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RÉSUMÉ
L'IEEE a introduit, en 2005, une extension à la norme IEEE 802.11, afin de prendre en charge la différenciation de services au niveau de l'accès au médium dans des réseaux locaux sans-fil. Cet amendement définit quatre classes de trafic et fournit les mécanismes permettant d'y associer quatre niveaux de priorités distincts. Dans cet article, seront examinés les apports de cette extension à la norme IEEE 802.11.
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Claude CHAUDET : Maître de conférence - Institut Mines-Télécom/Télécom ParisTech
INTRODUCTION
Le succès de la technologie IEEE 802.11 (Wi-Fi pour Wireless Fidelity) dans le domaine des réseaux locaux sans-fil est indéniable. Si cette norme, dont la première version a été publiée en 1997, a rapidement équipé la plupart des ordinateurs portables et des terminaux mobiles, son déploiement comme technologie d'accès au niveau des réseaux n'a réellement démarré qu'au moment où une large part des utilisateurs disposaient d'un terminal mobile. L'avènement des téléphones intelligents (smartphones), puis des ordinateurs ultra-portables et des tablettes tactiles a accentué ce phénomène. La couverture des réseaux Wi-Fi est aujourd'hui telle que cette technologie, transposition d'Ethernet au contexte d'un médium radiofréquences, offre une alternative viable dans des environnements urbains aux réseaux cellulaires de données (UMTS). La technologie IEEE 802.11 souffre cependant de son succès. La bande de fréquence la plus utilisée, la bande des 2,4 GHz, est saturée et il est difficile d'atteindre, pour un utilisateur individuel, le débit promis par la norme dans un environnement urbain.
Parallèlement, l'offre de services multimédias sur Internet s'est largement accrue, et le réseau achemine aujourd'hui aussi bien du contenu audio et vidéo en diffusion (streaming, broadcast), que des données brutes. Une part importante des conversations audio et vidéo, elles aussi, sont acheminées par Internet et aboutissent souvent sur un lien de communication sans-fil. La qualité des contenus multimédias est aujourd'hui telle que plusieurs fournisseurs de services triple play préconisent désormais d'utiliser des courants porteurs en ligne, à défaut de connexion Ethernet, pour connecter le boîtier relié au téléviseur à l'équipement d'accès.
La norme IEEE 802.11 intègre, depuis sa dernière révision en 2007, une extension pour la qualité de service. Cette extension, initialement publiée sous la référence IEEE 802.11e, désigne plusieurs mécanismes permettant de définir et de mettre en place des priorités d'accès au médium sans-fil. Une certification spécifique, appelée WMM (Wireless MultiMedia) est accordée par la Wi-Fi Alliance pour attester de la compatibilité des cartes d'interfaces avec le cœur de cette extension. Si cette extension ne résout pas les problèmes de saturation du spectre radio et d'interférences entre réseaux proches, elle facilite toutefois l'utilisation d'applications requérant des garanties sur le délai, ou celles de la bande passante sur des liens sans-fil.
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- Version archivée 1 de mai 2005 par Claude CHAUDET
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2. Qualité de service
L'expression « qualité de service » recouvre une multitude de notions
• Elle peut désigner tout comportement dérogeant volontairement au comportement par défaut d'un réseau de manière à améliorer le fonctionnement de ce dernier, ou d'une application particulière.
• Il peut s'agir de fournir aux applications des garanties sur le débit, le délai, la gigue de la transmission. On parle alors de « garanties strictes ».
• En général, il s'agit plutôt de définir plusieurs classes de trafic auxquelles les applications adhéreront selon leurs besoins.
La plupart des applications utilisées aujourd'hui, qu'il s'agisse d'applications élastiques (Web, email, réseaux sociaux, etc.), comme d'applications multimédia, ne nécessitent, dans la plupart des situations, pas de prise en charge spécifique de la qualité de service au niveau du réseau (tableau 1).
D'une part, la plupart des réseaux, de cœur comme d'accès, sont dimensionnés de manière à ce que ces applications fonctionnent correctement.
D'autre part, les applications qui pourraient bénéficier d'une certaine qualité de service ne présupposent pas qu'elle soit prise en charge de bout en bout, et adaptent leur flux de données en conséquence.
Fournir de telles garanties n'est, en effet, que rarement chose aisée. Lorsqu'il s'agit de donner des garanties strictes, le réseau, par l'intermédiaire des routeurs, doit être à même d'estimer la qualité des différents liens, afin de déterminer si la contrainte, définie par telle ou telle application, peut être satisfaite ou non.
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Cette estimation, appelée « contrôle d'admission », doit être réalisée de bout en bout, sur chaque lien de communication, et nécessite donc que tous les opérateurs traversés acceptent :
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de réaliser une telle évaluation ;
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de réserver les ressources nécessaires à l'acheminement du trafic correspondant.
Il est irréaliste d'imaginer réaliser de telles opérations lorsque le trafic traverse de nombreux systèmes autonomes.
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La différentiation de services apparaît comme une alternative plus réaliste dans un contexte global, même si elle souffre des mêmes limitations...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Statistiques de l"Union Internationale des Télécommunications http://www.itu.int/ITU-D/ict/statistics
HAUT DE PAGE
IEEE (2007), Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications
IEEE (2004), Standard for Local and metropolitan area networks. Media Access Control (MAC) Bridges 802.1D
Wi-Fi Alliance (2004), Wi-Fi CERTIFIED for WMM – Support for Multimedia Applications with Quality of Service in Wi-Fi Networks
HAUT DE PAGE
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Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
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Cisco Home Networking (Linksys) https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/enterprise-networks/product-listing.html
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D-Link http://www.dlink.fr
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Netgear...
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