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Dissertations / Theses on the topic 'Réseaux de communication sans'
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Albu, Roxana. "Architecture de communication pour les réseaux d'instrumentation sans fil." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00619443.
Full textAbstract:
Aujourd'hui les réseaux de capteurs sont devenus des systèmes pouvant atteindre un très grand nombre de nœuds, avec une zone de couverture déterminée et déployés d'une manière plus ou moins dense dans un environnement hétérogène dont on mesure ainsi son état global. La problématique de cette thèse consiste à concevoir une architecture pour les objets communicants à faible consommation en utilisant des antennes " intelligentes " pour l'instrumentation et la mesure. Intégrant une approche pluridisciplinaire, cette architecture couvre les services offerts depuis les couches MAC jusqu'à celles de plus haut niveau. Basés sur une partie matérielle complètement reconfigurable (amplificateur de puissance et antennes à base de MEMS RF), les services des couches supérieures sont définis en partie sur circuits numériques pour la couche physique (bande de base) et la couche MAC, et de manière logicielle pour les protocoles de routages adaptés et les services innovants. En résumé, le travail consiste à concevoir un système autonome multi capteurs, d'acquisition et de traitement avec mémorisation, communicant à travers un réseau sans fil. Les principaux problèmes à résoudre seront : - Le contrôle de la topologie - La précision de la synchronisation - La consommation d'énergie.
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Albu, Roxana. "Architecture de communication pour les réseaux d’instrumentation sans fil." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0045/document.
Full textAbstract:
Aujourd'hui les réseaux de capteurs sont devenus des systèmes pouvant atteindre un très grand nombre de noeuds, avec une zone de couverture déterminée et déployés d'une manière plus ou moins dense dans un environnement hétérogène dont on mesure ainsi son état global. La problématique de cette thèse consiste à concevoir une architecture pour les objets communicants à faible consommation en utilisant des antennes « intelligentes » pour l'instrumentation et la mesure. Intégrant une approche pluridisciplinaire, cette architecture couvre les services offerts depuis les couches MAC jusqu'à celles de plus haut niveau. Basés sur une partie matérielle complètement reconfigurable (amplificateur de puissance et antennes à base de MEMS RF), les services des couches supérieures sont définis en partie sur circuits numériques pour la couche physique (bande de base) et la couche MAC, et de manière logicielle pour les protocoles de routages adaptés et les services innovants. En résumé, le travail consiste à concevoir un système autonome multi capteurs, d'acquisition et de traitement avec mémorisation, communicant à travers un réseau sans fil. Les principaux problèmes à résoudre seront : le contrôle de la topologie, la précision de la synchronisation, la consommation d'énergieResearches in the field of sensor networks show the variety and vastness of applications in which these types of systems are used. One of their main features is the large number (up to hundreds of elements) of sensors that must be distributed in different environments. Another concern consists in making routing decisions in order to reduce the energy consumption. Depending on the application requirements, ensuring synchronous network functionality is currently a challenge. The issue addressed in this thesis is to develop an architecture for smart objects using low-power antennas for structural heald monitoring. Integrating a multidisciplinary approach, this architecture includes services from the MAC layer to those of the highest level. In summary, we will develop an autonomous system ofi sensors, for acquisition and information processing, which communicate via a wireless network. The main problems are: the control of topology, the timing accuracy and the energy consumption
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Kelif, Jean-Marc. "Modèles fluides de réseaux sans fil." Paris, ENST, 2008. https://pastel.hal.science/pastel-00004761.
Full textAbstract:
Dans l’étude des réseaux, et plus généralement dans celle des systèmes complexes, il y a souvent un compromis entre la simplicité des outils mathématiques, les expressions analytiques ou les approches numériques d’une part, et la précision des résultats d’autre part. Nous analysons une telle situation pour les réseaux sans fils. Nous proposons un nouveau cadre pour l'étude des réseaux sans fil appelé "modèle fluide". L'idée sur laquelle repose le modèle fluide de réseau sans fil que nous développons dans cette thèse consiste à considérer l'ensemble des stations de base d'un réseau comme un continuum d'émetteurs. Cette approche permet d'établir une expression analytique simple d'une caractéristique des réseaux radio cellulaires, le facteur d'interférence f, utile dans un grand nombre d'analyses telles que le dimensionnement, la qualité de service, la gestion des ressources radio. . . Cette expression simplifie considérablement la complexité des calculs requis pour obtenir des résultats précis. Une des principales sources d'inexactitude des approches existantes se situe dans le fait que bien que le facteur d'interférence sur la voie descendante (downlink) dépende de la position du mobile dans la cellule, le calcul de f n'en tient en général pas compte. Le but de notre approche est de proposer un modèle plus précis, qui prend en compte la distance d'un mobile à sa station de base serveuse et qui reste suffisamment simple pour établir unr formule analytique du facteur d'interférence f.
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Wang, Lusheng. "Sélection de Réseau dans les Réseaux Sans Fil Hétérogènes." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00517219.
Full textAbstract:
dans le contexte de la tendance actuelle vers l'ubiquité des réseaux et la mobilité des services, nous observons que l'accès de réseau est fourni par une grande diversité de technologies d'accès, avec des recouvrements, ce qui compose un environnement de réseaux sans fil hétérogènes. dans cet environnement, les terminaux mobiles ont besoin de toujours sélectionner le meilleur réseau. dans cette thèse, nous faisons tout d'abord une étude de schémas existants de la sélection de réseau qui utilisent différents modèles mathématiques. ensuite, nous établissons un simulateur en matlab. dans notre première proposition, le problème en utilisant les facteurs de mobilité est étudie. nous expliquons que la sélection du meilleur réseau devient la sélection de la meilleure permutation des réseaux lorsque les propriétés de handover verticale sont prises en compte. a la fin, nous proposons un schéma pour trouver la meilleure permutation. deuxièmement, l'exigence d'une nouvelle méthode de pondération subjective est analysée. nous proposons un nouveau mécanisme automatique, fonde sur les déclencheurs, qui est capable de calculer efficacement les poids subjectifs des attributs divers, considérant les propriétés de réseau et terminal mobile. finalement, plusieurs autres problèmes de sélection de réseau sont analyses et les solutions possibles sont proposées. base sur tous les études dessus, nous proposons une stratégie intégrée.
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Wang, Lusheng. "Sélection de réseau dans les réseaux sans fil hétérogènes." Phd thesis, Paris, ENST, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00517219.
Full textAbstract:
Dans le contexte de la tendance actuelle vers l'ubiquité des réseaux et la mobilité des services, nous observons que l'accès de réseau est fourni par une grande diversité de technologies d'accès, avec des recouvrements, ce qui compose un environnement de réseaux sans fil hétérogènes. Dans cet environnement, les terminaux mobiles ont besoin de toujours sélectionner le meilleur réseau. Dans cette thèse, nous faisons tout d'abord une étude de schémas existants de la sélection de réseau qui utilisent différents modèles mathématiques. Ensuite, nous établissons un simulateur en matlab. Dans notre première proposition, le problème en utilisant les facteurs de mobilité est étudié. Nous expliquons que la sélection du meilleur réseau devient la sélection de la meilleure permutation des réseaux lorsque les propriétés de handover verticale sont prises en compte. A la fin, nous proposons un schéma pour trouver la meilleure permutation. Deuxièmement, l'exigence d'une nouvelle méthode de pondération subjective est analysée. Nous proposons un nouveau mécanisme automatique, fonde sur les déclencheurs, qui est capable de calculer efficacement les poids subjectifs des attributs divers, considérant les propriétés de réseau et terminal mobile. Finalement, plusieurs autres problèmes de sélection de réseau sont analyses et les solutions possibles sont proposées. Basé sur toutes les études ci-dessus, nous proposons une stratégie intégréeIn the present trend towards ubiquity of networks and mobility of services, we observe that network access can be provided by different types of access technologies with coverage overlapping, which composes an environment of heterogeneous wireless networks. In this environment, mobile terminals need always select the best network. In this dissertation, we make firstly a survey of existing schemes of network selection, which utilise different mathematical models. Then, we establish a simulator by matlab. In our first proposition, the problem of using mobility factors are studied. We explain that the selection of the best network becomes the selection of the best permutation when vertical handover properties are taken into account. In the end, we propose a scheme to find the best permutation. Secondly, we analyze the requirement of new subjective weighting method. We propose a new automatic method, which is based on the triggers and is capable of calculating efficiently subjective weights of various attributes, considering terminal and network factors. Finally, many other problems of network selection are analyzed and possible solutions are proposed. Based on all the above studies, we propose an integrated strategy for network selection
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Ben, Abdesslem Fehmi. "Conception et prototypage d'algorithmes de communication pour réseaux sans fil." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066397.
