Soutenance mémoire
Wi-Fi est une technologie de réseau sans fil issue du standard IEEE 802.11, qui utilise les ondes radio pour couvrir une entreprise, une habitation. Si l’internet a mis une vingtaine d’années à transformer nos façons de vivre et de travailler, les réseaux Wi-Fi et ses dérivés vont bousculer notre existence beaucoup plus rapidement. Et grâce à Wi-Fi, Internet devient utile dans tous les contextes de la vie.
En effet, dans un cadre domestique, un particulier peut installer un réseau Wi-Fi afin de partager sa connexion Internet et de se connecter librement. Dans le cadre d’une entreprise, Wi-Fi permet de s’affranchir des problèmes de câblage des réseaux locaux tout en apportant de nouveaux services, comme la mobilité des employés. Les lieux de passage, tels que les aéroports, les gares, etc., appelés hotspots, permettent à toute personne disposant d’une carte Wi-Fi sur son ordinateur portable de bénéficier d’un accès Internet haut débit.
Wi-Fi a actuellement atteint un certain niveau de maturité, citons la qualité de service, la gestion de la mobilité, la sécurité et l’augmentation du débit, Toutefois, la planification de Wi-Fi, surtout en mode infrastructure, présente des contraintes plus complexes à gérer pour obtenir des conditions de transmission optimales. La qualité de l’information reçue est tributaire de la qualité du lien radio qui, elle même, est contrainte par la configuration de l’environnement et la position de l’émetteur. Ainsi, le choix de l’emplacement, le nombre et les caractéristiques des points d’accès, compte tenu de la description de l’environnement, sont primordiaux pour que le réseau Wi-Fi offre le meilleur de lui-même.
L’optimisation de l’un de ces paramètres de planification permet déjà à l’amélioration de la qualité de service qu’offre le réseau. Ainsi, l’objectif de ce mémoire est de présenter une planification du réseau Wi-Fi d’entreprise basé sur le calcul de nombre d’ points d’accès pour une zone donnée puis l’analyse de performance du réseau en fonction du choix de standard utilisé et le débit d’association .
PRESENTATION GENERALE DE LA TECHNOLOGIE Wi-Fi
Les réseaux locaux sans fil connaissent actuellement un succès important, ils sont adoptés au sein des entreprises et du grand public. Ils offrent en effet une flexibilité largement supérieure aux réseaux filaires, en s’affranchissant notamment des problèmes de câblage et de mobilité des équipements.
Il existe plusieurs familles de réseaux locaux sans fil, chacun étant développée par des organismes différents et donc incompatibles entre elles. La norme IEEE 802.11 apparaît comme la seule norme de réseaux sans fil permettant de se substituer aux réseaux filaires. On rappelle, dans un premier lieu, les réseaux locaux sans fil, ensuite on présente la technologie Wi-Fi, son application et le choix d’une telle technologie.
Réseaux locaux sans fil
Réseaux sans fil
On peut classer les réseaux sans fil selon quatre catégories qui se distinguent par la fréquence d’émission utilisée, par le débit et la portée de transmission, on a :
– WWAN : Connu sous le nom de réseau cellulaire mobile. S’étend sur de nombreux kilomètres à l’échelle d’un pays. Il s’agit des réseaux sans fil les plus répandus comme GSM.
– WMAN : Connu sous le nom de Boucle Locale Radio. Il est basé sur la norme IEEE 802.16 et offre un débit utile de 1 à 10 Mbps pour une portée de 4 à 10 km, ce qui destine principalement cette technologie aux opérateurs de télécommunication.
– WLAN : Un réseau 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.
– WPAN : Il concerne les réseaux sans fil d’une faible portée de l’ordre de quelques dizaines de mètres. Ce type de réseau sert généralement à relier des périphériques (imprimante, téléphone portable, appareils domestiques, …) ou un assistant personnel à un ordinateur sans liaison filaire ou bien à permettre la liaison sans fil entre deux machines très peu distantes.
Historique de wLan
Utilisant les ondes radio, les wLan existent depuis des années, mais l’augmentation de la bande passante et la baisse des coûts ont fait exploser leurs croissances. Il faut savoir que les premiers wLan, comme Aloha et Ricochet offraient des débits inférieurs à 1 Mbps. Puis vint le standard 802.11 ratifié en 1997 qui a permis un débit de 2 Mbps. En 1999, on atteint la vitesse de 11 Mbps grâce au standard 802.11b. Les 54 Mbps ont été franchis, en 2003, avec le standard 802.11g. En attendant le standard 802.11n, agrégé en 2007, qui permettrait d’atteindre les 600 Mbps, un brouillon (“Draft-N”) a été ratifié au début du 2006 qui permet un débit théorique de 300 Mbps soit trois fois plus qu’un réseau Fast Ethernet filaire dont le débit est de 100 Mbps.
