Coexistence entre WLAN 802.11 et Bluetooth - Dr Stephan Robert

Coexistence 

entre 

WLAN 802.11 et Bluetooth 

Une étude réalisée par 

Karl Baumgartner et Jérôme Racloz 

Etudiants à l’EIVD 

Proposée et supervisée par 

Marcos Rubinstein 

Professeur à l’EIVD 

Expertisée par 

C. Monney 

Automne/Hiver 2002

Coexistence entre WLAN 802.11 et Bluetooth 

K. Baumgartner et J. Racloz 

Résumé 

Deux technologies sans-fils destinées à l’informatique connaissent actuellement un 

énorme succès. Il s’agit de WLAN 802.11b, aussi connue sous le nom de Wi-Fi, et de 

Bluetooth. Chacune de ces technologies communique par ondes électromagnétiques et 

utilise pour cela la même bande de fréquence à 2,4 GHz , appelée ISM. Donc lorsque 

que des dispositifs Wi-Fi et Bluetooth communiquent simultanément dans le même 

environnement, il se produit des interférences qui entraînent des erreurs sur les paquets 

échangés. Ces erreurs engendrent des baisses de performances pour les deux 

technologies. 

Ce projet a pour but de comprendre dans quelles conditions la coexistence entre WLAN 

802.11b et Bluetooth pose problèmes, de quantifier ces problèmes et d’y apporter des 

solutions. Seules les baisses de performances sur WLAN sont abordées dans ce 

document. L’étude de la coexistence entre WLAN 802.11b et Bluetooth peut être vue 

en trois parties. 

La première partie consiste à étudier ce qui se passe au niveau de l'interface aérien 

(propagation des ondes, interférences). Cette partie est traitée au moyen d’un modèle 

statistique permettant de déterminer la probabilité d’avoir des interférences. 

La seconde partie traite du comportement de la couche physique de WLAN 802.11b. 

Pour cette partie, faisant intervenir les techniques de modulations à spectre étalé, une 

simulation sur Matlab c’est avérée nécessaire tant les calculs pour un modèle général 

aurait été compliqués. 

Finalement, il s’agit de déterminer de quelle manière sont traitées les trames erronées par 

Bluetooth par les techniques d’accès au canal utilisées par WLAN 802.11b. Les 

performances de WLAN et Bluetooth sont obtenues par le calcul du débit réel lors 

d’une communication. Les calculs du débit, basés sur un modèle statistique, ont été 

effectués sous Java. 

Des mesures en plein air, ainsi que en chambre anéchoïque, viennent valider les résultats 

obtenus théoriquement. Et viennent en même temps confirmer que le problème de la 

coexistence entre WLAN 802.11b et Bluetooth est bien réel. Les dégradations des 

performances constatées sur les communications WLAN sont importantes et la solution 

idéale reste à découvrir. 

2



3



Table des matières 

1 INTRODUCTION.......................................................................................................... 11 

1.1 MOTIVATION............................................................................................................. 12 

1.2 OBJECTIFS ................................................................................................................. 13 

2 WLAN ............................................................................................................................. 16 

2.1 INTRODUCTION.......................................................................................................... 17 

2.2 WI-FI ..................................................................................................................... 18 

2.3 ARCHITECTURE DES RESEAUX 802.11 ....................................................................... 19 

2.4 SERVICES DES RESEAUX 802.11 ................................................................................ 21 

2.4.1 Station Serivce (SS) .......................................................................................... 21 

2.4.2 Distribution System Service (DSS)................................................................... 21 

2.5 STRUCTURE DU PROTOCOLE ...................................................................................... 23 

2.6 COUCHE MAC .......................................................................................................... 23 

2.6.1 Adresses............................................................................................................ 23 

2.6.2 Services offert par la couche MAC .................................................................. 24 

2.6.3 Structures des trames MAC.............................................................................. 25 

2.6.4 Protocoles MAC ............................................................................................... 29 

2.6.4.1 CSMA/CA.................................................................................................... 30 

2.6.4.2 RTS/CTS ...................................................................................................... 32 

2.6.4.3 Polling .......................................................................................................... 34 

2.6.5 Fragmentation.................................................................................................. 35 

2.6.6 Synchronisation................................................................................................ 36 

2.6.7 Power-Saving Mode ......................................................................................... 36 

2.7 COUCHE PHYSIQUE.................................................................................................... 38 

2.7.1 Services offerts par la couche physique ........................................................... 38 

2.7.2 DSSS................................................................................................................. 40 

2.7.3 FHSS................................................................................................................. 45 

2.7.4 Infrarouge (IR) ................................................................................................. 46 

3 BLUETOOTH ................................................................................................................ 48 

3.1 INTRODUCTION.......................................................................................................... 49 

3.2 L'ARCHITECTURE DU PROTOCOLE.............................................................................. 50 

3.2.1 Accès au canal de transmission ....................................................................... 51 

3.3 CLASSE DE PUISSANCE .............................................................................................. 53 

4



3.4 BASEBAND................................................................................................................ 54 

3.4.1 Architecture...................................................................................................... 54 

3.4.1.1 Maître et Esclave.......................................................................................... 54 

3.4.1.2 Timing .......................................................................................................... 54 

3.4.1.3 Piconets ........................................................................................................ 54 

3.4.1.4 Adresses ....................................................................................................... 56 

3.4.2 Protection des données..................................................................................... 57 

3.4.2.1 FEC 1/3 ........................................................................................................ 57 

3.4.2.2 FEC 2/3 ........................................................................................................ 57 

3.4.2.3 ARQ ............................................................................................................. 58 

3.4.3 Taille des paquets............................................................................................. 58 

3.4.4 Liaison.............................................................................................................. 59 

3.4.4.1 Liaison SCO ................................................................................................. 59 

3.4.4.2 Liaison ACL................................................................................................. 59 

3.4.5 Structure des paquets ....................................................................................... 59 

3.4.6 Access code ...................................................................................................... 60 

3.4.6.1 Access code types......................................................................................... 60 

3.4.6.2 Preamble....................................................................................................... 61 

3.4.6.3 Sync Word.................................................................................................... 61 

3.4.6.4 Trailer........................................................................................................... 61 

3.4.6.5 Entête de paquet ........................................................................................... 61 

3.4.7 Type de paquet ................................................................................................. 63 

3.4.7.1 Paquet ID...................................................................................................... 64 

3.4.7.2 Paquet NULL ............................................................................................... 64 

3.4.7.3 Paquet POLL................................................................................................ 64 

3.4.7.4 Paquet FHS................................................................................................... 64 

3.4.7.5 Paquet DM1.................................................................................................. 66 

3.4.7.6 Paquet HV1 .................................................................................................. 66 



3.4.7.9 Paquet DV .................................................................................................... 67 

3.4.7.10 Paquet DH1 .............................................................................................. 67 

3.4.7.11 Paquet DM3.............................................................................................. 67 


3.4.7.13 Paquet DM5.............................................................................................. 68 


3.4.7.15 Paquet AUX ............................................................................................. 68 

5



3.4.8 Entête de cargaison.......................................................................................... 69 

3.4.9 Canaux logique ................................................................................................ 69 

3.5 LINK CONTROLLER.................................................................................................... 71 

3.5.1 Etat du Link Controller .................................................................................... 71 

3.5.2 Procédure Inquiry ............................................................................................ 72 

3.5.2.1 Sous-état Inquiry .......................................................................................... 72 

3.5.2.2 Sous-état Inquiry Scan ................................................................................. 74 

3.5.2.3 Sous-état Inquiry Response.......................................................................... 75 

3.5.3 Procédure Page................................................................................................ 75 

3.5.3.1 Sous-état Page .............................................................................................. 75 

3.5.3.2 Sous-état Page scan ...................................................................................... 76 

3.5.3.3 Sous-état Page response ............................................................................... 76 

4 COEXISTENCE............................................................................................................. 78 

4.1 PROBLEMATIQUE....................................................................................................... 79 

4.2 COMPORTEMENT DES EQUIPEMENTS.......................................................................... 81 

4.3 PREVISIONS ET STATISTIQUES.................................................................................... 82 

4.3.1 Calcul de la probabilité d’interférences .......................................................... 82 

4.3.2 Influence du comportement des dispositifs Bluetooth...................................... 85 

4.3.3 Rapport entre la probabilité d’interférences et les performances de WLAN... 88 

4.4 EVALUATION DES PERFORMANCES REELLES DE WLAN............................................ 89 

5 MESURES, SIMULATIONS ET SOLUTIONS EXISTANTES ............................... 94 

5.1 MESURES ET RESULTATS ........................................................................................... 95 

5.1.1 Simulations....................................................................................................... 95 

5.1.2 Mesures ............................................................................................................ 96 

5.2 SOLUTIONS................................................................................................................ 97 

5.2.1 Adaptive Frequency Hopping (AFH) ............................................................... 98 

5.2.2 Driver-level Switching.................................................................................... 100 

5.2.3 MAC-level Switching...................................................................................... 101 

5.2.4 Manual Switching........................................................................................... 101 

6 MODELE THEORIQUE ............................................................................................ 103 

6.1 OBJECTIF................................................................................................................. 104 

6.2 MODELE DE PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES.............................. 105 

6.2.1 Généralités ..................................................................................................... 105 

6.2.2 Hypothèse n°1 : Caractéristiques des antennes............................................. 106 

6.2.3 Hypothèse n°2 : Longueur d’onde ................................................................. 109 

6



6.2.4 Hypothèse n°3 : Conditions atmosphériques ................................................. 110 

6.2.5 Hypothèse n°4 : Mobilité................................................................................ 110 

6.2.6 Hypothèse n°5 : Réflexions ............................................................................ 111 

6.2.7 Résumé des hypothèses................................................................................... 112 

6.2.8 Description du modèle de propagation.......................................................... 113 

6.3 MODELE D’INTERFERENCE ...................................................................................... 114 

6.3.1 Description générale du modèle .................................................................... 114 

6.3.2 Hypothèses ..................................................................................................... 115 

6.3.3 Description de la simulation .......................................................................... 116 

6.3.3.1 Description générale................................................................................... 116 

6.3.3.2 WLAN........................................................................................................ 116 

6.3.3.3 Canal et interférences................................................................................. 116 

6.3.3.4 Communications Bluetooth........................................................................ 117 

6.3.3.5 Traitement des résultats.............................................................................. 119 

6.3.3.6 Mode d’emploi ........................................................................................... 119 

6.3.4 Résultats de la simulation .............................................................................. 122 

6.3.4.1 Transmission WLAN perturbée par un émetteur Bluetooth ...................... 122 

6.3.4.2 Influence de la dimension des trames ........................................................ 126 

6.3.4.3 Influence du débit....................................................................................... 127 

6.3.4.4 Comportement en présence de plusieurs dispositifs Bluetooth.................. 128 

6.4 MODELE MATHEMATIQUE GENERAL DU DEBIT ........................................................ 129 

6.4.1 Calcul du débit réel........................................................................................ 129 

6.4.2 Sans codage des bits....................................................................................... 130 

6.4.3 Avec un codage FEC (Forwar Error Correction) 1/3 ................................... 130 

6.4.4 Calcule du débit réel connaissant le probabilité de transmission d’un bit 

logique (pour FEC 1/3 et sans codage) ......................................................................... 131 

6.4.5 Avec un codage FEC 2/3 :.............................................................................. 133 

6.5 DEBIT REEL DES PAQUETS BLUETOOTH ................................................................... 136 

6.5.1 Code d’accès .................................................................................................. 136 

6.5.2 Entête.............................................................................................................. 136 

6.5.3 Cargaison par type......................................................................................... 137 

6.5.3.1 DH1 ............................................................................................................ 137 

6.5.3.2 DH3 ............................................................................................................ 139 

6.5.3.3 DH5 ............................................................................................................ 140 

6.5.3.4 DM1 ........................................................................................................... 142 

6.5.3.5 DM3 ........................................................................................................... 143 

6.5.3.6 DM5 ........................................................................................................... 144 

7



6.5.4 Simulation en JAVA........................................................................................ 146 

6.5.5 Conclusion débit Bluetooth ............................................................................ 147 

6.6 DEBIT THEORIQUE DE WLAN ................................................................................. 148 

6.6.1 Préambule PLCP............................................................................................ 148 

6.6.2 Entête PLCP................................................................................................... 149 

6.6.3 Payload de PLCP........................................................................................... 149 

6.6.4 Débit réel de WLAN ....................................................................................... 150 

6.6.5 Influence de la taille des paquets ................................................................... 150 

7 MESURES..................................................................................................................... 153 

7.1 CONDITIONS DE MESURES........................................................................................ 154 

7.1.1 Environnement ............................................................................................... 154 

7.1.2 Equipement..................................................................................................... 156 

7.2 MESURES................................................................................................................. 157 

7.2.1 Mesures en plein air....................................................................................... 157 

7.2.2 Mesures en chambre anéchoïque ................................................................... 157 

7.2.2.1 Conditions de mesures ............................................................................... 157 

7.2.2.2 Mesure du spectre de Bluetooth................................................................. 158 

7.2.2.3 Mesure des performances de WLAN ......................................................... 160 

7.3 ANALYSE DES RESULTATS DE MESURE .................................................................... 161 

7.3.1 Qualité de la mesure ...................................................................................... 161 

7.3.2 Imprécisions au niveau PLCP........................................................................ 161 

7.4 REMARQUES CONCERNANT LES TECHNIQUES DE MESURES...................................... 163 

8 ANALYSES ET SOLUTIONS.................................................................................... 164 

8.1 COEXISTENCE ENTRE 802.11B ET BLUETOOTH........................................................ 165 

8.1.1 Constats.......................................................................................................... 165 

8.1.2 Etat des trames erronées et méthodes d’accès au canal................................ 165 

8.1.3 Dimensionnement des trames......................................................................... 166 

8.1.4 Robustesse des techniques de modulation...................................................... 167 

8.1.5 Utilisation de Bluetooth ................................................................................. 167 

8.1.5.1 Type de dispositif....................................................................................... 167 

8.1.5.2 Quantité de dispositif ................................................................................. 168 

8.1.6 Effet des émissions parasites de Bluetooth .................................................... 169 

8.1.7 RINEA............................................................................................................. 173 

8.1.7.1 Introduction ................................................................................................ 173 

8.1.7.2 Algorithme ................................................................................................. 173 

8



8.1.7.3 Débit réel théorique.................................................................................... 174 

8.1.7.4 Simulation .................................................................................................. 180 

8.1.7.5 Ressource nécessaire.................................................................................. 181 

8.1.7.6 Algorithme informatique............................................................................ 182 

8.1.7.7 Mesures ...................................................................................................... 184 

8.2 CHANGEMENT DE TECHNOLOGIE ? .......................................................................... 185 

8.2.1 Technologies et bandes de fréquences ........................................................... 185 

8.2.2 Quels réseaux choisir ?.................................................................................. 185 

8.2.2.1 802.11a ....................................................................................................... 186 

8.2.2.2 802.11g....................................................................................................... 188 

8.2.2.3 HiperLAN................................................................................................... 188 

8.2.2.4 Home RF .................................................................................................... 189 

9 INTERFERENCES ENTRE RESEAUX WLAN...................................................... 191 

9.1 DESCRIPTION DU PROBLEME.................................................................................... 192 

9.2 INTERFERENCES ENTRE RESEAUX UTILISANT DES CANAUX DIFFERENTS.................. 192 

9.2.1 Description..................................................................................................... 192 

9.2.2 Simulation....................................................................................................... 193 

9.2.3 Analyse des résultats ...................................................................................... 196 

9.3 INTERFERENCE ENTRE RESEAUX UTILISANT LE MEME CANAL.................................. 197 

9.4 CONCLUSION........................................................................................................... 198 

10 DOCUMENTATION LOGICIEL.......................................................................... 200 

10.1 LAN EVALUATION.................................................................................................. 201 

10.2 NETWORK STUMBLER ............................................................................................. 202 

10.3 PRISM BENCHMARK PRO....................................................................................... 203 

10.4 AIROPEEK................................................................................................................ 204 

10.5 BLUELET ................................................................................................................. 206 

11 CONCLUSIONS....................................................................................................... 208 

12 REMERCIEMENTS................................................................................................ 211 

13 BIBLIOGRAPHIE................................................................................................... 214 

9



10



1 Introduction 

11



1.1 Motivation 

Les technologies sans-fils ont une importance grandissante dans le monde de la 

téléinformatique. Il est maintenant possible de transmettre des données entre 

équipements informatiques sans le moindre câblage. L’absence de câblage permet de 

réduire les coûts d’installation d’un réseau, surtout lorsque les locaux sont difficiles à 

câblés. De plus, le sans-fil offre une mobilité accrue. Il n’est plus nécessaire de refaire 

entièrement le câblage lors d’un déménagement ou d’un réaménagement. L’utilisateur 

peut se déplacer tout en restant connecté au réseau. 

Figure 1 : Complémentarité entre Bluetooth et Wireless LAN (source : Mobilian, Gartner) 

Depuis la fin du siècle passé, plusieurs technologies ont émergé pour les besoins de 

l’informatique (Wireless LAN, HiperLAN, Bluetooth, Home RF, …). Actuellement 

deux normes ont très nettement pris les devants ; Wireless LAN 802.11b et Bluetooth. 

WLAN 802.11b utilise un protocole proche de celui d’Ethernet. Avec un débit 

pouvant aller jusqu’à 11Mbps et une portée supérieure à 100m, WLAN est destiné à la 

réalisation de réseaux locaux. Bluetooth a été conçu pour un autre type d’application. 

Contrairement à WLAN, les communications avec Bluetooth sont basées sur le 

modèle maître-esclave. Le débit maximal est de 1Mbps pour une portée ne dépassant 

pas 10m. Les deux normes sont donc complémentaires, l’une servant à la réalisation 

de réseaux informatiques et la seconde, moins coûteuse à la fabrication, peut être 

intégrée à une souris sans-fil, à un téléphone portable ou encore à un agenda 

12



électronique. Bluetooth et WLAN ont un rapport performances-prix différent, les 

applications auxquelles ils sont destinés sont donc différentes. 

La complémentarité entre les technologies Bluetooth et Wireless LAN fait qu’elles se 

retrouvent souvent contraintes de travailler dans le même environnement. Cela ne 

poserait aucun problèmes si les deux normes ne transmettait pas dans la même bande 

de fréquences. Cette bande de fréquence, appelée ISM (Industrial, Scientific and 

Medical), est comprise entre 2,4 et 2,4835GHz. Les dispositifs Bluetooth et Wireless 

LAN 802.11b interfèrent lorsqu’ils communiquent simultanément. Malgré l’utilisation 

d’une modulation à spectre étalé, les interférences pénalisent le débit des dispositifs. 

Les détériorations que subit une transmission peuvent dans certains cas nuire 

fortement à la qualité de service d’une application, et même la rendre inutilisable. 

Paradoxalement, le problème posé par la coexistence entre Bluetooth et WLAN ne 

semble par freiner l’expansions de ces nouvelles technologies. Mais il est cependant 

nécessaire de quantifier les dégradations et d’apporter des solutions en vue de la 

cohabitation entre les deux normes. L’enjeu est important, car la quantité et la 

diversité des appareils émettant dans la bande de fréquence ISM ira grandissante. 

Parallèlement, si aucun effort n’est fait pour améliorer la coexistence entre les 

différentes normes, les baisses de performances risquent de rendre impopulaire une 

technologie qui s’annonce très intéressante tant au niveau des nouvelles possibilités 

offertes aux utilisateurs qu’aux nouveaux centre de profits qu’elle peut amener. 

1.2 Objectifs 

Ce document est une étude de la coexistence entre Bluetooth et WLAN. Le but de 

cette étude est de fournir un ensemble de modèles théoriques et de prescriptions 

permettant d’optimiser les performances des réseaux informatiques sans-fils. 

La première partie de ce document traite des deux normes concernées par cette étude. 

Il s’agit de disposer des informations nécessaires à la bonne compréhension des 

problèmes de coexistence. Une attention particulière est apportée aux études déjà 

publiées sur le sujet ainsi qu’aux solutions apportées par certains constructeurs. Cette 

collection d’information est utile dans la mesure ou elle permet d’orienter nos 

recherches et d’en vérifier la concordance. Il est ainsi possible de comparer les 

résultats obtenus dans le cadre de cette étude avec ceux que promettent les fabricants. 

13



Les modèles théoriques reflètent le comportement des dispositifs en fonction d’un 

certains nombres de paramètres 1 . Ainsi il est possible de dimensionner un réseau ou 

d’évaluer les performances d’une application sans avoir à réaliser physiquement la 

solution. Pour vérifier l’exactitude et les limites des modèles proposés, les résultats 

d’un ensemble de mesures sont inclues dans ce document. 

1 Distance entre dispositifs, puissance des émetteurs, environnement, … 

14



15



2 WLAN 

16



2.1 Introduction 

Cette présentation de la norme WLAN 802.11 insiste surtout sur les aspects 

concernant l’étude de la coexistence entre Bluetooth et WLAN 802.11b. Certaines 

particularités de la norme sont donc volontairement traitées en surface. 

La norme WLAN 802.11 à été mise en place afin permettre une connexion sans-fils 

automatique à un réseau informatique. Le but étant d’obtenir l’équivalent des réseaux 

LAN classiques, avec en plus les avantages offerts par le sans-fils (mobilité, 

deploiement rapide, …). 802.11 regroupe plusieurs variantes de la norme: 

• 802.11a 

Cette norme, définissant la couche physique de 802.11, offre un débit 

pouvant aller jusqu’à 54 Mbps et travaille à 5 GHz. Contrairement à 

802.11b et 802.11g, 802.11a n’intéfère pas avec Bluetooth. Bluetooth 

travaillant à 2,4 GHz. 

• 802.11b 

802.11b utilise la bande ISM à 2,4 GHz. Le débit maximum imposé par 

la norme est de 11 Mbps. C’est actuellement la norme la plus répandue 

dans le domaine des réseaux informatiques sans-fils. Wi-Fi 1 est une autre 

appellation pour 802.11b. 

• 802.11c 

Cette norme définit le fonctionnement des points d’accès (AP). 

• 802.11d 

802.11d s’occupe de l’interopérabilité entre équipements. 

• 802.11e 

Le développement actuel des réseaux informatiques a fait apparaître de 

nouvelles applications demandant une meilleur qualité des transmissions. 

802.11e doit permettre d’améliorer la QoS (Qualité of Service) afin 

d’obtenir des performances optimums des applications utilisant par 

exemple la transmission de la voix ou de la vidéo. Les modifications 

1 Voir section 2.2 

17



apportées aux protocoles existants portent essentiellement sur la couche 

MAC. 

• 802.11f 

Le but de 802.11f et de spécifier les fonctions de roaming. Ainsi un 

utilisateur peut se déplacer d’une zone couverte par un AP à une zone 

couverte par un autre AP sans interruption de la communication, et cela 

avec des AP provenant de fournisseurs différents. 

• 802.11g 

802.11g n’est pas encore achevée à l’heure actuelle. Son but est d’offrir 

des débits plus importants que ceux de 802.11b tout en restant à 

2,4GHz. Cette norme devra, comme 802.11b, coexister avec Bluetooth. 

• 802.11h 

802.11h est une extension de 802.11a. Elle est mieux adaptée à la 

réglementation européenne, car elle offre une sélection dynamique du 

canal (DCS) et un contrôle de la puissance d’émission (TPC). 

Comme WLAN 802.11 fonctionne dans l’espace aérien, elle se retrouve confrontée 

aux interférences. Ces interférences produisent un taux d’erreurs particulièrement 

élevé en comparaison avec les transmissions par câble. Cette particularité a été prise en 

compte dans la spécification de la norme, mais les performances de 802.11 restent 

fortement liées à l’environnement dans lequel évoluent les dispositifs. 

2.2 Wi-Fi 

Wi-Fi (Wireless Fidelity) est une certification garantissant l’interopérabilité entre 

équipements. Elle est le résultat du travail d’une organisation appelée WECA 

(Wireless Ethernet Certification Alliannce). Née en 1999, cette organisation regroupe 

40 des plus grands fournisseurs d’équipements informatiques. Le but de WECA est de 

promouvoir Wi-Fi comme la seule véritable norme pour les réseaux informatiques 

locaux sans-fils. Chaque constructeur désirant vendre un équipement Wi-Fi doit 

d’abord le faire certifier. Pour obtenir la certification Wi-Fi, l’équipement concerné 

doit répondre à la norme IEEE 802.11b. La tendance actuelle veut que le nom Wi-Fi 

18



remplace progressivement celui de 802.11b lorsque l’on parle de WLAN, un peu à la 

manière d’Ethernet qui a remplacé l’appelation 802.3 de l’IEEE. 

2.3 Architecture des réseaux 802.11 

Un réseau WLAN 802.11 est organisé de manière hiérarchique (voir la figure de la 

page suivante). Un ensemble de stations (STA) communiquent directement entre elle 

au sein d’un BSS (Basic Service Set). La dimension d’un BSS est limitée par la portée 

des émetteurs des STA. L’extension d’un BSS ou son interconnexion avec un autre 

BSS nécessite l’utilisation d’un point d’accès (AP). Un BSS désirant être connecter à 

d’autres BSS doit d’abord être connecter au DS 1 (Distribution System) par 

l’intermédiaire de son AP. Lorsque plusieurs BSS sont interconnectés, ils constituent 

un ESS (Extended Service Set). L’interconnexion d’un BSS ou d’un ESS avec un autre 

type de réseau passe par un portail (portal), la plupart du temps un AP est dédié à cette 

fonction. Le cas le plus courant est l’interconnexion d’un WLAN avec un LAN. 

Lorsqu’un BSS utilise un AP, on parle de BSS basé sur infrastructure. 

Un BSS a la possibilité de travailler indépendamment. C’est-à-dire qu’il ne dispose pas 

d’AP et que les STA ne communiquent donc qu’avec des STA appartenant au même 

BSS. Ce type de réseau est appelé réseau ad hoc ou IBSS (Independant Basic Service 

Set). 

1 Le DS peut être un LAN, un réseau sans-fils ou tout autre type de réseau. Il faut bien entendu 

disposer d’un AP permettant de s’y connecter. 

19



Figure 2 : Eléments de l'architecture 802.11 

STA : Station 

AP : Access Point 

SS : Station Service 

DSS : Distribution System Service 

BSS : Basic Service Set 

ESS : Extended Service Set 

DS : Distribution System 

20



2.4 Services des réseaux 802.11 

Les services offerts par 802.11 sont séparé en deux catégories : Station Service (SS) et 

Distribution System Service (DSS). 

• Station Service comprend les services suivants : 

Authentification, désauthentification, sécurité (privacy), livraison des 

MSDU 

• Distribution System Service : 

Association, désassociation, distribution, intégration, réassociation 

2.4.1 Station Serivce (SS) 

Authentification, désauthentification 

L’authentification permet au stations d’un BSS d’échanger leur identité. 802.11 ne 

propose qu’un seul type d’authentification au niveau liaison, les fonctions plus 

avancées ne sont pas traitées dans le cadre de la norme. La désauthenfication consiste 

simplement à effacer de la mémoire une station authentifiée. 

Sécurité 

802.11 spécifie un mécanisme pour protéger les informations véhiculées sur le réseau. 

Ce mécanisme, appelé WEP 1 , est optionnel. 

La livraison des MSDU (MAC Service Data Unit), qui constitue aussi un service ss, est 

traitée ultérieurement dans ce document (voir section 2.6). 

2.4.2 Distribution System Service (DSS) 

Les DSS servent à transmettre des message dans le DS (Distribution System), ce qui 

permet en autre d’assurer la mobilité (roaming). 802.11 définit trois types de mobilité : 

1 WEP : Wired Equivalent Privacy 

21



• No-transition, lorsque les stations sont immobiles ou ne se déplacent qu’à 

l’intérieur d’un BSS. 

• BSS-transition, losque les stations changent de BSS mais restent à 

l’intérieur du même ESS. 

• ESS-transition, Lorsqu’une stations passe d’un BSS d’un ESS à un autre 

BSS d’un autre ESS. 802.11 ne spécifie pas le changement de ESS, cette 

opération entraîrera donc une interruption de la communication. 

Pour assurer la mobilité des stations, 802.11 a besoin des services appelés association 

services. Il est important de garder en mémoire qu’une association n’est possible que si 

le BSS dispose d’un AP. Un réseau ad hoc ne génère aucune association. 

Association 

Ce service permet a un AP de connaître les stations contenues dans son BSS. Une 

station arrivant dans le BSS d’un AP doit s’identifier auprès de cette AP. Il est 

important de relever qu’une station ne peut être associée qu’a un seul AP à la fois. 

Cette particularité facilite le routage des MSDU dans le DS. Bien qu’une station ne soit 

associée qu’à un seul AP, elle peut, dans la mesure ou le nombre d’AP visible est 

supérieur à un, choisir 1 entre plusieurs AP. 

Désassiociation 

Lorsqu’une station quitte un BSS, l’association entre AP et STA est supprimée. Cette 

opération est appelée désassociation. 

Réassiociation 

Lorsqu’une station change de BSS, l’association est transmise d’un AP à l’autre par le 

DS. La réassociation permet le roaming entre BSS. Pour améliorer la rapidité du 

changement de BSS, une pré-authentification est possible. 

1 Cette opération est effectuée par scanning. 

22



2.5 Structure du protocole 

Figure 3 : Structure du protocole 802.11 

La figure ci-dessus présente les couches OSI spécifiées par la norme 802.11. La 

couche physique se divise en deux sous-couches ; PLCP (Physical Layer Convergence 

Protocol) et PMD (Physical Medium Dependent). La couche PMD s’occupe du 

codage et de la modulation des signaux, alors que la couche PLCP permet à la couche 

MAC de travailler indépendamment de la technologie utilisée pour la transmission. Le 

fonctionnement de chacune de ces couches est décrite plus précisément dans la suite 

de ce document. 

2.6 Couche MAC 

2.6.1 Adresses 

La norme 802.11 utilise des adresses de 48 bits. Pour les besoins du réseau sans-fils 

cinq types d’adresses ont été définis : 

• BSS Identifier (BSSID) 

Le BSSID permet de différencier chaque BSS. Cette adresse peut être de 

deux natures différentes. Si le BSS possède un point d’accès (AP), alors 

c’est l’adresse MAC de l’AP qui est choisie comme BSSID. Dans le cas 

d’un réseau ad hoc, l’adresse est formée à partir d’un nombre aléatoire. 

23



• Destination Address (DA) 

Adresse MAC du destinataire d’une MSDU. 

• Source Address (SA) 

Adresse MAC de l’émetteur d’une MSDU. 

• Receiver Address (RA) 

Adresse MAC d’un équipements intermédiaire par lequel va transiter une 

MSDU. 

• Transmitter Address (TA) 

Adresse MAC de la dernière station ou équipement par lequel à transité 

une MSDU. 