Full textAbstract:
Cette thèse contribue à faciliter le passage de solutions théoriques vers leur implémentation réelle sur du matériel disponible sur le marché, en améliorant le processus de conception des algorithmes et protocoles de communication sans fil. Nous défendons l'idée de prendre en compte très tôt les conditions réelles d'exécution des algorithmes de communication sans fil dans leur processus de conception. Afin d'y parvenir, nous proposons l'introduction d'une phase de prototypage dans le processus de conception des algorithmes de communication pour réseaux sans fil. Nous avons conçu et implémenté Prawn, un environnement de prototypage pour réseaux IEEE 802. 11 permettant aux chercheurs d'obtenir rapidement et intuitivement des prototypes de leurs algorithmes à l'aide de scriptes simples, à exécuter sur des plates-formes réelles d'expérimentation. Nous explorons également les deux extrémités du processus de conception des systèmes sans fil, en concevant un nouvel algorithme d'un côté, destiné à diviser en groupes de nœuds les topologies aléatoires de réseaux sans fil à grande échelle, puis en testant et mesurant la faisabilité de mécanismes de communication pour réseaux véhiculaires dans des conditions réelles de l'autre côté.
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Champ, Julien. "Communication et Localisation dans les réseaux de capteurs sans-fil." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20133.
Full textAbstract:
Les progrès réalisés ces dernières années dans les domaines des télécommunications et de la miniaturisation rendent aujourd'hui possible le déploiement à un faible coût d'objets communicants autonomes, dans le but de collecter des données environnementale, ou de réagir lors de l'apparition d'événements spécifiques. L'apparition de ces nouveaux réseaux ad hoc rend alors nécessaire la proposition de protocoles adaptés aux contraintes des objets considérés, et des applications désirées. Durant cette thèse, l'objectif consistait à contribuer au domaine des réseaux de capteurs en proposant des solutions pour quelques unes des problématiques les plus importantes. Dans une première partie, dédiée aux problèmes de communication, nous étudions et proposons dans un premier temps un nouveau mécanisme de routage géographique économe en énergie qui s'affranchit de l'échange périodique de messages HELLO, nécessaires à la découverte du voisinage de chaque capteur. Nous décrivons ensuite une solution prenant en compte les éventuelles erreurs de localisation des capteurs. Nous nous sommes également intéressés à la proposition d'une stratégie de diffusion de messages depuis le point de collecte, qui cherche à la fois à minimiser les dépenses d'énergie dans le réseau, tout en les répartissant entre les différentes entités, dans le but d'accroître la durée de vie globale du réseau. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons considéré le problème de la localisation dans les réseaux sans fil multisaut. Après une étude des différentes solutions existantes dans la littérature, nous proposons une nouvelle famille de méthodes de localisation, particulièrement adaptées aux réseaux de capteurs sans fil. Nous décrivons sa capacité à passer à l'échelle, et grâce à de nombreuses simulations nous montrons la précision des résultats obtenus par notre méthode en matière de localisation , et ce, même dans des topologies complexes ou en présence de fortes erreurs de mesureRecent advancements in the fields of telecommunications and miniaturization make it possible to deploy for a reasonnable cost, autonomous communicating objects in order to collect environmental data, or to respond when a given event appears in the deployment area. Due to the emergence of these new kind of ad hoc networks, it is needed to design various new protocols, adapted to the constraints of considered objects and to the specific needs of targeted applications.During this thesis, the objective was to contribute to the field of wireless sensor networks by proposing solutions for some of the most important issues. In the first part of this document, dedicated to communication problems, we study and propose a new energy efficient geographical routing mechanism which overcomes the periodic exchange of HELLO messages, often required to determine sensors neighborhood. We also extend this method when considering the presence of location errors of sensors. Next, we have studied a strategy to enhance the lifetime of the network when periodic queries must be sent from the base station to the whole network, by adapting an efficient localized broadcast algorithm, in order to balance energy consumption between nodes. Additionally we have shown that it is not necessary to recompute the broadcast trees for each query to obtain a good lifetime.In the second part of this document, we considered the localization problem in wireless multihop networks. After a study of some of the most interesting solutions in the litterature, we propose a new family of localization methods which are well suited for wireless sensor networks, using 2-hop information and force-based algorithms. Through extensive simulations we show the scalabity of our method, and its ability to obtain accurate results, even when considering complex topologies or the presence of large measurement errors
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Fawaz, Nadia. "Communications coopératives pour les réseaux ad hoc sans fil." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004836.
Full textAbstract:
Les réseaux ad hoc sans fil ont reçu une attention considérable due à leurs applications militaires et commerciales. Les limites théorique et pratique des performances des réseaux ad hoc denses dévoilées récemment ont révélé le besoin de techniques alternatives pour améliorer leurs performances, principalement limitées par l'interférence. Cette thèse traite la problématique suivante : comment améliorer la capacité de lien dans les réseaux ad hoc sans fil grâce à des techniques plus avancées à la couche physique ? Dans un premier temps, les facteurs de la couche physique impactant les performances des réseaux ad hoc denses sont présentés. On montre notamment comment les antennes directionnelles ou la gestion du nombre et de la position des relais permettent d'améliorer le débit. Puis l'attention est portée vers les réseaux dont les nœuds sont dotés de capacités de coopération. Les réseaux avec un petit nombre de nœuds sont d'abord considérés et des techniques améliorant l'efficacité spectrale sont proposées. Ces stratégies coopératives permettent une meilleure utilisation de la ressource sans fil grâce à la relaxation d'orthogonalité et au codage Dirty Paper. Enfin la coopération est introduite dans les réseaux à haute densité de nœuds par une approche de clusters coopératifs. A l'aide de la théorie des matrices aléatoires et des probabilités libres, la capacité asymptotique est analysée quand la densité de nœuds augmente. Cette thèse montre que la capacité de lien dans les réseaux ad hoc sans fil denses peut être améliorée, à condition que les nœuds soient dotés de capacités de coopération à la couche physique et que les stratégies coopératives soient conçues efficacement.
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Fawaz, Nadia. "Communications coopératives pour les réseaux ad hoc sans fil." Phd thesis, Paris, ENST, 2008. https://pastel.hal.science/pastel-00004836.
Full textAbstract:
Les réseaux ad hoc sans fil ont reçu une attention considérable due à leurs applications militaires et commerciales. Les limites théorique et pratique des performances des réseaux ad hoc denses dévoilées récemment ont révélé le besoin de techniques alternatives pour améliorer leurs performances, principalement limitées par l’interférence. Cette thèse traite la problématique suivante : comment améliorer la capacité de lien dans les réseaux ad hoc sans fil grâce à des techniques plus avancées à la couche physique ? Dans un premier temps, les facteurs de la couche physique impactant les performances des réseaux ad hoc denses sont présentés. On montre notamment comment les antennes directionnelles ou la gestion du nombre et de la position des relais permettent d’améliorer le débit. Puis l’attention est portée vers les réseaux dont les nœuds sont dotés de capacités de coopération. Les réseaux avec un petit nombre de nœuds sont d’abord considérés et des techniques améliorant l’efficacité spectrale sont proposées. Ces stratégies coopératives permettent une meilleure utilisation de la ressource sans fil grâce à la relaxation d’orthogonalité et au codage Dirty Paper. Enfin la coopération est introduite dans les réseaux à haute densité de nœuds par une approche de clusters coopératifs. A l’aide de la théorie des matrices aléatoires et des probabilités libres, la capacité asymptotique est analysée quand la densité de nœuds augmente. Cette thèse montre que la capacité de lien dans les réseaux ad hoc sans fil denses peut être améliorée, à condition que les nœuds soient dotés de capacités de coopération à la couche physique et que les stratégies coopératives soient conçues efficacementWireless ad hoc networks received significant attention because of their defense and commercial applications. Most research on ad hoc networks focused on routing protocols. However, the theoretical and practical limits of the performance of dense ad hoc networks recently unveiled, revealed the need for alternative techniques to improve the interference-limited performance of dense ad hoc networks. In this thesis, we address the following issue: how can the link-capacity performance in wireless ad hoc networks be improved through the use of more advanced physical layer techniques? We first introduce the physical layer factors that impact the performance of dense ad hoc networks. In particular, we show how the throughput can be improved by using directive antennas, or by managing the number and position of relays. Then, we turn our attention to ad hoc networks in which nodes are empowered with cooperative capabilities. We first consider networks with a small number of nodes and propose techniques to improve spectral efficiency. The proposed cooperative strategies make more efficient use of the wireless resource by combining orthogonality-relaxation and dirty paper coding. Finally, networks with a high density of nodes are examined and cooperation is introduced through a cooperative-clustering approach. Using tools from random matrix and free probability theory, we analyze the asymptotic capacity of the system when the node density increases. This thesis shows that the link-capacity performance of dense wireless ad hoc networks can be improved as long as nodes are empowered with cooperative capabilities at the physical layer, and cooperative strategies are properly designed