Définition de wLan
Les réseaux locaux sans fil ou wLan sont des moyens de communication permettant d’interconnecter des équipements informatiques et de partager des ressources à l’intérieur d’un bâtiment et si besoin, à l’échelle d’un ensemble de bâtiment comme les campus, les sites industriels. De part de la nature du médium radio, les wLan favorisent la mobilité des utilisateurs. Mais contrairement aux réseaux de types cellulaires, il ne permet pas une vitesse de déplacement supérieure à celle d’un piéton.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 PRESENTATION GENERALE DE LA TECHNOLOGIE Wi-Fi
1.1 Réseaux locaux sans fil
1.1.1 Réseaux sans fil
1.1.2 Historique de wLan
1.1.3 Définition de wLan
1.1.4 Les différents standards de wLan
1.2 Présentation de la norme 802.11
1.2.1 Norme 802.11
1.2.2 Autres standards 802.11
1.2.3 Raccordement d’une station au réseau
1.3 Raisons de choix du Wi-Fi
1.3.1 Apports de Wi-Fi
1.3.2 Imperfections de Wi-Fi
1.4 Architectures d’un réseau Wi-Fi
1.4.1 Architecture en couche
1.4.1.1 Couche Physique IEEE 802.11
1.4.1.2 Structure générale d’une trame physique
1.4.1.3 Couche liaison de données
1.4.1.4 Accès au canal dans la couche MAC 802.11
1.4.1.5 Livraison fiable dans la couche MAC 802.11
1.4.2 Architecture cellulaire
1.4.2.1 Mode infrastructure
1.4.2.2 Mode ad-hoc
CHAPITRE 2 OBJECTIFS DE LA PLANIFICATION DE Wi-Fi
2.1 Applications de Wi-Fi
2.2 Equipements d’un réseau Wi-Fi
2.2.1 Produits Wi-Fi
2.2.2 Cartes Wi-Fi
2.2.2.1 Cartes pour stations mobiles
2.2.2.2 Cartes pour stations fixes
2.2.3 Points d’accès Wi-Fi
2.2.4 Antennes
2.3 Critères de planification
2.3.1 Critères de couverture radio
2.3.2 Critère d’interférence
2.3.3 Critère de QoS
2.4 Paramètres de planification
2.4.1 Position des AP
2.4.2 Paramètres antennaires
2.4.3 Bandes de fréquences
2.4.4 Affectation des canaux
2.4.5 Choix de la topologie
2.4.6 Zone de couverture
2.4.7 Interférences
CHAPITRE 3 METHODOLOGIE DE PLANIFICATION DE Wi-Fi D’ENTREPRISE
3.1 Wi-Fi d’entreprise
3.1.1 Architecture réseau
3.1.2 Grandeur indicative des trafics
3.2 Choix de la norme
3.2.1 Capacité et technique de modulation
3.2.2 Couverture
3.2.3 Coût
3.2.4 Interférences
3.2.5 Interopérabilité
3.3 Description du canal radio en environnement indoor
3.3.1 Modèle à grande échelle
3.3.2 Modèle à petite échelle
3.3.3 Modèle d’évanouissement dans un canal 802.11
3.3.4 Mécanismes pour pallier l’évanouissement du signal
3.4 Modèle de propagation indoor
3.4.1 Modèle empirique
3.4.1.1 OSM
3.4.1.2 Modèle de Motley
3.4.1.3 Modèle par la recommandation de l’UIT-R
3.4.2 Méthode déterministe
3.4.2.1 Méthode de lancer de rayon
3.4.2.2 Méthode de Bertoni
3.5 Détermination du nombre d’AP
3.5.1 Atténuation totale
3.5.2 Rayon d’une cellule
3.5.3 Nombre de mobile admis
3.5.4 Nombre d’AP
CHAPITRE 4 OUTIL DE PLANIFICATION DU RESEAU Wi-Fi D’ENTREPRISE
4.1 Outil de base de simulation
4.2 Cahier des charges du réseau
4.3 Simulation
4.3.1 Atténuation totale
4.3.2 Nombre d’utilisateur permis par AP
4.3.3 Rayon d’une cellule
4.3.4 Nombre d ‘AP
4.3.5 Performance du réseau Wi-Fi
CONCLUSION
ANNEXE
