Generalite sur les reseaux sans fil

GENERALITE SUR LES RESEAUX SANS FIL 

Un réseau sans fil est un réseau de machines qui n’utilisent pas de câbles. C’est une technique qui permet aux particuliers, aux réseaux de télécommunications et aux entreprises de limiter l’utilisation de câbles entre diverses localisations. Pour ce faire, ils ont recours à des ondes radioélectriques en lieu et place des câbles, sources de nombreuse contrainte. Il existe plusieurs technologies en réseaux sans fil, se distinguant par la portée des transmissions et les diverses techniques qu’ils utilisent.

Classification des réseaux sans fil 

De manière générale, les réseaux sans fil sont classés selon leur étendue géographique ou leur « zone de couverture » en quatre catégories.

Les réseaux WPAN
Le réseau personnel sans fil (WPAN pour Wireless Personal Area Network) concerne les réseaux sans fil d’une faible portée : de l’ordre de quelques dizaines de mètres. Ce type de réseau est adapté à relier des périphériques (imprimante, téléphone portable,. . .) ou un assistant personnel (PDA) à un ordinateur sans liaison filaire ou bien à permettre la liaison sans fil entre deux machines très peu distantes. Ce type de réseaux personnels sans fils regroupe les technologies Bluetooth, HomeRF (Home Radio Frequency) et ZigBee.

Les réseaux WLAN
Les réseaux WLAN ou Wireless Local Area Network sont des réseaux locaux sans fil, permettant de couvrir l’équivalent d’un réseau local d’entreprise, soit une portée d’environ une centaine de mètres. Il permet de relier entre eux les terminaux présents dans la zone de couverture. Afin de permettre l’interopérabilité, les réseaux locaux (filaire et sans fil) sont normalisés par des organismes de normalisation dont les principaux sont l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) et l’ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Dans ce type de réseau, on y trouve principalement: le Wi-Fi (Wireless Fidelity), l’HiperLAN (High Performance LAN), l’HiperLink et le DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) .

Les réseaux WMAN
Les réseaux WMAN ou Wireless Métropolitain Area Network sont des réseaux métropolitain sans fil, connu sous le nom de boucle locale radio (BLR). La norme de réseau métropolitain sans fil la plus connu est le WiMax, permettant d’obtenir des débits de l’ordre de 70 Mbits/s sur un rayon de plusieurs kilomètres. Mais on y trouve aussi le HiperAccess.

Les réseaux WWAN
Les réseaux WWAN ou Wireless Wide Area Network sont des réseaux étendu sans fil qui couvre une zone s’étendant sur une échelle nationale, voir mondiale, pour offrir l’accès aux services offerts pour l’utilisateur ; et également connu sous le nom de réseau cellulaire mobile. Il s’agit des réseaux sans fils les plus répandus tel que: le GSM (Global System for Mobile), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rates for GPRS Evolution), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), et le LTE (Long Term Evolution) qui est encore en cours d’évolution actuellement.

Topologie

Il existe essentiellement trois types de topologie de réseau sans fil :

Le point-à-point :
C’est une topologie de réseau dans lequel il n’y a que deux équipements en connexion directe. Elle est en générale utilisé pour relier deux réseaux, et qui est aussi appelé « pont point à point ».

Le point-à-multipoint :
Dans le mode Point à Multipoint, seule la station de base communique directement avec les éléments mobiles dans sa zone de couverture. Ainsi, deux éléments mobiles désirant échanger des informations passent impérativement par la station de base.

Le mesh ou réseau ad hoc :
Dans cette topologie, tous les nœuds sont connectés de proche en proche sans hiérarchie centrale, formant ainsi une structure en forme de filet. Son avantage est que si un nœud du réseau est hors service, ses voisins peuvent passer par une autre route .

Propriété des réseaux sans fils

Dans les réseaux sans fils, le passage quasi obligatoire de l’information sur l’interface radio restreint les ressources disponibles ainsi que la bande passante dédiée aux utilisateurs. Cette réduction découle de l’étroitesse de la bande des fréquences qui a été allouée pour le fonctionnement de ces réseaux.

Pour une gestion efficace de l’interface radio commune à tous les utilisateurs, de nouvelles technologies ont été créées dans le but de s’adapter aux propriétés des systèmes sans fil. C’est ainsi que des méthodes de multiplexage et de contrôle de puissance sophistiquée, pour conserver l’énergie électrique le plus longtemps possible et réduire les bruits d’interférence sur les autres utilisateurs du réseau ont vu le jour afin de diminuer les gaspillages de ressource sur cette interface.