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Chelius, Guillaume. "Architectures et communications dans les réseaux spontanés sans-fil." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0024/these.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse aborde différentes problématiques liées aux réseaux ad hoc ainsi qu'aux réseaux de senseurs. Nous définissons d'abord la notion d'architecture ad hoc avant de décrire nos deux propositions d'architecture, Ana4 et Ana6. Ces architectures sont utilisées pour l'évaluation et l'optimisation du routage dans les réseaux hybrides sans-fil, union d'un réseau d'accès sans-fil et d'une connectivité ad hoc. Nous nous intéressons ensuite au multicast où, après avoir présenté des résultats de NP-complétude pour les problèmes du broadcast et du multicast ad hoc, nous introduisons notre proposition de routage DMZ utilisant des structures mêlant arborescence et maillage et reposant sur la notion, de zones denses. Finalement nous abordons la problématique de consommation d'énergie dans les réseaux de senseurs. En se basant sur un nouveau modèle analytique, nous dérivons des bornes supérieures et inférieurs pour les problèmes de couverture et de broadcast en énergie minimumThis PhD addresses several issues bound to ad hoc and sensor networks. We first define the notion of ad hoc architecture before describing our two proposals, Ana4 and Ana6. These architectures are notably used to evaluate and optimize unicast routing in wireless hybrid networks, i. E. , the rnerging of a wireless infrastructure network and ad hoc connectivity. Then we study ad hoc multicast routing. After having presented NP-completeness results for both ad hoc multicast and broadcast problems, we describe our ad hoc multicast routing protocol DMZ (Dense Multicast Zone). DMZ uses tree and mesh structures to create robust diffusion structures and rely on the notion of dense zones. Fin ally, we address the issue of energy consumption in sensor networks. Using a new analytical model, we derive upper and lower bounds for the minimum energy broadcast and covering problems
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Nguyen, Huu Nghia. "Gestion de mobilité supportée par le réseau dans les réseaux sans fil hétérogènes." Paris, ENST, 2009. https://pastel.hal.science/pastel-00005406.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à la mise en œuvre de Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) dans les réseaux sans fil hétérogènes, dont la topologie peut être arbitraire et spontanée. Nous proposons d'abord le concept de groupe autonome ou "cluster" qui permet le passage à l'échelle des réseaux. Ensuite nous proposons des extensions à PMIPv6, appelée Scalable Proxy Mobile IPv6 (SPMIPv6), qui prennent en compte de l'architecture en clusters au travers de l'interaction entre de multiples Local Mobility Anchors (LMAs). Nous évaluons l'aptitude à supporter le passage à l'échelle de SPMIPv6 dans un contexte de réseau maillé sans fil en faisant varier sa taille, la vitesse moyenne et la densité des terminaux mobiles. En outre, nous proposons des méthodes pour l'optimisation du routage dans SPMIPv6 pour réduire les latences des communications. Nous introduisons également un mécanisme de détection de mouvements des terminaux mobiles qui prend en compte de l'hétérogénéité des technologies d'accès. Nous implémentons l'ensemble des propositions sous Linux dans un environnement virtualisé. Nous expérimentons différents scénarios dans le mode émulation ainsi qu'en vrai grandeur pour évaluer des mesures différentes telle que le coût de signalisation, la latence de handover, la perte de paquets, le temps aller-retour (RTT), et variation de débit. Finalement, nous adressons le contexte de multi-domiciliation en proposant un concept appelé virtual Stream Control Transmission Protocol (vSCTP) et l'appliquons à l'architecture PMIPv6. Les premières simulations sous Ns-2 laissent entrevoir des bénéfices pour les scénarios d'agrégation de bande passante et les scénarios d'équilibrage de chargeIn this thesis, we focus on challenges to support Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) in heterogeneous wireless networks, of which the topology can be statically defined but more likely to be arbitrary and organized as spontaneous wireless mesh networks. We first propose the cluster-based architecture to scale up the network. Subsequently, we propose an extension to PMIPv6 for scalability support in large wireless networks in a cluster-based manner. We have evaluated the scalability of our framework, called Scalable Proxy Mobile IPv6 (SPMIPv6), in a wireless mesh network context. A mathematical model has been used to investigate the scalability of the framework with consideration of the wireless mesh network size, mobile node density, and average mobile speed. Furthermore, we introduce route optimization support into the SPMIPv6 framework, and then propose an enhanced IP-Layer network-based movement detection mechanism to deal with an environment employing heterogeneous radio access technologies. In order to evaluate the performance of these extensions, we implement all these propositions under Linux. We setup both virtual and real wireless mesh testbeds and run each in different scenarios to evaluate important information, such as signaling cost, handover latency, packets loss, Round Trip Time (RTT), and TCP throughput. Finally, we address the multi-homing context by proposing a virtual Stream Control Transmission Protocol (vSCTP) tunneling method, which is beneficial for both users and operators with wireless bandwidth aggregation and load balancing scenarios
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Ameur, Hocine Abdelhakim. "Vers des réseaux hétérogènes sans fil efficaces en consommation énergétique." Thesis, Troyes, 2016. http://www.theses.fr/2016TROY0034.
Full textAbstract:
L’environnement subit des dégradations importantes causées par l’utilisation des énergies non renouvelables. Plus particulièrement, le secteur des technologies de l’information et de la communication est responsable de l’émission de 2% du taux mondial de carbone. Les statistiques montrent que l’énergie consommée par les réseaux sans fil constitue 10% de l’énergie globale consommée annuellement. Avec la prolifération des objets connectés, les réseaux cellulaires deviennent le moyen de communication le plus utilisé. De ce fait, ces réseaux commencent à adopter un déploiement hétérogène afin de faire face au manque de capacité dans les infrastructures actuelles.Dans cette thèse, nous nous concentrons principalement sur l’étude de l’économie d’énergie dans les réseaux cellulaires et en particulier, l’énergie consommée par les réseaux cellulaires hétérogènes (Heterogeneous Networks, HetNet), connus pour leur rôle principal dans les futures architectures de communication, à savoir la 5G. Les HetNets se distinguent par l’utilisation de différents moyens et technologies d’accès. En plus des stations de base conventionnelles, ces réseaux introduisent le concept des «Small Cells» qui se caractérise par l’utilisation de Microcells, Picocells et/ou Femtocells. Cette diversité offre plusieurs avantages au niveau de l’efficacité spectrale, de la capacité et de la couverture réseauThe environment is undergoing a significant damage caused by the use of non-renewable energy sources. The information and communications technology sector is responsible for 2% of the global carbon footprint. Statistics show also that the energy consumed by wireless networks represents around 10% of the annual energy consumption. With the widespread of the Internet of Things, cellular networks are becoming the most used communication technology. Therefore, these networks start using heterogeneous infrastructures to address the lack of capacity.In this thesis, we focus on studying the energy saving problem within cellular networks. In particular, the energy consumed by heterogeneous cellular networks, which are known by their main importance in the future communication architectures namely, 5G networks. Heterogeneous networks (HetNets) use different types of access technologies. In addition to the conventional base stations, these networks introduce the concept of small cells which is characterized by the use of Microcells, Picocells and Femtocells. This diversity offers several advantages in terms of spectral efficiency, network coverage and capacity
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La, Chi Anh. "Réplication de contenu dans les réseaux sans fil mobiles." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00545009.
Full textAbstract:
La croissance des terminaux et des services de réseau mobile pose aujourd'hui une question sur la méthode efficace de distribuer des données aux utilisateurs. Plusieurs applications ont besoin de télécharger des données afin de fournir des informations aux clients. En conséquence, l'explosion du trafic de données exercé par les clients qui cherchent des contenus provoque la saturation du réseau des opérateurs mobiles. Les utilisateurs ont fait face à la congestion aux passerelles de réseau. En raison de l'imprévisibilité de la mobilité humaine, les fournisseurs de services mobiles ne peuvent pas installer suffisamment des infrastructures pour leurs clients. La réplication de contenu est capable d’améliorer la performance et l'extensibilité du réseau. Dans cette thèse, nous abordons le problème de réplication de contenu dans le réseau mobile. Nous étudions deux questions fondamentales: où et combien de répliques doivent être placées dans le système. Nous modélisons le problème à l'aide de la théorie de "facility location" et nous concevons un mécanisme distribué qui réduit la latence d'accès et la congestion aux passerelles mobiles. En outre, nous examinons les contraintes de ressources mobiles et proposons des mécanismes P2P afin de parvenir l'équilibrage de charge parmi les utilisateurs. Nous évaluons nos mécanismes en utilisant des modèles de mobilité humaine. Enfin, pour résoudre le problème causé par les utilisateurs qui se comportent égoïstement, nous dérivons un modèle de coût et utilisons la théorie des jeux pour étudier les équilibres du système. A partir des résultats théoriques, nos futurs travaux sont d’élaborer des stratégies à mettre en œuvre en pratiqueThe growth of mobile devices and network-based services nowadays has raised a timely question on how to efficiently distribute the data items to mobile users. Network applications need data as an input to process and provide information to users. Consequently, data traffic exerted by mobile devices fetching content is a drainage of mobile operators’ network resources. Mobile users are now coping with the congestion at network gateways and due to the unpredictability of human mobility, mobile service providers cannot sufficiently provision infrastructures for their customers. Content replication in this context has been proved as a good solution to enhance network performance and scalability. In this thesis, we tackle the issues of content replication in heterogeneous mobile networks. Such scheme requires us to solve two basic questions: where and how many replicas should be placed in the system. We study the solution through the lenses of facility location theory and design a distributed mechanism that reduces content access latency and avoids congestion at mobile gateways. Additionally, we consider the resource constraints of mobile devices and introduce a P2P cache-and-forward mechanism for load balancing purpose. We evaluate our mechanisms against realistic human mobility models. Finally, to address rational users who may behave selfishly in replicating content, we derive a cost model and study content replication scheme using tools akin to game theory. Based on the theoretical findings, our future work is to develop the strategies to be implemented in a practical network setting
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Benamrouche, Bilal. "Efficacité énergétique des architectures de communication sans fil IR-UWB pour les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Toulouse, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAT0023/document.