2.6.2 Services offert par la couche MAC 

La couche LLC 1 dispose des primitives suivantes : MA-UNITDATA.request, MA- 

UNITDATA.indication et MA-UNITDATA-STATUS.indication. Les primitives de la 

couche MAC disposent des paramètres suivant : 

Source address (SA) 

Adresse de l’émetteur. 

Destination address(DA) 

Adresse du destinataire. 

Routing Information 

Doit rester nul dans le cas de 802.11. 

Data 

Cette MSDU est transportée sans aucune modification entre les couches LLC de 

l’émetteur et du destinataire. La taille maximum de la MSDU ne doit pas excéder 

2312 octets. 

1 La couche LLC est directement au-dessus de la couche MAC. Elle accède aux services offerts par la 

couche MAC par le biai du MAC SAP. 

24



Priority 

Deux niveaux de priorité sont disponibles : Contention et Contention-Free. 

Service class 

Il existe deux types de classes : Recordable Multicast et Strictly Ordrered. 

Reception status 

Permet d’obtenir le résultat de la réception. 

Transmission status 

Permet d’otenir de l’information sur la transmission. 

2.6.3 Structures des trames MAC 

La figure ci-dessous montre la structure générale d’une trame MAC dans 802.11. Le 

champ Frame Control est traité en détail dans la seconde figure car il permet de gérer 

plusieurs paramètres lors de la communication. 

Figure 4 : Format d’une trame MAC (source : [WLAN99]) 

Champ Frame Control 

Figure 5 : Format du champs Frame Control (source : [WLAN99]) 

25



Protocole Version indique la version de la norme (802.11a, 802.11b, …) 

Type et Subtype 

Les champs type et sous-type permettent d’identifier la fonction de la trame, il existe 

trois types différents ; control, data et management. Les sous-types permettent de 

préciser plus encore la fonction de la trame. 

Tableau 1 : Combinaisons entre Type et Subtype (source : [WLAN99]) 

26



To DS / From DS 

Lorsque le To DS est à 1, cela signifie que la trame est destinée au DS. From DS est à 

1 lorsque la trame provient du DS. La figure ci-dessous met en évidence les différentes 

possibilités de combiner les bit To DS et From DS. 

Tableau 2 : Valeurs possibles de To DS et From DS (source : [WLAN99]) 

More Frag est à 1 si il y a encore au moins un fragment qui suit. 

Retry est à 1 si la trame est une retransmission d’une trame déjà envoyée 

précédemment. Cette information est très utile, elle permet à la station réceptrice de 

supprimer les duplicatas. 

Pwr Mgt 

Le bit Pwr Mgt est à 1, si la station qui a émit la trame va passer en mode Doze. Une 

trame provenant d’un AP ne peut avoir le bit Pwr Mgt à 1. 

More Date 

Ce bit est utilisé par l’AP pour indiquer à une station qu’il lui reste au moins une trame 

en tampon qui lui est destinée à cette station. 

WEP 

Si le bit WEP est à 1, cela signifie que le corp de la trame (Frame Body) est crypté. 

Order est à 1, si le fragment utilise la classe de service StrictlyOrdered. 

27



Les champs décrits à la page précédente appartiennent au champ Frame Control 

d’une trame MAC. La partie suivante traite des autres champs contenu dans la 

trame MAC. 

Duration/ID 

Ce champ remplit deux fonctions importantes : 

• Il peut contenir l’identificateur d’association (AID) lors de l’envoi d’une 

trame PS-Poll 1 . 

• Permet de transmettre les durées des réservations (NAV) dans la méthode 

RTS/CTS. 

Tableau 3 : Codage du champ Duration/ID (source : [WLAN99]) 

Address 1 à 4 

Une trame MAC peut contenir quatre adresses parmi les cinq définies par la norme ; 

BSSID, SA (Source Address), DA (Destination Address), TA (Transmitter Address) et 

RA (Receiver Address). Le tableau suivant montre les différentes combinaisons 

possibles des adresses dans une trame MAC. 

Tableau 4 : Contenu des champs adresses (source : [WLAN99]) 

1 Voir section sur Power Saving Control 

28



Sequence Control permet de contrôler le séquencement des fragements. Pour cela le 

champ Sequence Control est divisé en deux sous-champs ; Fragment Number et 

Sequence Number. Fragment Number indique sur 4 bits le numéro du fragment de la 

MSDU. A l’envoi du premier fragment d’une MSDU, le Fragment Number est 

initialisé à zéro, ensuite il est incrémenté à chaque nouveau fragment. Le Sequence 

Number (12 bits) indique quant à lui le numéro du fragment par rapport à l’ensemble 

de la communication. 

Frame Body contient les données, la taille des données doit être comprise en 0 et 

2312 octets. 

FCS détecte et contrôle les erreurs au moyen d’un CRC de 32 bits. 

2.6.4 Protocoles MAC 

802.11 dispose de trois méthodes pour accéder au canal. Ces trois méthodes se 

nomment CSMA/CA 1 , RTS/CTS et Polling. Parmis ces méthodes, on distingue deux 

types de méthodes; DCF (Distributed Coordination Function) et PCF (Point 

Coordination Function). CSMA/CA et RTS/CTS sont des méthodes dites DCF car la 

gestion de l’accès au canal est laissée au stations. A contrario, Polling est une méthode 

PCF car l’accès au canal est gérer par un AP. Seules les méthodes PCF permettent de 

garantir la qualité de service. 

IFS 

Un intervalle de temps appelé IFS (Interframe Space) à été défini pour 

permettre la gestion de l’accès au canal. Cet intervalle de temps représente le 

temps écoulé entre deux trames. La norme propose quatre intervalles de temps 

différents : 

• SIFS (Short ou Small IFS) 

• PIFS (Point Coordination Function IFS) 

• DIFS (Distributed Coordination Function IFS) 

• EIFS (Extended IFS) 

SIFS < PIFS < DIFS < EIFS 

1 CSMA/CA : Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance 

29



2.6.4.1 CSMA/CA 

Avant de commencer à émettre une station doit sonder le canal pour savoir si il 

est libre. Si la station désirant émettre ne détecte aucune activité pendant un 

temps DIFS alors elle émet sa trame. Si une activité est détectée sur le canal 

pendant la période DIFS, la station diffère l’envoi de la trame et lance le 

processus de Backoff. Le processus de Backoff (Backoff process) consiste, dans 

un premier temps, à calculer un nombre aléatoire compris en zero et CW 1 

(Contention Window, fenêtre de contention). Ce nombre est ensuite multiplié 

avec durée appelée slot time 2 . Le résultat de la multiplication permet à la station 

d’initialiser un timer. Le timer est ensuite décrémenté jusqu’à zero. Si le aucune 

activité n’est détectée, la station est autorisée à émettre. Si, au contraire, la 

station détecte une activité elle stoppe son timer. Lorsque le canal redevient 

libre, la station attend DIFS et reprend la décrémentation du timer. 

La figure ci-dessous montre l’envoi et l’acquittement d’une trame, l’utilisation 

des IFS est bien mis en évidence dans cet exemple. 

Figure 6 : Envoi de donnée avec quittancement (source : Lawrence Landweber, Jun Murai) 

1 CW peut prendre des valeurs différentes en fonction de la modulation utilisée. Ainsi en FHSS, CW 

peut valoir entre 15 et 1023, alors qu’en DSSS CW est compris entre 31 et 1023. 

2 Un slot time est intervalle de temps définit par la norme. La durée d’un slot est de 50 μs lorsque la 

couche PMD travaille en FHSS et 20 μs pour une modulation DSSS. 

30



Bien que cette méthode permette de limiter les collisions, il est cependant 

possible que deux stations viennent à émettre en même temps. Dans ce cas, il y 

a une collision et la trame est perdue. Contrairement aux réseaux câblés utilisant 

CSMA/CD, une station 802.11 n’a pas les moyen de détecter une collision. 

Chaque trame doit donc être acquittée par la station de destination. Lorsqu’une 

trame n’est pas acquittée, la station retransmet la trame après avoir attendu 

DIFS et un processus de Backoff. 

La probabilité d’avoir des collisions sur le canal dépend de la dimension de la 

fenêtre de contention CW. Plus la fenêtre est grande, plus la probabilité que les 

temps d’attente de deux stations soit identique est faible. Cependant une fenêtre 

de contention trop importante nuit aux performances car les temps d’attente 

sont plus long. La solution consiste à contrôler dynamiquement la dimension de 

la fenêtre de contention. CW est donc recalculé en fonction du nombre de 

collisions détectées sur le canal. A chaque collision détectée, la formule est la 

suivante : 

CW i = 2CW i-1 +1 

Équation 1 [MRNWLAN] 

31



2.6.4.2 RTS/CTS 

Les WLAN sont victimes d’un phénomène appelé « station cachée » (hiddenstation). 

La figure ci-dessous permet de mieux comprendre le problème. 

Figure 7 : Station cachée 

Les stations STA1 et STA3 sont trop éloignées l’une de l’autre pour pouvoir 

détecter si l’autre est en train de transmettre. Donc si STA1 transmet des 

informations à STA2 et que STA3 désire faire de même, il y aura une collision 

car STA3 n’a pas détecter la transmission entre STA1 et STA2. 

RTS/CTS résout le problème des stations cachées. Lorsqu’une stations désire 

transmettre une trame, elle commence par envoyer une trame RTS (Request To 

Send) après avoir attendu un temps DIFS et un temps aléatoire. La trame RTS 

permet de réservé le canal pendant la durée de la transmission. 

Figure 8 : Trame RTS (source : [WLAN99]) 

32



La trame RTS contient la durée de la transmission (champ Duration). Chaque station, 

hormis la station destinatrice, sait alors que le canal est réservé et pour combien de 

temps. Afin de savoir quand elles pourront recommencer à émettre, les stations utilise 

un NAV (Network Allocation Vector). Le NAV est initialisé à partir de la durée 

transmise par la trame RTS. Lorsqu’une station reçoit un RTS qui lui est destiné, elle 

attend SIFS et envoie une trame CTS. Une station n’ayant pas reçu de RTS, car trop 

éloignée de la station émettrice, peut recevoir le CTS et configurer son NAV. 

Figure 9 : Trame CTS (source : [WL99]) 

Le mécanisme utilisé par RTS/CTS peut laisser penser qu’il est moins performant que 

CSMA/CA car il nécessite l’envoi de deux trames avant de pouvoir émettre de 

l’information. Cela est vrai mais seulement dans le cas où la longueur des données est 

petite. Le fait qu’avec RTS/CTS les collisions ne peuvent survenir que pendant l’envoi 

de la trame RTS garantit que de longues trames ne seront pas à répéter suite à une 

collision. Pour optimiser les transmissions un RTS threshold (seuil) à été introduit. 

Lorsque les trames à envoyer sont petites c’est CSMA/CA qui est utilisé. Dans le cas 

où les trames sont plus grandes qu’un certain seuil (RTS Threshold), c’est alors 

RTS/CTS qui est utilisé. 

Figure 10 : Fonctionnement de RTS/CTS (source : Lawrence Landweber, Jun Murai) 

33



2.6.4.3 Polling 

La méthode du Polling est une méthode PCF (Point Coordination Function), 

elle nécessite un point de coordination (PC, Point Coordination). Le point de 

coordination est un AP, le Polling ne fonctionne donc pas dans un réseau ad 

hoc. 

Le PC contrôle périodiquement l’envoi des trames pendant des périodes sanscontention 

(CFP, Contention-Free Period). Les CFP sont alternées avec des 

périodes de contention DCF durant lesquelles les stations sont habilitées à 

envoyer des trames. La fréquence des répétitions des CFP est déterminée par le 

CFPRate (taux de périodes sans-contention). Une CFP commence par la 

transmission d’un beacon. Le beacon contient la durée de la CFP 

(CFPMaxDuration), ce qui permet aux stations du BSS d’initialiser leur NAV 1 , 

garantissant ainsi qu’aucune d’entre elles n’émettra pendant la CFP. 

Figure 11 : PCF et DCF (source : Lawrence Landweber, Jun Murai) 

Lorsque le PC désire commencer une CFP, il attend PIFS avant de transmettre le 

beacon. Comme les stations en mode DCF ne peuvent émettre qu’après un temps 

DIFS, le PC est certain de prendre le contrôle car DIFS est plus grand que PIFS. Afin 

1 Le NAV est un compteur qui indique à chaque station si elle est autorisée à émettre. (Voir page 

précédente) 

34



de déterminer l’ordre des stations avec lesquelles il doit dialoguer, le PC tient à jours 

une liste appelée Polling List. Cette liste contient les adresses (AID, Assiociation 

Identififier) des stations désirant communiquer avec le PC. Les stations sont ensuite 

consultées à tour de rôle par le PC en fonction de la liste. Les stations attendent SIFS 

avant de répondre au PC et le PC attend à nouveau SIFS avant de passer à la station 

suivante. Le PC termine une CFP par une trame CF-End. Lorsque les stations 

recoivent un CF-End, elle efface leur NAV et sont à nouveau habilité à travailler en 

DCF. Le CF-End marque le passage d’une période sans contention (CFP) à une 

période avec contention. 

En plus du CF-end et du beacon, deux autres trames ont été spécifiées pour le 

polling ; CF-Poll et CF-Ack. CF-Poll permet au PC de désigné la station avec laquelle 

il désire communiquer. CF-Ack est utilisé aussi bien par le PC que par les stations 

pour acquitter les trames reçues. 

Le Polling, contrairement à CSMA/CA et RTS/CTS, permet de garantir la qualité de 

service. 

2.6.5 Fragmentation 

Afin d’optimiser les performances, la couche MAC offre un service de 

fragmentation. En effet, dans le cas où la probabilité d’erreur par bit est 

importante, le fait d’envoyer des trames trop longues rend la probabilité qu’elles 

soient erronées trop importante. Pour diminuer le risque de devoir réenvoyer 

une trame suite à une erreur, il s’agit de diminuer la dimension des trames en les 

fractionnant en trames plus petites. 

La fragmentation est différente pour CSMA/CA et RTS/CTS. Avec CSMA/CA, 

lorsqu’une station à accès au canal, elle le conserve jusqu’à ce que tous les fragments 

soient transmis. Chaque segment doit biensur être acquitter séparément. 

Avec RTS/CTS, le principe est un peu différent. Lorsqu’une station a pris le contrôle 

du canal, les autres stations ont initialisé leur NAV. Le NAV des stations qui ne 

communiquent pas doit être réinitialisé par les deux stations pendant la 

communication. Pour cela, les nouvelles durées de réservation pour la réinitialisation 

des NAV sont incluse dans les fragments et les acquittements échangés par les 

35



stations. A la fin de la transmission, le dernier fragment et le dernier acquittement ne 

contiennent aucune réservation (durée de la reservation égale à 0). 

2.6.6 Synchronisation 

Toutes les stations appartenant à un même BSS sont synchronisées par la même 

horloge. En effet chaque station dispose d’une horloge interne mais se synchronise à 

l’horloge commune au BSS. La procédure de synchronisation (TSF, Timing 

Synchronisation Function) est réalisée par la diffusion périodique 1 d’un beacon 

contenant un timer. La gestion de la synchronisation est différente pour un réseau ad 

hoc que pour un réseau basé sur infrastructure. 

Synchronisation dans réseau basé sur infrastructure 

L’AP est chargé d’envoyer périodiquement le beacon. Dans le cas où le canal est 

occupé au moment de la synchronisation, l’émission du beacon est retardée. Le 

temps indiqué dans le beacon est donc incorrecte. L’inéxacitude sera conservée 

jusqu’à la procédure de synchronisation suivante, qui intervient TBTT après 

(sans compter le retard). 

Synchronisation dans un réseau ad hoc 

Un réseau ad hoc ne dispose pas d’AP, c’est donc aux stations de se 

synchroniser entre elles. Comme pour n’importe quelle trame, toutes les stations 

essaient envoyer leur beacon. Les méthode d’accès au canal décrites dans les 

paragraphes précédents permettrons de déterminer quelle est la station dont le 

beacon sera utilisé pour synchroniser l’ensemble des stations. 

2.6.7 Power-Saving Mode 

La norme 802.11 définit un moyen d’économiser l’énergie. Cela permet à 802.11 d’être 

mieux adapté aux équipements fonctionnant avec des batteries et pour qui l’énergie est 

précieuse. Pour réduire sa consommation en énergie, une station peut, lorsqu’elle n’a 

pas besoin de communiquer, se mettre à l’état Doze. A l’opposer, lorsqu’une station 

1 Une période est appelée TBTT (Target Beacon Transmission Time) 

36



désirant communiquer doit se trouver dans l’état Awake. Comme pour la 

synchronisation, les méthodes de sauvegarde d’énergie sont différentes pour un BSS 

basé sur infrastructure et un BSS ad hoc. 

Sauvegarde d’énergie dans un réseau basé sur infrastrucure 

L’AP insère dans une liste les stations qui sont dans le mode doze. Lorsque l’AP reçoit 

une trame destinée à une station dans le mode doze, il la conserve en mémoire. 

Périodiquement l’AP diffuse un beacon contenant la liste des adresses des stations 

pour lesquelles il a un message en mémoire, cette liste est appelée TIM (Traffic 

Indication Map). Les stations sont programmées pour se réveiller (mode awake) à 

chaque beacon et ainsi être en mesure de recevoir la liste TIM. Les stations 

n’appartenant pas à la liste retourne dans le mode Doze. Si une station se reconnaît 

dans la liste fournie par l’AP, elle envoie alors une trame PS-Poll indiquant à l’AP de 

lui faire parvenir les trames qui lui sont destinées. L’AP transmet les trames et la 

station concernée les acquitte. Les stations peuvent alors se remettre en mode Doze. 

Lorsque l’AP doit transmettre une trame multicast ou broadcast, il utilise alors un 

beacon contenant le champ DTIM (Delivery Traffic Indication Message) à la place du 

champ TIM. Dans ce cas, toutes les stations doivent rester éveillées et recevoir la 

trame multicast ou broadcast. 

Sauvegarde d’énergie dans un réseau ad hoc 

Comme un réseau ad hoc ne dispose pas d’AP, chaque station doit conserver en 

mémoire les trames qu’elle désire transmettre à des stations endormies (mode Doze). 

Périodiquement les stations endormies se réveillent pour recevoir le beacon, elles 

restent alors éveillées pendant une durée appelée fenêtre ATIM (ATIM window). 

Pendant la fenêtre ATIM, les stations ayant des trames à échanger à des stations qui 

étaient endormies envoie leur liste de stations (ATIM, Ad hoc Traffic Indication Map). 

Au bout de la fenêtre ATIM, les stations qui n’ont aucune trame à recevoir retourne 

en mode Doze, les autres acquittent la liste reçue, reçoivent les données qui leur sont 

destinées et les acquittent. 

37



2.7 Couche physique 

2.7.1 Services offerts par la couche physique 

La couche physique met à disposition deux types de primitives ; service-user-to-serviceprovider 

et sublayer-to-sub-layer. 

Primitive PHY-SAP service-user-to-service-provider 

PHY-DATA 

Encapsulation des trames MAC dans des trames PLCP. 

Tableau 5 : Primitive service-user-to-service-provider (source : [WLAN99]) 

Primitives PHY-SAP sublayer-to-sublayer 

PHY-TXSTART 

Permet a la couche MAC de débuter la transmission d’une MPDU. 

PHY-TXEND 

La couche MAC demande la fin de la transmission. 

PHY-RXSTART 

La couche physique indique à la couche MAC qu’elle a reçu une trame 

PLCP. 

PHY-RXEND 

Indique à la couche MAC la fin d’une MPDU qu’il est en train de recevoir. 

PHY-CCA 

La couche physique indique à la couche MAC si elle se trouve dans l’état 

IDLE ou BUSY. 

PHY-CCARESET 

38



La couche MAC demande de réinitialiser l’état CCA (Clear Channel 

Assesment). 

Tableau 6 : Primitives sublayer-to-sublayer (source : [WLAN99]) 

Paramètres des primitives PHY-SAP 

Tableau 7 : Paramètres des primitives PHY-SAP (source : [WLAN99]) 

La liste des paramètre contient des vecteurs (TXVECTOR et RXVECTOR), ces 

vecteurs sont des listes de paramètres qui dépendent des spécifications de la couche 

physique. Le tableau ci-dessous montre les paramètres obligatoires associés aux 

vecteurs. DATARATE spécifie le débit, alors que LENGTH détermine la longueur 

des paquets. 

Tableau 8 : Description des vecteurs (source : [WLAN99]) 

39



2.7.2 DSSS 

DSSS signifie Direct Sequence Spread Spectrum, il s’agit d’une technique de 

modulation à spectre étalé. Toute modulation à spectre étalé présente les 

caractéristiques suivantes : 

• La largeur de bande du signal après modulation est plus grande qu’avant la 

modulation. 

• La largeur de bande du signal transmis dépend du signal transmis et d’un 

signal supplémentaire appelé code d’étalement (Spreading Code). 

Le fait d’étaler l’énergie du signal sur une bande plus large permet de diminuer la 

densité de puissance et d’augmenter la redondance. Ces deux caractéristiques sont très 

importantes. 

• Densité de puissance (power density) 

Etant donné que le spectre est étalé sur une bande plus large, la puissance de 

chaque fréquence est elle aussi plus faible. Grâce à cela, le signal perturbe 

moins les communication d’autre système mais est aussi moins sensible aux 

perturbations d’un autre système. Cette dimunution de la puissance permet 

aussi au signal d’être moins facilement détectable par un système « espion », ce 

qui augmente la sécurité d’une transmission. 

40



Figure 12 : Effet de l’interférenmce avec un signal de bande étroite 

(source : IEEE 802.11) 

Comme le montre la figure ci-dessus, la modulation à spectre étalé est 

particulièrement efficace en cas d’interférence avec un signal de bande étroite 

(narrowband). 

• Redondance 

La redondance signifie que l’information contenue dans le signal est présente 

à plusieurs fréquences différentes. Ainsi en cas d’interférence avec un signal 

de bande étroite, il est possible, sauf cas défavorables, de restituer le signal 

d’origine. 

DSSS est de loin la technique de modulation à spectre étalé la plus utilisée lors 

l’application de la norme 802.11. L’étalement du spectre est obtenu en multipliant le 

signal à transmettre par une séquence d’étalement (spreading sequence). Le schéma de la 

page suivante montre le principe de fonctionnement de DSSS, la séquence d’étalement 

correspond à celle définie par la norme. 

41



Figure 13 : Principe de fonctionnement de DSSS (source : IEEE 802.11) 

Avant d’être étalé le signal est modulé une première fois. Pour cela deux techniques de 

modulation sont à disposition ; DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) et 

DQPSK (Differential Quaternary Phase Shift Keying). La modulation DBPSK est 

utilisée pour les transmissions à 1 Mbps, alors que la modulation DQPSK est utilisée 

pour celles à 2 Mbps. Pour obtenir des débit de 5,5 et 11 Mbps, 802.11b utilise un 

codage CCK (Complementary Code Keying) avec une modulation DQPSK. Après 

modulation, le spectre du signal suit le gabarit de la figure ci-dessous. 

Figure 14 : Spectre d’un signal modulé en DSSS (source : IEEE 802.11) 

42



Quatorze canaux ont été définis par la norme 802.11b pour l’émission en DSSS dans 

la bande de fréquence ISM 2,4 GHz. La réglementation en vigueur dans certains états 

limite cependant les bandes de fréquences disponibles. Le tableau suivant présente les 

limitations imposées par certains états. L’ETSI (norme ETS 300-328) est l’organisation 

qui s’occupe de la réglementation européene, alors que la FCC (15.247, 15.205 et 

15.209), l’IC et la MKK s’occupe respectivement des USA, du Canada et du Japon. 

Tableau 9 : Canaux DSSS disponibles 

Il existe aussi des disparités entre états au niveau des puissances d’émissions. Les 

américains, les européens et les japonais peuvent émettre à des puissances maximums 

qui sont respectivement de 1000, 100 et 10 mW. Cependant la plupart des 

équipements 802.11b utilisent une puissance d’émission de 30 mW (15 dBm). 

43



Une trame PLCP se divise en trois parties ; le PLCP Preambule, le PLCP header et la 

MPDU (trame MAC). Le PLCP Preambule et le PLCP Header sont toujours transmis 

à 1Mbps. 

Tableau 10 : Trame PLCP en DSSS (source : [WLAN99]) 

SYNC 

Ce champ permet au récepteur de la trame de se synchroniser. 

SFD prépare le récepteur à recevoir le PLCP Header. 

SIGNAL indique la modulation utilisée pour la transmission déterminant ainsi le débit 

utilisé. La valeur du champ doit être multipliée par 100 kbps pour obtenir le débit. 

SERVICE 

Ce champ est destiné à de future extensions. 

LENTH 

Longueur de la MPDU en microsecondes. 

CRC 

Détecte et corrige les erreurs. 

. 

44



2.7.3 FHSS 

Le principe de FHSS est simple, il s’agit de modifier périodiquement la fréquence 

utilisée pour la transmission du signal en suivant pour cela une sequence prédifine. Le 

passage d’une fréquence à une autre est appelé hop. Une séquence est composée de 

hop, c’est pour cela qu’elle est couramment appelée hopping sequence. FHSS est une 

technique apparue pendant la seconde guerre mondiale. Elle l’œuvre de Hedy Lamarr, 

une actrice autrichienne qui travaillait pour les Alliés. 

FHSS est peu utilisé dans les applications basées sur la norme 802.11. Dans le cadre de 

l’étude de la coexistence, une description détaillée de FHSS dans 802.11 n’est pas 

nécessaire. 

FHSS utilise une séquence pseudo-aléatoire composée de 79 hops 1 par seconde. 

L’intervalle minimum de fréquence entre deux hops est de 6 MHz. La norme 802.11 

définit deux débit possibles pour la transmission en FHSS ; 1 Mbps et 2 Mbps 2 . FHSS 

utilise une modulation GFSK à deux déviation de fréquence pour les transmissions à 1 

Mbps et à quatre déviation de fréquence pour les transmission à 2 Mbps. 

La figure ci-dessous montre la structure d’une trame PCLP (PCLP_PDU), la 

description des champs n’est pas traitée dans ce document. 

Figure 15 : Trame PLCP en FHSS (source : [WLAN99]) 

1 Il existe des différences selon les réglementations gouvrnementales. 

2 2 Mbps est optionel. 

45



2.7.4 Infrarouge (IR) 

L’infrarouge n’est pratiquement pas utilisé à l’heure actuelle. Comme il est basé sur la 

lumière 1 , il ne pose aucun problèmes de compatibilité électromagnétique et 

n’intervient donc pas dans l’étude de la coéxistence entre Bluetooth et WLAN. Il n’est 

pas nécessaire d’en faire une description complète dans le cadre de ce document. 

Le fonctionnement de 802.11 IR est proche de celui en DSSS et FHSS. Cependant 

l’utilisation de l’infrarouge limite la portée de l’émetteur à une dizaine de mètre. Deux 

débits sont proposés : 1 et 2 Mbps. 

Figure 16 : Trame PLCP (source : [WLAN99]) 

1 Infrarouge, longueur d’onde de 850 à 950 nm 

46



47



3 Bluetooth 

48



3.1 Introduction 

En l'an de grâce 908, un enfant du nom de Harald est né au Danemark. Son père 

Gorm gouvernait la péninsule principale du Danemark. Harald a réussi à réunir la 

Norvège et le Danemark. Il était surnommé Harald Blätand (Dents bleu). Comme 

Harald, le but d'Ericsson est d'unifier les nouvelles technologies sans fil nommées 

Bluetooth. 

Équation 2 : Le roi Harald Blätand (Blue Tooth) [source 

www.japaninc.net/mag/comp/2000/ 06/jun00_unwired_btooth.html] 

Un SIG (groupe spécial d'intérêt) a été créé en février 1998 pour définir et 

promouvoir Bluetooth. Les membres créateurs étaient : 

• Ericsson Mobile Communication 

• Intel Corp. 

• IBM Corp. 

• Toshiba Corp. 

• Nokia Mobile Phones 

Une entreprise désirant rejoindre le groupe doit remplir un formulaire. Elle s'engage 

néanmoins à rendre publique les technologies qu'elle détient sur Bluetooth. Tout 

membre du groupe, a le droit de commercialiser des produits Bluetooth sans payer 

l'utilisation des brevets. Actuellement plus de 2000 compagnies sont membre du SIG. 

Bluetooth est une technologie sans fil qui utilise les ondes électromagnétiques sur la 

bande de fréquence libre entre 2.4 Ghz et 2.483 Ghz. Cette bande de fréquence 

s'appelle ISM et aucune licence n'est nécessaire. 

49



La première priorité de Bluetooth était de créer un système de moins de 1 US$ et de 

consommer un minimum pour être intégrable dans tous les appareils électroniques 

portatifs possible et imaginable. 

3.2 L'architecture du protocole 

Bluetooth ne définit pas uniquement un système de transmission radio, il possède une 

pile de protocole software. La pile de protocole entière de Bluetooth est définie en 

couche comme la plupart des systèmes de communication. 

Figure 17 : Pile de protocole du noyau Bluetooth [source http://tp.bluetooth.free.fr ] 

50



Pour standardiser les différents protocoles, l'International Standard Organization 

(ISO) a défini un modèle de référence qui est appelé OSI. Une correspondance peut 

être faite entre Bluetooth et le modèle OSI (voir Figure 18). 

Figure 18 : Comparaison entre Bluetooth et le modèle OSI 

3.2.1 Accès au canal de transmission 

Afin de pouvoir l'utiliser au niveau planétaire, la technologie Bluetooth opère dans la 

bande ISM. Cette bande de fréquence est libre d'utilisation partout dans le monde 

(sauf restriction au Japon, France et Espagne). 

De nombreux systèmes sont utilisés dans cette bande de fréquence libre. On peut citer 

WLan, écouteurs sans fil, système de sécurité pour les voitures et les fours à micro- 

51



ondes. Bluetooth utilise une technique efficace (mais qui ne l'est pas toujours) pour 

éviter les interférences qui s'appelle les sauts de fréquence (appelé Frequency Hopping 

ou FH). 

Le FH a été inventé durant la seconde guerre mondial par Hedy Lammarr. Le principe 

est d'effectuer, comme son nom l'indique, des sauts de fréquence après chaque 

transmission (voir Figure 19). L'émetteur et le récepteur doivent connaître la séquence 

des sauts pour que la communication soit possible. Chaque saut est appelé hop. Dans 

Bluetooth, le nombre normal de hops par seconde et de 1600. 

fréquence 

2.48 

2.47 

2.46 

2.45 

2.44 

2.43 

2.42 

2.41 

2.4 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 

temps 

Figure 19 : Représentation des sauts de fréquence 

Dans la majorité des pays, la bande de fréquence ISM est entre 2.4 et 2.4835 GHz . 

Deux bandes de sécurité se trouve au début et à la fin, respectivement 2 MHz et 3.5 

MHz. Les sauts s'effectue tous les 1 MHz, par conséquent cette formules permet de 

trouver un canal k de radiofréquence : 

f =2402 +kMHz , k = 0,1 …78 

Équation 3 

La modulation utilisé est GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) avec un BT = 0.5. 

