Développement d'un outil de plannification WLAN sur Pocket PC

Résumé du document

Le problème de la planification radio s'affilie dans un objectif global d'amélioration des performances des réseaux de communications actuels.
Quelle que soit leur nature et leur technologie, ces réseaux se doivent de transmettre des données les plus rapidement possible tout en garantissant une réception limitant au maximum la perte de l'information. Ces réseaux sont, d'usage, classifié selon la nature du canal de transmission utilisé en technologies filaires et technologies sans fils.
Les technologies filaires, utilisant des câbles de cuivre ou des fibres optiques sont actuellement bien maitrisées. Ces technologies offrent des débits très importants allant jusqu'à 400 Gbits/s avec un taux d'erreur de l'ordre de 1E-9 pour des transmissions optiques SDH par exemple.
Les technologies sans fils se distinguent par la nature de leur canal de communication qui n'est pas plus contrôlé. Ce canal est constitué par un fluide
illimité, l'Air. Le comportement de ce type de canal dépend fortement de la nature et des propriétés de l'environnement dans lequel il se trouve. En effet, les ondes radio se propagent dans un milieu ouvert où des phénomènes de réflexion, de réfraction, de diffraction et d'interférences surviennent localement. Ce comportement aléatoire limite les performances des technologies de transmission sans fil en termes de portée et de qualité de communication. Par conséquent, le déploiement des réseaux sans fil présente des contraintes
plus complexes à gérer pour obtenir des performances optimales. La réception du message est tributaire de la qualité du lien radio qui elle même contrainte par la configuration de l'environnement (position et nature des murs, présence des meubles…) et la position de l'émetteur. Il est clair alors que le choix de la position et des caractéristiques des émetteurs, compte tenu de la description de l'environnement, est primordial pour le bon fonctionnement d'un réseau sans fil. Ce choix est le coeur du problème de planification radio.
Le standard IEEE 802.11 est le standard le plus commercialisé en réseaux locaux sans fil. Il utilise le canal radio et favorise la mobilité des utilisateurs. A ce standard s'ajoute le standard HIPERLAN proposé par l'ETSI mais il n'est pas utilisé
largement. Le problème de la planification des réseaux IEEE 802.11 est le coeur de notre travail présenté dans ce manuscrit qui décrit les différentes étapes de développement d'un outil informatique de planification radio pour les réseaux WLAN.
Ce rapport de projet de fin d'études se décompose en trois chapitres.
Le premier chapitre de ce projet introduit toutes les facettes du problème de planification d'un réseau WLAN. Nous commençons par décrire le standard IEEE
802.11 et ces caractéristiques techniques pour pouvoir décrire le processus de déploiement d'un réseau de ce type. Ceci nous permet d'introduire les variables et objectifs que comporte un processus de planification d'un réseau sans fil. Cette étude
nous a permis de confronter quelques travaux de la littérature ayant déjà abordé cette problématique. Nous dégageons par la suite la nécessité d'utilisation des outils de planification pour la simulation et la caractérisation de la couverture radio en indoor. Nous finissons par caractériser les besoins fonctionnels et non fonctionnels de l'outil
que nous avons développé.
Le deuxième chapitre décrit les étapes successives que nous avons suivies pour concevoir notre outil. Nous commençons par une étude fonctionnelle en
identifiant les différents acteurs qui interagissent avec le système et les différents cas d'utilisation pour construire le diagramme de cas d'utilisation qui les relie ensemble. Une étude statique du système sert, ensuite à construire le diagramme des classes
UML de l'outil développé. Enfin, une étude dynamique permet d'élaborer les différents diagrammes de séquence qui décriront le fonctionnement de l'outil.
Le dernier chapitre est consacré à la justification des différents choix techniques que nous avons adoptés lors de la phase de réalisation de l'outil. Nous décrirons dans la suite la démarche d'implémentation logicielle avant de présenter l'outil réalisé et les différents services qu'offre à l'utilisateur.

Extraits

[...] Nous dégageons par la suite la nécessité d'utilisation des outils de planification pour la simulation et la caractérisation de la couverture radio en indoor. Nous finissons par caractériser les besoins fonctionnels et non fonctionnels de l'outil que nous avons développé. Le deuxième chapitre décrit les étapes successives que nous avons suivies pour concevoir notre outil. Nous commençons par une étude fonctionnelle en identifiant les différents acteurs qui interagissent avec le système et les différents cas d'utilisation pour construire le diagramme de cas d'utilisation qui les relie ensemble. [...]

[...] Installation du réseau : positionnement des AP et allocation des canaux. Tests de fonctionnement Les mesures et les analyses de site client se déroulent en mettant en place des points d'accès de test puis en mesurant leur couverture radio. Cette couverture est, ensuite analysée par un expert radio pour déterminer les positions des points d'accès qui couvrent la totalité du bâtiment. L'allocation des canaux est la tâche la plus pénible dans ce processus. Elle devient plus délicate s'il y avait une surestimation du nombre des points d'accès. [...]

[...] En effet, Le canal de propagation en indoor induit une marge critique d'affaiblissement du signal PFE_SupCom_06/07 Chapitre 1 Contexte Général du Projet La propagation en indoor dépend de plusieurs caractéristiques à savoir les données architecturales des bâtiments c'est-à-dire les types des matériaux de constructions utilisés, la taille des fenêtres, le type des bâtiments eux-mêmes : est ce qu'il s'agit d'espaces larges (salles d'aéroports, musées de bureaux rapprochés? À quel niveau nous nous situons: étages supérieurs, sous-sols, halls, ? En effet, l'emplacement des antennes et la puissance émise diffèrent selon la position dans laquelle nous nous trouvons. [...]

[...] C'est pourquoi nous ne la détaillerons pas ici. Les couches FHSS et DSSS sont principalement utilisées pour la bande de 2.4 GHz. Trois autres couches ont été définies : HR-DSSS, OFDM- 2.4 GHz, OFDM-5 GHz La technique FHSS utilise le saut de fréquence. La bande des fréquences est subdivisée en des canaux de 1MHz. Ainsi, en Tunisie, la bande des 2.4 GHz étant comprise entre 2.402 GHz et 2.483 GHz canaux sont définis (cf. Tableau 1.1 La modulation utilisée dans cette couche est le GFSK (Gaussien Frequency Shift Keying). [...]

[...] Deux types de paramètres antennaires peuvent modifier la carte de couverture d'un point d'accès : 9 PFE_SupCom_06/07 Chapitre 1 La puissance d'émission L'azimut Contexte Général du Projet Un manque des paramètres antennaires en WLAN se traduit par l'absence du paramètre Tilt de l'antenne, lequel est d'une grande importance dans GSM. Ce manque peut être compensé par la modification de la position de l'antenne. En effet, le déplacement indoor permet de jouer sur le diagramme de rayonnement du fait de la répartition plus dense des obstacles (murs, portes . La position des points d'accès est donc un des principaux paramètres à régler. [...]