Full textAbstract:
Le sujet de thèse propose une nouvelle génération de réseaux de capteur sans fil base sur impulse radio ultra wide band (IR-UWB) reconfigurable suivant l'application souhaitée et à très basse consommation. La consommation énergétique d’un système de communication sans fil est la contrainte majeure pour le déploiement d’un réseau de capteurs sans fil autonome. Les travaux de recherche présente dans cette thèse ont menés au développement d’un émetteur-récepteur à très faible consommation d’énergie pour les réseaux de capteurs sans fil autonome pour des applications de structural Heath monitoring dans des domaines aéronautique. Une description est faite pour les différents types de technologie de communication sans fil pour la surveillance des structures (SHM). Nous avons détaillé la communication sans fil ultra large bande (UWB) en présentant la technique de communication sans fil UWB par impulsion avec les avantages qu’elle offre pour notre application. Une présentation est faite de l’architecture de l’émetteur-récepteur IR-UWB conçu en détaillant le design complet avec l’intégration de la solution proposée clock-gating pour un système à une grande efficacité énergétique avec une implémentation et validation d’un prototype sur une plateforme FPGA. Une description de la conception et la fabrication d’un système sur puce ASIC de notre design d’émetteur-récepteur IR-UWB avec la technologie CMOS 65nm de st microélectronique et les avantages qu’il offre que ça soit en terme d’efficacité énergétique ou de taille de systèmeThis Ph.D. Subject proposes the design of a new generation of wireless sensor networks (WSN) based on impulse radio ultra-wide band (IR-UWB), reconfigurable upon the application, reliable and ultra-low power. Applications like structure health monitoring of aerospace structures or portable smart sensing systems for human protection can be targeted. These industrial applications impose very demanding specifications for the wireless communication protocol (in some cases, new services are needed like: localization, clock synchronization, real-time transmission, etc) on one side, and for the circuit design, on the other side, as the ultra-low power circuits are needed. Energy efficiency is the major driver in today development of the wireless sensor networks. We chose impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) technique for our developments. IR-UWB is a very promising technique able to respond to the wireless communication protocol constraints and to energy efficiency constraints.! The objective of this Ph.D. will be to design an ultra-low power IR-UWB transceiver. IR-UWB signal processing techniques has to be study and innovator solution has to be proposed for the implementation of the IR-UWB transceiver. The first prototype will be developed on FPGA boards (and/or USRP boards) and the final IR-UWB transceiver will be an ASIC in CMOS technology. The design of an ultra-low power consumption of the CMOS transceiver will be a major concern. Modern ultra-low power circuit techniques from the nanometrics CMOS design kits will be used. MAC layer adapted to the demands of the application and working on IR-UWB physical layer will be also studied and designed. A microprocessor integration on the chip for power management of the different parts (sensor, communication, computing, energy harvesting) of the system can also be studied. This work will be based on the previous research results obtained in our team in the case of static WSN. This work will take plac! e in the highly stimulating and competitive environment of a E! uropean project
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Carsenat, David. "Contribution à l'étude de réseaux de communication sans fil : Application au LMDS." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/7e8e22b4-5d30-4813-8e3d-0367b844e76b/blobholder:0/2003LIMO0039.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré à l'étude de réseaux de communication sans fils haut débit fonctionnant dans la bande de fréquence 40 Ghz. Nous nous intéressons principalement aux réseaux de type LMDS (Local Multipoint Distribution System) puisque ce rapport s'inscrit dans le cadre d'un projet RNRT (Réseau national de recherche en télécommunications) appelé ERASME. Ce projet vise à étudier les performances d'un système LMDS basé sur la norme DVB (Digital Video Broadcasting). La couche MAC (Medium Access Control) utilisée dans la plateforme ERASME est étudiée dans le détail à l'aide d'un logiciel spécifique nommé OPNET qui permet la mise au point d'un outil de dimensionnement de réseaux sans fils. Aux vues des performances de la norme DVB lorsqu'elle est soumise à des applications multimédia comme la visioconférence, ce mémoire présente et étudie la norme IEEE 802. 16 qui se révèle être beaucoup plus flexible que le standard DVBThis document is dedicated to the study of high speed wireless communication networks functioning in the 40 GHz frequency band. We will be mainly interested in the LMDS (Local Multipoint Distribution System) networks since this report has been written within the framework of an RNRT project (Réseau national de recherche en télécommunications) called ERASME. This project aims at studying the performances of an LMDS system based on the DVB (Digital Video Broadcasting) standard. The MAC layer (Medium Access Control) used in the ERASME platform is studied in detail witn an application software named OPNET which allows the development of a tool for dimensioning wireless networks. Because of the DVB standard performances submitted to multimedia applications like the videconference, this document presents and studies the IEEE 802. 16 standard which proves to be much more flexible than DVB standard
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Randriatsiferana, Rivo Sitraka A. "Optimisation énergétique des protocoles de communication des réseaux de capteurs sans fil." Thesis, La Réunion, 2014. http://www.theses.fr/2014LARE0019/document.
Full textAbstract:
Pour augmenter la durée de vie des réseaux de capteurs sans fil, une solution est d'améliorer l'efficacité énergétique des protocoles de communication. Le regroupement des nœuds du réseau de capteurs sans fil en cluster est l'une des meilleures méthodes. Cette thèse présente propose plusieurs améliorations en modifiant les paramètres du protocole de référence LEACH. Pour améliorer la distribution énergétique des "cluster-heads", nous proposons deux protocoles de clustering centralisés k-LEACH et sa version optimisée k-LEACH-VAR. Un algorithme distribué, appelé e-LEACH, est également proposé pour réduire l'échange d'information périodique entre les nœuds et la station de base lors de l'élection des "cluster-heads". Par ailleurs, le concept l'équilibrage énergétique est introduit dans les métriques d'élection pour éviter les surcharges des nœuds. Ensuite, nous présentons une version décentralisée de k-LEACH qui, en plus des objectifs précédents, intègre la consommation d'énergie globale du réseau. Ce protocole, appelé, k-LEACH-C2D, vise également à favoriser la scalabilité du réseau. Pour renforcer ce dernier et l'autonomie des réseaux, les deux protocoles de routage "multi-hop" probabiliste, dénotés FRSM et CB-RSM construisent des chemins élémentaires entre les "cluster-heads" et la station de base. Le protocole CB-RSM forme une hiérarchie des "cluster-heads" pendant la phase de formation des clusters, en mettant un accent sur l'auto-ordonnancement et l'auto-organisation entre les "cluster-heads" pour rendre les réseaux le plus "scalable". Ces différents protocoles reposent sur l'idée de base que les nœuds ayant l'énergie résiduelle la plus élevée et la plus faible variance de consommation de l'énergie deviennent "cluster-head". Nous constantans le rôle central de la consommation du nœud dans nos différentes propositions. Ce point fera l'objet de la dernière partie de cette thèse. Nous proposons une méthodologie pour caractériser expérimentalement la consommation d'un nœud. Les objectifs visent à mieux appréhender la consommation pour différentes séquences d'état du nœud. Enfin, nous proposons un modèle global de la consommation du nœudTo increase the lifetime of wireless sensor networks, a solution is to improve the energy efficiency of the communication's protocol. The grouping of nodes in the wireless sensor network clustering is one of the best methods. This thesis proposes several improvements by changing the settings of the reference protocol LEACH. To improve the energy distribution of "cluster-heads", we propose two centralized clustering protocols LEACH and k-optimized version k-LEACH-VAR. A distributed algorithm, called e-LEACH, is proposed to reduce the periodic exchange of information between the nodes and the base station during the election of "cluster-heads". Moreover, the concept of energy balance is introduced in metric election to avoid overloading nodes. Then we presented a decentralized version of k-LEACH, which in addition to the previous objectives, integrates the overall energy consumption of the network. This protocol, called k-LEACH-C2D, also aims to promote the scalability of the network. To reinforce the autonomy and networks, both routing protocols "multi-hop" probability, denoted CB-RSM and FRSM build elementary paths between the "cluster-heads" and elected the base station. The protocol, CB-RSM, forms a hierarchy of "cluster-heads" during the training phase clusters, with an emphasis on self-scheduling and self-organization between "cluster-heads" to make the networks more scalable. These protocols are based on the basic idea that the nodes have the highest residual energy and lower variance of energy consumption become "cluster-head". We see the central role of consumption of the node in our proposals. This point will be the last part of this thesis. We propose a methodology to characterize experimentally the consumption of a node. The objectives are to better understand the consumption for different sequences of the node status. In the end, we propose a global model of the consumption of the node
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Le, Ngoc Khuyen. "Homologie simpliciale appliquée aux réseaux sans fil." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2016. http://www.theses.fr/2016ENST0039.