La représentation binaire du 1 est une déviation positive de fréquence et pour le 0 une 

déviation négative de fréquence. Le débit brute binaire est de 1 Mbit/s. 

52



Figure 20 : modulation GFK [BT01] 

Un canal logique Bluetooth est une séquence pseudo-aléatoire qui permet aux 

différents dispositifs d'utiliser les mêmes sauts de fréquence. Entre chaque hop, un 

slots de temps de 625 microsecondes est numéroté de manière cyclique de 0 à 2 27 -1. 

Le cycle total dure : 

T 227 62510 

6 

cycle = ⋅ ⋅ 

− 

= 83886[ s] 

Équation 4 

L'Équation 4 donne comme résultat 23,3 heures 

Bien évidemment, deux dispositifs utilisant des canaux logiques différents ne peuvent 

communiquer entre eux. 

3.3 Classe de puissance 

Il existe 3 classes de puissance décrites dans la norme Bluetooth. 

Classe de Puissance Maximum Puissance Puissance 

puissance de sortie 

Nominal minimum de sortie 

1 100 mW N/A 1 mW 

2 2.5 mW 1 mW 0.25 mW 

3 1 mW N/A N/A 

Figure 21 : Tableau des classes de puissance 

53



3.4 BaseBand 

3.4.1 Architecture 

3.4.1.1 Maître et Esclave 

Pour que plusieurs dispositifs Bluetooth puissent communiquer entre eux, il doivent 

utiliser les mêmes sauts de fréquence (donc les mêmes séquences pseudo-aléatoire). 

Pour synchroniser les sauts de fréquence, ils font appel à un maître qui contrôle la 

communication. Tous les dispositifs doivent être maître ou esclave pour pouvoir 

transmettre ou recevoir de l'information. Le maître décide quel esclave peut 

transmettre. 

Les maîtres doivent utiliser les slots pairs et les esclaves doivent utiliser les slots 

impairs. Le maître indique aux esclaves quand ils peuvent transmettre. 

3.4.1.2 Timing 

Tout dispositif Bluetooth possède une horloge interne appelée horloge native ( 

CLKN) qui marque le début des slots. Les horloges internes sont d'assez mauvaise 

qualité et consomme très peu ce qui provoque rapidement des déphasages. Tous les 

esclaves d'un maître se synchronisent continuellement sur l'horloge du maître en 

ajoutant temporairement une déviation de phase à leur horloge. La synchronisation 

s'effectue à la réception de chaque paquet. 

3.4.1.3 Piconets 

La construction d'un réseau d'un maître avec plusieurs esclaves est appelée piconets ou 

picoréseau (voir Figure 22). Un piconet peut inclure jusqu'à 8 éléments actifs, 1 maître 

et 7 esclaves actifs. Un piconet peut, en plus, inclure jusqu'à 255 esclaves parqués. Les 

esclaves parqués sont synchronisés sur l'horloge du maître mais attendent un 

avertissement de celui-ci pour devenir actifs. L'horloge de référence dans un piconet 

est appelée CLK 1 . 

1 Pour le maître du piconet, CLKN = CLK 

54



Figure 22 : Représentation d'un piconet 

Il existe aussi la possibilité de mettre plusieurs piconets entre eux pour former un 

scatternet (voir Figure 23). Chaque piconet utilise son propre canal logique (sauts de 

fréquence) et sa propre CLKN. 

Un dispositif peut appartenir deux piconets différents mais ne peut pas être maître 

dans les deux piconets. 

Figure 23 : Scatternet où un dispositif joue le rôle d'esclave dans les deux piconets 

55



3.4.1.4 Adresses 

Dans la spécification de Bluetooth, il existe quatre types d'adresse. 

La BD_ADDR (Bluetooth Device Address) est la correspondance de l'adresse MAC 

IEEE MAC. La BD_ADDR identifie de manière univoque, comme l'adresse MAC, 

les dispositifs Bluetooth entre eux. 

Elle se décompose en 3 parties bien distinctes : 

• NAP (partie non significative de l'adresse) qui regroupe de 16 bits, cette 

partie est utilisée pour l'encryption 

• UAP (partie haute de l'adresse) qui regroupe de 8 bits, cette partie sert à 

initialiser le HEC et le CRC mais aussi pour les sauts de fréquence. 

• LAP (partie basse de l'adresse) regroupe 24 bits. Cette partie sert à créer 

un mot de synchronisation. 

Figure 24 : Représentation de l'adresse BD_ADDR 

L'adresse du maître de chaque piconet doit être connue par tous les esclaves pour que 

tous les dispositifs du piconet utilisent les mêmes sauts de fréquence. 

La AM_ADDR (adresse de membre actif) est une adresse de 3 digits temporaire que 

chaque membre actif d'un piconet reçoit de la part du maître. Cette adresse sert aux 

Esclaves pour savoir si un paquet leur est destiné et au maître pour différencier les 

réponses des différents esclaves. L'adresse 000 est utilisée pour le Broadcasting, c'est 

pour cette raison qu'il y a maximum 7 esclaves actifs par piconet. 

La PM_ADDR (adresse de membre parqué) est une adresse de 8 digits temporaire que 

chaque esclave parqué d'un piconet reçoit de la part du maître. Un esclave détient 

uniquement une PM_ADDR quand il est parqué et la perd quand il devient actif. 

La AR_ADDR (adresse de requête d'accès) est une adresse utilisée par les esclaves 

parqués. Il détermine quels slots peuvent servir pour activer les esclaves en mode 

parqué. Cette adresse n'est pas unique donc différents esclaves peuvent avoir la même. 

56



3.4.2 Protection des données 

Bluetooth utilise différents systèmes pour contrôler et corriger les éventuelles erreurs 

de transmission. 

3.4.2.1 FEC 1/3 

Une simple répétition de 3 fois chaque bit (voir Figure 25). La décision est prise à la 

majorité de bit. Le FEC 1/3 est utilisé par les entêtes de paquet et aussi par les paquets 

de type HV1. 

Figure 25 : Codage FEC 1/3 [BT01] 

3.4.2.2 FEC 2/3 

Cette technique utilise un code Hamming (pour 10 bits, ce code en génère 15) avec 

comme polynôme générateur : 

g ( D) 

= ( D+ 

1) ⋅( 

D4 + D+ 

1) 

Équation 5 

La distance de Hamming de ce code est de 4, il corrige 1 erreur et en détecte 2. 

Ce code est généré par un registre à décalage de 5 bits (voir Figure 26). 

Figure 26 : Registre à décalage générateur de code Hamming pour FEC 2/3 [BT01] 

57



3.4.2.3 ARQ 

Pour les paquets protégés par un CRC, il y a répétition du paquet en cas de réception 

d'un NAK ou si aucun acquittement n'est reçu après un certain temps. Un bit de 

séquence évite le problème de doublon si l'acquittement est perdu en route. 

3.4.3 Taille des paquets 

Comme nous l'avons précisé précédemment, le maître utilise les slots paird et les 

esclaves utilisent les slots impairs. Les transmissions se font par paquets de taille 

variable qui peuvent prendre 1, 3 ou 5 slots. A la fin de chaque transmission, sur le 

dernier slots de transmission, le paquet ne prend pas tout le temps qui lui est imparti. 

Cette partie du slot est en fait réservée pour la commutation d'une fréquence à la 

suivante. Sur la Figure 27, une transmission de paquets sur un slot est montrée en 

exemple. 

Figure 27 : Transmission sur 1 slot [MRNBT] 

Un autre exemple pour mieux comprendre en utilisant une transmission avec un 

paquet de 5 slots (voir Figure 28). 

Figure 28 : Transmission sur 5 slots [MRNBT] 

58



3.4.4 Liaison 

Il existe deux types de liaison qu'il faut bien absolument différentier. 

3.4.4.1 Liaison SCO 

Ce type de liaison est synchrone et du type point à point. Elle est habituellement 

utilisée pour transmettre de la voix entre un maître et un esclave. Pour ce type de 

liaison, des slots à intervalles réguliers sont réservés pour la transmission. On peut les 

considérer comme une liaison commutation de circuit. Le débit symétrique par liaison 

SCO est de 64 kbit/s. Il n'y a pas de CRC donc jamais de répétition de paquets. Un 

maître peut entretenir jusqu'à 3 liaisons SCO simultanées avec le même esclave ou 

avec différents esclaves. 

Il existe 3 types de paquets SCO définis : HV1, HV2 et HV3. Tous ces paquets 

prennent 1 slot mais on un codage différent. 

3.4.4.2 Liaison ACL 

Ce type de liaison est asynchrone et du type point à multipoint. Son utilisation 

habituelle est pour la transmission de données. Le débit peut être asymétrique ou 

symétrique. Contrairement aux liaisons SCO, il n'y a pas de réservation régulière de 

slots. Les slots libres des liaisons SCO sont utilisés par les liaison ACL. 

3.4.5 Structure des paquets 

La structure d'un paquet Bluetooth se décompose en trois entités qu'il faut bien 

distinguer : 

• Le code d'accès, 

• l'entête, 

• la cargaison. 

59



La décomposition est faite grâce à leur positionnement comme le montre la Figure 29. 

Figure 29 : Représentation normal d'un paquet Bluetooth 

3.4.6 Access code 

Tous les paquets commencent forcément par un access code. Il est utilisé pour la 

synchronisation, la compensation d'offset et l'identification. A la réception d'un 

paquet, chaque dispositif peut déterminer si il a été envoyé par un membre du piconet. 

L'access code est aussi utilisé par les procédures pagging et inquiry. 

Figure 30 : Le format de l'Access code 

3.4.6.1 Access code types 

Il y a trois différents types de code d'accès : 

• Code d'accès du canal (CAC) 

• Code d'accès du dispositif (DAC) 

• Code d'accès d'inquiry (IAC) 

Le IAC se décompose en deux variantes. Le général code d'accès inquiry (GIAC) et le 

dédié code d'accès inquiry (DIAC). 

Le CAC est le seul (à l'exception des paquet FHS) type de code d'accès qui possède 

les trois champs preamble, sync word et le trailer. Les autres types ont uniquement les 

champs preamble et sync word. 

60



3.4.6.2 Preamble 

Le préambule est une suite de 1 et de 0 sur 4 bits. La séquence représente 1010 si le 

premier bit de sync word vaut 1 ou 0101 si le premier bit de sync word vaut 0. 

Figure 31 : Séquence du préambule [BT01] 

3.4.6.3 Sync Word 

Le sync word (mot de synchronisation) est dérivé des 24 bits de l'adresse LAP mais est 

long de 64 bits. Pour le CAC, l'adresse du maître est utilisé dans le piconet. Pour le 

GIAC et le DIAC, des adresses dédiées sont utilisées. Mais par contre pour le DAC, 

l'adresse de l'esclave est utilisée. 

3.4.6.4 Trailer 

Le trailer suit le sync word. Comme le préambule, il est formé de 4 bits qui peuvent 

prendre les valeurs 1010 et 0101. 

3.4.6.5 Entête de paquet 

L'entête des paquets contient des informations pour la couche link controler. Il est 

constitué de 6 champs : 

• AM_ADDR : 3 bits (adresse de membre actif= 

• Type : 4 bits (type de paquet) 

• Flow : 1 bit (contrôle de flux) 

• ARQN : 1 bit (acquittement) 

• SEQN : 1 bit (numéro de séquence) 

• HEC : 8 bits (contrôle des erreurs de l'entête) 

L'entête au complet comprend 18 bits (voir Figure 32). Un codage FEC 1/3 est utilisé 

pour protégé l'entête, ce qui donne un total de 54 bits. 

61



Figure 32 : Format de l'entête de paquet 

AM_ADDR : 

La AM_ADDR représente l'adresse de membre actif est utilisée pour différencier les 

dispositifs dans un piconet. L'adresse avec que des 0 consiste en une adresse 

broadcast. 

Type : 

Il existe 16 différents types de paquet. Chaque type définit la liaison (ACL et SCO) 

utilisée par la transmission. Il permet de connaître le nombre de slots occupés (1,3 ou 

5). 

Flow : 

Ce bit est utilisé pour le contrôle du flux. Si le bit est à 1, la source peut continuer à 

émettre. Si le destinataire ne peut plus suivre (buffer plein par exemple), il met le bit à 

0 dans son message. Il faut noter que ceci ne s'applique qu'aux liaisons ACL. 

ARQN : 

Ce bit est utilisé pour indiquer qu'une transmission a été effectuée correctement ou 

non. Le contrôle se fait grâce au CRC. 

SEQN : 

Ce bit permet d'ordonner les paquets reçus. Ce bit est inversé à l'envoi de chaque 

nouveau paquet. 

HEC : 

Ces bits servent à contrôler l'entête du paquet. Le HEC est constitué de 8 bits générés 

par un polynôme 647 (représenté en octal). 

62



3.4.7 Type de paquet 

Pour les deux types liaisons (ACL et SCO), 12 types de paquet peuvent être définis. Il 

existe 4 types de paquet de contrôle commun aux deux liaisons. Pour différencier le 

type de paquet, 4 bits sont utilisés (voir 3.4.6.5). Quatre segments ont été définis : 

1. Paquets de contrôle sur 1 slot (commun aux deux liaisons) 

2. Paquets sur 1 slot 

3. Paquets sur 3 slots 

4. Paquets sur 5 slots 

Figure 33 : Tableau des types de paquet [BT01] 

63



3.4.7.1 Paquet ID 

Ce paquet consiste en un accès code du type DAC ou IAC. C'est un paquet très 

robuste au niveau du corrélateur de l'accès code. 

3.4.7.2 Paquet NULL 

Ce paquet n'a pas de cargaison mais possède un code d'accès et un entête de paquet. Il 

contient 126 bits au total. Il est utilisé pour envoyer un acquittement ou pour changer 

le statue de FLOW. Ce paquet ne doit pas être acquitté. 

3.4.7.3 Paquet POLL 

Ce paquet est très similaire au paquet de type NULL (voir 3.4.7.2). Il doit cependant 

être acquitté. 

3.4.7.4 Paquet FHS 

FHS est un paquet de contrôle spécial. Parmi d'autres choses, l'adresse de dispositif 

Bluetooth et l'horloge de l'expéditeur sont envoyés avec le paquet. La cargaison 

contient 144 bits d'information et 16 bits de CRC. La cargaison est codés en FEC 2/3 

ce qui signifie qu'elle occupe 240 bits réellement. Il n'occupe qu'un slot. 

Figure 34 : Format de la cargaison d'un paquet FHS [BT01] 

Parity bits : 34 bits de parité 

LAP : les 24 bits de la partie inférieure de l'adresse (BD_ADDR) de l'expéditeur du 

paquet FHS. 

Undefined : 2 bits mis à 0 pas encore utilisés. 

SR : 2 bits qui indiquent la répétition entre deux scan et l'intervalle entre deux page 

scan consécutif. 

64



SR bit format b 1 b 0 SR mode T page scan N page 

00 R0 continus >=1 

01 R1 =128 

10 R2 =256 

11 Réservé - - 

Figure 35 : Représentation du champ SR 

SP : 2 bits qui indiquent la période pendant laquelle le dispositif se trouve en page scan 

après la réception du Inquiry. 

SP bit format b1b0 SP mode Tmandatory pscan 

00 P0 >=20s 

01 P1 >=40s 

10 P2 >=60s 

11 Réservé - 

Figure 36 : Représentation du champ SP 

UAP : 8 bits de la partie supérieur de l'adresse (BD_ADDR) de l'expéditeur du paquet 

FHS. 

NAP :16 bits de la partie non-significative de l'adresse (BD_ADDR). 

Class of device : 24 bits représentent le type dispositif . 

AM_ADDR : 3 bits qui forment l'adresse de membre actif du dispositif qui envoie le 

paquet FHS. 

CLK 27-2 : 26 bits qui contiennent la valeur de l'horloge native du dispositif qui envoie 

le paquet FHS. 

65



Page scan mode : 3 bit qui définissent quel scan mode est utilisé par défaut par le 

dispositif qui a envoyé le paquet. 

Bit format b 2 b 1 b 0 

Page scan mode 

000 Manadatory scan mode 

001 Optional scan mode I 

010 Optional scan mode II 

011 Optional scan mode III 

100 Réservé pour utilisation futur 




Figure 37 : Représentation du champ Page scan mode 

3.4.7.5 Paquet DM1 

Ce type de paquet est utilisé pour échanger des messages de contrôle des couches 

supérieures. Il peut être utilisé par des liaisons SCO pour interrompre le flux 

d'information et pour envoyer des messages de contrôle. Les paquets DM1 peuvent 

être considérés comme un paquet ACL. 

DM est l'abréviation de Data Medium rate. La cargaison du paquet contient 17 bytes 

d'information entourées par 1 byte d'entête et 2 bytes de CRC. Le codage FEC 2/3 

est utilisé pour la cargaison. Il n'occupe qu'1 slot. 

3.4.7.6 Paquet HV1 

Ce type de paquet utilise une liaison SCO avec uniquement 80 bits d'information. Les 

paquets HV1 sont les plus robustes grâce à leur codage FEC 1/3. Comme tous les 

paquets qui fonctionnent avec une liaison SCO, il ne possède pas de CRC. La taille de 

la cargaison est de 240 bits 1 . 

1 les 80 bits codés en FEC 1/3 donne : 3*80 = 240 bits 

66




Ce type de paquet utilise une liaison SCO avec 160 bits d'information. Les paquets 

HV2 sont moins robuste que les paquets HV1 car ils codent leur cargaison avec un 

FEC 2/3. Comme tous les paquets qui fonctionnent avec une liaison SCO, il ne 

possède pas de CRC. La taille de la cargaison, comme pour tous les paquets HV, est 

de 240 bits. 


Ce type de paquet utilise une liaison SCO avec 240 bits d'information sans codage 1 . 

Les paquets HV3 sont, bien évidemment, les moins robustes. Comme tous les paquets 

qui fonctionnent avec une liaison SCO, il ne possède pas de CRC. 

3.4.7.9 Paquet DV 

Ce type de paquet est une combinaison entre un paquet de données (data field) et de 

transmission de la voix (voice field). Il utilise une liaison SCO. La cargaison est divisée 

en une partie pour la voix de 80 bits et une partie pour les données jusqu'à 150 bits. La 

partie voix n'est pas protégée par un FEC. La partie donnée contient 9 bytes 

d'information avec 1 bytes d'entête de cargaison et 2 bytes de CRC. Cette partie est 

codée par un FEC 2/3. 

3.4.7.10 Paquet DH1 

Ce type de paquet ressemble au DM1 à la différence qu'aucun codage n'est utilisé. Le 

nombre de bytes d'information peut donc passer au maximum à 27 bytes. 


Les paquets DM3 ont la même structure que le DM1 mais il occupe 3 slots. L'entête 

de cargaison fait maintenant 2 bytes et 121 bytes d'information. 

1 Ce qui veut dire qu'il contient aussi 240 bits de cargaison 

67







Les paquets DM5 ont la même structure que le DM3 mais il occupe 5 slots. Il a la 

possibilité d'avoir au maximum 224 bytes d'information. 




3.4.7.15 Paquet AUX 

Ce type de paquet ressemble au DH1 mais il n'y a pas de CRC. Il peut donc contenir 

29 bytes d'information et 1 byte d'entête de cargaison. Attention, ce paquet ne peut 

pas être acquitté par cette couche. Le contrôle doit donc être fait par une couche 

supérieure. 

68



3.4.8 Entête de cargaison 

Uniquement les champs de données ont un entête de cargaison. Cet entête peut faire 1 

byte (si le paquet prend 1 slot) ou 2 bytes (si le paquet prend 3 ou 5 slots). 

Figure 38 : Entête de cargaison sur 1 byte (prend 1 slot) [BT01] 

Figure 39 : Entête de cargaison sur 2 bytes (prend 3 ou 5 slots) [BT01] 

L_CH : 

Ces 2 bits spécifient le canal logique. 

FLOW : 

Ce bit contrôle le flux du canal logique. Quand un message est reçu avec FLOW = 1, 

on peut continuer à transmettre sur le canal logique. Par contre quand le message 

contient FLOW = 0, la transmission est stoppée. 

LENGTH : 

Ces bits définissent la longueur de la cargaison en byte. 

3.4.9 Canaux logique 

Avec Bluetooth, il existe 5 canaux logiques : 

• Canal de contrôle LC 

• Canal de contrôle LM 

• Canal utilisateur UA 

69



• Canal utilisateur UI 

• Canal utilisateur US 

Les canaux contrôlent LC et LM sont utilisés respectivement par les couche link 

control et link manager. Les canaux utilisateur UA, UI et US utilisent des 

transmissions asynchrones, isochrones 1 et synchrones de l'information 

utilisateur. 

1 Caractérise des communications où les données sont transmises selon un timing précis. 

70



3.5 Link Controller 

3.5.1 Etat du Link Controller 

Il existe deux états principaux dans lequel peut être le Link Controller : STANDBY et 

CONNECTION. En plus, 7 sous-état sont disponibles : page, page scan, inquiry, 

inquiry scan, master response, slave response et inquiry response. 

Figure 40 : Diagramme des états de Link Controller [BT01] 

71



3.5.2 Procédure Inquiry 

Cette procédure est utilisée par un maître pour connaître les dispositifs Bluetooth 

présents dans sa zone de couverture. Cette procédure peut se décomposer en 3 sousétats 

bien distinct. 

Figure 41 : Schéma bloc de la procédure Inquiry 

3.5.2.1 Sous-état Inquiry 

Le maître rentre dans cet état quand il désire rechercher d'autre dispositif dans sa 

zone. La maître ne connaît pas leur adresse BD_ADDR. Le code d'accès utilisé par le 

maître est le GIAC. Ce code d'accès est connu et identique pour chaque dispositif 

Bluetooth. Les dispositifs désirant devenir esclave mettent le GIAC 1 dans leur 

corrélateur et lance la procédure Inquiry Scan (voir ci-dessous). Une séquence 32 

fréquence est estimée (Inquiry Sequence) autour de la fréquence déduit du GIAC. 

Cette séquence est utile car les deux dispositifs ne sont probablement pas en phase. La 

Inquiry Sequence est divisé en deux série A et B. 

Série A : f(k-8), f(k-7)…, f(k), …f(k+7) 

Série B : f(k-16), f(k-15)…, f(k-9), f(k+8), f(k+9)…,f(k+15) 

Le maître commence par transmettre Npage (voir Figure 35) fois la série A. Si il ne 

trouve pas de dispositif, il passe à la série B qu'il répète aussi Npage. Ces deux séries 

transmettent des paquets ID à une fréquence de 3200 hops/s. Les paquets sont 

tranmis par groupe de deux fréquences puis il écoute sur ces deux fréquences pendant 

1 hop chacune. 

1 Pour certaines utilisation le code d'accès dédié à l'inquiry existe (DIAC) 

72



Figure 42 : Phase de transmission puis d'écoute du sous-état Inquiry 

Temps de transmission d'une série de fréquence : 

625μs 

= 16 ⋅2⋅ 

= 

2 

Ts 10 

Équation 6 

ms 

73



3.5.2.2 Sous-état Inquiry Scan 

Un dispositif entre dans cet état lorsque il accepte de devenir visible. Elle consiste à 

écouter le canal à intervalle régulier Tinquiry_scan (>10.65 ms) pendant un temps 

Twinquiry_scan(>= 2.56s). Il calcule une séquence de 32 sauts de fréquence grâce au 

GIAC (Inquiry sequence). Durant le temps Tinquiry_scan, le dispositif doit recevoir 

toutes les séquence d'une série. 

Figure 43 : Représentation des temps d'écoute du sous-état Inquiry Scan 

74



3.5.2.3 Sous-état Inquiry Response 

Le dispositif qui est dans l'état Inquiry Scan passe à l'état Inquiry Response quand il 

reçoit un paquet ID de la part d'un maître. Il répond au maître sur la même fréquence 

sur laquelle il écoutait. Il envoie un message FHS qui contient son BD_ADDR. 

Attention, comme plusieurs dispositif peuvent répondre en même temps, il envoie sa 

réponse après un temps aléatoire. 

3.5.3 Procédure Page 

Cette procédure est utilisée par un maître pour établir une connexion avec un esclave 

quand il connaît l'adresse de celui-ci. Pour ce faire le maître doit envoyé son adresse à 

l'esclave. Cette procédure peut se décomposer en 3 sous-états bien distinctes. 

Figure 44 : Suite de séquences pour la procédure page 

3.5.3.1 Sous-état Page 

Le maître passe à cet état lorsqu'il désire établir la connexion avec un dispositif dont il 

connaît la BD_ADDR. Cet état est très similaire au Inquiry à la différence que les 32 

fréquences de la séquence sont déduites du DAC du dispositif qui va devenir esclave. 

Il transmet des paquets ID avec le DAC de l'esclave comme code d'accès. Il procède 

de le même en ce qui concerne les deux séries. 

75



3.5.3.2 Sous-état Page scan 

L'esclave rentre dans cet état pour avoir la possibilité de se connecter au piconet. Cet 

état est très similaire au Inquiry scan, à l'exception que son propre DAC est mis dans 

son corrélateur. Il écoute le canal à intervalle régulier Tpage_scan (>10.65 ms) 

pendant un temps Twpage_scan(>= 2.56s). 

3.5.3.3 Sous-état Page response 

L'esclave entre dans cet état après avoir reçu un paquet ID du maître. Il renvoie un 

paquet ID sur la fréquence sur laquelle il écoutait le canal. A ce moment, le maître 

connaît la phase et peut renvoyer un paquet FHS avec son BD_ADDR. L'esclave fait 

maintenant partie du piconet. 

76



77



4 Coexistence 

78



4.1 Problématique 

Les problèmes posés par la cohabitation entre Bluetooth et WLAN 802.11 sont 

difficiles à cernés. Certains utilisateurs se plaindront de fortes pertes de performances 

lorsque les deux systèmes fonctionnent simultanément, alors que d’autres ne 

trouveront aucun inconvénients lors de la cohabitation des deux systèmes. Ces 

inégalités entre utilisateurs proviennent du fait que la qualité des transmissions dépend 

principalement des paramètres suivants ; environnement spatial, dispositifs parasites 

environnant, type de modulation utilisée, puissance d’émission, distance entre les 

stations, dimension des paquets, … Ces différents paramètres seront traités en détail 

ultérieurement dans le chapitre sur les modèles théoriques. 

Que cela porte à conséquence ou non, il y a de toute manière interférence entre 

dispositifs Bluetooth et WLAN 802.11b. Tout simplement car les deux technologies 

utilisent la même bande de fréquence. Cette bande de fréquence fait partie des bandes 

de fréquences ISM, elle s’étend de 2,4 à 2,4835 GHz. 

Figure 45 : Spectre de WLAN 802.11b en DSSS 

Figure 46 : Spectre de Bluetooth 

79



Les dispositifs Bluetooth module ses signaux en FHSS utilisant ainsi l’ensemble de la 

bande de fréquence. La bande est divisée en 79 canaux de 1 MHz, chaque canal est 

utilisé à tour de rôle selon une séquence prédéfinie. Chaque passage d’une fréquence à 

une autre est appelée hop (saut). 

En mode DSSS, WLAN 802.11 utilise un canal de 22 MHz à une fréquence définie 

qui ne varie pas durant les communications. L’IEEE définit 14 canaux dans la bande 

ISM 2,4 GHz. Les lobes secondaires d’un canal sont faibles et ne perturbent 

pratiquement pas les communications. 

Lorsqu’un dispositif Bluetooth passe sur un canal compris dans la bande de 22 MHz 

utilisée par un dispositif WLAN 802.11, il y a interférence. Cela n’entraîne pas 

forcément une mauvaise transmission. L’importance de l’interférence va dépendre de 

la puissance des signaux à l’endroit où ils interfèrent. Le récepteur doit pouvoir 

retrouver l’information originale à partir du signal qu’il reçoit. Si ce signal est trop 

perturbé, l’information sera mal reçue. Afin de définir l’importance de l’interférence, il 

s’agira de déterminer le rapport signal sur interférence (rapport S/I). Cette aspect de la 

coexistence est développée dans le modèle théorique sur les interférences (voir 

chapitre suivant). 

80



4.2 Comportement des équipements 

Cela peut paraître évident mais un chevauchement des fréquences des technologies 

Bluetooth et WLAN 802.11 n’est possible que si elles émettent en même temps. 

Chacune des technologies possède des techniques différentes pour gérer la 

propagation de l’information dans le domaine temporel. Le fait que des dispositifs 

Bluetooth et WLAN occupe le même espace n’entraîne donc pas qu’ils soient 

constamment en train d’émettre en même temps. Les interférences n’ont donc pas lieu 

tout le temps mais dépendent en partie du type de liaison et de la taille des trames 

utilisés. 

Figure 47 : Bluetooth et WLAN 802.11 dans le domaine temporel 

Le cas de la figure de la page précédente est intéressant. Il s’agit d’une liaison SCO 

d’un dispositif Bluetooth, ce type de liaison est particulièrement défavorable car le 

canal est quasiment utilisé durant toute la durée d’une communication. Dans ces 

conditions un dispositif WLAN ne peut envoyer des trames sans que la transmission 

ne soit perturbée. Mais le comportement d’un ensemble de dispositifs Bluetooth peutêtre 

différent et n’entraîne pas nécessairement une perturbation permanente 1 d’un 

canal WLAN. Cette aspect de la coexistence sera décrite plus précisément dans le 

modèle théorique. 

1 Attention : Il s’agit du domaine temporel. Il faut garder à l’esprit que la fréquence d’émission de 

Bluetooth change à chaque slot soit toutes les 625μs et que par conséquent le canal WLAN n’est de 

toute manière pas continuellement perturbé. 

81



4.3 Prévisions et statistiques 

4.3.1 Calcul de la probabilité d’interférences 

Il est possible par des calculs simples de prévoir quelle peut être la probabilité qu’une 

interférence surviennent entre dispositifs WLAN et Bluetooth. Dans la mesure où 

WLAN utilise une modulation à spectre étalé, une interférence n’entraîne pas 

nécessairement une erreur dans la communication, mais connaître la probabilité 

d’interférence permet de se faire une première idée en vue de la simulation et de la 

mesure. 

La probabilité d’interférence varie en fonction de la séquence de hop de Bluetooth 

mais aussi en fonction de la longueur des trames WLAN. Plus le temps nécessaire 

pour transmettre la trame est long plus il y a de risque d’interférences. Le temps 

nécessaire à la transmission d’une trame dépend de deux éléments ; la longueur de la 

trame et le débit avec lequel elle est transmise. La probabilité d’interférence dépend 

donc de ces deux variables. 