Méthode d’accès aux réseaux

Dans les réseaux sans fils, le principal problème qui se pose est la méthode d’accès, qui consiste à partager les ressources radio disponible aux utilisateurs du réseau. C’est pour cela que plusieurs méthodes permettant aux utilisateurs d’accéder à la ressource radio sont utilisées. Ces méthodes ont toutes pour principe de diviser la bande de fréquences en plusieurs canaux physiques assurant la communication tout en respectant les contraintes permettant d’éviter les interférences, et en exploitant aux maximum les ressources radio disponible.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 : GENERALITE SUR LES RESEAUX SANS FIL
Introduction
Classification des réseaux sans fil
1.2.1 Les réseaux WPAN
1.2.2 Les réseaux WLAN
1.2.3 Les réseaux WMAN
1.2.4 Les réseaux WWAN
Topologie
1.3.1 Le point-à-point
1.3.2 Le point-à-multipoint
1.3.3 Le mesh ou réseau ad hoc
Propriété des réseaux sans fils
Méthode d’accès aux réseaux
1.5.1 Le FDMA
1.5.2 Le TDMA
1.5.3 Le CDMA
1.5.4 Le CSMA
1.5.5 L’OFDM
1.5.6 L’OFDMA
Techniques de duplexage
1.6.1 Le mode de duplexage TDD
1.6.2 Le mode de duplexage FDD
Contrainte des réseaux sans fil
1.7.1 Atténuation en espace libre
1.7.2 Le trajet multiple
1.7.2.1 La réflexion et réfraction
1.7.2.2 La Diffraction
1.7.2.3 La diffusion
1.7.3 Distorsion d’amplitude ou Fading
1.7.4 Bruit
1.7.5 Effet Doppler
conclusion
CHAPITRE 2 : LA TECHNOLOGIE WIMAX
Introduction
historique
2.2.1 Evolution de la norme 802.16
2.2.1.1 La version IEEE 802.16-2001
2.2.1.2 La version IEEE 802.16c-2002
2.2.1.3 La version IEEE 802.16a-2003
2.2.1.4 La version IEEE 802.16d-2004
2.2.1.5 La version IEEE 802.16e-2005
2.2.1.6 La version IEEE 802.16f
2.2.1.7 La version IEEE 802.16m
2.2.2 Le WiMax Forum
Utilisation de WiMax
2.3.1 La desserte
2.3.2 La collecte
Les topologies
2.4.1 Le point-à-multipoint en WiMax
2.4.2 Le mesh en WiMax
Architecture du réseau
2.5.1 Principes généraux de conception de l’architecture WiMax
2.5.2 Les points de références
2.5.2.1 Point de référence R1
2.5.2.2 Point de référence R2
2.5.2.3 Point de référence R3
2.5.2.4 Point de référence R4
2.5.2.5 Point de référence R5
2.5.2.6 Point de référence R6
2.5.2.7 Point de référence R7
2.5.2.8 Point de référence R8
2.5.3 Les éléments du modèle de référence
2.5.3.1 La station mobile
2.5.3.2 L’ASN
2.5.3.3 Le CSN
Structure en couche
2.6.1 La couche physique
2.6.1.1 Les bandes de fréquences
2.6.1.2 La modulation et le multiplexage
2.6.1.3 La technique MIMO
2.6.2 La couche MAC
2.6.2.1 La sous couche Specific Convergence Sublayer
2.6.2.2 La sous couche Common Part Sublayer
2.6.2.3 La sous couche Privacy Sublayer
2.6.2.4 Logique d’adressage
2.6.2.5 La trame PDU MAC
2.6.2.6 Ordonnancement
2.6.2.7 La sécurité
conclusion
CHAPITRE 3 : SYSTEME DE DIFFUSION IPTV ET TECHNIQUES DE COMPRESSION VIDEO
Introduction
Système de diffusion sur un réseau IPTV
3.2.1 Généralité
3.2.1.1 La télévision en directe
3.2.1.2 La vidéo à la demande
3.2.1.3 Les séances de rattrapage
3.2.2 Architecture réseau de l’IP-TV
3.2.2.1 Super Head End (SHE) ou Tête de Réseau
3.2.2.2 Video Serving Office
3.2.2.3 Central Office/ Remote Terminal
3.2.2.4 Partie client
3.2.3 Technique de diffusion
3.2.3.1 Unicast
3.2.3.2 Multicast
Techniques de compressions vidéo
3.3.1 Généralité sur la vidéo
3.3.1.1 Modèle d’échantillonnage
3.3.1.2 Le balayage
3.3.1.3 Formats
3.3.2 Principe de la compression vidéo
3.3.2.1 La redondance spatiale (codage Intra-image)
3.3.2.2 La redondance temporelle (codage Inter-image)
3.3.2.3 La redondance statistique (codage entropique)
3.3.2.4 La redondance psycho-visuelle (Transformation, Quantification)
3.3.3 Décomposition de la séquence vidéo
3.3.4 Historique de la compression vidéo
3.3.4.1 Les normes ISO/CEI
3.3.4.2 Les normes de l’UIT-T
3.3.5 La norme H.264/MPEG-4 AVC
3.3.5.1 Prédiction
3.3.5.2 Transformation
3.3.5.3 Quantification
3.3.5.4 Filtre Anti-Bloc
3.3.5.5 Codage entropique
3.3.6 La norme H.265/HEVC
3.3.6.1 Le codage entropique
3.3.6.2 Prédiction intra
3.3.6.3 Partitionnement des images
3.3.6.4 Unité de prédiction
3.3.6.5 Wavefront
Conclusion
CONCLUSION GENERALE

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