Full textAbstract:
Homologie simpliciale est un outil très efficace pour accéder à des informations importantes sur la topologie des réseaux sans fil, tels que : la couverture et la connectivité. Dans cette thèse, nous modélisons le réseau sans fil comme un déploiement aléatoire des cellules. Tout d’abord, nous introduisons un algorithme pour construire le complexe de Cech, qui décrit exactement la topologie du réseau. Ensuite, ˇ le complexe de Cech est utilisé dans des applications avancées. La première application est d’économiser ˇ l’énergie de transmission pour les réseaux sans fil. Cette application non seulement maximise la couverture de le réseau, mais réduit également la puissance de transmission. En même temps, la couverture et la puissance de transmission sont optimisées. La deuxième application est pour équilibrer la charge de trafic dans les réseaux sans fil. Cette application contrôle la puissance de transmission de chaque cellule dans le réseau, toujours sous contrainte de couverture. Avec la puissance d’émission contrôlée, les utilisateurs sont redirigés vers des cellules de charge plus faibles. Par conséquent, la charge du trafic est répartie entre lesdifférentes cellulesSimplicial homology is a useful tool to access important information about the topology of wireless networks such as : coverage and connectivity. In this thesis, we model the wireless network as a random deployment of cells. Firstly, we introduce an algorithm to construct the Cech complex, which describes exactly the topology of the network. Then, the Cech complex is used in further applications. The first application is to save transmission power for wireless networks. This application not only maximizes the coverage of the network but also minimizes its transmission power. At the same time, the coverage and the transmission power are optimized. The second application is to balance the traffic load in wireless networks. This application controls the transmission power of each cell in the network, always under the coverage constraint. With the controlled transmission power, the users are redirected to connect to the lower traffic load cells. Consequentially, the balanced traffic load is obtained for the network
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Combes, Richard. "Mécanismes auto-organisants dans les réseaux sans fil." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066028.
Full textAbstract:
Dans cette thèse on étudie la mise au point, la modélisation et la performance de mécanismes (dits auto-organisants) pour gérer les réseaux sans fils de façon autonome. Le contexte technologique est rappelé, et les outils mathématiques nécessaires sont introduits succinctement: théorie des files d'attente, processus ponctuels, théorie de l'information, approximation stochastique, processus de décision markoviens et apprentissage par renforcement. Dans une première partie, on s'intéresse à l'évaluation de performance des ordonnanceurs opportunistes, et à leur utilisation pour l'optimisation capacité/couverture. Les phénomènes de la couche physique tels que l'évanouissement rapide du canal, les interférences, la structure du récepteur et les schémas de modulation et codage pratiques sont pris en compte. Dans la deuxième partie, un mécanisme d'équilibrage de charge automatique prenant en compte les arrivées et départs des utilisateurs est présenté. Pour un trafic stationnaire, sa convergence vers l'optimum est prouvée par une technique d'approximation stochastique. Pour un trafic non stationnaire, des expériences numériques suggèrent que la méthode est capable de s'adapter aux variations de trafic journalières. Dans une troisième partie, on s'intéresse aux réseaux avec relais. Une formule analytique simple basée sur la théorie des files d'attentes est proposée pour leur dimensionnement. La formule est valable pour le modèle de trafic le plus général (stationnaire ergodique). Le mécanisme d'équilibrage de charge est étendu pour prendre en compte les relais. Une méthode d'équilibrage de charge dynamique utilisant l'apprentissage par renforcement est étudiéeIn this thesis we study the design, modeling and performance evaluation of mechanisms which can manage wireless networks autonomously (self-organizing mechanisms). We recall the technological context, and the required mathematical tools are introduced concisely: queuing theory, point processes, information theory, stochastic approximation, Markov decisions processes and reinforcement learning. In the first part, we study opportunistic scheduling. We are interested in their performance evaluation and their use to perform coverage-capacity optimization. Physical layer phenomena such as channel fading, interference, receiver structure and practical modulation and coding schemes are taken into account. In the second part, an algorithm for automatic load balancing is presented. The dynamical arrivals and departures of users are taken into account. For stationary traffic, the convergence of the mechanism to the optimal configuration is shown using stochastic approximation theorems. For non-stationary traffic, numerical experiments suggest that the mechanism is able to adapt itself to daily traffic patterns. In the third part, we study relay-enhanced networks. Based on a queuing analysis, a simple formula for network dimensioning is given. It is valid for the most general traffic model (stationary ergodic input). The load balancing mechanism is extended to relay-enhanced networks. A dynamical load balancing algorithm based on reinforcement is studied
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Kamel, Sarah. "Sécurité pour les réseaux sans fil." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0011.
Full textAbstract:
Aujourd’hui, le renforcement de la sécurité des systèmes de communications devient une nécessité, par anticipation du développement des ordinateurs quantiques et des nouvelles attaques qui en découleront. Cette thèse explore deux techniques complémentaires permettant d’assurer la confidentialité des données transmises sur des liens sans-fils. Dans la première partie de ce travail, nous nous intéressons au schéma de cryptographie à clé publique basée sur des réseaux de points, qui représente une des techniques les plus prometteuses pour la cryptographie post-quantique. En particulier, nous considérons le cryptosystème Goldreich-Goldwasser-Halevi (GGH), pour lequel nous proposons un nouveau schéma utilisant les GLD. Dans la seconde partie de ce travail, nous étudions la sécurité des canaux de diffusion multi-utilisateur, ayant accès à des mémoires de caches, en présence d'un espion. Nous considérons deux contraintes de sécurité: la contrainte de sécurité individuelle et la contrainte de sécurité jointe. Nous dérivons des bornes supérieure et inférieure pour le compromis sécurisé capacité-mémoire en considérant différentes distributions de cache. Afin d'obtenir la borne inférieure, nous proposons plusieurs schémas de codage combinant codage wiretap, codage basé sur la superposition et codage piggyback. Nous prouvons qu'il est plus avantageux d'allouer la mémoire de cache aux récepteurs les plus faiblesToday, there is a real need to strengthen the communication security to anticipate the development of quantum computing and the eventual attacks arising from it. This work explores two complementary techniques that provide confidentiality to data transmitted over wireless networks. In the first part, we focus on lattice-based public-key cryptography, which is one of the most promising techniques for the post-quantum cryptography systems. In particular, we focus on the Goldreich-Goldwasser-Halevi (GGH) cryptosystem, for which we propose a new scheme using GLD lattices. In the second part of this work, we study the security of multi-user cache-aided wiretap broadcast channels (BCs) against an external eavesdropper under two secrecy constraints: individual secrecy constraint and joint secrecy constraint. We compute upper and lower bounds on secure capacity-memory tradeoff considering different cache distributions. To obtain the lower bound, we propose different coding schemes that combine wiretap coding, superposition coding and piggyback coding. We prove that allocation of the cache memory to the weaker receivers is the most beneficial cache distribution scenario
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Darties, Benoît. "Problèmes algorithmiques et de complexité dans les réseaux sans fil." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20204.
Full textAbstract:
Ces dernières années ont connu l'avènement des réseaux sans fil, dopés par leur facilité de déploiement et par leur usage dans de multiples domaines : réseaux domestiques Wi-Fi, téléphonie mobile, réseaux ad-hoc, réseaux de capteurs,. . . L'objet de cette thèse porte sur l'étude de problèmes algorithmiques directement inspirés des contraintes de fonctionnement rencontrées dans de tels réseaux, et se découpe en trois parties. La première partie de nos travaux s'intéresse à l'étude du problème de la diffusion d'un message émis depuis un noeud source unique vers l'ensemble des noeuds participant au réseau. Ce problème est abordé dans plusieurs modèles de communication, qui supposent tous des émissions omnidirectionnelles à portée fixée et l'existence de phénomènes d'interférences. Il en résulte l'incapacité pour un noeud donné de garantir la réception correcte de deux transmissions voisines simultanées. Nous étudions la complexité de ce problème et proposons des stratégies de résolution exactes ou avec garantie de performance. Dans une seconde partie, l'un des modèles de communication précédemment introduits sert de support à l'étude d'un autre problème algorithmique, dont l'objet est la satisfaction de requêtes de communications. Les travaux menés sur ce problème visent à établir sa complexité ainsi que les facteurs dont elle dépend. La dernière partie nous amène au problème de conception de réseaux sans fil. L'objectif est d'assurer une distribution de flux depuis des noeuds sources vers des noeuds clients, en minimisant le coût de l'infrastructure déployée. Les communications établies ici à l'aide d'antennes directionnelles ne sont pas sujettes aux phénomènes d'interférences. La difficulté du problème réside dans la satisfaction de contraintes de déploiement (nombre d'antennes limitées par noeud, résistance aux pannes,. . . ). Nous étudions la complexité de ce problème, et proposons plusieurs méthodes de résolution exactes et approchées pour des instances de taille raisonnableThe last couple of years have seen the advent of wireless networks, doped by their ease of deployment and their use in multiple fields: personal WiFi networks, mobile telephony, ad hoc networks, sensors networks,. . . The subject of this thesis relates to the study of algorithmic problems directly inspired by operating constraints which can be found in such networks. This manuscrit is divided into three parts. The first part of our work is devoted to the study of the problem of broadcasting a single source node message to all the other nodes of a network. This problem is tackled in various communication models. All the considered model suppose range-fixed omnidirectional transmissions subject to interference phenomena. It results from that, that any given node is unable to retrieve simultaneously two incoming transmissions. We study the complexity of this problem and propose some strategies in order to solve it. In a second part, We study another algorithmic problem in the same communication model, whose object is to satisfy a given set of communication requests. Our work consists in etablishing the complexity of this problem, and studying the impact of various factors on this complexity. The last part considers the problem of designing survivable radio networks. The objective is to ensure a distribution of bandwidth from source nodes to customers nodes, by minimizing the cost of the deployed infrastructure. Communications are made via directional antennas, and are not subjects to interferences. The difficulty of the problem lies in the satisfaction of deployment constraints (limited number of antennas per node, robustness against failures of nodes,. . . ). We study the complexity of this problem, and propose exact and approximated resolution methods to solve reasonable size instances