Calcul de la durée nécessaire pour transmettre une trame (t) : 

t = ⋅N+ 

1 ⋅( 

N preamble+ 

N 

D DPlCP 

1 

header 

Équation 7 

) 

D : Débit (1, 2, 5,5 ou 11 Mbps) 

N : Nombre de bit de la MPDU (trame MAC) 

D PLCP : Débit de transmission du PLCP Preamble et du PLCP Header (1Mbps) 

N Preamble : Nombre de bit du préambule 

N Header : Nombre de bit du header 

Calcul de la probabilité d’interférence (p): 

B 

p= 

1 − 

⎛ 

⎜1− 

⎝ 

WLAN 

+ ( B 

B 

Bluetooth 

ISM 

Équation 8 

−1) 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

1+ 

t⋅ 

fhop 

82



B WLAN : Bande de fréquence utilisée par WLAN [MHz] 

B ISM : Bande ISM [MHz] 

B Bluetooth : Bande de fréquence utilisée par Bluetooth [MHz] 

f hop : fréquence des hops [hops/s] 

Le graphe de la Figure 48 est tiré de l’Équation 8. Bien que réellement la bande de 

fréquence utilisée par WLAN soit de 20 MHz, la bande de fréquence a été fixée à 15 

MHz pour le calcul. Paradoxalement, cette rectification permet d’obtenir des résultats 

plus proches de la réalité. Pour comprendre pourquoi, il faut savoir que le 99% de 

l’énergie des signaux émis par un dispositif WLAN est compris dans une bande de 15 

MHz. Il n’est donc pas déraisonnable de considérer que seul les interférences dans la 

bande de 15 MHz seront susceptibles de créer des perturbations. Cette affirmation a 

été confirmée par les observations faites lors des différentes simulations réalisées pour 

l’élaboration du modèle théorique. 

Figure 48 : Probabilité d’interférence entre WLAN 802.11b et Bluetooth 

Une autre particularité de ce calcul concerne la fréquence de hops de Bluetooth. 

Bien que dans la réalité Bluetooth change de fréquence 1600 fois par secondes, cette 

valeur convient mal au but visé par les résultats recherchés. Le but rechercher par ce 

calcul est d’obtenir un « gabarit » auquel devrait correspondre les simulations et les 

83



mesures. Or en réalité lorsqu’un dispositif Bluetooth utilise des trames HV1 avec une 

liaison SCO 1 , il n’émet que durant un slot sur deux (1 slot pour l’émission, 1 slot pour 

la réception). Il s’agit donc de considérer une fréquence de 800 hops par seconde, car 

il est évident que la réception d’une trame ne peut perturber une communication entre 

dispositifs WLAN. Prendre une fréquence de 800 hops/s, revient à considérer que le 

dispositif Bluetooth communique seul, où avec un dispositif infiniment loin. 

Considérer qu’un dispositif Bluetooth travaille seul est bien loin de la réalité en ce qui 

concerne le fonctionnement d’un réseau Bluetooth lui-même. Mais pour un réseau 

WLAN, les interférences créés par les réponses d’un second dispositif Bluetooth 

distant de plusieurs mètres (>3m) sont trop faibles pour entraîner des erreurs. 

En admettant que deux dispositifs Bluetooth soient en mesures 2 de perturber une 

communication WLAN, le graphe obtenu est les suivant : 

Figure 49 : Probabilité d’interférence entre WLAN 802.11b et deux dispositifs Bluetooth 

1 Ce cas a été choisi car il représente le cas le plus défavorable. 

2 Dans bien des cas la distance entre deux dispositifs Bluetooth est assez proche pour qu’ils perturbent 

tout les deux une communication WLAN. Exemple : headset, souris/clavier sans-fil , … 

84



La Figure 48 et la Figure 49 présente des probabilités d’interférences très élevées, 

notamment pour un débit d’un 1 Mbps. Mais la probabilité d’interférences ne reflète 

pas exactement quelle sera le taux d’erreur par trame (FER, Frame Error Rate), une 

interférence n’entraînant pas nécessairement une erreur après démodulation. Ainsi 

bien que les trames transmises à un débit de 1 Mbps semblent plus vulnérables en ce 

qui concerne les interférences, le fait que la modulation à 1 Mbps soit plus robuste aux 

interférences avec des signaux de bande étroite va permettre de compenser les 

dégradations de performances. 

4.3.2 Influence du comportement des dispositifs Bluetooth 

Dans la section précédente, la coexistence a été étudiée dans la cas où Bluetooth 

utilisait une liaison SCO. Mais Bluetooth dispose d’une autre type de liaison : les 

liaisons asynchrones appelées ACL. Contrairement aux liaisons SCO, les paquets 

peuvent occuper plus d’un slot (3 ou 5 slots). Les hops se produisent donc à une 

fréquence différente lors des transmissions sur 3 où 5 slots. 

Figure 50 : Comparaison entre liaison SCO et ACL 

85



Comme le montre la Figure 50, avec une liaison ACL utilisant des paquets DM5 ou 

DH5, l’émetteur Bluetooth change de fréquence moins fréquemment. Il s’agit aussi de 

distinguer les communications symétrique et asymétriques. En effet, le récepteur 

Bluetooth peut envoyer en réponse à l’émetteur, soit des paquets utilisant un slot 

(communication symétrique) (comme dans l’exemple de la Figure 50), soit des paquets 

occupant 3 où 5 slots (communication asymétrique). 

Le tableau de la Figure 51 contient le nombre de hops par seconde en fonction des 

différents types de paquets Bluetooth : 

Figure 51 : Tableau des hops pour les différents types de paquets 

A partir de l’Équation 8, il est alors possible de déterminer la probabilité d’interférence 

pour les différents types de paquets utilisés dans les liaisons ACL. 

Les graphiques de la Figure 52 et de la Figure 53 présentent la probabilité 

d’interférence en fonction de la dimension des trames WLAN pour différents types de 

liaisons ACL symétriques et asymétriques. Le débit WLAN est de 11 Mbps. Le graphe 

contient aussi les résultats pour la procédure de paging qui utilise 3200 hops/s. 

Comme pour la première série de résultats obtenus précédemment, seul les 

changements de fréquence de l’émetteur sont considérés. 

86



Figure 52 : Probabilité d’interférence pour les liaison ACL symétriques 

Figure 53 : Probabilité d’interférence pour les liaison ACL asymétriques 

87



4.3.3 Rapport entre la probabilité d’interférences et les performances de 


Bien que les performances (débit réel) de WLAN soit directement liée à la probabilité 

d’interférences, d’autres paramètres entre aussi en ligne de compte. Il s’agit 

principalement des techniques de modulations et des puissances d’émissions utilisées 

par les dispositifs. Cette aspect de la coexistence est traité en partie avec l’aide d’un 

simulateur dans le modèle théorique, car il est difficile d’obtenir des résultats avec des 

idées, du papier et un crayon. 

88



4.4 Evaluation des performances réelles de WLAN 

Le critère d’évaluation des performances est le débit réel lors d’une communication. 

Le débit réel est le débit fournit par la couche MAC, il ne prend donc pas en compte 

les entêtes des niveaux 1 et 2 du protocole 802.11b. Le norme ne mentionne pas le 

débit réel, mais donne le débit brut de la communication qui peut être de 11, 5,5, 2 où 

1 Mbps. Le calcul pour passer du débit brut au débit réel au niveau MAC pour 

CSMA/CA est le suivant : 

Figure 54 : Envoi et acquittement d’une trame avec CSMA 

La durée d’une trame (t sur la Figure 54) dépend du nombre de bytes d’information 

transmis à la couche MAC et du débit utilisé : 

N MAC Header FCS PLCP eamble PLCP Header 

t 

⎛ 8 ⋅( 

+ _ + ) _Pr + _ 

= 

⎞ 

⎜ 

D 

⎟+ 

⎝ 

WLAN ⎠ 

DPLCP 

Équation 9 

N : Nombre de byte d’information 

MAC_header : 30 bytes 

FCS : 4 bytes 

PLCP_Preamble : 144 bits 

PLCP_Header : 48 bits 

D WLAN : débits 802.11b, 1, 2, 5,5 où 11 Mbps 

D PLCP : 1 Mbps 

89



L’acquittement est calculé pour un débit de 2 Mbps, cette valeur correspond aux 

résultats donnés par les analyseurs de protocoles : 

t 

ack 

8⋅N 

= 

ack 

+ PLCP_Preamble+ 

PLCP_ 

header 

= 248μs 

DWLAN 

Équation 10 

La fenêtre de contention varie en fonction du nombre de collisions sur le canal. Pour 

cette étude, il est admis que les communications des dispositifs WLAN n’engendre pas 

de collisions. Les simulations et les mesures effectuées traite toutes du cas simple où 

les réseaux WLAN sont constitués de deux stations. La fenêtre de contention est donc 

minimal, ce qui pour 802.11b DSSS donne CW=31. 

Le temps nécessaire pour émettre une trame et pour l’acquitter (T) vaut : 

T = t+ 

SIFS+ 

tack+ 

2 ⋅DIFS+ 

1010 ⋅ 

−6⋅CW 

Équation 11 

Le débit réel fournit par 802.11 est le rapport entre la quantité d’information échangée 

et le temps T : 

Dreel= 

T N 

Équation 12 

Figure 55 : Tableau du débit réel de WLAN 802.11b 

90



Lorsque lors d’une communication des trames sont erronées par Bluetooth, elles ne 

sont pas acquittées. L’émetteur est donc obligé de les réenvoyer. Le réenvoi d’une 

trame double le temps nécessaire pour émettre une trame, car il faut répéter 

l’ensemble de la procédure (data+SIFS+ack+DIFS+backoff(CW)+DIFS). La loi 

géométrique montre que le débit est réel est directement proportionnel à la probabilité 

qu’une trame soit erronée : 

μ = 1 

1 − p 

Équation 13 [PAT] 

p : probabilité qu’une trame soit erronée 

μ est l’espérance mathématique, ce qui veut dire qu’il s’agit du nombre moyen de 

trame qu’il faudra envoyer avant que l’une d’elles soit correctement transmise. En 

considérant que chaque trame à une probabilité d’être erronée, ont obtient la formule 

suivante pour le calcul du débit réel : 

Dreel 

D= = (1− 

p) 

⋅D 

p 

T N 

reel= 

(1− 

) ⋅ 

μ 

Équation 14 

91



A partir de l’Équation 8 et de l’Équation 14, il est possible de déterminer le débit réel 

de WLAN en présence de Bluetooth en fonction de la dimension des trames 

échangées : 

B 

D= 

T N ⋅ 

⎛ 

⎜1 

− 

⎝ 


+ ( B 

B 

Bluetooth 

ISM 

Équation 15 

−1) 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

1+ 

t⋅ 

fhop 

Figure 56 : Débit réel en présence de Bluetooth 

92



93



5 Mesures, 

simulations et 

solutions existantes 

94



5.1 Mesures et résultats 

Les constructeurs utilisant Bluetooth ou WLAN ont rapidement pris conscience du 

problème posé par la cohabitation des deux technologies. Certaines entreprises ont 

donc étudié, simulé et mesuré les pertes de performances des dispositifs lorsqu’ils 

communiquent simultanément. L’IEEE se préoccupe aussi du problème de la 

coexistence. Le groupe 802.11.2 est chargé de trouver une solution. 

Il serait trop long de faire ici la liste de toute les mesures et simulations entreprises 

dans l’étude de la coexistence. La suite de cette section ne traite donc que des 

documents les plus pertinents. 

5.1.1 Simulations 

En 1998, Greg Ennis pose bien le problème de la cohabitation dans un document 

appelé « Impact of Bluetooth on 802.11 Direct Sequence Wireless LANs » [GESIMP]. 

Ce document donne les résultats d’une simulation, mais donne peut de renseignement 

quant à la manière dont on été obtenu les résultats. Les résultats portent sur les 

dégradations de débits en fonction de la taille des paquets envoyés. 

Fin 1998, Jim Zyren propose une amélioration du modèle de Greg Ennis ; « Extension 

of Bluetooth and 802.11 Direct Sequence Interference Model » [JZNEXT]. Ce 

document est plus détaillé que le précédent. Les pertes de débit résultant de la 

simulation sont d’environ 18% pour le communication à 5,5 Mbps et 16% à 11 Mbps 

dans le cas d’une forte utilisation de Bluetooth. 

Juin 1999, Jim Zyren affine encore son étude de la coexistence en publiant ; 

« Reliability of IEEE 802.11 Hi Rate DSSS WLANs in a High Density Bluetooth 

Environment ». Différentes applications WLANs sont testées, comme par exemple 

l’e-mail ou la téléphonie. La principale conclusion de ce document est qu’une fortes 

densité de dispositifs Bluetooth dans le même espace que WLAN nuit fortement aux 

performances des applications. 

95



5.1.2 Mesures 

Les documents présentés dans la partie simulations ne font pas mentions de mesures. 

En effet, il est difficile de mettre en place des mesures reflétant une utilisations 

générale de Bluetooth et WLAN, cela en raison de l’influence de l’environnement 

(structure des locaux, mobilier …). La compagnie Mobilian travaillant sur la 

technologie sans-fil a pourtant publié une mesure [MOBSOP] simple concernant les 

performances de WLAN 802.11b en cas d’interférence avec Bluetooth. Cette mesure a 

été réalisée dans le but de régler le problème de la coexistence en commercialisant des 

cartes réseaux utilisant les technologies Bluetooth et WLAN dans le même dispositif. 

Figure 57 : Description de la mesure 

Le but de la mesure est de connaître la perte de débit de la communication WLAN en 

fonction de la distance en les deux stations. Cette mesure a donné des résultats 

intéressants. 

96



Figure 58 : Résultat de la mesure (source : Mobilian Corp.) 

Les dégradations deviennent très importante lorsque la distance entre les stations 

augmente et que le signal est perturbé par un dispositif Bluetooth. 

5.2 Solutions 

Il existe plusieurs possibilités pour permettre la cohabitation des technologies 

Bluetooth et WLAN 802.11b. Ces possibilités peuvent être divisée en deux catégories : 

1. Les solutions utilisant la couche MAC, avec des techniques comme 

Adaptive Hopping (AFH), Adaptive Power Control ou MAC-level 

Switching. 

2. Les solutions logiciels, ces techniques sont appelées Driver-level 

Switching. 

La possibilité pour l’utilisateur de choisir manuellement quel techonologie constitue 

une troisième catégorie. Cette méthode, appelée Manual Switching, donne à l’utilisateur 

la possibilité de sélectionner lui-même quelle technologie il désire employer par 

exemple lorsqu’il utilise son ordinateur. 

Les solutions se différencient aussi par leur interaction avec les technologies avec 

lesquels elles doivent gérer les interférences. Ainsi une distinction est faite entre 

97



solution collaborative et non-collaborative. Adaptive Frenquency Hopping est une 

solution non-collaborative car elle se comporte indépendement du système avec lequel 

elle doit gérer la cohabitation. 

5.2.1 Adaptive Frequency Hopping (AFH) 

AFH est une métode permettant de limiter les interférences entre Bluetooth et 

d’autres dispositifs 1 travaillant dans la même bande de fréquence (ISM). Il s’agit pour 

les dispositifs Bluetooth de détecter les canaux subissant des interférences et de 

sélectionner uniquement les canaux non-perturbés pour la transmission. Cette 

opération nécessite quatre sous-opérations : 

• Classification des canaux (Channel Classification) 

Cette phase permet de sélectionner les canaux qui seront utilisés pour la 

transmission. Pour l’évaluation de la qualité d’un signal, un récepteur 

Bluetooth peut utiliser RSSI 2 , utiliser une procédure particulière ou encore se 

baser sur les HEC ou CRC des paquets reçus. Les canaux sont ensuite séparés 

en deux catégories ; bon ou mauvais (bad or good). Les canaux identifiés 

comme bon pourront être utilisé pour former une nouvelle séquence. 

• Gestion des liaisons (Link Management) 

L’état des canaux doit être transmis par chacun des dispositifs vers le maître 

afin qu’il détermine la nouvelle séquence de hops qu’il va appliquer. Le maître 

utilise ensuite le protocole de gestion liaison, appelé LMP (Link Manager 

Protocol) pour transmettre aux autres dispositifs les canaux sur les-quels ils 

devront émettre. 

• Modification de la séquence des hops (Hop Sequence Modification) 

Lorsque tout les dispositif ont reçus la liste des canaux, ils doivent modifier 

leur séquence de hops et se resynchroniser avec le maître. 

• Maintenance des canaux (Channel Maintenance) 

L’ensemble de l’opération est répété périodiquement afin de s’adapter à 

d’éventuel changement des perturbations sur la bande passante. 

1 Principalement Wireless LAN 802.11b 

2 Receiver Signal Strength Indicator, permet à un dispositif Bluetooth de connaître la puissance de 

réception 

98



Une normalisation de AFH est prévue pour le milieu de l’année 2003. La spécification 

restreindra le nombre minimum de canaux sélectionnable à 15. Cette proposition 

émane de l’autorité américaine chargée des communications, appelée FCC (Federal 

Communication Commission). De son coté, l’ETSI propose que le nombre minimum 

de canaux soit de 20. La question reste en encore en suspend à l’heure actuelle. 

Figure 59 : Spectre – Interférence entre Bluetooth et WLAN 802.11b 

La figure ci-dessus montre l’effet bénéfique de AFH lorsque les fréquences des 

dispositifs Bluetooth et WLAN se chevauchent. Le canal Bluetooth qui interférait avec 

le canal WLAN est remplacé par un canal qui ne subit pas (ou très peu) d’interférence. 

Ce cas se présente lorsque le nombre de canaux minimum est atteint. Dans le cas ou le 

nombre de bon canaux est encore suffisant, le canal perturbé est simplement retiré de 

la liste des canaux utilisables et il n’est pas nécessaire de le remplacer. 

Le principal avantage de AFH est qu’il s’adapte automatiquement en cas d’interférence 

avec un signal de bande étroite. En effet, à un canal perturbé sera substitué un canal 

de bonne qualité. Le fait que seul les meilleurs canaux soient utilisés permet d’obtenir 

99



un BER 1 moins élevé et par conséquence un débit optimum. De plus les mécanismes 

de contrôle de la puissance utilisé par AFH réduise de manière significative la 

puissance d’émission des équipements. 

En plus des effets bénéfiques sur la qualité des transmissions entre dispositifs 

Bluetooth, cette solution améliore énormément la qualité des transmissions entre 

dispositifs WLAN. En effet, les interférences avec WLAN sont automatiquement 

écartée par le processus de AFH qui ne conserve que les canaux non-perturbés. 

5.2.2 Driver-level Switching 

Avec la méthode du Driver-level Switching, la gestion des communications entre les 

deux types de dispositifs est réalisée par les hautes couches des protocoles. Les deux 

protocoles communiquent entre elles pour obtenir le droit d’émettre. Le Driver-level 

Switching n’est de ce fait applicable que lorsque les deux types de dispositifs à gérer 

appartiennent à une même station. 

Pour empêcher les dispositifs de communiquer simultanément, il s’agit d’en désactiver 

un pendants que le second est en train d’émettre ou de recevoir des données. Cela 

peut être réaliser facilement en utilisant le mode DOZE pour le WLAN et les modes 

SNIFF, HOLD ou PARK pour Bluetooth. 

Figure 60 : Schéma conceptuel du Driver-level Switching (source : Mobilian) 

1 Bit Error Rate, taux d’erreur par bit 

100



Le Driver-level Switching est une méthode relativement facile à mettre en place. 

Cependant elle impose des limites difficilement supportable pour certaines 

applications. La commutation d’un système à un autre n’étant pas assez rapide, il est 

en impossible de gérer simultanément une liaison SCO avec Bluetooth et le transfert 

de donnée par le biais du réseau WLAN. Par exemple, un utilisateur portant headset 

Bluetooth (connecté à son laptop) est dans l’impossibilité d’utiliser une connexion 

WLAN pour téléphoner sur IP. Malgré cette inconvénient, bon nombre de 

constructeur travail sur le développement d’une solution allant dans cette direction. 

5.2.3 MAC-level Switching 

MAC-level Switching reprend le même principe que Driver-level Switching. Mais 

contrairement à Driver-level Switching qui contrôlait les communications dans les 

couches supérieures des deux protocoles, MAC-level Switching gère la coexistence au 

niveau de la couche MAC. 

Le fait de travailler au niveau MAC rend les commutations d’un système à l’autre 

beaucoup plus précise. La méthode MAC-level Switching offre donc des 

performances supérieures à celle de Driver-level Switching. Cependant, cette 

amélioration des performances ne permet pas de surmonter le problème posé par une 

liaison SCO avec Bluetooth. 

5.2.4 Manual Switching 

Le véritable avantage du Manual Switching est qu’il est très simple à mettre en œuvre ; 

il s’agit simplement de permettre à l’utilisateur de choisir si il désire utiliser Bluetooth 

ou WLAN. Le fait d’avoir à choisir en l’une ou l’autre des technologies rend cette 

solution mal-adaptée à certaines applications. Il n’est par exemple plus possible de se 

connecter à Internet avec WLAN et d’utiliser parallèlement à cela une souris 

Bluetooth sans-fil. 

101



102



6 Modèle théorique 

103



6.1 Objectif 

Le but du modèle théorique est de déterminer les pertes de débit d’une transmission 

WLAN 802.11b lors de la cohabitation avec Bluetooth. Cette modélisation se divise en 

plusieurs étapes : 

1. Modèle de propagation de l’onde électromagnétique 

Il s’agit de déterminer quel est le comportement des signaux envoyés par les 

émetteurs. L’objectif de ce modèle est d’être en mesure de déterminer la 

puissance d’un signal en fonction de sa position par rapport au point où il a 

été émis. 

P= f( P0 , d) 

ou L= f(d) 

Équation 16 

P : Puissance du signal [W] ou [dBm] 

P 0 : Puissance d’émission [W] ou [dBm] 

L : Perte de puissance du signal [dB] 

P : position relative par rapport à l’émetteur [m] 

2. Modèle d’interférence 

En connaissant la puissance des signaux émis par les dispositifs Bluetooth 

et WLAN en fonction de leur distance par rapport à l’émetteur, il est 

possible de connaître le rapport signal sur interférence (S/I) entre les deux 

signaux dans n’importe quel point de l’espace. Le modèle d’interférence 

doit permettre de déterminer la probabilité d’erreur par bit P e en fonction 

du S/I sur le récepteur. 

P e= 

f( S/ 

I) 

= f( 

PWLAN, 

PBT) 

= f( 

LWLAN, 

LBT, 

dWLAN, 

dBT) 

Équation 17 

P e : Probabilité d’erreur par bit (BER) [-] 

S/I : Rapport signal sur interférence[dB] 

P WLAN : Puissance du signal WLAN [W] ou [dBm] 

P BT : Puissance du signal Bluetooth [W] ou [dBm] 

104



L WLAN : Perte de puissance du signal WLAN [dB] 

L BT : Perte du puissance signal Bluetooth [dB] 

3. Modèle du débit 

A partir du taux d’erreurs par bit, il est possible de calculer le débit réel 

d’une communication entre deux dispositifs WLAN. 

D= 

f( Pe 

, N) 

Équation 18 

D : Débit [Mbps] 

P e : Probabilité d’erreur par bit [-] 

N : Nombre de bit par trame [-] 

En suivant les étapes du modèle théorique, il est donc possible de déterminer le débit 

d’une communication WLAN lorsqu’elle est perturbée par une communication entre 

dispositifs Bluetooth. En réalité, le nombre de paramètres et résultats de chaque 

modèle est plus important que ce qui est décrit ci-dessus. Ces paramètres et résultats 

additionnels permettent d’obtenir une simulation plus précise, tenant compte de 

différents cas d’utilisation. 

6.2 Modèle de propagation des ondes électromagnétiques 

6.2.1 Généralités 

La propagation des ondes électromagnétiques est décrite par les équations de Maxwell. 

Grâce à Maxwell, il est possible de déterminer les caractéristiques d’un signal 

électromagnétique en n’importe quel point de l’espace. Cependant, dans les cas réels 

d’utilisation, le calcul à partir des équations de Maxwell s’avère très compliqué. En 

effet, la terre est un environnement hostile à la bonne propagation des ondes 

électromagnétiques. Sur terre, la propagation d’une onde électromagnétique dépend 

d’un grand nombre de facteurs. Il s’agit donc de trouver un modèle permettant de 

calculer plus simplement la valeur d’un signal en fonction de sa distance par rapport à 

105



l’émetteur et de sa puissance d’émission. Le modèle de propagation n’est donc pas 

exact, mais doit cependant avoir une précision suffisante. La précision du modèle 

dépend des hypothèses émises concernant l’environnement dans lequel se propage le 

signal et les antennes utilisées par les dispositifs. 

6.2.2 Hypothèse n°1 : Caractéristiques des antennes 

La puissance des antennes utilisées dépend des réglementations en vigueur dans les 

états. Chaque fabricant de carte WLAN ou Bluetooth spécifie la puissance d’émission 

de l’antenne utilisée. Cette puissance n’est, dans la plupart des cas, pas la puissance 

réellement émise mais la puissance EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). La 

puissance EIRP est la puissance considérée pour une émission isotropique. C’est-àdire 

que les ondes électromagnétiques se propagent autours de l’antenne de manière 

uniforme dans toutes les directions. En réalité, ça n’est pas tout à fait le cas. 

Figure 61 : Différence entre propagation isotropique et non-isotropique 

(source : rf.rfglobalnet.com) 

La figure ci-dessus montre la différence entre une antenne dont le rayonnement est 

isotropique et le rayonnement qui pourrait être celui d’une antenne réelle. Une antenne 

non-isotropique émet plus de puissance dans certaines directions. Cette particularité 

des antennes non isotropiques est exprimée par une valeur appelée le gain de l’antenne 

106



g i (Θ), où Θ représente la direction dans la quel se propage l’onde électromagnétique 

par rapport à l’antenne. Le gain d’une antenne permet de calculer la puissance EIRP 

d’une antenne à partir de sa puissance d’émission : 

EIRP= 

g 

P 

π 

i 

4 0 

Équation 19 

P 0 : Puissance de l’antenne [W] 

La densité de puissance dans le cas d’une émission isotropique est donnée par la 

formule suivante : 

PD 

= P 

4πr 

0 

2 

Équation 20 

P D : Densité de puissance [W/m 2 ] 

r : distance entre le point considérer et l’antenne [m] 

Dans le cas d’une antenne non isotropique la densité de puissance doit être 

reconsidérée en fonction du gain g i (Θ) : 

P EIRP g P 

D = 4π r 

= r 

0 

i 

2 

(4π 

) 

2 

Équation 21 

107



Le fonctionnement d’un récepteur suit un peu près les même règles que celui d’un 

récepteur. Le gain d’un récepteur g R permet de déterminer la puissance effectivement 

reçue par un récepteur : 

P = g 

R 

g 

P 

πr 

0 

i λ2 

( 4 ) 

2 

Équation 22 

P R : Puissance reçue par le récepteur [W] 

λ : longueur d’onde du signal [m] 

La perte de puissance d’un signal dans le vide peut être tiré de l’Équation 22, elle 

correspond au rapport entre la puissance de réception et la puissance d’émission : 

( λ ) 2 

L= 

4πr 

Équation 23 

L : Perte de puissance [W] 

En tenant compte des gains du récepteur et de l’émetteur, la perte obtenue s’écrit de la 

manière suivante : 

( λ ) 2 

L= 

P 

= gRgi 

P0 4πr 

Équation 24 

108



En général lorsqu’il s’agit de travailler avec des puissances, il est préférable de travailler 

avec des échelles logarithmiques. L’Équation 24 devient alors : 

L = −10log 

⎛ P ⎞ 

⎜ 10log 

P 

⎟=− 

⎝ 0 ⎠ 

( gR) −10log( gi) −20log( λ ) 

Équation 25 

4πr 

Les dispositifs destinés à être utilisés à l’intérieur des bâtiments sont en général basés 

sur des antennes qui ont un comportement proche d’une antenne isotropique. De ce 

fait le gain des antennes n’est que rarement fourni par les constructeurs. Le modèle 

théorique pour la propagation du signal électromagnétique considérera donc les 

antennes comme étant isotropiques. La formule pour la propagation d’une onde 

électromagnétique dans l’espace 1 provient de l’Équation 25 : 

( λ ) 

L = −10log 

⎛ P ⎞ 

⎜ 20log 

P 

⎟=− 

⎝ 0 ⎠ 4πr 

Équation 26 

Dans le cas d’études plus détaillées ou de mesure avec des antennes particulières, il 

s’agira d’être attentif au gain et de se référer à l’Équation 25 dans le cas ou l’antenne 

est non isotropique. 

6.2.3 Hypothèse n°2 : Longueur d’onde 

La seconde hypothèse concerne la longueur d’onde des technologies utilisées. La 

bande de fréquence utilisée par les technologies Bluetooth et WLAN 802.11b s’étant 

de 2,4 à 2,4835GHz. Afin de simplifier les calculs, les pertes de puissance sont 

calculées à partir d’une fréquence moyenne. La fréquence moyenne est la moyenne 

arithmétique entre la fréquence minimum et maximum. 

2 ,4+ 

2,4835 

= ⋅10 

2,442[ ] 

2 

9 GHz 

fmoy = 

Équation 27 

1 Vide, pas d’atmosphère 

109



La longueur d’onde λ est calculée à partir de la fréquence moyenne par la formule 

suivante, où v est la vitesse de la lumière : 

λ = 

3108 

0,1224[ m] 

f v ⋅ 

= = 

moy 2,44210 ⋅ 

9 

Équation 28 

Cette approximation induit une erreur inférieure à 2% entre les bords et le milieu de la 

bande de fréquence. Cette erreur est acceptable dans le cadre de ce modèle, elle ne 

sera donc pas prise en compte dans les calculs. 

6.2.4 Hypothèse n°3 : Conditions atmosphériques 

Jusqu’à présent le modèle considère que les ondes se déplacent dans le vide. Sur terre 

la réalité est différente ; les ondes évoluent dans l’atmosphères, voir dans la ionosphère 

ou dans la troposphère pour certaines applications 1 . La matière contenue dans 

l’atmosphère influe sur la propagation d’une onde électromagnétique. Ainsi la perte de 

puissance dépend des conditions atmosphériques. Cependant dans le cadre de cette 

étude, les conditions atmosphériques jouent un rôle secondaire tant leur effet est 

minime. Ainsi pour des conditions normales d’utilisation (20°C, 100kPa, 7,5g 

d’eau/m 3 ), les pertes enregistrée sont d’environ 0,15 dB/km [Annexe1]. 

Les conditions atmosphériques ont donc une influence de très loin inférieure à 1%. Il 

est donc raisonnable de considérer que les conditions atmosphériques n’ont aucune 

influence sur la propagation des ondes électromagnétiques. 

6.2.5 Hypothèse n°4 : Mobilité 

Les stations émettrices et réceptrices sont considérées comme fixe. Cette hypothèse 

permet de ne pas prendre en compte l’effet Doppler. Cette approximation est peu 

restrictive car la plupart des stations d’un réseau WLAN ne se déplace pas. En 

1 Mais Bluetooth et WLAN sont des technologies destinées à travailler essentiellement dans un milieu 

atmosphérique. 

