Utilise CSMA/CA .
Configuration ad hoc et infrastructure.
Un système centralisé.
Qualité de service 802.11 e
19. Les limites de DCF :
19
Le nombre de collisions augmente et le débit peut chuter
considérablement si les stations sont nombreuses;
Une station lente impacte tout le réseau;
Il ne permet pas de garantir le moindre temps de transit
puisque qu’il repose sur un mécanisme aléatoire;
DCF atteint sa limite et peut devenir
insuffisant.
Qualité de service 802.11 e
20. Point Coordination Function (PCF)
20
Créer un accès sans compétition (contention-free
access, CF).
Utiliser seulement dans une configuration d'un
réseau d'infrastructure : l’AP qui est le directeur,
Un AP qui utilise PCF doit aussi utiliser DCF.
Les trames PCF ont un temps entre les trames (IFS)
plus court que les trames DCF. Ce qui donne aux
trames PCF priorités aux trames DCF.
Qualité de service 802.11 e
21. Caractéristiques PCF
21
Le PCF est basé sur un concept d’accès libre par
contention. Un PC (Point Coordinator) réside
dans le point d’accès pour gérer la contention.
La méthode utilisée est le principe du «Pooling»
où chaque station discute avec le «Pooling
Master», ce qui évite le problème des collisions
connues avec le principe du DCF.
Qualité de service 802.11 e
22. Principe PCF
22
CF-Poll
CF-ACK
CF-Poll
Pendant qu’une station émet, les autres attendent que l’AP leur donne la
main. Pour éviter qu’une station, qui a la main et qui n’émet pas, bloque
tout le réseau, l’AP attend de « voir » pendant un intervalle nommé
PIFS (PCF, Inter Frame Space). Si la station n’a rien émis, alors l’AP
passe à la station suivante.
Qualité de service 802.11 e
23. Les limites de PCF :
23
Temps de transmission des stations interrogées est inconnu
Il n'est pas activé sur certains équipements qui considèrent le DCF
comme mécanisme suffisant pour l'utilisation d'un réseau IEEE 802.11.
Problème des stations cachées:
PC PC
CF-Poll
Data
Data
Data
Collision
STA1 STA3
STA2 STA4
Qualité de service 802.11 e
BSS1 BSS2
24. 24 QoS suivant 802.11 e
1- Définition de la norme 802.11 e
2- Description
2-1- EDCF (Enhanced DCF)
2-2- HCF : Hybrid Coordination
Function
3- Autres Spécifications 802.11e
Qualité de service 802.11 e
25. 1- Définition de la norme 802.11
25
e
IEEE 802.11 Améliorations en termes de
Qualité de Service (QoS) au niveau de la
sous-couche MAC.
transport de la voix, de l'audio et de la
vidéo par le biais des WLAN
Qualité de service 802.11 e
26. 2- Description
26
Paquet Wi-Fi classe de trafic TC (Trafic
Classe ou AC, Access Priority)
Par exemple :
emails faible priorité de classe.
Voice over WLAN classe de haute
priorité.
Nouveaux mécanismes de QoS :
- EDCF ou EDCA (Enhanced Distribution Channel
Access) Qualité de service 802.11 e
27. 2-1- EDCF (Enhanced DCF)
27
EDCF est une version améliorée de DCF
utilisant aussi le CSMA/CA.
voix
Les differents AC sont
distingués par les flux vidéo
qui les utilisent:
Best Effort
Background
Qualité de service 802.11 e
28. 2-1- EDCF (Enhanced DCF)
28
Paramètres des AC dans EDCA
CWmin [AC] et CWmax [AC] varient avec les
AC (Audio < Vidéo < Données).
Remplace DIFS par
AIFS [AC] (Arbitration IFS)
Qualité de service 802.11 e
29. 2-1- EDCF (Enhanced DCF)
29
Paramètres des AC dans EDCA
L’EDCF définit huit catégories de trafic (TC : Traffic
Categories) ce qui permet de gérer huit niveaux
de priorité,pour les 4 AC.
TC file d’attente TxOP (Transmission
Opportunities)
Qualité de service 802.11 e
30. 2-1- EDCF (Enhanced DCF)
30
En bref EDCF améliore DCF selon trois
principes :
La gestion des files d’attente selon les
priorités par les stations
Des délais d’attente différents selon la
priorité du message
AIFS (Arbitration Inter Frame Space)
La possibilité pour une station d’émettre
plusieurs messages ;TXOP (opportunité de
transmission) Qualité de service 802.11 e
31. 2-2 HCF : Hybrid Coordination
Function
31
HCF est une version améliorée du principe du PCF:
Le point d’accès peut offrir un créneau d’accès
sans collision à une station
Un Créneau d’accès limité dans le temps
Émission dans les périodes DCF ou PCF d’une
trame CF-Poll vers une station mobile Msi
Si la station mobile ne s’en sert pas, le créneau se
termine par CF-End au plus tôt
Qualité de service 802.11 e
32. 2-2 HCF : Hybrid Coordination
32
Function
Adaptation des créneaux d’accès réservés
sans collision à la demande
possibilité aux stations de demander du trafic
Introduction d’un mécanisme de réservation
au mode HCCA
Émission par l’AP d’une trame CC (Contrôle
Contention)
Trame CC suivie de plusieurs positions de RR
(Reservation Request)service 802.11 e par MS
Qualité de générées
33. 2-2 HCF : Hybrid Coordination
33
Function
En résumé HCF (EPCF) apporte plusieurs
améliorations au PCF:
L’AP peut reprendre la main pendant les
phases EDCF
La possibilité pour une station d’émettre
plusieurs messages (TXOP)
L’AP peut choisir l’ordre dans lequel il
interroge les stations
il délègue la gestion des files d’attente aux
stations. Qualité de service 802.11 e
34. 3- Autres Spécifications
34
802.11e
En plus de HCCA, EDCA et TXOP, 802.11e précise
des protocoles facultatifs supplémentaires pour
renforcer la QoS de la couche MAC 802.11 :
APSD :Automatic Power Save Delivery est plus
efficace que la méthode de gestion de l'alimentation
hérité 802.11. La plupart des nouveaux 802.11 station
prennent déjà en charge la gestion de l'alimentation
un mécanisme similaire à APSD. il est très utile pour
un téléphone VoIP, comme les débits de données sont
à peu près les mêmes dans les deux directions.
BA : Block Aknowledgements permet à un ensemble
de TXOP d'être reconnu dans un cadre unique. Ce
protocole fournira moins de frais généraux quand plus
de TXOPs sont spécifiés
Qualité de service 802.11 e
35. 3- Autres Spécifications
35
802.11e
Noack : En qualité de service de mode, le service
de classe pour les trames à envoyer peut avoir
deux valeurs: QosAck et QosNoAck. les trames
avec QosNoAck ne sont pas reconnus. Cela évite
la retransmission de données avec à grand
temps_critique.
DLS : Direct Link Setup permet le transfert direct
station-à-station au sein d'une trame Basic
Service Set. Cette mesure est destinée à l'usage
des consommateurs, où à la station où le transfert
est le plus couramment utilisé.
Qualité de service 802.11 e
36. Conclusion
36
Les premiers réseaux sans fil ne
prenaient pas en charge la QdS
Toutes les dernières versions
(WiFi, Bluetooth et ZigBee) la
proposent.
Beaucoup de travaux restent à
faire
Qualité de service 802.11 e