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Audeoud, Henry-Joseph. "Routage efficace et garanti dans les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAM055.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs sans fil qui nous occupent dans cette thèse sont un ensemble d’appareils connectés les uns aux autres par des technologies bas débit et faible consommation. Leur rôle est de prendre des mesures sur l’environnement physique qui les entoure (suivis météoclimatiques, contrôles d’installationsindustrielles, relevés de l’état des réseaux de distributions, surveillance topographique. . . ). Ces mesuresdoivent ensuite être collectées vers l’extérieur du réseau. Comme les capteurs ont une courte portée decommunication radio, les transmissions sont faites en multisaut, les capteurs proches de la destinationrelayant l’information émise par ceux qui en sont plus éloignés. À cause du mouvement des nœuds eux-mêmes ou d’objets dans leur environnement perturbant les communications sans fil, la topologie exactedu réseau est sujette à des changements. De plus, les capteurs eux-mêmes, alimentés par batterie pour laplupart, sont limités en énergie et par là en capacité de transmission. Les techniques d’économie d’énergieappliquées pour éteindre la radio la plupart du temps imposent alors des contraintes de synchronisationsupplémentaires.Pour acheminer l’information dans le réseau, le protocole de routage établit des routes, de façon à ceque les capteurs puissent relayer l’information depuis et jusqu’au routeur de bordure du réseau à traversdes liens fiables et conduisant jusqu’à la destination à travers des chemins courts. À cause des limitationsdes capteurs, le protocole de routage doit être efficace en énergie, c’est-à-dire que la surcharge des trans-missions radio impliquées par le protocole de routage lui-même doit être aussi légère que possible. Il doitaussi être capable de rétablir la connectivité en cas de changement dans la topologie du réseau, et ce sanscréer de boucles de routage pénalisant tant la qualité de service que les réserves d’énergie des nœuds.Ce document décrit un protocole de routage répondant à ces objectifs. Il est capable de créer un arbrede collecte autoréparant permettant d’extraire l’information hors du réseau, ainsi que des routes pour dis-tribuer des commandes ou des accusés de réception aux nœuds. Il valide aussi le chemin emprunté parchaque paquet transmis afin de garantir qu’ils n’entrent jamais dans une boucle de routage. Le protocoleest mis en situation dans des simulations et aussi des expérimentations en plateforme réelle, montrant l’ef-ficacité des mécanismes proposés.Afin d’améliorer sa capacité à choisir les meilleurs liens disponibles, je propose également l’utilisationd’une nouvelle estimation de leur qualité. Elle est basée sur deux mesures complémentaires : une mesure àlong terme du niveau de bruit ambiant présent sur le canal radio, et une mesure ponctuelle de la puissancedu signal reçu de l’émetteur. Ces deux mesures fournissent une estimation du rapport signal à bruit, etpar là du taux de réception attendu. Cette estimation est à la fois précise, rapide à obtenir, et adaptée auxcontraintes des capteurs et des réseaux desquels nous parlonsThe wireless sensor networks that we work with in this thesis are a set of devices connected to eachother by low-rate and low-power technologies. Their role is to produce measures on the physical environ-ment around them (meteorological and climate condition tracking, monitoring of industrial installations,control of distribution grids, topographical surveillance. . . ). These measures must then be collected out ofthe network. Since the sensors have short range radios, transmissions are multi-hop, the sensors close tothe destination relaying the information transmitted by those which are further away from it. Because ofthe movement of the nodes themselves or of objects in their environment interfering with wireless commu-nications, the exact topology of the network is subject to change. In addition, the battery-powered sensorsare limited in energy and therefore in transmission abilities. The power-saving techniques applied to turnoff the radio most of the time impose synchronization constraints.To route information through the network, the routing protocol establishes routes, so that the sensorscan relay information from and to the network border router through reliable links leading to the destina-tion through short paths. Due to sensor limitations, the routing must be energy efficient, i.e. the overloadof the radio transmissions involved by the routing algorithm itself must be as lightweight as possible. Itmust also be able to restore connectivity on a network topology change without creating routing loops thatnegatively impact the quality of service and the energy reserves of the nodes.This document describes a routing protocol that meets these objectives. It is capable of creating a self-healing collection tree that extracts information out of the network, as well as from the routes to distributecommand messages or acknowledgment to the nodes. It also validates the data path of each packet toensure that they never enter a routing loop. The protocol is run in simulations and also on real platformexperiments, showing the effectiveness of the proposed mechanisms.In order to improve its ability to choose the best available links, I also propose the use of a new esti-mation of their quality. It is based on two complementary measurements: a long-term measurement ofthe ambient noise level on the radio channel, and a measurement of the power of the signal received fromthe transmitter. These two measurements provide an estimate of the signal-to-noise ratio, and thereby theexpected reception rate. This estimate is both accurate, quick to obtain, and adapted to the constraints ofsensors and networks we are talking about
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Ramassamy, Cédric. "Analyse des protocoles des réseaux de capteurs sans-fil." Thesis, Antilles-Guyane, 2012. http://www.theses.fr/2012AGUY0586/document.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs constituent un axe de recherche très fertile ces dernières années. Cette technique se développe dans différents domaines comme l'environnement, l'industrie, le commerce, la médecine, l'armée, etc. Les réseaux de capteurs sont difficiles à concevoir parce qu'ils sont fortement contraints en énergie et que tous les éléments ont potentiellement une influence sur la durée de vie du système. Nous proposons un outil permettant l'aide au bon paramétrage et aux choix de paramètres optimaux pour la stabilité des applications.Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux problématiques : une classification des paramètres pour un outil d'aide à la décision pour la configuration d'un réseau de capteurs et la seconde, un outil de test de conformité du système dans un environnement réel. Le document est divisé en deux parties où la première partie est un état de l'art de différents protocoles existants et la deuxième partie décrit notre contribution dans ces deux problématiques.Dans la première contribution, nous avons analysé l'impact de la couverture radio puis de la topologie sur les performances d'un réseau de capteurs. Nous étudions le taux de perte et le niveau d'énergie pour en déduire la stabilité d'une application. Puis nous avons proposé une étude menant à une classification pour notre outil d'aide à la décision. Notre classification est basée sur une étude de divers paramètres de la couche MAC, physique, protocole de routage, nombre de nœuds et type d'application.Dans la deuxième contribution, nous nous sommes focalisés sur une approche pragmatique permettant de tester la conformité d'un réseau de capteurs dans un environnement réel. Pour tester la conformité dans un environnement réel, nous proposons une architecture d'exécution de test sur un réseau de capteurs réel. Ceci dans un but d'assurer un niveau correct de conformité et la stabilité de celui-ci durant son fonctionnementWireless sensor networks is one of the hotest research topic in the last few years. This technology can be applied for different fields such as environment, industry, trading, medicine, military etc. Wireless sensor networks are hard to conceive because they require a lot of energy and because each of its component may have an influence on the lifetime of the whole system. What we suggest is a tool allowing to choose the correct and optimal parameters for the reliability of the applications.In this thesis, we focused on two major problems : firstly, a classification of the parameters for a tool allowing to make decisions about the configuration of a wireless sensors network, and secondly, a tool testing the compliance of the system with a real environment. The document is divided into two parts : the first part states the different protocols that exist, and the second part describes our contributions to those topics.In the first contribution, we analyzed how influential the radio cover and the network topology are on the network performances. Then, we deduced from the study of the loss rate and of the level of energy, the reliability of the application. Next, we suggested a study leading to a classification for our decision making tool. For this classification, we studied various parameters related to the MAC layer, the Physical layer, the network layer, the application layer the number of nodes involved in the network.In the second contribution, we adopted a pragmatic approach so we could test the conformity of a wireless sensors network in a real environment. In order to test its conformity in a real environment, we suggested a structured test execution on a real wireless sensor network. This task has been suggested in order to check the conformance level of the network while it was working