110



imaginant que le possesseur d’un laptop se déplace pendant que son ordinateur 

communique, il serait surprenant que la vitesse de cet utilisateur au sein d’un bâtiment 

dépasse quelques km/h (hormis peut-être ascenseur nouvelle génération). Dans ces 

conditions, l’effet Doppler a une influence infime sur les résultats, il peut 

raisonnablement être négligé. 

6.2.6 Hypothèse n°5 : Réflexions 

Les réflexions jouent un rôle très important dans ce modèle. En effet, l’immense 

majorité des réseaux locaux sont réalisés à l’intérieur d’un bâtiment. Dans un espace 

restreint, les ondes se reflètent contre les parois. Les ondes réfléchies, déphasées par le 

chemin qu’elles ont parcouru, viennent se superposer au signal original. Le signal reçu 

est donc perturbé par les réflexions. 

Le signal original et les signaux réfléchis en se superposant produisent des 

interférences constructives ou destructives. Le but de ce document n’est pas de 

reprendre l’entier des théories sur la propagations des ondes électromagnétiques, mais 

il faut savoir que le fait que les interférences constructives et destructives produisent 

ce qui est couramment appelé des ondes stationnaires. C’est-à-dire qu’en un même 

point de l’espace la nature des interférences (constructives ou destructives) varie en 

fonction du temps. 

Figure 62 : Intensité du signal dans une pièce (source : [WLAN99]) 

Bien qu’il soit envisageable de calculer l’effet des réflexions dans un cas simple, cette 

tâche devient quasi impossible dans les cas réels d’utilisation. En effet, dans un local 

111



possédant du mobilier et une architecture particulière, modéliser ou mesurer 

l’ensemble des réflexions est un travail colossal. La Figure 62 montre l’intensité du 

signal sur l’ensemble d’un local. Les zones rouges (foncées) représentent les endroits 

où l’intensité est la plus importante. 

Pour contourner le problème lié aux réflexions, il est possible de considérer que 

l’intensité d’un signal en un endroit de l’espace (généralement l’endroit où est placé le 

récepteur) suit une certaine distribution. On parle alors de modèle statistique. Afin de 

simplifier le problème posé par les réflexions, la distribution de l’intensité du signal est 

considérée comme gaussienne. 

6.2.7 Résumé des hypothèses 

Hypothèse n°1 

Les dispositifs WLAN et Bluetooth possèdent des antennes isotropiques. 


La longueur d’onde λ est obtenu à partir de la moyenne arithmétique entre la 

fréquence minimum et maximum de la bande ISM 2,4 GHz. 


Les conditions atmosphérique n’influence pas la propagation. 


Les stations sont fixes. 


L’intensité du champ électromagnétique dans l’espace considéré suit un modèle 

statistique. 

Les technologies Bluetooth et WLAN 802.11b utilisent une bande fréquence située à 

2,4 GHz. Le modèle proposé est valable pour ce type de fréquence, mais pas 

nécessairement pour toutes les fréquences. En effet, des fréquences trop élevées 

(plusieurs dizaines de GHz) ou trop basse (quelques Hz) se propagent différemment 

lorsqu’elles évoluent sur terre. 

112



6.2.8 Description du modèle de propagation 

Les hypothèses émises concernant le modèle de propagation permettent de considérer 

l’Équation 26 comme valable pour le calcul de la puissance des signaux et d’en tirer la 

formule suivante : 

P 

= P 

[ dBm] 

0[ dBm] 

+ 

Équation 29 

( λ ) 

20log 

4πr 

Figure 63 : Modèle de propagation à 2,44 GHz 

113



6.3 Modèle d’interférence 

6.3.1 Description générale du modèle 

Pour calculer la probabilité d’erreur par bit P e , il s’agit de comparer les trames PLCP 

envoyées et reçue par deux dispositifs WLAN 802.11b lorsque la transmission est 

perturbée par Bluetooth. 

Figure 64 : Schéma du modèle d’interférence 

Les techniques de modulation utilisées par WLAN et Bluetooth sont compliquées à 

mettre en équation pour en tirer un modèle théorique satisfaisant. Il est préférable 

d’opter pour une simulation informatique. La simulation des interférences est donc 

réalisée sur la base des modules fournit par le logiciel Matlab. Matlab offre une librairie 

très complète de composants permettant de réaliser rapidement une simulation. Ainsi, 

114



la simulation des interférences est basée sur une simulation de M. Stuart McGarrity qui 

a entièrement implémenté le fonctionnement d’un dispositif WLAN 802.11b. En y 

apportant les modifications permettant de simuler une transmission Bluetooth sur le 

canal, une simulation très satisfaisante a été mise en place. 

La notion de probabilité d’erreur n’est très appropriée dans le cas d’interférences avec 

des dispositifs utilisant le frequency hopping (FHSS). En effet, les erreurs produites 

par Bluetooth apparaissent par paquets. Il se peut très bien que seule une partie des 

trames transmises contiennent des bits erronés. La probabilité d’erreur sur l’ensemble 

d’une communication n’est donc pas très appropriée pour l’étude de la coexistence. Il 

s’agit donc de définir d’autres valeurs permettant de diagnostiquer précisément les 

conséquences des interférences. En lieu et place de la probabilité d’erreur, le modèle 

d’interférence permettra de déterminer la taux de trames erronées (FER) et la 

probabilité d’erreur par trame erronées. En connaissant le nombre d’erreurs dans une 

trame lorsqu’elle erronée, cela permettra de proposer une solution appropriée 

lorsqu’une trame est fausse. Par exemple, si une trame ne contient que quelques bit de 

faux, un code correcteur est envisageable pour résoudre le problème de la coexistence. 

Ou, dans le cas ou la trame contiendra trop d’erreur, seule la répétition est possible. 

6.3.2 Hypothèses 

Comme pour le modèle de propagation, le modèle d’interférence se base sur un 

certain nombre d’hypothèses : 

• Les ondes électromagnétiques se propagent selon le modèle de 

propagation de la section 1. 

• Afin de simplifier le modèle, il est admis que les communications 

Bluetooth sont unidirectionnelles. C’est-à-dire que les informations 

provenant d’une source émettrice ne reçoivent pas de réponse. 

• Le signal transmis par les dispositifs WLAN est perturbé par un 

bruit gaussien. Le rapport signal sur bruit est un des paramètres de 

la simulations. 

115



6.3.3 Description de la simulation 

6.3.3.1 Description générale 

La simulation est entièrement réalisée sur Simulink. La librairie proposée par Simulink 

est impressionnante. Elle offre en effet toutes sortes de blocks permettant la 

simulation d’outils de communication. De plus la compagnie MathWorks met à 

disposition des simulations complètes et très bien élaborées. Les dispositifs WLAN 

802.11b et Bluetooth ont tout deux étés téléchargés à partir du site mathworks.com. La 

qualité de l’implémentation des dispositifs est excellente, et peu de modification y ont 

été apportées. 

Le simulation peut être divisée en trois parties distinctes ; la partie émetteur et 

récepteur WLAN, la simulation de la coexistence sur le canal (qui comprend les 

dispositifs Bluetooth) et le traitement des résultats de la simulation. 

6.3.3.2 WLAN 

Le dispositif WLAN utilisé dans cette simulation reproduit le fonctionnement de la 

couche physique PMD. L’accent est donc porté sur les techniques de modulation et 

démodulation. Le corps des trames est créé à partir d’un générateur aléatoire et 

encapsulée dans une trame PCLP. Le préambule et l’entête sont ensuite modulés pour 

une transmission à 1 Mbps. La débit pour l’envoi du corps de la trame PLCP est un 

paramètre qui peut être configurer par l’utilisateur (1, 2, 5,5 ou 11 Mbps). 

Autre particularité du modèle ; les communications sont unidirectionnelles. En fait, les 

trames émises sont simplement démodulées par le récepteur. La procédure de 

synchronisation ou le CRC de l’entête ne sont pas vérifiés. En revanche (et cela est 

important dans le cadre de l’étude de la coexistence), la dimension des paquets, la 

puissance d’émission et le numéro de canal peuvent être modifiés. 

6.3.3.3 Canal et interférences 

Pour simuler l’interface aérien, un bruit gaussien est ajouté au signaux émis par les 

dispositifs WLAN. Des blocks permettant de régler le gain des signaux servent à 

exprimer les pertes de puissance dues à la distance entre émetteur et récepteur. 

116



Les signaux générés par les dispositifs Bluetooth, après être passés dans un buffer 1 , 

viennent s’additionner directement au canal utilisé par WLAN. Les émissions parasites 

ne sont pas paramétrables et cela est une source d'imprécision sur les résultats de la 

simulation. 

En effet, les spécifications de la norme Bluetooth garantissent que les émissions 

parasites ne dépassent pas –20 dB. A –20 dB (par rapport au signal Bluetooth), les 

émissions parasites peuvent entraîner des erreurs sur les transmissions WLAN. 

Cependant ces émissions sont très difficilement quantifiables, il est illusoire de vouloir 

en faire un modèle précis (même empirique). Les émissions parasites ne sont donc pas 

prise en compte dans la simulation. Cette hypothèse peut paraître indélicate, mais en 

réalité il y a de fortes chances que les émissions parasites ne posent problèmes que 

pour des valeurs de signal sur interférence très faibles. 

6.3.3.4 Communications Bluetooth 

La simulation d’une communication entre dispositifs Bluetooth est basée sur 

l’hypothèse de la section 6.3.2. Il est donc admis que les dispositifs ne dialoguent pas 

directement entre eux mais qu’il s’agit en réalité de deux émetteurs qui ne reçoivent 

aucune réponses. Ces dispositifs sont configurés de tel manière que leur émission 

ressemble à une communication normale. 

Bluetooth utilise une technique TDD (Time Division Duplex) pour l’accès au canal, 

c’est à dire que le canal est partagé en time slot. Chaque dispositif est autorisé à 

émettre durant le où les time slot qui lui sont attribués Les blocks utilisés pour simuler 

un émetteur Bluetooth ont exactement le même fonctionnement. C’est à dire qu’ils 

émettent en même temps, sans se préoccuper des slots qui sont normalement alloués 

lors des communications. Pour contourner le problème, il s’agit de retarder d’un slot le 

signal provenant de l’un des dispositifs. 

1 Matlab utilise des matrices pour la simulation. Ainsi une trame est représentée sous forme de vecteur 

dans une simulation Matlab. Lorsque que une trame Bluetooth et une trame WLAN doivent être 

additionnées, il est indispensable que les vecteurs les représentant soient de même dimension. Pour 

réaliser cela, les trames Bluetooth sont stockées à l’intérieur d’un buffer et réechantillonnées afin que 

leur dimension correspondent à celles des trames WLAN. 

117



Figure 65 : Décalage d’un slot du signal du récepteur 

Bien que la séquence de hop des deux dispositifs Bluetooth soit la même, le récepteur 

répond à une fréquence différente (hop suivant) de celle de la trame qu’il vient de 

recevoir. Pour simuler cela avec deux dispositifs qui ne communiquent pas réellement, 

il s’agit de modifier la séquence de hop de l’un des dispositifs. Pour cela, le signal 

fournit par le générateur de la séquence est décalé. Bien que cette modification ne 

retranscrive pas exactement le déroulement réel d’une communication, elle néanmoins 

satisfaisante dans le cadre de cette simulation. 

Figure 66 : Modification de la séquence de hop 

Ces modifications des blocks Bluetooth existant permettent d’obtenir une simulation 

très proches des conditions réelles de fonctionnement. 

118



6.3.3.5 Traitement des résultats 

Les résultats et statistiques concernant la communication WLAN sont obtenus en 

comparant les trames envoyées et les trames reçues après démodulation. Le simulateur 

est en mesure de compter le nombre de trames erronées et le nombre de bit faux dans 

une trame erronée. Les différentes résultats fournis par le simulateur sont décrits plus 

précisément dans le mode d’emploi. 

6.3.3.6 Mode d’emploi 

Le simulateur a avant tout été conçu pour les besoins de l’étude de la coexistence entre 

Bluetooth et WLAN. Il n’a donc pas été jugé utile d’en faire un simulateur 

« convivial ». Le simulateur est donc un peu compliqué à prendre en main pour une 

personne non-initiée, l’interface homme-machine ayant été quelque peu négligée. Il n’a 

pas paru utile de réaliser une interface complète et bien conçue car la simulation de la 

coexistence est un problème très spécifique. Ce simulateur a vraisemblablement peu 

de chance d’être réutilisé dans le futur (cela n’enlevant rien à la qualité des 

informations qu'il donne). Voilà néanmoins un mode d’emploi qui permettra a un 

utilisateur éventuel une prise en main rapide du simulateur. 

Pré requis 

• Une version de Matlab disposant de Simulink version 5.0 (Matlab R13) ou 

ultérieure. 

• Que ceux pour qui Simulink est encore inconnu n’hésite pas à se référer à l’aide 

pour comprendre certain aspect du simulateur. 

• Une station relativement efficace. 

(Sur un PIII 450MHz, les simulations peuvent déjà durer plusieurs minutes.) 

Simulation 

a) Lancer le fichier bluetooth_init.m 

(Sélection avec le bouton droit de la souris, puis run) 

b) Ouvrir le fichier Interference_Model_X 

(X étant le numéro de version, prendre le plus élevé) 

119



Figure 67 : Simulateur 

c) Maintenant que le simulateur est ouvert, il s’agit de le paramétrer : 

1. Le block COEXISTENCE permet de paramétrer les distances entre les 

dispositifs. La distance est exprimée par la perte d’intensité du signal (Path 

Loss). Cette valeur peut être calculée à partir de la distance entre dispositifs 

avec l’Équation 26 du modèle de propagation. 

Figure 68 : Paramétrage des pertes des différents dispositifs 

120



2. Affiche le nombre de trames transmises, le nombre de trames erronées et le 

pourcentage de trames erronées (FER). 

3. Indique le nombre moyen de bits erronés par trame erronée et le 

pourcentage de bit erronés par trame erronée. 

4. Indique le taux d’erreur par bit (BER) pour l’ensemble des bits envoyés. 

5. Ce block permet de configurer les dispositifs WLAN. La reconfiguration des 

dispositifs WLAN ne nécessite pas de modification des blocks, sauf pour le 

débit. Si le débit est modifié, il faut répercuter cette modification sur le 

buffer qui se situe dans le block COEXISTENCE. 

Figure 69 : Changement de la valeur du buffer 

Le buffer est chargé de faire correspondre le nombre de bit par pas de 

simulation émis par Bluetooth et le nombre de bit émis par WLAN. Pour 

121



connaître le nombre de bit émis par WLAN, il faut lancer une simulation. 

Dans le cas où le nombre de bit émis par WLAN est différent de la taille du 

buffer, une erreur est signalée par le logiciel. Il faut alors remplacer la taille 

du buffer par celle indiquée sur l’entrée (voir Figure 69 : Changement de la 

valeur du buffer), puis relancer la simulation. 

6. Permet de visualisé les spectres et les signaux émis par les dispositifs. 

Lorsque le block est activé (ON), la simulation est considérablement ralentie. 

Figure 70 : Spectre du signal reçu par le récepteur WLAN 

6.3.4 Résultats de la simulation 

Cette section présente les simulations les plus pertinentes, ainsi que leurs résultats sous 

formes de graphiques. L’analyse des résultats est faite dans le chapitre 8 : Analyse et 

solutions. Les résultats complets des simulations sont annexés en fin de rapport 

(Annexe 2). 

6.3.4.1 Transmission WLAN perturbée par un émetteur Bluetooth 

La première simulation effectuée suit le schéma de la Figure 71. Bien que cela ne 

corresponde pas à un cas d’utilisation réel, la communication entre les dispositifs 

WLAN n’est perturbée que par un seul émetteur Bluetooth. D’autres simulations, 

pour lesquels deux dispositifs Bluetooth perturbent la communication entre deux 

dispositifs WLAN sont décrites dans la suite de ce document (section 6.3.4.2). Quoi 

qu’il en soit, les résultats obtenu lors des simulations et des mesures permettrons par la 

122



suite d’extrapoler le comportement d’un réseau WLAN lorsqu’il est perturbé par 

plusieurs dispositifs. 

Figure 71 : Schéma de la simulation 

Une première simulation a été réalisée avec un émetteur WLAN émettant à 1 W (30 

dBm) pour un débit de 11 Mbps. La dimension des PSDU a été fixée à 1024 bytes. La 

dimension des trames transmises influence le pourcentage de trame erronée, 1024 

bytes peut donc être considéré comme la dimension moyenne des trames. L’influence 

de la dimension des trames est traitée dans la suite de ce chapitre (sous la section 

6.3.4.2). 

Le type de liaison utilisé par l’émetteur Bluetooth joue un rôle important dans les 

problèmes de cohabitation. Dans le cas de cette simulation, un cas particulièrement 

défavorable de liaison Bluetooth a été simulé ; SCO avec des paquets HV1. 

123



Figure 72 : Taux de trames erronées (P WLAN = 1W) 

La Figure 72 montre le pourcentage de trames erronées en fonction de la distance 

entre l’émetteur et le récepteur WLAN et la distance entre l’émetteur Bluetooth et le 

récepteur WLAN. 

Une seconde simulation a été réalisée avec de puissance d’émission différentes. Le 

dispositif Bluetooth émet cette fois-ci à 10 mW (10 dBm), alors que la puissance 

d’émission du dispositif WLAN est de 30 mW (15 dBm). La Figure 73 présente le 

pourcentage de trames erronées en fonction de la distances entre les émetteurs WLAN 

pour quatre distances entre émetteur Bluetooth et récepteur WLAN différentes. 

124



Figure 73 Pourcentage de trames erronées 

Ces résultats sont intéressants. Ils montrent que, comme attendu, le taux de trames 

erronées dépend du rapport signal sur interférence (S/I). 

Figure 74 : FER en fonction du rapport S/I 

125



6.3.4.2 Influence de la dimension des trames 

Si les simulations réalisées précédemment permettent de déterminer l’influence des 

distances entre dispositifs dans la coexistence entre WLAN et Bluetooth, elles ne 

prennent pas en compte l’influence que peut avoir la dimension des paquets sur le 

taux de trames erronées. Afin de déterminer l’impact de la dimension des trames, une 

simulation prenant en compte quatre trames de longueurs différentes a été mise en 

place. Les quatre longueurs de PSDU choisie pour la simulation sont les suivantes ; 

256, 512, 1024 et 2048 bytes. Les trames PSDU (niveau MAC) sont ensuite 

encapsulées dans une trame PLCP. 

Pour cette simulation, deux dispositifs Bluetooth viennent perturber la 

communication. Les deux dispositifs Bluetooth communiquent entre eux au moyen 

d’une liaison SCO (paquet HV1). La puissance d’émission des dispositifs est de 1 mW. 

Les deux dispositifs Bluetooth sont placés à des distances différentes du récepteur 

WLAN, ainsi le premier dispositif est à 20 cm alors que le second est un 1 m. Ce 

scénario correspond de très près à certains cas réels d’utilisation, par exemple un 

utilisateur utilisant un headset pour travailler sur ordinateur portable. 

Figure 75 : FER en fonction de la dimension des trames 

126



6.3.4.3 Influence du débit 

Les deux simulations suivantes (Influence du débit et Comportement en présence de 

plusieurs dispositifs Bluetooth) ont été réalisée dans les conditions suivantes : 

• Puissance du dispositif WLAN : 30 mW 

• Puissance du(es) dispositif(s) Bluetooth : 10 mW 

• Dimension des trames MAC : 1024 bytes 

Le débit d’une communication WLAN influence le taux d’erreur pour deux raisons ; le 

temps nécessaire pour transmettre une trame et la robustesse de la technique de 

modulation face aux interférences. Plus le débit est faible, plus une trame sera longue à 

transmettre et donc plus il y a de risques que Bluetooth utilise un canal susceptible 

d’interférer pendant la transmission de la trame. Comme pour la simulation de 

l’influence de la dimension des trames, cela entraîne un taux d’erreur plus important. 

Figure 76 : FER en fonction du débit WLAN 

Les résultats obtenus lors de cette simulation permettent de comparer les différentes 

techniques de modulation. 

127



6.3.4.4 Comportement en présence de plusieurs dispositifs Bluetooth 

Seule la communication entre deux dispositifs Bluetooth à été simulée. La simulation 

de l’activité de 3, 4 ou plus de dispositifs aurait pu être réalisée, mais elle ne présente 

pas énormément d’intérêt. En effet, si il s’agit de dispositifs appartenant au même 

piconet alors les résultats seront très proches d’une communication à deux dispositifs 

car les slots time sont occupés de la même manière, seules changent les distances entre 

dispositifs. Dans le cas de dispositifs appartenant à des réseaux différents, et qui ne 

sont donc pas synchronisés, il est très difficile de déterminer un comportement général 

des dispositifs. Cependant les résultats obtenu avec deux dispositifs permettrons de 

déterminer l’influence d’une telle situation avec une précision suffisante. 

Figure 77 : Comportement avec deux dispositifs Bluetooth 

128



6.4 Modèle mathématique général du débit 

Comme tous le monde le sait, les réseaux téléinformatique fixe du type LAN ont un 

taux d’erreur par bit extrêmement bas 1 . Logiquement, ces réseaux ont un débit réel 

proche du débit théorique. En ce qui concerne les réseaux sans fil, le taux d’erreur 

peut être beaucoup plus élevé (peut arriver jusqu’à 10 -2 ). Ceci s’explique par le fait que 

l’air est rempli de parasite électromagnétique qui perturbe la communication. 

Pour des raisons de compréhension, il y a deux notions de bit : 

• Le bit physique qui représente le bit physiquement transmis, 

• le bit logique qui représente le bit utile à la couche avant un codage. 

Exemple : pour un codage FEC1/3, 1 bit logique devient 3 bits physique. 

Pour calculer le débit réel, quels paramètres doivent être connu : 

• le taux d’erreur par bit physique = p phy , 

• taille de l’information en bit logique = i, 

• codage (FEC 1/3 ou 2/3 par exemple) = FEC, 

• taille de l’entête de la couche d’où on calcule le débit en bit logique = e, 

• débit binaire bien évidemment = D, 

• taille des paquets ACK et NACK en bit logique = c. 

6.4.1 Calcul du débit réel 

Un méthode pour trouver le débit réel est de considérer qu’un paquet est bien arrivé 

uniquement si tous ces bits ont correctement été transmis. Pour que l'émetteur sache 

que son paquet est bien arrivé, le ACK doit aussi être correcte. Chaque paquet doit 

bien évidemment être accompagné par un code détecteur d’erreurs 2 qui fait partie de 

l’entête. 

1 10 -9 pour les câbles de mauvaise qualité à 10 -12 pour de la fibre optique 

2 On le considère comme sûr à 100% 

129



6.4.2 Sans codage des bits 

Sans codage la probabilité qu’un bit logique soit faux (p) et la même que celle qu’un bit 

physiquement transmis le soit : 

p= p phy 

Équation 30 

6.4.3 Avec un codage FEC (Forwar Error Correction) 1/3 1 

Probabilité que 3 bits de suite soit correcte : 

C 

( − p ) 3 

= ( − p ) 3 

o 0 

3 ⋅ pphy⋅1 phy 1 phy 

Équation 31 

L’ Équation 31 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale [PAT]. 

Probabilité que 1 des 3 bits soit faux (ou que 2 soit correcte) : 

C 

( − p ) 2 

= 3⋅ 

p ⋅( − p ) 2 

1 1 

3⋅ 

pphy⋅1 phy phy 1 phy 

Équation 32 

L’ Équation 32 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale [PAT]. 

Probabilité qu’un bit logique soit faux : 

p= 

3 

( 1− 

p ) 3 ( 1 ) ) 

2 

phy + ⋅pphy⋅ 

− p 

1− 

phy 

Équation 33 

L’Équation 33 signifie qu’un bit logique est faux si il y a plus d'un bit faux sur les 3. 

1 Le codage FEC 1/3 signifie que tous les bits sont transmis 3 fois à l’identique et que la décision est 

prise à la majorité. 

130



6.4.4 Calcule du débit réel connaissant le probabilité de transmission 

d’un bit logique (pour FEC 1/3 et sans codage) 

Probabilité que le paquet soit correctement transmis : 

( ) i + 

− 

e 

Ppbt= 1 p 

Équation 34 

L’Équation 34 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale ou Géométrique 

[PAT]. 

Probabilité que la quittance soit correctement transmis : 

P 

qbt 

( − p) c 

= 1 

Équation 35 

Même démonstration pour l’Équation 35 que pour l’Équation 34. 

Probabilité que l’émetteur et le récepteur considère que le paquet est correctement 

transmis : 

P 

i+ 

e c i+ 

e+ 

c 

( 1 − p) ( ⋅1 

− p) = ( − p) tbt = Pqbt⋅Ppbt= 

1 

Équation 36 

L’Équation 36 est trouvé grâce à l’Équation 35 et à l’Équation 34. La paquet et la 

quittance doivent être exempt d’erreur pour pouvoir transmettre le paquet suivant. 

Le temps de transmission d’un paquet et de sa quittance : 

( i+ 

e+ 

c) FEC 

T = 

1 

D 

1 ⋅ ⋅ 

Équation 37 

131



Espérance mathématique jusqu’à la première transmission correctement effectuée 1 : 

μ = 1 

P tbt 

Équation 38 

L’Équation 38 se démontre grâce à la variable aléatoire Géométrique [PAT]. 

Temps d’attente moyen jusqu’à la première transmission correctement effectuée : 

( i+ 

e+ 

c) FEC 

T =μ ⋅T 

= 1 ⋅ 1 ⋅ 

P D 

⋅ 

bt 

1 

tbt 

Équation 39 

L’Équation 39 se trouve grâce à l’Équation 38 et à l’Équation 37. 

Débit théorique de l’information utile : 

D 

T i 

théo = 

Équation 40 

Débit réel de l’information utile : 

D 

réel 

= 

T i = 

bt 1 

P 

tbt 

i 

⋅ 1 ⋅ 

D 

( i+ 

e+ 

c) 

Équation 41 

⋅FEC= 

Ptbt⋅D 

théo 

L’Équation 41 est trouvé grâce au développement mathématique de l’Équation 40 et 

de l’Équation 39. 

1 Nombre de paquet qu’il faut envoyer jusqu’au premier succès 

132



6.4.5 Avec un codage FEC 2/3 1 : 

Avec ce codage, on a forcément un multiple de 10 bits auquel on rajoute 5 bits de 

contrôle qui permettent de corriger une erreur. La notion de bit logique et bit physique 

ne peut plus être utilisé. La meilleur solution est de prendre les bits par paquet de 10. 

Les formules ci-dessus doivent donc être légèrement modifié. 

Probabilité que 10 bits de suite soit correcte : 

C 

( − p ) 15 

= ( − p ) 15 

o 0 

15⋅ 

pphy⋅1 phy 1 phy 

Équation 42 

L’Équation 42 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale [PAT]. 

Probabilité que 1 sur 10 bits soit faux (ou que 9 sur 10 soit correct) : 

C 

( − p ) 14 

= 15⋅ 

p ⋅( − p ) 14 

1 1 

14⋅ 

pphy⋅1 phy 

phy 1 phy 

Équation 43 

L’Équation 43 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale [PAT]. 

Probabilité qu’un bit logique soit faux : 

P 

15 

( 1− 

p ) 15 ( ) ) 

14 


− p 

Fec23= 

1− 

1 phy 

Équation 44 

L’Équation 44 signifie qu’une série de 10 bits est fausse si il y a plus d'un bit faux sur 

les 10. 

Probabilité que le paquet avec les informations soit correctement transmis : 

= 

i+ 

e 

( 1− 

23) 10 

Ppbt PFec 

Équation 45 

1 Le codage FEC 2/3 génère 15 bits avec 10 bits c’est-à-dire 50% plus de bit 

133



L’Équation 45 se démontre grâce à la variable aléatoire Binomiale ou Géométrique 

[PAT]. 

Probabilité que la quittance soit correctement transmise : 

P 

= 

c 

( 1− 

23) 10 

qbt PFec 

Équation 46 

Même démonstration pour l’Équation 46 que pour l’Équation 45. 

Probabilité que l’émetteur et le récepteur considère que le paquet est correctement 

transmis : 

P 

tbt 

= P 

qbt 

⋅P 

pbt 

= 

i+ 

e 

i+ 

e+ 

c 

( 1−P 

Fec23) 10 

( ⋅1 

−PFec23) 10 

= ( 1− 

PFec23) 10 

Équation 47 

c 

L’Équation 47 est trouvé grâce à l’Équation 46 et l’Équation 45. La paquet et la 

quittance doivent être exempt d’erreur pour pouvoir transmettre le paquet suivant. 

Le temps de transmission d’un paquet et de sa quittance : 

( i+ 

e+ 

c) FEC 

T = 

1 

D 

1 ⋅ ⋅ 

Équation 48 

Espérance mathématique jusqu’à la première transmission correctement effectuée 1 : 

μ = 1 

P tbt 

Équation 49 

L’ Équation 49 se démontre grâce à la variable aléatoire Géométrique [PAT]. 

1 Nombre de paquet qu’il faut envoyer jusqu’au premier succès 

134



Temps d’attente moyen jusqu’à la première transmission correctement effectuée : 

( i+ 

e+ 

c) FEC 

T =μ ⋅T 

= 1 ⋅ 1 ⋅ 

P D 

⋅ 

bt 

1 

tbt 

Équation 50 

L’Équation 50 se trouve grâce à l’Équation 49 et l’Équation 48. 

Débit théorique de l’information utile : 

D 

T i 

théo = 

Équation 51 

Débit réel de l’information utile : 

D 

réel 

= 

T i = 

bt 1 

P 

tbt 

i 

⋅ 1 ⋅ 

D 

( i+ 

e+ 

c) 

Équation 52 

⋅FEC= 

Ptbt⋅D 

théo 

L’Équation 52 est trouvé grâce au développement mathématique de l’Équation 51 et 

l’Équation 50. 

135



6.5 Débit réel des paquets Bluetooth 

Dans ce chapitre, le débit de Bluetooth est calculé d'après un taux d'erreur par bit. Ces 

calculs ne serviront pas pour nos mesures, mais aideront à la compréhension de la 

problématique des erreurs engendrées sur Bluetooth. 

6.5.1 Code d’accès 

Le code d'accès est utilisé avec un corrélateur et une valeur stockée précédemment. 

Une ou même quelques erreur(s) sur le code d'accès n'ont pas d'incidence car le 

corrélateur passera quand même le seuil. 

6.5.2 Entête 

L’entête est protégé, comme expliqué plus haut, par un FEC 1/3 et par un HEC qui 

très puissant. La méthode pour calculer la probabilité de transmettre l’entête 

correctement est inspirer des développements des chapitres 6.4.4. 

