Wireless Networks (fundamentals)

Quelques notes tirées du CCNA Wireless Official Exam certification Guide (IUWNE 640-721).

Fondamentaux des WLAN
Par quel moyen la bande passante est-elle retransmise sur des radiofréquences?

IEEE 802.11 décrit les opérations half-duplex en utilisant la même fréquence pour l’envoi et la réception.
Pas de licence requise pour utiliser les standards 802.11, mais on doit respecter les règles du FCC.

FCC -> Etats-Unis Federal communications commission
ETSI -> European Télécommunications Standards Institute

Le FCC Gère:

  • les fréquences qui peuvent être utilisées sans licences,
  • les puissances qui peuvent être utilisés sur les équipements,
  • les technologies de transmissions,
  • les endroits géographiques où l’on peut déployer du Wifi

Pour transmettre de la BW sur des RF (radiofréquences), vous devez envoyer les données sous forme de signaux electriques en utilisant certaines méthodes d’émissions.
Ex d’émission : « Spread Spectrum » – Authorisé par le FCC en 1986 sur le marché commercial.

Modulation : Ajout d’une donnée à un signal de transmission.

Ex: pour envoyer de la musique à la radio, on utilise les ondes FM (Frequency modulation) / AM (Amplitude modulation).

! Quand on parle de Bandwidth pour du Wifi, on réfère à la largeur du canal RF, et non au taux de transfert de donnée. !

Usable Frequency Bands in Europe, the United States, and Japan

Europe

USA

Japan

Frequency

2.4 GHz

900 MHz

2.4 GHz ISM

2.0–2.4835 GHz

2.4 GHz

2.0 – 2.495 GHz

CEPT A

UNII-1

5.15 – 5.25 GHz

5.15 – 5.25 GHz

CEPT A

UNII-2

5.25 – 5.35 GHz

CEPT B

UNII-2 Extended

5.47 – 5.7253 GHz

ISM

5.725 – 5.850 GHz

5.0 GHz

5.038 – 5.091 GHz

4.9 GHz

4.9–5.0 GHz

900 MHz
De 902 MHz à 928 MHz. Le plus utilisé, avec les téléphones sans fil.

2.4 GHz
Le plus utilisé pour les WLAN.
Utilisé par le 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g et 802.11n IEEE.
Subdivisé en canaux de 2.4000 à 2.4835 GHz.
Les US ont 11 canaux, chacun recouvre 22-MHz. Quelques canaux se recouvrent et provoquent des interférences. C’est pour cela que les canaux 1, 6 et 11 sont les plus utilisés.

802.11b et 802.11g => bandwidth de 22 MHz. Cela permet 3 canaux dans le même secteur qui pourront ne pas se recouvrir et interférer.

Le range des 2.4 GHz utilise la modulation DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

5 Ghz
Le range des 5 Ghz est utilisé par le 802.11a et le nouveau 802.11n.
En 802.11a, les taux de transmissions peuvent atteindre 6 à 54Mbps.
Ce range est subdivisé en 23 Canaux qui ne se recouvrent pas, chacun d’une longueur de 20 MHz.
Techniques de modulations et comment elles fonctionnent.
La modulation est le processus de variance sur le signal appelé Carrier Signal (signal de transport). La data est ensuite ajouté au signal de transport dans le processus d’encodage.
La modulation permet l’envoi de données encodée en utilisant les signaux radios. Les réseaux Wireless utilisent la modulation en tant que signal de transport, ce qui veux dire que les tonalités modulées transportent la donnée.

Une onde modulée consiste en 3 parties:

Amplitude

Volume du signal

Phase

Le timing du signal entre les pics

Frequency

Le pitch (pas) du signal

Les différents techniques de modulation:

  • DSSS
  • OFDM
  • MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)
  • DSSS

Utilisé par 802.11b pour envoyer les données.

Pour encode les données avec DSSS, on utilise une « chip sequence ». Un chip et un bit sont essentiellement la même chose, mais un bit représente la donnée et le chip est utilisé pour l’encodage du signal.

Chipping codes:
A cause des interférences possibles dans les transmissions Wireless, DSSS utilise une séquence de chips.

Quand DSSS diffuse des information au travers des ranges de fréquences, il envoi un simple bit de donnée sous forme de phrase de chips. Avec une donnée redondante envoyée, si une partie du signal est perdu, la donnée peut quand même être comprise. Le chipping code prend chaque bit et l’étend en une phrase de bits.

Chipping séquence:

Barker Code: ( pour les taux de 1 à 11Mbps )
Pour transmettre des taux de 1, 2Mbps, 802.11 utilise un « Barker Code ». Ce code définis l’utilisation des 11 chips qui encodent la donnée.

Complementary code keying: (pour les taux de 11 à 54 Mbps)
Quand on utilise DSSS, le barker code fonctionne bien pour de faible taux de transmission, jusqu’à 11Mbps. DSSS utilise des methodes permettant de transmettre jusquea 54Mbps. CCK (Complementary code keying) utilise une serie de codes appelés des séquences complémentaires. Ce sont des phrases uniques. 6 bits peuvent etre représentés par un mot, contrairement au 1bit représenté par le barker code.

DSSS Modulation Techniques & encoding:
Maintenant que la donnée est encodée (Barker Code ou CCK) elle doît être transmise ou modulée au travers des antennes radio.
L’encodage - comment les changements dans les signaux RF se transforment en 1 et 0.
Modulation - caractéristique du signal RF est manipulé.

Benoit

Network engineer CCIE #47705, focused on R&S, Data Center and SDN.

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