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Nivor, Frédéric. "Architecture de Communication pour les Applications Multimédia Interactives dans les Réseaux Sans Fil." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067146.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le contexte des réseaux sans fil et des réseaux d'accès par Satellite en particulier, qui facilitent l'installation d'infrastructures réseau dans les zones géographiquement reculées et faiblement peuplées. Cependant, ces derniers présentent certains inconvénients lorsqu'il s'agit de déployer des applications multimédia interactives. En effet, de telles applications requièrent un délai de bout en bout aussi faible que possible et plus généralement exigent une meilleure Qualité de Service (QdS) du système de communication que le classique Meilleur-Effort (BE) afin de fonctionner correctement. Or, les réseaux d'accès par satellite géostationnaires souffrent déjà d'un délai de propagation non négligeable d'autant plus accru que la transmission des données est assurée par des mécanismes d'allocation dynamique, par exemple dans un système DVB-S2/RCS. Dans ces travaux de thèse, nous proposons d'utiliser les informations de signalisation de session des applications multimédia basées sur le protocole de session SIP afin d'ajuster le paramétrage du système de communication selon une approche " cross-layer " qui permet alors d'améliorer de façon significative la réactivité du système. Nous avons proposé plusieurs solutions pour, d'abord réduire le temps entre la demande de communication et le démarrage effectif du transfert des flux multimédia, ensuite réduire le délai de transmission des données multimédia durant la communication (tout en utilisant de manière optimale les ressources réseau disponibles sur la voie retour), et enfin accroître le nombre de flux multimédia admissibles dans le réseau satellite tout en leur garantissant un niveau de QdS satisfaisant. Afin de faciliter l'intégration et l'implémentation des solutions proposées dans un système de communication réel, un mécanisme de communication inter-couches d'optimisation est proposé et développé. De plus, une architecture orientée web services est utilisée afin de faciliter la découverte et l'invocation des différentes niveaux de services de communication présents dans de tels réseaux d'accès. Les solutions proposées ont été évaluées dans des environnements sans fil émulés et réels
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Chen, Zheng. "Communication centrée sur les utilisateurs et les contenus dans les réseaux sans fil." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLC092/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur plusieurs technologies de déchargement cellulaire pour les futurs réseaux sans fil avec l’amélioration envisagée sur la efficacité spatiale du spectre et l’efficacité énergétique. Notre recherche concerne deux directions principales, y compris la communication D2D underlaid dans les réseaux cellulaires et le caching proactif au bord de réseau.La première partie de cette thèse contient deux chapitres qui présentent nos résultats de recherche sur les réseaux cellulaire avec D2D underlaid. Notre recherche se focalise sur l’accès opportuniste distribué, dont la performance en termes du débit D2D est optimisé dans deux scénarios: 1) en supposant que l’utilisateur cellulaire avec un trafic saturé peut avoir une probabilité de couverture minimale; 2) en supposant que le trafic discontinu à l’utilisateur cellulaire, dont le délai moyen doit être maintenue au-dessous d’un certain seuil. La deuxième partie de cette thèse se focalise sur les méthodes de caching proactif au bord de réseau, y compris le caching aux petites cellules et aux appareils des utilisateurs. Tout d’abord, nous étudions le placement de contenu probabiliste dans différents types de réseaux et avec différents objectifs d’optimisation. Deuxièmement, pour le caching aux petites cellules, nous proposons un schéma coopérative parmi les petites stations de base, qui exploite le gain combiné du caching coopérative et les techniques de multipoint coordonnée. Les modèles de processus ponctuel nous permet de créer la connexion entre la diversité de transmission en couche PHY et la diversité de contenus stockésThis thesis focuses on several emerging technologies towards future wireless networks with envisaged improvement on the area spectral efficiency and energy efficiency. The related research involves two major directions, including deviceto- device (D2D) communication underlaid cellular networks and proactive caching at network edge. The first part of this thesis starts with introducing D2D underlaid cellular network model and distributed access control methods for D2D users that reuse licensed cellular uplink spectrum. We aim at optimize the throughput of D2D network in the following two scenarios: 1) assuming always backlogged cellular users with coverage probability constraint, 2) assuming bursty packet arrivals at the cellular user, whose average delay must be kept below a certain threshold. The second part of this thesis focuses on proactive caching methods at network edge, including at small base stations (SBSs) and user devices. First, we study and compare the performance of probabilistic content placement in different types of wireless caching networks and with different optimization objectives. Second, we propose a cooperative caching and transmission strategy in a cluster-centric small cell networks (SCNs), which exploits the combined gain of cache-level cooperation and CoMP technique. Using spatial models from stochastic geometry, we build the connection between PHY transmission diversity and the content diversity in local caches
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Alghamdi, Bandar. "Etude des méthodes d'ordonnancement sur les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Reims, 2015. http://www.theses.fr/2015REIMS010/document.
Full textAbstract:
Les Wireless Body Area (WBAN) sont une technologie de réseau sans fil basée sur les radio-fréquences qui consiste à interconnecter sur, autour ou dans le corps humain de minuscules dispositifs pouvant effectuer des mesures (capteurs). Ces réseaux sont considérés comme les plus critiques dans les réseaux de capteurs sans fil. Ils sont basés sur des architectures de réseaux auto-organisés. Chacun des capteurs corporels reçoit ou envoie des paquets du ou au coordinateur du réseau. Ce dernier est responsable de l'ordonnancement des tâches pour l'ensemble des noeuds fils. L'ordonnancement dans les WBAN nécessite un mécanisme dynamique et adaptatif pour gérer les cas d'urgence qui peuvent se produire et permet ainsi d'améliorer les paramètres les plus importants comme la qualité de la transmission, le temps de réponse, le débit, le taux de paquets délivres, etc.Dans ces travaux de thèse, nous avons proposé trois techniques d'ordonnancement qui sont : la méthode semi-dynamique; la méthode dynamique et la méthode basée sur la priorité. De plus, une étude sur les plateformes WBAN est présentée. Dans cette étude, nous avons proposé une classification et une évaluation qualitative des plateformes déjà existantes. Nous avons aussi étudier les modèles de mobilité en proposant une architecture permettant de les décrire. Nous avons aussi mis en place une procédure de diagnostique afin de détecter rapidement des maladies épidémiques dangereuses. Par la suite, ces différentes propositions ont été validées en utilisant deux méthodes afin de vérifier leur faisabilité. Ces méthodes sont la simulation avec OPNET et l'implémentation réelle sur des capteurs TelosB et TinyOSThe Wireless Body Area Network (WBAN) is the most critical field when considering Wireless Sensor Networks (WSN). It must be a self-organizing network architecture, meaning that it should be able to efficiently manage all network architecture requirements. The WBAN usually contains at least two or more body sensors. Each body sensor sends packets to or receives packets from the Personal Area Network Coordinator (PANC). The PANC is responsible for scheduling its child nodes' tasks. Scheduling tasks in the WBAN requires a dynamic and an adaptive process in order to handle cases of emergency that can occur with a given patient. To improve the most important parameters of a WBAN, such as quality link, response time, throughput, the duty-cycle, and packet delivery, we propose three scheduling processes: the semi-dynamic, dynamic, and priority-based dynamic scheduling approaches.In this thesis, we propose three task scheduling techniques, Semi-Dynamic Scheduling (SDS), Efficient Dynamic Scheduling (EDS) and High Priority Scheduling (HPS) approaches. Moreover, a comprehensive study has been performed for the WBAN platforms by classifying and evaluating them. We also investigate the mobility model for the WBANs by designing an architecture that describe this model. In addition, we detail a diagnosis procedure by using classification methods in order to solve very sensitive epidemic diseases. Then, our proposals have been validated using two techniques to check out the feasibility of our proposals. These techniques are simulation scenarios using the well-known network simulator OPNET and real implementations over TelosB motes under the TinyOS system
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Kamel, Sarah. "Sécurité pour les réseaux sans fil." Thesis, Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0011/document.
Full textAbstract:
Aujourd’hui, le renforcement de la sécurité des systèmes de communications devient une nécessité, par anticipation du développement des ordinateurs quantiques et des nouvelles attaques qui en découleront. Cette thèse explore deux techniques complémentaires permettant d’assurer la confidentialité des données transmises sur des liens sans-fils. Dans la première partie de ce travail, nous nous intéressons au schéma de cryptographie à clé publique basée sur des réseaux de points, qui représente une des techniques les plus prometteuses pour la cryptographie post-quantique. En particulier, nous considérons le cryptosystème Goldreich-Goldwasser-Halevi (GGH), pour lequel nous proposons un nouveau schéma utilisant les GLD. Dans la seconde partie de ce travail, nous étudions la sécurité des canaux de diffusion multi-utilisateur, ayant accès à des mémoires de caches, en présence d'un espion. Nous considérons deux contraintes de sécurité: la contrainte de sécurité individuelle et la contrainte de sécurité jointe. Nous dérivons des bornes supérieure et inférieure pour le compromis sécurisé capacité-mémoire en considérant différentes distributions de cache. Afin d'obtenir la borne inférieure, nous proposons plusieurs schémas de codage combinant codage wiretap, codage basé sur la superposition et codage piggyback. Nous prouvons qu'il est plus avantageux d'allouer la mémoire de cache aux récepteurs les plus faiblesToday, there is a real need to strengthen the communication security to anticipate the development of quantum computing and the eventual attacks arising from it. This work explores two complementary techniques that provide confidentiality to data transmitted over wireless networks. In the first part, we focus on lattice-based public-key cryptography, which is one of the most promising techniques for the post-quantum cryptography systems. In particular, we focus on the Goldreich-Goldwasser-Halevi (GGH) cryptosystem, for which we propose a new scheme using GLD lattices. In the second part of this work, we study the security of multi-user cache-aided wiretap broadcast channels (BCs) against an external eavesdropper under two secrecy constraints: individual secrecy constraint and joint secrecy constraint. We compute upper and lower bounds on secure capacity-memory tradeoff considering different cache distributions. To obtain the lower bound, we propose different coding schemes that combine wiretap coding, superposition coding and piggyback coding. We prove that allocation of the cache memory to the weaker receivers is the most beneficial cache distribution scenario
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Le, Ngoc Khuyen. "Homologie simpliciale appliquée aux réseaux sans fil." Thesis, Paris, ENST, 2016. http://www.theses.fr/2016ENST0039/document.