Probabilité que l’entête 1 soit correctement transmis : 

P 

BEBT 

= (( 1− 

p 

p 

phy) 

3 + 3⋅ 

pphy⋅(1− 

) 

2 

) 18 

Équation 53 

L’Équation 53 se démontre grâce à l’Équation 33 et l’Équation 35. 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 

Taux d'erreur par bit phys ique 

Figure 78 : Probabilité de transmission correcte de l’entête Bluetooth connaissant le taux d’erreur 

1 Rappelons pour ceux qui n’aurait pas lu tout le document que l’entête en Bluetooth fait 54 bits mais 

18 bits logique (à cause du FEC 1/3) 

136



6.5.3 Cargaison par type 

La norme de Bluetooth offre la possibilité d’utiliser diffèrent type de paquet, comme 

expliqué au chapitre 3. Le débit réel influe considérablement entre les différents 

paquets. Ceci est dû aux différentes forme de codage et la taille des paquets. La 

méthode reste la même que pour " Modèle mathématique général du débit ", c'est-àdire 

que le moindre faute sur bit logique est détecter et qu'une quittance négative est 

envoyée. 

6.5.3.1 DH1 

Les paquets du type DH n'ont pas de codage. On voyant la Figure 33, la cargaison de 

ce type de paquet possède un entête de 1 byte et 2 bytes de CRC. Le nombre de bit 

maximum 1 de la cargaison vaut 240 bits (voir Figure 79). 

8 bits 216 bits 16 bits 

Entête de cargaison Bits d'information CRC 

Figure 79 : Représentation de la cargaison en DH1 

La probabilité que la cargaison d'un paquet DH soit bien transmis : 

= 

bitcargaison 

( 1− ) 

PCDH pphy 

Équation 54 

L'Équation 54 est démontré grâce à l'Équation 30 et l'Équation 34. Le nombre de bit 

correcte doit être celui de la cargaison. 

La probabilité que la cargaison d'un paquet DH1 soit correctement transmis : 

P 

= 

( − p ) 240 

CDH1 1 phy 

Équation 55 

1 Le capacité maximum de chaque type 

137



L'Équation 55 est démontré grâce à l'Équation 54 pour le cas des paquets DH1. 

La probabilité que le paquet DH1 en entier soit correctement transmis : 

P 

DH1 

= PCDH1⋅ 

P 

Équation 56 

BEBT 

L'Équation 56 se démontre grâce à l'Équation 55 et l'Équation 53. Pour que le paquet 

soit correct, l'entête et la cargaison doivent être correct. 

La probabilité que le paquet arrive correctement est la même que le pourcentage de 

débit, ceci s'explique avec la variable aléatoire Géométrique. 

100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

20% 

0% 

0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 

Taux d'erreur par bit physique 

Figure 80 : Pourcentage du débit réel des paquets DH1 en connaissant le taux d'erreur par bit 

138



6.5.3.2 DH3 

La taille des paquets DH3 est plus élevé, ils prennent 3 slots de temps. Le nombre de 

bit maximum de la cargaison vaut 1496 bits (voir Figure 81) 





P 

= 

( − p ) 1496 

CDH3 1 phy 

Équation 57 



P 

DH3 

= PCDH3 

⋅P 

Équation 58 

BEBT 



139



100% 

90% 

80% 

70% 

Débit réel 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30% 



6.5.3.3 DH5 

La taille des paquets DH5 est plus élevé, ils prennent 5 slots de temps. Le nombre de 

bit maximum de la cargaison vaut 2744 bits (voir Figure 81) 





P 

= 

( − p ) 2744 

CDH5 1 phy 

Équation 59 


140




P 

DH5 

= PCDH5 

⋅P 

Équation 60 

BEBT 



100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

20% 

0% 

0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30% 



500000 

Débit en bits par seconde 

400000 

300000 

200000 

100000 

DH1 

DH3 

DH5 

0 

0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30% 0.35% 

pourcentage d'erreur par bit physique 

Figure 85 : Comparaison des débits symétrique entre paquet DH avec un taux d'erreur 

141



6.5.3.4 DM1 

Les paquets du type DM ont un codage FEC 2/3 expliqué au chapitre 6.4.5. La taille 

maximum des paquets est considérée et doit être un multiple de 10. 

Probabilité générale de transmettre correctement la cargaison d'un paquet DM avec k 

bits logique de cargaison : 

P 

CDM 

= 

( ) ( ) ) 14 k 

15 

1− 

p 15 1 

10 


− pphy 

Équation 61 

L'Équation 61 se démontre en appliquant les formules générales de l'Équation 44 et de 

l'Équation 45. 

La taille de la cargaison d'un paquet DM1 est de 17 bytes d'information, de 1 byte 

d'entête et de 2 bytes de CRC ce qui fait 160 bits. 

Probabilité que la cargaison d'un paquet DM1 soit transmis correctement : 

P 

15 

( 1− 

p ) 15 ( ) ) 14 16 


− pphy 

CDM1= 

1 

Équation 62 

L'Équation 62 se démontre grâce à l'Équation 61 pour les paquets du type DM1. 

La probabilité que le paquet en entier soit correctement transmis : 

P 

DM1 

= PCDM1 

⋅P 

Équation 63 

BEBT 



142



100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

20% 

0% 

0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 


Figure 86 : Pourcentage du débit réel des paquets DM1 en connaissant le taux d'erreur par bit 

6.5.3.5 DM3 


d'entête et de 2 bytes de CRC ce qui fait 1000 bits. 


P 

15 

( 1− 

p ) 15 ( ) ) 14 100 


− pphy 

CDM3= 

1 

Équation 64 



P 

DM3 

= PCDM3 

⋅P 

Équation 65 

BEBT 



143



100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

20% 

0% 

0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50% 3.00% 



6.5.3.6 DM5 


d'entête et de 2 bytes de CRC ce qui fait 1824 bits. A cause du codage FEC 2/3, 1830 

bits seront utilisés. 


P 

15 

( 1− 

p ) 15 ( ) ) 14 183 


− pphy 

CDM5= 

1 

Équation 66 



P 

DM5 

= PCDM5 

⋅P 

Équation 67 

BEBT 



144



100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

20% 

0% 

0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 



145



6.5.4 Simulation en JAVA 

Pour contrôler l'exactitude des calculs du chapitre 6.5, Un modèle de transmission 

pour les paquets DH1 a été simulé. Les courbes pourront être comparer pour vérifier 

nos calculs. 

Sans entrer dans les détails, le programme, écrit en JAVA, fonctionne en utilisant la 

classe Random 1 pour simuler le taux d'erreur. Le codage FEC 1/3 est simplement 

codé avec 3 bit à la majorité. Pour plus de détails sur le programme, le listing se trouve 

en Annexe de ce document. 

100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

Simulation 

Théorie 

20% 

0% 

0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 


Figure 89 : Comparaison entre la simulation et la théorie pour les paquets DH1 

Pour les paquets de type DM1, la méthode est de codé en FEC 2/3 d'appliquer le taux 

d'erreur puis enfin de décoder. 

1 aléatoire 

146



100% 

80% 

Débit réel 

60% 

40% 

Simulation 

Théorie 

20% 

0% 

0% 2% 4% 6% 


Figure 90 : Comparaison entre la simulation et la théorie pour les paquets DM1 

Les courbes se superpose parfaitement. La courbe simuler n'est parfaitement lissée 

mais le devient si on augmente le temps de simulation (augmente le nombre de paquet 

à transmettre). Les calculs pour le débit paraissent donc correcte. 

6.5.5 Conclusion débit Bluetooth 

La robustesse du codage FEC 1/3, et dans une moindre mesure FEC 2/3, a fait ses 

preuves d'après les calculs ci-dessus. Le débit Bluetooth s'effondre assez rapidement 

pour les paquets sans protection (type DH). Le choix du type de paquet est donc 

primordial, il se fait en connaissant l'environnement de travail. La principal 

caractéristique de robustesse de Bluetooth reste les sauts de fréquence. 

147



6.6 Débit théorique de WLAN 

Le modèle général ne s'applique pas vraiment avec WLAN. Le taux d'erreur d'une 

partie du paquet n'est pas la même celui du reste. Cette différence est due à la vitesse 

de transmission qui diffère. Les calculs ci-dessous correspondent à la norme 802.11b. 

Comme d'habitude dans nos développements théoriques, les hypothèses suivantes 

sont faites : 

• Les contrôleurs détectent toutes les erreurs sans possibilité d'avoir une 

fausse acceptation. 

• Les erreurs sur des bits voisins ne modifient pas la probabilité d'erreur 

de ce bit. 

Deux probabilités d'erreurs sur des bits physiques existent : 

• P 1 = probabilité de transmettre un bit à 1MHz. 

• P 11 = probabilité de transmettre un bit à 11MHz. 

6.6.1 Préambule PLCP 

Le PLCP préambule est décomposés en deux parties comme le montre la Figure 91. 

Figure 91 : Représentation du préambule PLCP 

Les premiers 128 bits sont utilisés pour la synchronisation de bit. La séquence est une 

alternance de 1 et de 0. Ces premiers bits peuvent être considérés comme 

correctement transmis même en cas de multiple erreurs. 

Le SFD est séquence de 16 bits pour le synchronisation de trame. 

148



6.6.2 Entête PLCP 

L'entête PLCP est de taille fixe. Il est aussi protégé par un HEC de 16 bits qui permet 

de détecter toutes les erreurs. La taille complète de l'entête est de 48 bits. Probabilité 

que l'entête soit correctement transmis : 

Pentete 

= ( 1− 

p1) 

Équation 68 

L'Équation 68 est déduite de l'Équation 34. 

48 

6.6.3 Payload de PLCP 

Le payload de la couche PLCP est le PDU-MAC (trame MAC). Cette trame est 

protégé par CRC de 32 bits. Pour qu'elle soit correctement arrivée, la transmission doit 

être exempt erreur. Comme le montre le chapitre 2, la taille de la cargaison MAC peut 

varier entre 1-2312 bytes qui a comme abréviation C. La taille des trames MAC général 

(pas celle de contrôle) peut être comprise entre 35-2346 (entête + cargaison + CRC). 

Probabilité de transmettre correctement une trame MAC : 

P 

MAC 

= (1− 

p 

(34+ 

C) 

⋅8 

11) 

Équation 69 

L'Équation 69 se démontre comme l'Équation 68. 

Figure 92 : débit réel de la couche MAC 

149



6.6.4 Débit réel de WLAN 

Le débit maximum de bit est de 11Mbit/s. Le débit réel efficace est de beaucoup 

moins, les raisons sont les suivantes : 

• Une partie de la transmission est faite à 1 Mbit/s 

• Une partie des bits transmis servent au contrôle de la transmission. 

Probabilité de transmettre correctement un paquet au niveau de la couche PLCP : 

P 

PLCP 

= P 

Équation 70 

L'Équation 70 est la multiplication entre l'Équation 68 et l'Équation 69. 

MAC 

⋅P 

entete 

6.6.5 Influence de la taille des paquets 

La taille des paquets WLAN influe considérablement le débit réel en cas de fort taux 

d'erreur (voir Figure 92). Plus un paquet est grand, plus la probabilité qu'au moins un 

bit soit faux augmente (voir Équation 68). En contre partie, chaque paquet transporte 

une quantité de bit sans information (utile pour le protocole). Plus un paquet est de 

taille importante moins ses bits sans information diminuent le débit utile. La mission 

est de trouver le choix le plus approprié d'après le taux d'erreur. La Figure 93 montre 

d'après le taux d'erreur qu'elle est la taille qui optimise la transmission. La dimension 

est un paramètre important en ce qui concerne les performances de WLAN (voir 

chapitre 4). 

150



Figure 93 : Représentation du débit utile d'après le taux d'erreur en WLAN avec une 

transmission à 11 Mbit/s 

151



152



7 Mesures 

153



7.1 Conditions de mesures 

7.1.1 Environnement 

Afin de pouvoir comparer les résultats de la mesure avec ceux obtenus de manière 

théorique, il s’agit de reproduire au mieux les conditions appliquées lors des 

simulations. Deux problèmes principaux se posent pour reproduire les conditions de 

simulation dans la réalité d’une mesure. Le premier problème est que dans un 

laboratoire, les ondes subissent de nombreuses réflexions, ce qui peut engendrer une 

forte dégradation du signal (voir chapitre 6 : Modèles théoriques). Un deuxième 

problème est qu’il est impossible de réaliser des mesures avec des dispositifs situés à 

des dizaines de mètre les un des autres. Afin de recréer les conditions spatiales du 

modèle théorique, il existe deux possibilités ; faire les mesures en plein air ou dans une 

chambre anéchoïque. 

Figure 94 : Chambre anéchoïque (source : Acoustic Group) 

La mesure en chambre anéchoïque est idéale sur le plan des réflexions. En effet, dans 

une chambre anéchoïque les parois ont une géométrie particulière permettant 

d’atténuer fortement les réflexions, ce qui permet d’obtenir les conditions rencontrées 

dans un endroit totalement dégagé. L’inconvénient de la chambre anéchoïque est 

qu’elle n’est pas assez grande pour permettre d’étudier des réseaux étendus. Il n’est pas 

possible de séparer les dispositifs à plusieurs dizaines de mètres. Cependant, en 

154



effectuant des mesures à des distances réduites, il est ensuite possible par calcul d’en 

tirer des résultats pour des distances plus importantes. 

La possibilité de travailler en plein air, sur un terrain dégagé, permet de recréer les 

conditions de simulation exactes au niveau des distances. Cependant, les réflexions ne 

sont pas entièrement écartées, car une partie des ondes sera réfléchie par le sol. 

Figure 95 : Ondes réfléchies par le sol 

Les ondes réfléchies par le sol peuvent être à l’origine d’interférences. Afin de limiter 

l’effet des réflexion, les dispositifs ne seront pas posés à même le sol, mais surélevé 

(comme c’est généralement le cas dans la réalité). 

Comme expliqué dans le modèle de propagation des ondes, les conditions 

météorologiques au moment de la mesure ont une influence minime sur les résultats 

de mesure. Elles ne sont pas relevées. 

155



7.1.2 Equipement 

L’équipement nécessaire pour les mesures est assez sommaire. Deux ordinateurs 

portables, dont un équipé d’un analyseur de protocole 802.11 (AiroPeek), servent à 

générer du trafic 802.11b. L’analyseur permet de récolter des informations sur les 

trames reçues par le récepteur WLAN. Le portable utilisé comme récepteur comporte 

deux cartes réseaux WLAN, une pour la réception et une pour l’analyseur. Cette 

configuration permet de limiter le nombre de portables utilisés pour la mesure, mais 

ne perturbe pas la communication car la carte utilisée par l’analyseur ne fait que 

recevoir de l’information. 

Figure 96 : Schéma de mesure 

Deux autres portables sont nécessaires pour générer du trafic Bluetooth. La 

communication consiste en un transfert de fichier à l’aide du logiciel Bluelet. La 

puissance des dispositifs Bluetooth est de 1 mW, ce qui correspond à la classe de 

puissance n°2. 

156



7.2 Mesures 

7.2.1 Mesures en plein air 

Cette mesure a été réalisée sur un terrain de football, il s’agissait donc d’un endroit 

dégagé, où du moins un endroit assez dégagé pour que l’effet des réflexions (autres 

que celles du sol) puissent être négligées. Deux séries de mesures ont été effectuées, 

l’une avec le logiciel de génération de trafic 802.11b PRISM Benchmark Pro, et l’autre 

au moyen de LAN Evaluation (voir chapitre sur la documentation logicielle). 

Figure 97 : Résultats de la mesure en plein air 

7.2.2 Mesures en chambre anéchoïque 

7.2.2.1 Conditions de mesures 

Les mesures en chambre anéchoïque ont été réalisées à Berne dans les laboratoires de 

METAS. Le sol n’étant pas recouvert d’une structure absorbante, les réflexions contre 

le sol n’ont pu être évitées. 

Bien que les dimensions de la salle ne permettent pas de reproduire les distances 

utilisées lors de la simulation, cela a en réalité peu d’importance. En effet le paramètre 

important pour les perturbations est le rapport signal sur interférence S/I. Le rapport 

S/I est, dans le cadre de cette mesure, directement proportionnel au rapport entre les 

157



distances entre dispositif WLAN et Bluetooth, car la puissance des émetteurs n’est pas 

modifiée pendant la mesure et peut être considérée comme constante (en réalité il 

existe de petites différentes en fonctions des fréquences utilisées). 

Figure 98 : Chambre anéchoïque de METAS 

7.2.2.2 Mesure du spectre de Bluetooth 

Afin de mieux comprendre les interférences entre Bluetooth et WLAN, une mesure 

du spectre de Bluetooth a été menée avec l’aide de Heinrich Ryser. Cette mesure doit 

permettre d’obtenir le spectre de Bluetooth jusque pour des puissances très faibles, 

afin de mettre en évidence les émissions parasites de Bluetooth. 

Les instruments de mesure à disposition, bien que de très haute qualité, sont mal 

adaptés à la mesure de signaux transmis avec FHSS. Il n’a pas été possible d’obtenir le 

spectre d’un signal Bluetooth pour un canal pendant la durée d’un slot. Car l’analyseur 

de spectre opère un balayage en fréquence à une cadence trop faible pour capter 

l’ensemble d’une transmission sur un slot. Le problème est que la durée d’un slot est 

trop faible pour qu’elle soit à coup sûr balayée. Etant donné que la largeur de bande 

maximum sans balayage est de 1 MHz, le balayage est nécessaire car le spectre 

Bluetooth avec les émissions parasites est supérieur à 1 MHz. 

158



La solution est d’utiliser les fonctions max hold et peak detection de l’analyseur, ce qui 

permet de conserver la valeur maximum mesurée pour chaque fréquence. Les résultats 

de la mesure est présenté à la Figure 99. 

Figure 99 : Résultats de mesure du spectre de Bluetooth 

Les résultats ne doivent pas être interprétés comme le spectre en un instant donné, 

mais comme les valeurs maximums enregistrées durant un intervalle de temps 

(quelques dizaines de secondes). La puissance du bruit est donc surévaluée (environ 10 

dBm) par rapport à ce qu’elle est réellement, car seules les valeurs maximum ont été 

conservées. 

Les puissances indiquées sur le graphique ne prennent pas en compte les pertes dues 

au facteur d’antenne (AF, 32.3 dB/m) et au câble reliant l’antenne à l’analyseur (5dB). 

La puissance réelle du signal est donc égale à : 

P 

+ 32.3 

[ dBm] 

= Pmesure[ 

dBm] 

+ AF[ 

dB/ 

m] 

+ Lcable[ 

dB] 

= Pmesure[ 

dBm] 

+ 

5 

159



7.2.2.3 Mesure des performances de WLAN 

L’ensemble des mesures a été réalisé à l’aide du générateur de trafic WLAN PRISM 

BenchMark Pro. 

Figure 100 : Comparaison entre les résultats de la simulation et de la mesure 

Le détail des résultats de mesure est annexé en fin de rapport (Annexe 6). La Figure 

100 est une comparaison entre les résultats de la simulation et les résultats de mesure. 

Les points de la courbe de mesure ont été calculés en se basant sur le principe de la 

majorité : 

Pour chaque valeur de S/I, plusieurs mesures ont été réalisées(5 à 10). Dans chacune 

des séries de mesures, les valeurs sont très différentes (± 100%) alors que les 

conditions de mesure sont restée identiques (du moins en théorie). Cependant, dans 

chaque série de mesures, plusieurs résultats sont semblables. Lorsque les résultats 

semblables sont majoritaires au sein d’une série de mesure, ils sont considérés comme 

bon. Le résultats final est obtenu en faisant la moyenne des bons résultats. Les 

résultats du graphiques représentent donc une tendance plutôt qu’une courbe exacte. 

160



7.3 Analyse des résultats de mesure 

7.3.1 Qualité de la mesure 

Les mesures portant sur la propagation des ondes électromagnétiques sont délicates à 

réalisés. Il faut se montrer très prudent avec les résultats obtenus. Il suffit qu’une 

personne se trouve dans la chambre anéchoïque pour que le moindre de ces 

mouvements influence de manière significative les résultats. Mais cela n’est pas le seul 

facteur d’imprécisions ; la présence d’un ordinateur portable à proximité des 

dispositifs peut être une source d’interférence. Pas en tant que source direct de bruit, 

mais en tant qu’obstacle à la bonne propagation des ondes. Il est fort probable que la 

présence des portables engendrent des réflexions, mais cela est difficile à quantifier. 

La seconde hypothèse permettant d’expliquer les imprécisions de la mesure ne 

concerne pas les ondes électromagnétiques, mais le fonctionnement de l’équipement. 

Comment être sûr que le fonctionnement du générateur de trafic ou les cartes réseaux 

WLAN ne sont pas source d’erreurs (problème de buffer, antenne). Cependant cette 

hypothèse paraît peu probable et elle est difficile à vérifier. 

7.3.2 Imprécisions au niveau PLCP 

Airopeek fournit le pourcentage de paquet dont le CRC n'est pas correcte. 

Malheureusement, il ne permet pas de visionner les erreurs PLCP car il n'a pas accès 

aux ressources nécessaire. C'est-à-dire que le taux d'erreur par paquet trouvé avec nos 

mesures ne correspond pas exactement avec la réalité. Un paquet erroné à une certaine 

probabilité que la transmission Bluetooth fautive commence sur le PLCP et donc qu'il 

ne soit pas détecté. Pour connaître la probabilité que ceci arrive, il faut connaître la 

durée d'une trame MAC et de PLCP (préambule et entête). Cependant, deux autres 

phénomènes entre en ligne de compte : 

• La modulation entre la trame MAC et la partie PLCP n'est pas la même, 

ce qui rend le PLCP plus robuste que la trame MAC. En cas d'erreur 

Bluetooth, le PLCP sera erroné malgré sa résistance. Ce phénomène ne 

change donc rien dans ce cas de figure. 

161



• L'entête de PLCP arrive à faire la synchronisation de bit malgré quelques 

erreurs. Pour tenir compte de cette hypothèse, uniquement la moitié de 

la durée du préambule sera considérée comme non détectable. 

Temps pendant lequel une interférence Bluetooth n'est pas détecté : 

T ND= 

TEPLCP+ 

T 

Équation 71 

NPLCP 

2 

T EPLCP = durée de l'entête PLCP. 

T NPLCP = durée préambule PLCP. 

Probabilité qu'un paquet erroné ne soit pas détecté par Airopeek : 

P 

PA 

= 

T 

MAC 

T ND 

+ T 

Équation 72 

PLCP 

T MAC = durée trame MAC. 

T PLCP =durée PLCP (préambule et entête). 

Pourcentage réel d'erreur par paquet (avec les erreurs PLCP) : 

P 

REEL 

= P 

AIROPEEK 

Équation 73 

⋅ 1 

(1− 

P 

PA 

) 

P AIROPEEK = Probabilité de paquet erroné par Airopeek. 

1 – P PA = Pourcentage des paquets faux détectés par Airopeek. 

162



Pour donner un ordre d'idée, le pourcentage d'erreur non détecté par Airopeek avec 

des trames MAC qui ont un 1500 bytes d’information : 

120 

106 

P = 

= 9.18% 

8 ⋅(1500+ 

34) 

+ 192 

1110 ⋅ 

6 

106 

7.4 Remarques concernant les techniques de mesures 

Hormis la chambre anéchoïque, l’équipement utilisé pour ces mesures est relativement 

rudimentaire. Les mesures effectuées dans le cadre de cette étude ont valeur 

d’approximations. Cependant, un équipement mieux adapté permettrait d’améliorer la 

qualité des mesures destinées à l’analyse de la coexistence entre WLAN et Bluetooth : 

• Un générateur de trafic Bluetooth est indispensable dans la mesure où il 

s’agit de varier le type et la dimension des paquets Bluetooth. Les dispositifs 

utilisé lors de cette étude ne fonctionnait qu’avec un seul type d’application 

(transfert de fichier avec TCP). 

• Lors de cette mesure, il n’a pas été possible de déterminer le comportement 

(au niveau fréquentiel et au niveau protocole) de Bluetooth. En l’absence de 

documentation, le type de paquet et de liaison utilisés par un dispositif ou 

une application Bluetooth ne peuvent être déterminées autrement que par un 

analyseur de protocole. 

• Un analyseur au niveau PLCP permettrait d’être informé sur les erreurs au 

niveau de la couche PLCP qui ne sont pas détectée par la couche MAC. 

• Les problèmes posés par la présence de personne physique dans la chambre 

anéchoïque peuvent être écartés en parvenant à configurer et lancer des 

mesures depuis l’extérieure. Cette technique est déjà pratiquée chez METAS, 

mais elle demande un investissement important en temps et en argent. 

Dans toutes les mesures effectuées dans cette étude, les réflexions contre le sol était 

présentes. Pour les éliminer, il s’agit de disposer d’une chambre entièrement tapissé 

de parois absorbantes. 

163



8 Analyses et 

solutions 

164



8.1 Coexistence entre 802.11b et Bluetooth 

8.1.1 Constats 

Les baisses de performances de WLAN causées par Bluetooth dépendent des 

paramètres suivants : 

• Rapport signal sur interférence (S/I), directement lié aux puissances 

d’émission des dispositifs et de leur distance par rapport au récepteur 

WLAN. Un rapport S/I supérieur à 5 dB permet de garantir que les 

communications WLAN ne seront pas perturbées par Bluetooth. 

• Utilisation de Bluetooth, le type de liaison et de paquet utilisés ont une 

influence sur les performances de WLAN. 

• Utilisation de WLAN, la dimension des trames, la technique de modulation 

et le type de protocole utilisé par les couches supérieures (TCP, UDP, …) 

font que toutes les applications ne souffrent pas de la même manière de la 

présence Bluetooth. 

8.1.2 Etat des trames erronées et méthodes d’accès au canal 

La modulation FHSS utilisée par Bluetooth engendre des paquets d’erreurs dans les 

trames émises par les dispositifs WLAN. La majorité des trames erronées par 

Bluetooth contient plus de 100 bits erronés. En moyenne il y a entre 1000 et 2000 bits 

erronés par trames erronées. Dans ces conditions, l’utilisation d’un code correcteur 

d’erreur est inefficace. Il n’y pas d’autres solutions que de répéter les trames erronées. 

Bien qu’elle n’aient pas été conçues pour la coexistence avec Bluetooth, les méthodes 

d’accès au canal définie par la norme 802.11 ne sont donc pas à remettre en cause. 

Une solution au problème de la coexistence serait d’avoir une méthode d’accès au 

canal tenant compte de Bluetooth. Cependant, cette solution est compliquée à réaliser 

et des baisses de performances, même réduites, seront toujours à déplorer. 

165



8.1.3 Dimensionnement des trames 

Les simulations, ainsi que les prévisions du chapitre sur la coexistence, démontrent 

que la dimension des trames a une influence sur les performances de WLAN. La 

dimension des trames indiquée sur le graphique de la Figure 101 représente la quantité 

d’information avant encapsulation dans une trame MAC. 

Figure 101 : Débit en fonction de la dimension des trames 

La Figure 101 est une comparaisons des prévisions du chapitre sur la coexistence et 

des résultats obtenu lors des simulations sur Matlab. La simulation a été configurée de 

manière à ce que les émissions parasites du dispositif Bluetooth (voir section 8.1.6) 

n’aient pas d’influence. Le rapport S/I a donc été choisi à environ –13 dB, ce qui 

signifie deux dispositifs WLAN à 5 mètres l'un de l'autre et un émetteur Bluetooth à 

20 cm du récepteur WLAN. 

166



Pour les communications à 11 Mbps, plus les trames sont grandes plus le débit sera 

important, avec où sans Bluetooth. Alors que pour les communications à 1 Mbps, 

utiliser la dimension de trame maximum conduit à un débit très faible (inférieur à 10% 

du débit réel sans Bluetooth). Le meilleur débit possible est de 0,44 Mbps, pour cela il 

faut des trames contenant 500 à 1200 bytes environ. 

8.1.4 Robustesse des techniques de modulation 

Le graphique de la Figure 101 montre aussi la robustesse des techniques de 

modulation. Comme expliquer dans le chapitre sur la coexistence, les prévisions sont 

basées sur la probabilité d’interférence. Elles ne prennent donc pas en compte les 

interférences n’engendrant pas d’erreurs grâce aux techniques de modulation à spectre 

étalé. Ainsi, les résultats obtenus lors de la simulation donnent des débit au-dessus de 

ceux trouver par le modèle statistique utilisé pour les prévisions. 

Pour les communications à 11 Mbps, la modulation améliore le débit d’environ 0,5 

Mbps. En comparaison avec les résultats obtenus avec la probabilité d’interférence, 

cela donne une augmentation du débit entre 10 et 20%. En ce qui concerne les 

communication à 1 Mbps avec plus de 500 bytes d’information dans les trames, la 

modulation permet d’obtenir un débit deux fois meilleurs que les prévisions. 

La modulation DBPSK, étalée en fréquence avec le code de Barker, utilisée pour les 

communications à 1 Mbps est plus robuste que la modulation DQPSK, étalée avec 

CCK, utilisée pour les communication à 11 Mbps. Ce constat n’est pas surprenant et 

explique pourquoi le préambule et l’entête d’une trame PLCP (transmis à 1 Mbps) ont 

un taux d’erreur moins élevé que le corps de la trame (vérifié lors des simulations). 

Bien que la modulation utilisée pour les communications à 11 Mbps soit la moins 

robuste face aux perturbations causées par Bluetooth, elle permet, quelles que soient 

les conditions d’utilisation, d’obtenir les meilleurs débits réels. Changer le débit de 

WLAN n’est pas une solution au problème de la coexistence. 

8.1.5 Utilisation de Bluetooth 

8.1.5.1 Type de dispositif 

Bluetooth est présent dans de nombreuses et diverses applications, chacune de ces 

applications ne se comporte pas exactement de la même manière en ce qui concerne 

l’occupation de la bande ISM. Par conséquent les performances de WLAN dépendent 

167



aussi du type d’applications utilisées et de leur nombre dans l’environnement proche. 

Par exemple un téléphone portable équipé de Bluetooth n’est pas nécessairement 

constamment en train d’émettre, ce qui ne serait pas le cas d’un utilisateur qui 

utiliserait un casque Bluetooth pour écouter de la musique. Dans cette exemple, le 

téléphone portable serait relativement inoffensif pour WLAN, alors que la personne 

écoutant de la musique serait la cause d’une importante baisse de débit non-seulement 

pour son poste de travail connecté par WLAN, mais aussi pour quelques stations se 

trouvant à proximité (moins de trois mètres). 

Il n’est pas indispensable de bannir tout dispositif Bluetooth d’une salle disposant d'un 

réseau WLAN, mais il s’agit plutôt d’éviter d’équipé des stations avec les deux types de 

technologies. 

8.1.5.2 Quantité de dispositif 

La densité d’émetteurs Bluetooth à proximité d’un récepteur WLAN joue un rôle 

important. Il faut distinguer deux types de comportement des dispositifs Bluetooth ; 

les dispositifs appartenant à un même piconet et les dispositifs appartenant à des 

piconets différents. Les résultats de simulation présentés à la Figure 102 montre la 

différence entre les perturbations engendrées par un dispositif et celles engendrées par 

deux dispositifs synchrones (appartenant au même piconet). 

Figure 102 : Pourcentage de trames erronées avec plusieurs dispositifs Bluetooth 

168



Lorsque des dispositifs Bluetooth communiquent au sein du même piconet, ils 

communiquent tous selon la même séquence de hop. Le fait qu’il y ait deux, trois où 

sept dispositifs ne modifie pas le nombre de changements de fréquences. Le 

pourcentage de trames erronées suit donc les résultats obtenu lors des simulations 

pour deux dispositifs. 

Lorsque les dispositifs appartiennent à des piconets différents, il émettent chacun sur 

des séquences de hop différentes. Dans ce cas, le probabilité qu’une trame soit 

erronées est donnée par la formule suivante: 

pNBT 

((1− 

p1) ⋅(1− 

)... ⋅ ) 

= p 

1− 

2 

Équation 74 

En admettant que les dispositifs Bluetooth sont tous à la même distance du récepteur 

WLAN : 

p NBT = 1−(1− 

p) 

N 

Équation 75 

p NBT : Pourcentage de trames erronées avec N dispositifs Bluetooth 

p : Pourcentage de trames erronées avec un dispositif Bluetooth 

N : Nombre de dispositifs Bluetooth 

Le nombre de trames erronées augmente donc rapidement en fonction du nombre de 

dispositifs environnent. 

Il faut cependant préciser qu’à l’heure l’actuelle qu’il est encore rare de voir plusieurs 

dispositifs Bluetooth à moins de quelques mètres d’une station. Cela ne veut pas dire 

que dans les années à venir, il n’en soit pas autrement. Une grande concentration de 

dispositifs Bluetooth à proximité d’une station est catastrophique pour les 

performances de WLAN. 

8.1.6 Effet des émissions parasites de Bluetooth 

Avant de parler des émissions parasites, il s’agit d’en distinguer deux catégories ; les 

émissions dans la bande ISM et les émissions hors de la bande ISM. Dans le cadre de 

169



la coexistence, seule les émissions dans la bande ISM peuvent interférer avec WLAN 

802.11b, les émissions hors bande ISM ne seront donc pas abordées. 

La spécification de Bluetooth impose un masque de transmission qui définit les 

valeurs limites des émission parasites : 

Figure 103 : Masque de transmission de Bluetooth (source : Agere Systems) 

Comme le montre la Figure 103, considérer que la largeur de bande d’un canal est de 1 

MHz est valable uniquement au-dessus de –20 dBm. En dessous de –20 dBm 

Bluetooth utilise une bande plus large (environ 4 MHz). Les dispositifs Bluetooth 

présent sur le marché sont conformes au masque de transmission définit par la norme. 

Ce qui ne veut pas dire que la caractéristique réelle d’un émetteur Bluetooth colle 

parfaitement au masque, mais qu’elle ne sera en aucun cas au-dessus. 

Lors de la simulation le spectre de Bluetooth était conforme à ce qui prescrit dans la 

norme. Cependant, comme le montre la Figure 104, le simulateur émet dans une 

bande supérieure à 1 MHz en dessous de 20 dBm. Cela influe sur les performances de 

WLAN. 

170



Figure 104 : Spectre Bluetooth fournit par le simulateur 

Figure 105 : Spectre Bluetooth et WLAN 

La Figure 105 représente le spectre des dispositifs Bluetooth et WLAN relevé lors 

d’une simulation. Bien que le canal utilisé par Bluetooth ne se trouve pas dans la 

bande utilisée par WLAN, il y a interférence. Cette interférence engendre des erreurs 

lorsque la puissance du signal WLAN est trop faible par rapport à celui émis par 

Bluetooth. Les résultats de simulation montre que les émissions parasites sont 

responsables d’erreurs lorsque le rapport S/I est inférieur à environ -25 dB. 

171



Figure 106 : FER en fonction du rapport S/I 

Figure 107 : Zones de coexistence 

172



8.1.7 RINEA 

8.1.7.1 Introduction 

Dans un système de communication classique, les paquets erronés ne sont pas stockés 

et l'information qu'ils contiennent n'est pas utilisée. Cette information, certes non 

exploitable pour l'instant, pourrait le devenir si un paquet identique, lui aussi faux, était 

renvoyé. En mettant l'information de ces deux paquets erronés en commun, on peut 

obtenir un paquet correcte. Le débit du système sera donc augmenté. 

8.1.7.2 Algorithme 

Le principe est de comparer les paquets erronés identiques (enfin qui devrait l'être 

sans les erreurs dues au canal de transmission), voici la marche à suivre : 

• Détection d'un paquet erroné avec l'aide du CRC. 

• Le paquet erroné est stocké dans une mémoire quelconque au lieu d'être 

supprimer comme dans la plus part des systèmes. 

• Si la retransmission est réussie (le contrôle est toujours effectuer grâce au 

CRC), alors le paquet précédemment stocké est supprimé et on 

recommence au point 1. Si par contre, une ou plusieurs nouvelles erreurs 

surviennent, le système va tenter de changer les bits qui diffèrent entre les 

deux paquets (voir Figure 108). Le système va générer toutes les 

possibilités qui existent. 

K = nombre de possibilité à tester 

I = nombre de bit différent entre les deux paquets 

K = 2 I −2 

Équation 76 

• Le CRC de chaque possibilité doit être calculé pour trouver la bonne 

combinaison. 

Figure 108 : Représentation de deux paquets identiques avec 2 bits qui se différencient 

173



Cette algorithme peut se généraliser avec plus de deux paquets dans les cas où le taux 

d'erreur est extrêmement élevé en comparaison avec à la taille des paquets. Dans ce 

cas, l'Équation 76 s'écrit en rajoutant une variable qui est le nombre de paquets 

transmis P. 

K=2 

I −P 

Équation 77 

8.1.7.3 Débit réel théorique 

Pour estimer le débit réel, il n'est plus possible d'utiliser le développement fait au 

chapitre 6.4, car la probabilité qu'un paquet soit bien transmis dépend des paquets 

précédemment envoyés. Le développement est donc différent et plus complexe à 

comprendre. 

Le temps de transmission d'un paquet est T p . Il faut donc nT p temps si on désire 

transmettre n paquets. Maintenant, il faut distinguer plusieurs cas qu'on peut dans un 

premier temps différentier : 

1) Le premier paquet arrive sans erreurs et ne génère pas de retransmission 

donc pas de temps en trop. 

2) Si le premier paquet est arrivé avec une ou plusieurs fautes, il existe 3 

possibilités avec le deuxième paquet : 

a) La retransmission est correcte, et dans ce cas, uniquement le temps 

d'une transmission est rajouté. 

b) La retransmission est incorrecte, mais l'algorithme arrive à trouver une 

combinaison valide, dans ce cas aussi le temps d'une transmission est 

rajouté. 

c) La retransmission du paquet est incorrecte et l'algorithme n'a pas 

fonctionné (pas de combinaison valide). 

3) Si la retransmission est arrivée avec une ou plusieurs fautes et que 

l'algorithme n'a pas fonctionné, il existe 3 possibilités avec le deuxième paquet: 

a) La retransmission est correcte, et dans ce cas uniquement le temps d'une 

transmission est rajouté. 

174



b) La retransmission est incorrecte, mais l'algorithme arrive à trouver une 

combinaison valide, dans ce cas aussi le temps d'une transmission est 

rajouté. 

c) La retransmission du paquet est incorrecte et l'algorithme n'a pas 

fonctionné (pas de combinaison valide). 

Répéter cette méthode jusqu'à obtenir le paquet correcte. 

Pour connaître le total de transmission en incluant les temps de retransmission, il faut 

calculer les probabilités de transmettre des paquets supplémentaires. Dans nos calculs, 

nous considérons qu'il n'y a pas de codage supplémentaire mis a part le CRC. La taille 

des paquets est constante et égale à N bits. 

La probabilité de transmettre une fois chaque paquet est de 100% donc le temps 

minimum est de nTp. 

La probabilité que le premier paquet soit erroné et que la retransmission soit correcte : 

P (1 (1 p) 

N) 

(1 p) 

N 

1 = − − ⋅ − 

Équation 78 

L'Équation 78 se démontre grâce à la variable aléatoire géométrique. 

La probabilité de recevoir un paquet et sa retransmission erronées, et en plus de 

pouvoir corriger les erreurs demande un développement un peu plus complexe. 

Quelques étapes supplémentaires sont nécessaires. 

Probabilité d'avoir i erreurs dans un paquet k : 

P ( i) 

k 

pi⋅(1− 

p) 

= 

N −i 

( N ) 

Équation 79 

L'Équation 79 se démontre avec la variable aléatoire Binomiale. 

⋅ 

i 

Probabilité d'avoir i erreurs dans un paquet k et j erreurs dans sa retransmission (k+1). 

i+ 

j 2⋅ 

Pk 

( i) 

⋅Pk 

+ 1 ( j) 

= p ⋅(1− 

p) 

Équation 80 

N −i− 

j 

( N )( ⋅ N ) 

⋅ 

i 

j 

175



L'Équation 80 se démontre grâce à l'Équation 79 qui est multipliée par un paquet et sa 

retransmission. 

Maintenant, connaissant respectivement deux paquets avec la probabilité qu'ils ont 

d'avoir i et j erreurs, il faut calculer la probabilité que les bits erronés soient sur des 

positions différentes pour les deux paquets. C'est la condition essentielle pour que 

l'algorithme puisse détecter le paquet sans erreur. 

Une hypothèse pour nos calculs est que le nombre d'erreur i+j < N, la probabilité que 

cette hypothèse ne soit pas respectée est extrêmement faible même pour des taux 

d'erreur très élevés. 

Le nombre de combinaisons pour lesquels il y a j erreur dans un paquet de N bits : 

( N ) N! i 

= 

( N i )! i ! 

Équation 81 

L'Équation 81 se démontre grâce à la loi des combinaisons. 

− 

⋅ 

Dans un paquet avec i erreurs, l'algorithme fonctionne si les j erreurs de la 

retransmission se situe sur le N-i bits restants. 

Nombre de combinaisons pour lesquels i et j erreurs ne se trouvent pas sur les mêmes 

postions : 

( N − ( N i)! 

j i − 

) = 

( N i j)! 

j! 

− − 

Équation 82 

L'Équation 82 se démontre grâce à la loi des combinaisons. 

⋅ 

Le nombre de combinaisons qui ont i et j erreurs mais qui est corrigible par 

l'algorithme : 

( N )( ) ! 

i 

⋅ N − 

j i = 

( N i 

N 

j)! 

i! 

j! 

− − 

Équation 83 

L'Équation 83 est la multiplication entre l'Équation 82 et l'Équation 81. 

⋅ 

⋅ 

176



Maintenant avec i et j erreurs sur deux paquets, le nombre total de combinaisons est 

utile dans nos calculs et est donné par : 

( N 

N! )( ) 2 i 

⋅ N j 

= 

( N−i)! 

⋅( 

N− 

j)! 

⋅i! 

⋅j! 

Équation 84 

L'Équation 84 est le résultat d'une multiplication de deux résultats de combinaison. 

Probabilité d'avoir i et j erreur et de pouvoir corriger en utilisant l'algorithme : 

P 

corr 

= p 

i+ 

j 

⋅(1− 

p) 

2⋅N 

−i− 

j 

! 

( N−i− 

N 

j)! 

⋅i! 

⋅j! 

Équation 85 

L'Équation 85 est la multiplication de la division de l'Équation 84 et l'Équation 83 par 

l'Équation 80. 

La probabilité d'avoir des erreurs sur le paquet et sa retransmission et que l'algorithme 

arrive à les corriger : 

P = 

2 

N N 

∑ − j 

i 

j 

= 1 

= 1 

p 

i+ 

j 

⋅( 

1− 

p) 

2⋅N 

−i− 

j 

⋅ 

N−i− 

N ! 

( j)! 

⋅i! 

⋅j! 

Équation 86 

L'Équation 86 est la somme de toutes les erreurs sur les deux paquets corrigibles. 

Avec plus d'un paquet et deux retransmissions, le paquet correct doit être détectable. 

Les cas où le paquet n'est pas détectable est très improbable (voir Figure 109) et si le 

taux d'erreur devenait suffisamment grand pour qu'il devienne probable, l'algorithme 

serait alors trop lent. 

177



probabilité de transmettre plus 3 

paquets 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 

0% 2% 4% 6% 8% 10% 

taux d'erreur par bit 

Figure 109 : probabilité de transmettre plus de 3 paquets de 1000 bits pour corriger les erreurs 

La probabilité de devoir transmettre un troisième paquet pour pouvoir corriger les 

erreurs : 

P3 = ( 1−(1− 

p) 

N) 

2−P 

Équation 87 

L'Équation 87 est la différence entre la probabilité d'avoir 2 paquets faux et la 

probabilité de pouvoir corriger les fautes de ces deux paquets. 

2 

Le temps total de transmission pour n paquets : 

T = nTp + nT P + 

1 + nTP2 

2nTP3 

Équation 88 

Le débit en considérant i bits d'informations par paquet : 

D= 

i⋅n 

nTp( 1+ 

P1 + P2 

+ 2⋅P3 

) 

Équation 89 

La Figure 110 montre le débit réel avec l'algorithme et correction automatique. Ces 

paquets ont une taille de 150 bits et n'ont pas de codage (uniquement un CRC pour la 

détection d'erreur). Cette simulation a été faite avec Matlab et les sources se trouvent 

en annexe de ce document. 

178



1 

0.9 

0.8 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 

Taux d'erreur par bit 

Figure 110 : Débit réel théorique d'une transmission de paquet de 150 bits avec utilisation des 

paquets erronés (Matlab) 

179



8.1.7.4 Simulation 

Une simulation permet de valider les calculs du chapitre 8.1.7.3. Un programme en 

JAVA qui simule la transmission de paquets pour un taux d'erreur donné. Le code 

source de ce programme est mis en annexe de ce document. La Figure 111 montre le 

résultat de cette simulation. 

1 

0.8 

Débit réel 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 

Taux d'erreur par bits 

Figure 111 : Débit réel simulé d'une transmission de paquet de 150 bits avec utilisation des 

paquets erronés (JAVA) 

Les courbes théoriques et simulées sont presque identiques. La Figure 112 montre 

l'écart de débit réel qu'il y a entre les deux courbes. 

0.9% 

0.8% 

Différence entre de débit réel 

(pourcentage) théorique et 

simulé 

0.7% 

0.6% 

0.5% 

0.4% 

0.3% 

0.2% 

0.1% 

0.0% 

0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 


Figure 112 : Ecart entre les courbes de la simulation et de la théorie pour 150 bits 

180



8.1.7.5 Ressource nécessaire 

L'inconvénient majeur de cette algorithme est le nombre de combinaison à tester 1 . Elle 

augmente vite avec le nombre de bit par paquet et avec le taux d'erreur par bit. La 

Figure 113 illustre le nombre de combinaison. 

Nombre de combinaison 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 


Figure 113 : Nombre de combinaison moyenne pour une transmission avec des paquets de 

1496 bits en connaissant le taux d'erreur 

Une première solution pour améliorer l'efficacité de l'algorithme est d'utiliser un 

système de majorité à partir de la réception du troisième paquet erroné. En cas de bits 

qui différent entre les paquets, il y a forcément 2 des 3 paquets qui ont la même valeur 

de bit à la même position ce qui la rend majoritaire (ce qui ne veut pas forcément dire 

juste). Pour trouver la combinaison correcte, l'algorithme commence par tester la 

combinaison de la majorité ce qui augmente considérablement la probabilité de 

trouver le paquet correct. 

1 C'est-à-dire le nombre de CRC à calculer 

181



Figure 114 : représentation d'une correction par la technique de la majorité 

L'exemple de la Figure 114 n'est pas plausible. Les deux premiers paquets étaient 

suffisant pour retrouver le paquet d'origine. Pour qu'un troisième paquet soit 

retransmis, il faut que les deux premiers paquets aient le même bit faux sur la même 

position. La technique de la majorité ne va donc jamais fonctionner à la première 

tentative. 

8.1.7.6 Algorithme informatique 

La procédure Reception_paquet contrôle si le paquet est correctement arrivé et 

appelle la procédure Test_stock en cas d'erreur. 

Reception_paquet : 

i = 0 

Boucle 

{ 

Boucle 

{ 

Paquet_correct = Faux 

réception du paquet ( i) 

Si le CRC est correct 

{ 

vider le tableau_paquet 

Paquet_correct = Vrai 

182



} 

Si le CRC est incorrect 

{ 

Stocker le paquet (i) dans tableau_paquet 

Si Test_stock est correcte 

{ 

vider le tableau_ paquet 

Paquet_correct = Vrai 

} 

} 

} 

Boucle tant que Paquet_correct = Faux 

i = i + 1 

} 

Boucle tant que i < nombre de paquet à transmettre 

La procédure Test_stock contrôle si suffisamment de paquet sont stockés pour tenter 

la correction. Si une correction est possible, elle appelle la procédure Test_recup. Elle 

cherche les bits déterminés (identique pour tous les paquets stockés) et nondéterminés 

(qui diffèrent entre les paquets stockés) 

Test_stock : 

Si tableau_paquet contient moins de 2 éléments 

{ 

Retourne faux 

} 

j = 0 

Boucle 

{ 

j = j + 1 

tableau_contrôle (j) = contrôle_bit_identique 

} 

Boucle tant que j < taille_bit_paquet 

Paquet_test = Inscrit tous les bits qui son probablement corrects et laisse vide les autres 

Retourne Test_recup 

183



La procédure Test_recup contrôle toutes les combinaisons possibles (utilise la 

récursivité). K est une variable global, donc la même pour tous les appelles récursifs. 

Test_recup : 

K = pointe sur le prochain bit non déterminé (utilise tableau_contrôle) 

Si K pointe sur un bit 

{ 

Paquet_test (k) = 0 

Si Test_recup alors retourne Vrai 

Paquet_test (k) = 1 

Si Test_recup alors retourne Vrai 

} 

Si K ne pointe plus sur rien donc plus aucun bit non déterminé 

{ 

retourne le CRC (Vrai si correct et faux si incorrect) 

} 

8.1.7.7 Mesures 

Les mesures, avec Bluetooth comme parasite, donne en moyenne un nombre de bits 

faux par paquet bien au delà de 600. Ceci s'explique par le fait qu'un paquet Bluetooth 

perturbe pendant un temps équivalent égal à environ 600 bits transmis à 11 Mbit/s. Il 

est donc impossible de pouvoir tester toutes les possibilités pour trouver le CRC 

correct. L'utilisation de l'algorithme RINEA n'augmente malheureusement pas le débit 

en cas de perturbation Bluetooth. 

184



8.2 Changement de technologie ? 

8.2.1 Technologies et bandes de fréquences 

Une réponse au problème de la coexistence entre WLAN 802.11b et Bluetooth serait 

d’utiliser des réseaux informatiques sans-fils travaillant hors de la bande ISM 2,4 GHz. 

C’est par exemple le cas du standard 802.11a ou de HiperLAN, qui tout deux 

fonctionnent à des fréquences au-dessus de 5 GHz. Bien que cette idée puisse paraître 

comme idéale puisqu’elle élimine toutes interférence avec Bluetooth, elle risque 

cependant d’être victime d’un phénomène déjà rencontrer par les technologies 

utilisant des bandes de fréquences libres. 

Le phénomène est le suivant : généralement les bandes de fréquence libres, comme les 

bandes ISM, appartiennent d’abord à l’armée ou au monde médical et scientifique. 

Lorsque que l’industrie a la possibilité d’y développer des applications, elle sont 

coûteuses et peu répandues. A ce stade là, il n’y a en général pas de problèmes de 

coexistence car les différentes technologies travaillant dans la même bande de 

fréquences sont très peu répandues. Mais, et c’est ce qui c’est vu avec Bluetooth et 

WLAN 802.11b, lorsque le matériel et les techniques commencent à être mieux 

maîtrisées et étendues, les prix de développement baissent. Cette baisse des coûts, 

ainsi que le marché potentiel ouvert par une technologie, entraîne l’apparition de 

plusieurs types de dispositifs travaillant dans la même bande de fréquences, pas 

toujours compatibles et qui peuvent alors interférer entre eux. 

La leçon à tirer de ce phénomène est qu’actuellement aucune bande de fréquences 

libre n’est à l’abri de l’apparition d’une nouvelle technologie pouvant venir interférer. 

Et cela malgré les efforts des organismes de normalisation et de réglementation 

comme l’IEEE ou la FCC. Le choix d’une technologie pour la réalisation d’un réseau 

informatique sans-fils doit donc s’appuyer sur d’autres critères que l’encombrement de 

la bande de fréquence dans laquelle il évolue. 

8.2.2 Quels réseaux choisir ? 

Lorsqu’il s’agit d’installer un réseau informatique sans-fils, différentes solutions sont 

offertes au utilisateurs. Les critères de décision pour le choix d’une technologie sansfils 

sont pour la plupart semblables à ceux pour un réseau câblé traditionnel ; débit, 

couverture, coût, interopérabilité… Voici un bref aperçu des principaux standards 

disponibles où bientôt disponibles : 

185



8.2.2.1 802.11a 

802.11a est perçu comme le successeur de 802.11b. Bien qu’à l’heure actuelle, cette 

norme soit encore très peu développée, elle offre néanmoins d’excellentes perspectives 

en ce qui concerne l’avenir des réseaux WLAN. Son point fort est son débit brut de 54 

Mbps, permettant une qualité de service suffisante pour la transmission de données 

temps-réels (VoIP, streaming vidéo). 

Autre point fort en comparaison avec 802.11b est que dans la bande de fréquence 

définie par la norme, il est possible de définir 12 réseaux indépendants sans aucune 

interférences. Avec 802.11b, le nombre de réseaux différents est de quatre dans le cas 

des législations les plus souples (3 dans la majorité des pays industrialisés). 

Figure 115 : Spectre de tous les réseaux 802.11a disponibles 

Cette caractéristique de la bande de fréquence est intéressante car 802.11a dispose 

d’une couverture moins étendue que 802.11b. En effet alors que 802.11b est capable 

de fournir une communication à 11 Mbps entre deux dispositifs distant de 100 mètres, 

à puissance équivalente 802.11a n’excède pas 9 Mbps à 50 mètres. Un débit de 36 à 54 

Mbps est garantit pour autant que le réseaux reste dans un rayon de 15 mètres. Cette 

baisse de performances en comparaison avec 802.11b s’explique par le fait que les 

fréquences utilisées ne sont plus dans la bande ISM 2,4 GHz, mais dans une bande de 

fréquences supérieures à 5 GHz. Comme démontrer dans le modèle de propagation 

des ondes électromagnétique (voir chapitre sur les modèles théoriques), la perte 

d’intensité du signal est proportionnel à sa longueur d’onde. Pour obtenir une 

couverture identique à celle fournie par 802.11b, il faut donc disposer de quatre 

réseaux 802.11a. Il faut encore relever que pour les deux normes, le nombre de 

186



stations par réseaux ne devrait pas dépasser 20 à 30, sans quoi les performances 

risquent d’être en baisse. 

Figure 116 : Comparaison entre les couvertures 802.11b et 802.11a 

Il n’est pas envisageable d’augmenter la puissances des appareils pour deux raisons 

évidentes. La première raison est certainement celle qui est le plus facilement 

contournable, il s’agit de la réglementation imposée par certain états à propos des 

puissances d’émission. La seconde raisons est que 802.11a doit rester une technologie 

à faible consommation afin qu’elle puisse être intégrée aux ordinateurs portables et 

autres équipements alimentés par batteries. 

Tout en étant un rival de 802.11b, 802.11a est en dans le même temps complémentaire 

et peu se greffer sur un réseau 802.11b existant. 802.11a permet alors de faire 

fonctionner des applications plus gourmandes en bande passante (VoIP, vidéo), tout 

en gardant les tâches traditionnelles (transfert de fichiers, e-mail, surf) sur l’ancien 

réseau. Etant donné que les deux types de réseaux fonctionnent à des fréquences 

différentes, ils peuvent parfaitement cohabiter dans le même environnement. Bon 

nombre de fabricants de carte WLAN proposent des cartes réseaux et des points 

d’accès dual-band pouvant travailler dans les deux types de réseaux. 

187



Bien que 802.11a ne soit pas encore très répandu, cette technologie va très 

certainement rencontrer un énorme succès. Les équipements sont maintenant (2003) à 

des prix très compétitifs ; moins de 300$ pour un point d’accès dual-band 

802.11b/802.11a avec quatre ports Ethernet 10/100, 125$ pour une carte pcmcia, soit 

environ deux fois le prix des équipement 802.11b. Mais les prix devrait rapidement se 

rapprocher de ceux des équipements 802.11b. 

8.2.2.2 802.11g 

Comme pour 802.11a, 802.11g offre un débit de 54 Mbps grâce une modulation 

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multipexing). Cependant 802.11g travaille 

dans la bande ISM 2,4 GHz, ce qui lui donne l’avantage d’avoir des réseaux ayant une 

couverture environ quatre fois plus importante 1 . Cependant cette avantage est 

déprécié par le fait qu’il n’est possible de définir que trois réseaux dans l’ensemble de 

la bande ISM. 

802.11g est compatible avec la norme existante 802.11b, ce qui n’est pas le cas de 

802.11a. Il suffit de remplacer un point d’accès pour obtenir un réseau 802.11g, même 

si celui-ci contient des stations équipées de carte réseaux 802.11b. 

La technologie 802.11g n’est pas disponibles à l’heure actuelle, mais les premiers 

dispositifs devraient voir le jours durant l’année 2003. Le coût des équipements devrait 

rapidement rejoindre les prix actuels des équipement 802.11b, pour autant que 802.11a 

n’occupe d’ici là l’ensemble du marché. 

8.2.2.3 HiperLAN 

HiperLAN est une norme européenne utilisant une bande de fréquence à 5 GHz (5.15 

– 5.3 GHz) et une autre bande de fréquence à 17 GHz (17.1 – 17.3 GHz). Utilisant la 

même couche physique que 802.11a (modulation OFDM), elle offre un débit de 54 

Mbps dans sa version la plus aboutie (HiperLAN/2). 

HiperLAN est en train de perdre la bataille face à 802.11a pour les réseaux sans-fils 

sur le sol européen, aux Etats-Unis 802.11a n’a pas de concurrent à l’heure actuelle. 

Les organismes de contrôle européen (ETSI) souhaitent que les deux systèmes soient 

1 Distances deux fois plus importante à puissance égale des émetteurs, ce qui donne une surface environ 

quatre fois supérieure en pratique. 

188



compatibles, mais 802.11a est, contrairement à HiperLAN, déjà disponible et risque 

fort d’étouffer son concurrent. 

8.2.2.4 Home RF 

Home RF a été introduit par le groupe Home Radio Frequency Working Group (WG) 

qui comprend notamment des entreprises comme Intel, Compaq, HP, IBM ou 

Microsoft. Les performances de Home RF sont très proches des performances de 

WLAN 802.11b, avec un débit de 10 Mbps et une protée de 50 à 100m. Home RF 

utilise aussi la bande ISM à 2,4 Ghz, ce qui pose des problèmes de cohabitation avec 

Bluetooth, 802.11b et 802.11g. 

Actuellement, peu d’équipements sont disponibles et il ne semble pas que Home RF 

puisse rivaliser avec Wi-Fi. 

189



190



9 Interférences entre 

réseaux WLAN 

191



9.1 Description du problème 

Lorsque deux réseaux WLAN distincts cohabitent dans le même environnement, les 

performances de chacun deux sont amoindries. Bien que ce problème soit 

indépendant du problème de la coexistence avec Bluetooth, la mise en place d’un 

réseau performant ne peut se faire sans considérer les interférences entre dispositifs 

WLAN. 

La norme 802.11 définit 14 canaux 1 , il est donc possible de concevoir deux (ou plus) 

réseaux WLAN fonctionnant à des fréquences différentes dans le même 

environnement. Quel peuvent être les conséquences d’une telle réalisation ? 

Il est aussi possible d’envisager deux réseaux basés sur infrastructure, dont les point 

d’accès couvrent la même zone et utilise des fréquences identiques. Quel sera alors le 

comportement des équipements et quelles conséquences cela aura sur le trafic ? 

9.2 Interférences entre réseaux utilisant des canaux différents 

9.2.1 Description 

Comme le montre la Figure 117, les canaux définis par la norme ne sont séparés que 

par 5 MHz. La largeur de bande d’un canal étant d’environ 20 MHz, deux canaux 

adjacents occupent nécessairement les même fréquences. 

Figure 117 : Canaux définis par la norme 802.11 (www.cisco.com) 

1 Certain états ont apporté des restrictions dans l’utilisation de la bande ISM 2,4GHz. Au USA, le 

nombre de canaux disponibles est de 11. En France, seul 4 canaux sont disponibles. 

192



En réalité, dire que la largeur d’un canal WLAN est de 20 MHz n’est pas tout à fait 

juste. En effet, le 99% de l’énergie du signal est contenue dans une bande de fréquence 

d’environ 15 MHz. En considérant des canaux d’environ 15 MHz, il est possible de 

prévoir que seul les trois canaux précédents et suivants le canal concerné seront 

susceptibles de créer des interférences capables d’engendrer des erreurs. 

Le simulateur utilisé pour traiter de manière théorique le problème de la coexistence 

peut permettre de quantifier les problèmes dus aux interférences entre dispositifs 

utilisant des canaux différents. La simulation présente dans ce chapitre reprend donc 

les hypothèses émises dans la conception du modèle théorique, notamment en ce qui 

concerne le modèle de propagation des ondes électromagnétiques. 

9.2.2 Simulation 

La simulation ne traite que la partie physique, le schéma ci-dessous présente le modèle 

utilisé. Grâce à cette simulation, il sera possible de déterminer qu’elles sont les 

dégradations sur les communications lorsque des canaux différents sont utilisés dans le 

même environnement. 

Figure 118 : Schéma de la simulation 

Cette simulation traite le cas particulier où deux dispositifs communiquent entre eux 

alors qu’un troisième dispositif émet sur un canal différent. Evidemment, les réseaux 

193



rencontrés dans la réalité sont plus complexes car ils sont, en général, constitués d’un 

nombre plus élevé de dispositifs. Mais le but de la simulation est avant de tout de 

déterminer qu’elle est la nature des problèmes et utiliser les résultats de la simulations 

pour en tirer un constat plus général. 

La Figure 119 présente les résultats de trois séries de mesures pour un débit de 11 

MHz. Les courbes du graphiques délimitent les zones où les interférences entraînent 

des erreurs sur les bits transmis. Les zones colorées représentent donc les distances 

pour lesquels les trames sont erronées. Les séries de mesures effectuées sont les 

suivantes : 

1. 1 canal d’écart entre les dispositifs communiquant et le dispositif 

perturbateur. 

(canal 5 pour la communication, canal 6 pour la perturbation) 

2. 2 canaux d’écart. 


3. 3 canaux d’écart. 


Figure 119 : Interférence entre dispositifs WLAN 802.11 

194



Les courbes dessinées sur le graphique sont une approximation du comportement réel 

des dispositifs durant la simulation. En effet, les points relevés sur le graphique 

représente un endroit, désigné par les distances entre émetteurs et récepteur, pour 

lequel le pourcentage de trames erronées est comprise entre 0 et 100%. Les résultats 

obtenus lors de la simulation montre que les interférences n’entraînent pas 

nécessairement une communication entièrement fausse ou entièrement juste, mais 

qu’à certain endroit seule une partie des trames sont erronées. La zone où seule une 

partie des trames sont fausses n’est pas représentée sur le graphique. Il faut cependant 

préciser que cette zone ne s’étend que sur environ 10 à 15% autour des limites 

indiquées sur le graphique. 

Les limites indiquées sur le graphe de la Figure 119 sont presque des droites. Le 

pourcentage de trames erronées dépend donc d’une constantes. Cette constante est le 

rapport entre le signal utilisé pour la transmission des trames et le signal qui interfère 

(rapport S/I). Les rapports S/I limites pour un débit de 11 MHz sont les suivants : 

• Pour un écart de 1 canal : 6 dB (± 1 dB) 

• Pour un écart de 2 canaux : -2 dB (± 1 dB) 

• Pour un écart de 3 canaux : -27 dB (± 2 dB) 

Les ± 1 ou 2 dB d’écart représentent la marge dans laquelle seule une partie des trames 

sont fausses. Part exemple pour les 6 dB lorsqu’il y a un canal d’écart, il faut 

comprendre qu’en dessous de 5 dB il n’y a aucune trame erronée et qu’au dessus de 7 

dB toutes les trames sont erronées. Il faut de plus relever qu’entre 5 et 7 dB de rapport 

S/I, le nombre d’erreurs par trame erronée n’est que de quelques bits (3 à 6 bits). Ce 

constat peut-être intéressant dans la cadre de la conception de mécanismes de 

corrections d’erreurs. Cependant il reste à déterminer quel serait le gain réelle, tant au 

niveau performance qu’au niveau économique, que pourrait apporter de tels 

mécanismes dans le cadre de WLAN 802.11. 

195



Aucune erreur n’a été détectée pour un écart de 4 canaux. Comme le montre la Figure 

120, les spectres produits par chacun des émetteurs WLAN ne chevauchent pas. Il n’a 

donc aucune interférence entre les deux transmissions. 

Figure 120 : Spectre de deux émissions WLAN avec 4 canaux d’écart 

9.2.3 Analyse des résultats 

Les résultats de la simulation permettent de tirer un certain nombre de constats 

intéressants concernant l’évaluation des performances et la réalisation des réseaux 

WLAN 802.11. 

• L’utilisation par deux réseaux WLAN distincts de canaux proches (c’est-àdire 

séparer que par 1, 2 ou 3 canaux) engendre des interférences. Ces 

interférences sont la cause, dans le cas ou le rapport entre la puissance des 

émetteurs (rapport S/I) est trop défavorable, d’erreurs dans les trames 

envoyées. 

• Le "rapport S/I limite", c’est-à-dire à partir duquel apparaissent des 

erreurs, est constant pour un écart entre canaux donné. Le rapport S/I 

dépend directement de la puissance des émetteurs (dans le cas où les 

puissances d’émission seraient différentes dans les deux réseaux) et des 

distances entre les émetteurs et le récepteur. 

196



• Bien que la simulation de l’utilisation de plusieurs canaux adjacents n’est 

pas été réalisée, il est évident que les performances n’en seront que plus 

dégradées. 

9.3 Interférence entre réseaux utilisant le même canal 

Si deux réseaux WLAN utilisent le même canal dans le même environnement avec 

différents SSID, le débit réel mesuré est de plus ou moins 50% du débit maximum. 

Cette dégradation du débit s'explique par la méthode d'accès au canal utilisée par 

802.11; CSMA/CA. Le principe de CSMA/CA est qu'une station voulant émettre 

écoute le canal de transmission et si il est occupé, il remet sa transmission à plus tard. 

Comme tous les dispositif utilisent le même canal ils peuvent donc détecter de 

l'activité sur celui-ci. On obtient donc une situation dans laquelle la bande est utilisée 

par des stations n'appartenant pas au même réseau. La bande est donc partagée par 

deux réseaux et les performances de chacun d'eux sont dégradées. 

Les dégradations sont proportionnelles à l'activité de chaque réseaux. Par exemple en 

imaginant deux réseaux possédant le même trafic et que ce trafic est important, alors 

les dégradations pour chacun des réseaux seront proches de 50%. Dans le cas où le 

trafic est peu important, les dégradations seront inférieures à 50%, voir quasiinexistantes 

dans le cas d'un trafic très faible. 

Cette explication peut-être généralisée à plus de deux réseaux WLAN utilisant le 

même canal. Dans ces conditions les dégradations seront beaucoup plus importantes. 

Par conséquent, il est vivement déconseillé de faire cohabiter plusieurs réseaux 

utilisant le même canal 

197



9.4 Conclusion 

Bien qu'il soit possible de faire cohabiter plusieurs 1 réseaux WLAN dans le même 

environnement, certaines précautions doivent d'être observées afin d'obtenir des 

performances acceptables. 

• Il vivement déconseillé d'utiliser le même canal. Les dégradations 

peuvent dans des cas défavorables atteindre 50% (sans compter, la 

fenêtre de contention dynamique) du débit pour chacun des réseaux. 

• Eviter de réaliser des réseaux utilisant des canaux adjacents. En dessous 

de quatre canaux d'écart les performances peuvent être réduites, dans 

certaines conditions il est même possible que le réseau soit totalement 

inutilisable. 

1 Utilisant des SSID différents et ne pouvant donc pas communiquer directement entre eux. 

198



199



10 Documentation 

Logiciel 

200



10.1 LAN Evaluation 

LanEval est un outil d'évaluation des cartes PRISM dans un réseau WLAN. Il permet 

de connaître le débit réel au niveau de la couche MAC ou de la couche application. 

Pour pouvoir utiliser ce programme, il faut disposer de deux ordinateurs. Le premier 

dispositif servira à la transmission des données (voir Figure 121). Le deuxième, pour 

sa part, réceptionne les données et affiche les statistiques (voir Figure 122). 

Figure 121 : Fenêtre de transmission pour le logiciel LanEval 

201



Figure 122 : Fenêtre de l'émetteur pour le logiciel LanEval 

LanEval fonctionne avec le protocole UDP (couche 4) qui n'établit pas de connexion 

et opère au niveau des datagrammes. Les datagrammes UDP sont numérotés. Ce 

logiciel a comme avantage qu'il a été fait par le fabriquant du chip set, ceci permet 

d'avoir accès à la couche MAC 1 . 

10.2 Network Stumbler 

NetStumbler est un outil permettant de trouver des AP à portée d'une carte Wi-Fi. Il 

donne aussi l'adresse MAC, le SSID et le canal utilisé. Il est aussi possible de 

déterminer si les transmissions sont sécurisées (WEP) ainsi que le rapport signal/bruit. 

A la base, ce logiciel était utilisé par des pirates informatiques pour trouver des AP. Ce 

logiciel fonctionne en scannant tous les canaux les uns après les autres. 

1 On peut normalement de connaître les erreurs de transmission dues à la ligne 

202



Toutes les capacités de cet outil peuvent être utilisées uniquement avec quelques cartes 

WLAN. En effet, avec quelques autres cartes, certaines fonctionnalités sont 

inaccessibles. 

Figure 123 : Fenêtre de NetStumbler avec une carte 3Com (le numéro de canal n'est pas 

visible avec cette carte) 

Dans le cas de la Figure 123, le calibrage est bien évidemment faux. Un rapport 

signal/bruit de –60 dB alors que l'AP nommé Revedor2 ne se trouve qu'à 1 mètre en 

est l'exemple. Ce programme, qui a l'avantage d'être gratuit, doit être pris avec des 

pincettes. 

10.3 PRISM Benchmark Pro 

Ce logiciel, aussi fournit par Intersil, est utilisé pour connaître le débit d'un transfert de 

fichier sous Windows. Sa méthode de fonctionnement est très simple; il copie, sur un 

répertoire partagé du réseau, un fichier de 10 Mbit/s et il chronomètre le temps dont il 

a besoin. Il répète un certain nombre fois cette procédure pour être sûr des valeurs 

obtenues et donne une moyenne. 

203



Figure 124 : Fenêtre du logiciel PRISM Benchmark Pro 

10.4 Airopeek 

Airopeek est un sniffer de trame 802.11 fait par WildPackets. Ce logiciel demande une 

carte WLAN spécial pour pouvoir sniffer la couche MAC. Voici la liste des cartes 

WLAN pour le 802.11b reconnu par Airopeek : 

• Cisco Systems 340 et 350 Series PC Card 

• Symbol Spectrum24 11 Mbps DC PC Card 

• Nortel Networks e-mobility 802.11 WLAN PC Card 

• Intel PRO/Wireless 2011 LAN PC Card 

• 3Com Airconnect 11 Mbps WLAN PC Card 

• Lucent ORiNOCO PC card 

Dans notre cas, une carte Orinoco était à disposition. Le firmware a dû être modifier 

pour que cette carte soit accepté. 

204



Airopeek supporte aussi les protocoles de haut niveau comme par exemple TCP/IP, 

AppleTalk, IPX … 

Le grand avantage de Airopeek est qu'il permet de déterminer si des erreurs se sont 

produites au niveau de la couche MAC. Il est aussi possible d'analyser en détail les 

erreurs qui sont survenues 1 . 

Ce programme fonctionne, à peu de chose près, comme la plus part des analyseurs 

standards. Il offre la possibilité de visionner en détail les trames ou de connaître 

uniquement les statistiques globales. 

Figure 125 : Capture détaillée d'un paquet avec Airopeek 

Figure 126 : Statistique globale d'une transmission 802.11b 

1 possibilité de connaître si les erreurs arrivent par paquet ou non. 

205



10.5 Bluelet 

Bluelet est un logiciel qui fonctionne pour les dispositifs Bluetooth de chez Gericom. 

Il permet de transférer des fichiers et d'accéder à réseau grâce au protocole PPP. Pour 

utiliser ces deux services, un station doit faire l'office de serveur et l'autre celle de 

client. Le serveur devra lancer un processus puis le client pourra alors se connecter sur 

celui là. Ce programme est utilisé pour générer du trafic Bluetooth. 

Figure 127 : fenêtre de gestion du logiciel Bluelet 

206



207



11 Conclusions 

208



Cette étude a prouvé que la présence d’émetteurs Bluetooth perturbe les 

communications entre dispositifs WLAN 802.11b. Ces perturbations causent des 

baisses de performances importantes des réseaux WLAN. Faire coexister les deux 

technologies nécessite donc certaines précautions : 

• Respect d’une certaine distance entre les réseaux WLAN et Bluetooth, afin 

d’obtenir un rapport signal sur interférence suffisant (>5dB). 

• Eviter d’installer des applications Bluetooth et WLAN sur le même 

ordinateur. 

• Les solutions intégrant les deux technologies sur une même carte peuvent 

constituer une option intéressante. Cependant, la polyvalence de ce genre de 

produit se paie au niveau performances. 

Bien qu’elle ne soit pas encore disponible sur le marché, l’AFH (Adaptive Frequency 

Hopping) appliqué à Bluetooth est une solution prometteuse qui résout les problèmes 

de coexistence pour autant qu’il n’y ait qu’un seul WLAN (un canal dans la bande 

ISM). 

A l’heure actuelle, il n’y a pas de solution idéale au problème de la coexistence entre 

WLAN 802.11b et Bluetooth. Mais le problème pourrait perdre de son importance 

avec une migration vers 802.11a (5GHz), cela à condition que cette nouvelle 

technologie ne se trouve pas confrontée à une nouvelle technologie parasite. 

Yverdon, le 16 décembre 2002 

Karl Baumgartner 

Jérôme Racloz 

209



210



12 Remerciements 

211



Un très grand merci à Monsieur Marcos 

Rubinstein pour avoir proposé, supervisé 

et pour nous avoir aidé durant cette étude. 

Sa motivation et ses compétences ont fait 

de ce travail une expérience passionnante 

et très enrichissante. 

Merci à Monsieur Heinrich Ryser pour 

nous avoir accueilli dans les laboratoires 

de METAS et grandement aidé nos 

mesures. 

Merci à Monsieur Lucas Varé et Monsieur Christian Tettamanti pour leur aide 

durant l’installation et la configuration des cartes WLAN sous Linux. 

Merci à Monsieur Albert Richard pour son soutient logistique. 

Merci à Monsieur Alessandro Calia pour nous avoir fait partagé ces connaissances de 

Matlab. 

Merci à Monsieur Cédric Ducommun pour ces conseil en matière de conception 

graphique. 

Merci à Madame Iulia Kun-Popovici et son mari pour leur aide dans le domaine du 

traitement des signaux. 

Merci à Monsieur Patrick Favre pour ses explications sur les antennes, les masques 

de transmission et la propagation des ondes. 

Merci à Monsieur Marc Ballesteros pour nous avoir découvert et fait connaître un 

excellent analyseur de trafic. 

Merci à l’ensemble de l’équipe de TCOM et à la ETR6, pour les bon moments 

partagés durant ces 12 semaines. 

212



213



13 Bibliographie 

214



[BT01] Specification of the Bluetooth System, version 1.1, 2001 

[EMRAFH] Eric Meihofer, Enhancing ISM Band Performance Using Adaptive 

Frenquency Hopping, décembre 2001 

[IEEEAFH] Hongbing Gan & Bihan Treister, Adaptive Frequency Hopping 

Implementation Proposals for IEEE 802.15.1/2 WPAN, 2000 

[IKIIC] Iulia Kun Popovici, Information et Codage, été 2001 

[MOBAFH] Mobilian, Adaptive Frequency Hopping: Good Enough?, 2002 

[MOBECA] Mobilian, Wi-Fi and Bluetooth: An Examination of Coexistence 

Approaches, 2001 

[MRNBT] MarcosRubinstein, Bluetooth, 2001 

[MRNWLAN] Marcos Rubinstein, Wireless LAN, été 2001 

[PAT] Pierre-Louis Aubert, Probabilité & Statistique 

[WLAN99] Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer 

(PHY) Specification, 1999 Edition 

[BHW] Mobile Radio Network de Bernhard H. Walke Second Editioo, 2002 

[MCV] On the Throughput of Bluetooth Data Transmission de Valenti, Robert and 

Reed, 2002 

[BAK] Reliability of Bluetooth de Boris A. Krassi 

[NGFM] Interference in the 2.4 GHz ISM Band: Impact on the Bluetooth Access 

Control Performance de Nada Golmie et Frederic Mouveaux 

[ASNA] Impact of Space-Time Block Codes on 802.11 Network Throughput, 

Anastasios Stamoulis et Naofal Al-Dhahir, 2002 

215



[JSBT] Etude d'un analyseur de protocole pour réseau Bluetooth de J. Stettler, 2001 

[KSS] TCP/IP de Karanjit S. Siyan 

[MJCR] Markus Jaton et Christian Roubaty, Modulations, 2001 

[MJJAVA] Markus Jaton, JAVA, 2001 

[CCRR] Performance of IEEE 802.11 WLANs in a Bluetooth Environment de Carla 

Chiasserini et Ramesh Rao 

216



Tables des figures 

FIGURE 1 : COMPLEMENTARITE ENTRE BLUETOOTH ET WIRELESS LAN (SOURCE : MOBILIAN, 

GARTNER)......................................................................................................................... 12 

FIGURE 2 : ELEMENTS DE L'ARCHITECTURE 802.11 ................................................................... 20 

FIGURE 3 : STRUCTURE DU PROTOCOLE 802.11......................................................................... 23 

FIGURE 4 : FORMAT D’UNE TRAME MAC (SOURCE : [WLAN99]) ............................................ 25 

FIGURE 5 : FORMAT DU CHAMPS FRAME CONTROL (SOURCE : [WLAN99]) ............................. 25 

FIGURE 6 : ENVOI DE DONNEE AVEC QUITTANCEMENT (SOURCE : LAWRENCE LANDWEBER, JUN 

MURAI) ............................................................................................................................. 30 

FIGURE 7 : STATION CACHEE..................................................................................................... 32 

FIGURE 8 : TRAME RTS (SOURCE : [WLAN99]) ....................................................................... 32 

FIGURE 9 : TRAME CTS (SOURCE : [WL99])............................................................................. 33 

FIGURE 10 : FONCTIONNEMENT DE RTS/CTS (SOURCE : LAWRENCE LANDWEBER, JUN MURAI) 

.......................................................................................................................................... 33 

FIGURE 11 : PCF ET DCF (SOURCE : LAWRENCE LANDWEBER, JUN MURAI)............................ 34 

FIGURE 12 : EFFET DE L’INTERFERENMCE AVEC UN SIGNAL DE BANDE ETROITE ....................... 41 

FIGURE 13 : PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE DSSS (SOURCE : IEEE 802.11) ...................... 42 

FIGURE 14 : SPECTRE D’UN SIGNAL MODULE EN DSSS (SOURCE : IEEE 802.11)...................... 42 

FIGURE 15 : TRAME PLCP EN FHSS (SOURCE : [WLAN99]) ................................................... 45 

FIGURE 16 : TRAME PLCP (SOURCE : [WLAN99])................................................................... 46 

FIGURE 17 : PILE DE PROTOCOLE DU NOYAU BLUETOOTH [SOURCE 

HTTP://TP.BLUETOOTH.FREE.FR ] ....................................................................................... 50 

FIGURE 18 : COMPARAISON ENTRE BLUETOOTH ET LE MODELE OSI ......................................... 51 

FIGURE 19 : REPRESENTATION DES SAUTS DE FREQUENCE ........................................................ 52 

FIGURE 20 : MODULATION GFK [BT01].................................................................................... 53 

FIGURE 21 : TABLEAU DES CLASSES DE PUISSANCE ................................................................... 53 

FIGURE 22 : REPRESENTATION D'UN PICONET............................................................................ 55 

FIGURE 23 : SCATTERNET OU UN DISPOSITIF JOUE LE ROLE D'ESCLAVE DANS LES DEUX PICONETS 

.......................................................................................................................................... 55 

FIGURE 24 : REPRESENTATION DE L'ADRESSE BD_ADDR ........................................................ 56 

FIGURE 25 : CODAGE FEC 1/3 [BT01] ...................................................................................... 57 

FIGURE 26 : REGISTRE A DECALAGE GENERATEUR DE CODE HAMMING POUR FEC 2/3 [BT01] 57 

FIGURE 27 : TRANSMISSION SUR 1 SLOT [MRNBT] .................................................................. 58 

FIGURE 28 : TRANSMISSION SUR 5 SLOTS [MRNBT]................................................................. 58 

FIGURE 29 : REPRESENTATION NORMAL D'UN PAQUET BLUETOOTH.......................................... 60 

217



FIGURE 30 : LE FORMAT DE L'ACCESS CODE.............................................................................. 60 

FIGURE 31 : SEQUENCE DU PREAMBULE [BT01]........................................................................ 61 

FIGURE 32 : FORMAT DE L'ENTETE DE PAQUET .......................................................................... 62 

FIGURE 33 : TABLEAU DES TYPES DE PAQUET [BT01] ............................................................... 63 

FIGURE 34 : FORMAT DE LA CARGAISON D'UN PAQUET FHS [BT01] ......................................... 64 

FIGURE 35 : REPRESENTATION DU CHAMP SR ........................................................................... 65 

FIGURE 36 : REPRESENTATION DU CHAMP SP............................................................................ 65 

FIGURE 37 : REPRESENTATION DU CHAMP PAGE SCAN MODE .................................................... 66 

FIGURE 38 : ENTETE DE CARGAISON SUR 1 BYTE (PREND 1 SLOT) [BT01] ................................. 69 

FIGURE 39 : ENTETE DE CARGAISON SUR 2 BYTES (PREND 3 OU 5 SLOTS) [BT01] ..................... 69 

FIGURE 40 : DIAGRAMME DES ETATS DE LINK CONTROLLER [BT01]........................................ 71 

FIGURE 41 : SCHEMA BLOC DE LA PROCEDURE INQUIRY............................................................ 72 

FIGURE 42 : PHASE DE TRANSMISSION PUIS D'ECOUTE DU SOUS-ETAT INQUIRY......................... 73 

FIGURE 43 : REPRESENTATION DES TEMPS D'ECOUTE DU SOUS-ETAT INQUIRY SCAN ................ 74 

FIGURE 44 : SUITE DE SEQUENCES POUR LA PROCEDURE PAGE .................................................. 75 

FIGURE 45 : SPECTRE DE WLAN 802.11B EN DSSS ................................................................. 79 

FIGURE 46 : SPECTRE DE BLUETOOTH....................................................................................... 79 

FIGURE 47 : BLUETOOTH ET WLAN 802.11 DANS LE DOMAINE TEMPOREL .............................. 81 

FIGURE 48 : PROBABILITE D’INTERFERENCE ENTRE WLAN 802.11B ET BLUETOOTH............... 83 

FIGURE 49 : PROBABILITE D’INTERFERENCE ENTRE WLAN 802.11B ET DEUX DISPOSITIFS 

BLUETOOTH ...................................................................................................................... 84 

FIGURE 50 : COMPARAISON ENTRE LIAISON SCO ET ACL ........................................................ 85 

FIGURE 51 : TABLEAU DES HOPS POUR LES DIFFERENTS TYPES DE PAQUETS.............................. 86 

FIGURE 52 : PROBABILITE D’INTERFERENCE POUR LES LIAISON ACL SYMETRIQUES................. 87 

FIGURE 53 : PROBABILITE D’INTERFERENCE POUR LES LIAISON ACL ASYMETRIQUES .............. 87 

FIGURE 54 : ENVOI ET ACQUITTEMENT D’UNE TRAME AVEC CSMA ......................................... 89 

FIGURE 55 : TABLEAU DU DEBIT REEL DE WLAN 802.11B ....................................................... 90 

FIGURE 56 : DEBIT REEL EN PRESENCE DE BLUETOOTH............................................................. 92 

FIGURE 57 : DESCRIPTION DE LA MESURE ................................................................................. 96 

FIGURE 58 : RESULTAT DE LA MESURE (SOURCE : MOBILIAN CORP.)........................................ 97 

FIGURE 59 : SPECTRE – INTERFERENCE ENTRE BLUETOOTH ET WLAN 802.11B ...................... 99 

FIGURE 60 : SCHEMA CONCEPTUEL DU DRIVER-LEVEL SWITCHING (SOURCE : MOBILIAN)..... 100 

FIGURE 61 : DIFFERENCE ENTRE PROPAGATION ISOTROPIQUE ET NON-ISOTROPIQUE .............. 106 

FIGURE 62 : INTENSITE DU SIGNAL DANS UNE PIECE (SOURCE : [WLAN99]) .......................... 111 

FIGURE 63 : MODELE DE PROPAGATION A 2,44 GHZ............................................................... 113 

FIGURE 64 : SCHEMA DU MODELE D’INTERFERENCE ............................................................... 114 

FIGURE 65 : DECALAGE D’UN SLOT DU SIGNAL DU RECEPTEUR............................................... 118 

218



FIGURE 66 : MODIFICATION DE LA SEQUENCE DE HOP............................................................. 118 

FIGURE 67 : SIMULATEUR ....................................................................................................... 120 

FIGURE 68 : PARAMETRAGE DES PERTES DES DIFFERENTS DISPOSITIFS ................................... 120 

FIGURE 69 : CHANGEMENT DE LA VALEUR DU BUFFER............................................................ 121 

FIGURE 70 : SPECTRE DU SIGNAL REÇU PAR LE RECEPTEUR WLAN........................................ 122 

FIGURE 71 : SCHEMA DE LA SIMULATION ................................................................................ 123 

FIGURE 72 : TAUX DE TRAMES ERRONEES (P WLAN = 1W) ........................................................ 124 

FIGURE 73 POURCENTAGE DE TRAMES ERRONEES................................................................... 125 

FIGURE 74 : FER EN FONCTION DU RAPPORT S/I ..................................................................... 125 

FIGURE 75 : FER EN FONCTION DE LA DIMENSION DES TRAMES .............................................. 126 

FIGURE 76 : FER EN FONCTION DU DEBIT WLAN................................................................... 127 

FIGURE 77 : COMPORTEMENT AVEC DEUX DISPOSITIFS BLUETOOTH....................................... 128 

FIGURE 78 : PROBABILITE DE TRANSMISSION CORRECTE DE L’ENTETE BLUETOOTH 

CONNAISSANT LE TAUX D’ERREUR .................................................................................. 136 

FIGURE 79 : REPRESENTATION DE LA CARGAISON EN DH1 ..................................................... 137 

FIGURE 80 : POURCENTAGE DU DEBIT REEL DES PAQUETS DH1 EN CONNAISSANT LE TAUX 

D'ERREUR PAR BIT............................................................................................................ 138 







FIGURE 85 : COMPARAISON DES DEBITS SYMETRIQUE ENTRE PAQUET DH AVEC UN TAUX 

D'ERREUR ........................................................................................................................ 141 

FIGURE 86 : POURCENTAGE DU DEBIT REEL DES PAQUETS DM1 EN CONNAISSANT LE TAUX 






FIGURE 89 : COMPARAISON ENTRE LA SIMULATION ET LA THEORIE POUR LES PAQUETS DH1 . 146 

FIGURE 90 : COMPARAISON ENTRE LA SIMULATION ET LA THEORIE POUR LES PAQUETS DM1 147 

FIGURE 91 : REPRESENTATION DU PREAMBULE PLCP............................................................. 148 

FIGURE 92 : DEBIT REEL DE LA COUCHE MAC......................................................................... 149 

FIGURE 93 : REPRESENTATION DU DEBIT UTILE D'APRES LE TAUX D'ERREUR EN WLAN AVEC 

UNE TRANSMISSION A 11 MBIT/S..................................................................................... 151 

219



FIGURE 94 : CHAMBRE ANECHOÏQUE (SOURCE : ACOUSTIC GROUP) ....................................... 154 

FIGURE 95 : ONDES REFLECHIES PAR LE SOL ........................................................................... 155 

FIGURE 96 : SCHEMA DE MESURE............................................................................................ 156 

FIGURE 97 : RESULTATS DE LA MESURE EN PLEIN AIR ............................................................. 157 

FIGURE 98 : CHAMBRE ANECHOÏQUE DE METAS ................................................................... 158 

FIGURE 99 : RESULTATS DE MESURE DU SPECTRE DE BLUETOOTH .......................................... 159 

FIGURE 100 : COMPARAISON ENTRE LES RESULTATS DE LA SIMULATION ET DE LA MESURE.... 160 

FIGURE 101 : DEBIT EN FONCTION DE LA DIMENSION DES TRAMES.......................................... 166 

FIGURE 102 : POURCENTAGE DE TRAMES ERRONEES AVEC PLUSIEURS DISPOSITIFS BLUETOOTH 

........................................................................................................................................ 168 

FIGURE 103 : MASQUE DE TRANSMISSION DE BLUETOOTH (SOURCE : AGERE SYSTEMS) ........ 170 

FIGURE 104 : SPECTRE BLUETOOTH FOURNIT PAR LE SIMULATEUR......................................... 171 

FIGURE 105 : SPECTRE BLUETOOTH ET WLAN ...................................................................... 171 

FIGURE 106 : FER EN FONCTION DU RAPPORT S/I ................................................................... 172 

FIGURE 107 : ZONES DE COEXISTENCE .................................................................................... 172 

FIGURE 108 : REPRESENTATION DE DEUX PAQUETS IDENTIQUES AVEC 2 BITS QUI SE 

DIFFERENCIENT ............................................................................................................... 173 

FIGURE 109 : PROBABILITE DE TRANSMETTRE PLUS DE 3 PAQUETS DE 1000 BITS POUR CORRIGER 

LES ERREURS ................................................................................................................... 178 

FIGURE 110 : DEBIT REEL THEORIQUE D'UNE TRANSMISSION DE PAQUET DE 150 BITS AVEC 

UTILISATION DES PAQUETS ERRONES (MATLAB) ............................................................. 179 

FIGURE 111 : DEBIT REEL SIMULE D'UNE TRANSMISSION DE PAQUET DE 150 BITS AVEC 

UTILISATION DES PAQUETS ERRONES (JAVA) ................................................................. 180 

FIGURE 112 : ECART ENTRE LES COURBES DE LA SIMULATION ET DE LA THEORIE POUR 150 BITS 

........................................................................................................................................ 180 

FIGURE 113 : NOMBRE DE COMBINAISON MOYENNE POUR UNE TRANSMISSION AVEC DES 

PAQUETS DE 1496 BITS EN CONNAISSANT LE TAUX D'ERREUR ......................................... 181 

FIGURE 114 : REPRESENTATION D'UNE CORRECTION PAR LA TECHNIQUE DE LA MAJORITE ...... 182 

FIGURE 115 : SPECTRE DE TOUS LES RESEAUX 802.11A DISPONIBLES ..................................... 186 

FIGURE 116 : COMPARAISON ENTRE LES COUVERTURES 802.11B ET 802.11A......................... 187 

FIGURE 117 : CANAUX DEFINIS PAR LA NORME 802.11 (WWW.CISCO.COM) ............................ 192 

FIGURE 118 : SCHEMA DE LA SIMULATION .............................................................................. 193 

FIGURE 119 : INTERFERENCE ENTRE DISPOSITIFS WLAN 802.11............................................ 194 

FIGURE 120 : SPECTRE DE DEUX EMISSIONS WLAN AVEC 4 CANAUX D’ECART ...................... 196 

FIGURE 121 : FENETRE DE TRANSMISSION POUR LE LOGICIEL LANEVAL................................. 201 

FIGURE 122 : FENETRE DE L'EMETTEUR POUR LE LOGICIEL LANEVAL..................................... 202 

220



FIGURE 123 : FENETRE DE NETSTUMBLER AVEC UNE CARTE 3COM (LE NUMERO DE CANAL N'EST 

PAS VISIBLE AVEC CETTE CARTE)..................................................................................... 203 

FIGURE 124 : FENETRE DU LOGICIEL PRISM BENCHMARK PRO.............................................. 204 

FIGURE 125 : CAPTURE DETAILLEE D'UN PAQUET AVEC AIROPEEK ......................................... 205 

FIGURE 126 : STATISTIQUE GLOBALE D'UNE TRANSMISSION 802.11B...................................... 205 

FIGURE 127 : FENETRE DE GESTION DU LOGICIEL BLUELET ..................................................... 206 

221

Coexistence entre WLAN 802.11 et Bluetooth - Dr Stephan Robert

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