Full textAbstract:
Homologie simpliciale est un outil très efficace pour accéder à des informations importantes sur la topologie des réseaux sans fil, tels que : la couverture et la connectivité. Dans cette thèse, nous modélisons le réseau sans fil comme un déploiement aléatoire des cellules. Tout d’abord, nous introduisons un algorithme pour construire le complexe de Cech, qui décrit exactement la topologie du réseau. Ensuite, ˇ le complexe de Cech est utilisé dans des applications avancées. La première application est d’économiser ˇ l’énergie de transmission pour les réseaux sans fil. Cette application non seulement maximise la couverture de le réseau, mais réduit également la puissance de transmission. En même temps, la couverture et la puissance de transmission sont optimisées. La deuxième application est pour équilibrer la charge de trafic dans les réseaux sans fil. Cette application contrôle la puissance de transmission de chaque cellule dans le réseau, toujours sous contrainte de couverture. Avec la puissance d’émission contrôlée, les utilisateurs sont redirigés vers des cellules de charge plus faibles. Par conséquent, la charge du trafic est répartie entre lesdifférentes cellulesSimplicial homology is a useful tool to access important information about the topology of wireless networks such as : coverage and connectivity. In this thesis, we model the wireless network as a random deployment of cells. Firstly, we introduce an algorithm to construct the Cech complex, which describes exactly the topology of the network. Then, the Cech complex is used in further applications. The first application is to save transmission power for wireless networks. This application not only maximizes the coverage of the network but also minimizes its transmission power. At the same time, the coverage and the transmission power are optimized. The second application is to balance the traffic load in wireless networks. This application controls the transmission power of each cell in the network, always under the coverage constraint. With the controlled transmission power, the users are redirected to connect to the lower traffic load cells. Consequentially, the balanced traffic load is obtained for the network
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Galice, Samuel. "Modèle dynamique de sécurité pour réseaux spontanés." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0102/these.pdf.
Full textAbstract:
Les objets communicants sont devenus pratiquement incontournables dans notre quotidien. La multiplication des normes de communication sans fil permet à ces appareils dont la nature peut-être très hétérogène, de se connecter rapidement entre eux. Cependant, de nombreux obstacles se dressent à l'avènement de réseaux interconnectables à volonté. En particulier, l'absence de modèle de sécurité aisément réalisable et socialement acceptable est un frein important à leur utilisation. Afin de surmonter ces obstacles, une architecture de gestion de la confiance doit être préalablement développée dès lors qu'il s'agit de considérer des interactions spontanées entre des objets divers n'ayant pas forcément une autorité de confiance commune. Le modèle de gestion de la confiance que nous présentons ici est inspiré des résultats obtenus par l'analyse des relations humaines. Dans ce modèle, la confiance est vue comme une relation pseudo-transitive entre les différentes entités. Le niveau de confiance à accorder aux différentes parties est évalué à partir de données cryptographiquement prouvables stockées dans un historique. Pour des raisons de sécurité, le non-transfert des données de l'historique à un tiers non-autorisé est également assuré. Les simulations numériques présentées montrent que le modèle peut facilement s'instancier dans des réseaux sans fil de grande échelle. La modélisation permet également de fixer certains paramètres libres du modèle afin d'en optimiser l'usage dans la pratique. Son implémentation détaillée est également présentéeNowadays, communicating objects are omnipresent in our daily life. The multiplication of wireless communication standards allows these heterogeneous devices to rapidly interconnect themselves. However, many obstacles prevent a connection at will. In particular, the absence of an easily realizable and socially acceptable model of security is an important constraint in their use. In order to circumvent these problems, a trust framework must be developed as long as spontaneous interactions occur between devices in an environment without a trusting third party. The trust establishment and management framework we present here is inspired directly from results obtained in analysis of human relations. In our model, trust is considered as a pseudo-transitive relation between the different entities. The trust levels are evaluated from cryptographically data stored in a history. For security reasons, these data are ensured to be not transferable to an unauthorized third party. Numerical simulations show that the model can easily be instanced into large scale wireless networks. The free parameters of our model are set by numerical modeling in order to optimize their usage. A detailed implementation is also presented
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Laouiti, Mohamed Anis. "Unicast et Multicast dans les réseaux ad hoc sans fil." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2002. http://www.theses.fr/2002VERS018V.
Full textAbstract:
La présente thèse aborde 3 thèmes : -Le routage sans fil unicast OLSR;-Le routage sans fil multicast MOLSR;-Mise en oeuvre et test du protocole OLSR dans un environnement réel. Une brève description des trois thèmes de cette thèse : Le routage sans fil unicast OLSR : Le protocole de routage OLSR(Optimized Link State Routing), héritier du protocole HIPERLAN normalisé par l'ETSI, est un protocole de routage proactif niveau IP soumis au groupe MANET de l'IETF. Il présente une caractéristique très intéressante qui permet d'économiser les ressources radio lors des diffusions. Il utilise la technique de diffusion par des relais multipoint, qui permet avec un nombre réduit de répétitions d'atteindre tous les noeuds dans le réseau. Dans cette thèse, on étudie en particulier cette technique pour les grands réseaux, et on évalue les performances du protocole de routage OLSR par simulation. -Le routage sans fil multicast MOLSR : La transmission radio est par nature une transmission broadcast ; Et même si dans un premier temps les chercheurs se sont penchés sur la résolution et la mise au point des algorithmes de routage unicast, il est très important d'exploiter cette propriété naturelle de la diffusion radio. Dans cette perspective, nous avons défini un protocole de routage Multipoint (Multicast OLSR) qui se greffe naturellement sur le protocole de routage OLSR. Nous avons aussi, conçu un protocole de gestion d'abonnement aux groupes multicast (Wireless IGMP) qui tient compte des spécificités du monde sans fil. -Mise en oeuvre d'OLSR : Entre la théorie et la réalité il y a parfois d'énormes fossés. Pour démontrer la faisabilité et l'efficacité du protocole du routage OLSR, une implémentation est mise au point en intégrant un protocole de contrôle du routage OLSR, une implémentation est testée à échelle réelle avec des trafic de données TCP et UDP.
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Khan, Farooq. "Accès multiple et allocation des ressources pour réseaux multimédia sans fil." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1997. http://www.theses.fr/1997VERS0003.
Full textAbstract:
La croissance attendue dans le domaine des communications sans fil et l'extension de l'offre à des services multiples (ou multimédia) nécessitent le développement de nouveaux mécanismes d'accès à (et d'allocation de) la ressource. Ces nouvelles méthodes se doivent de fournir un accès rapide à la ressource vu les débits souhaités et une utilisation efficace d'une ressource spectrale typiquement très restreinte en milieux mobiles. La présence de services multiples avec des exigences de qualité de service variées rend plus complexe le problème d'optimisation globale de la ressource. L'objectif de cette thèse est de contribuer à ce problème nouveau et complexe d'optimisation en effectuant des études de télétrafic sur: les accès multiples, le transfert intercellulaire, l'adaptation du lien radio, et des allocations de ressources adaptées au contexte. En effet, l'optimisation n'est pas envisageable de manière globale, trop de facteurs et de paramètres liés à la mobilité et à l'interférence sont impliqués. Cependant, les résultats qui découlent d'un découpage du problème en plusieurs études permettent de créer la base de connaissance nécessaire à la résolution de l'offre multimédia sans fil dans sa globalité. Les travaux entrepris par cette thèse consistent à identifier d'une part les éléments clés qui influencent les performances et d'autre part de décliner les grandes lignes qui mènent à l'optimisation de la ressource
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Nepomuceno, Napoleao. "Optimisation dans des réseaux backhaul sans fil." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00593412.
Full textAbstract:
Les avancées technologiques poussent l'industrie des télécommunications à fournir la capacité et la qualité nécessaire pour satisfaire la demande croissante de services sans fil à haut débit. De plus, avec les progrès des technologies d'accès, le goulot d'étranglement des réseaux cellulaires se déplace progressivement de l'interface radio vers le backhaul -- la partie de l'infrastructure du réseau qui fournit l'interconnexion entre les réseaux d'accès et de coeur. Aussi, la possibilité de déployer rapidement des liens radio micro-ondes efficaces est essentielle pour apporter des solutions crédibles au problème de l'engorgement des réseaux backhaul. Toutefois, les solutions de backhaul disponibles avec cette technologie ont reçu peu d'attention de la communauté scientifique. Pourtant, la croissance des réseaux backhaul et l'augmentation de leur complexité posent de nombreux problèmes d'optimisation très intéressants. En effet, contrairement aux réseaux filaires, la capacité d'un lien radio micro-ondes est sujette à variation, soit due à des facteurs extérieurs (météo), soit par l'action de l'opérateur. Cette différence fondamentale soulève une variété de nouvelles questions qui doivent être abordées de façon appropriée. Il faut donc concevoir des méthodes adéquates pour l'optimisation des réseaux backhaul. Dans cette thèse, nous étudions les problèmes d'optimisation de réseaux liés à la conception et la configuration des liaisons terrestres sans fil à micro-ondes. Nous nous intéressons en particulier à la classe des problèmes de multiflot de coût minimum avec des fonctions de coût en escalier sur les liens du réseau. Ces problèmes sont parmi les problèmes d'optimisation combinatoire les plus importants et les plus difficiles dans l'optimisation des réseaux, et il n'est généralement possible de les résoudre que de façon approchée. Nous introduisons des modèles mathématiques pour certains de ces problèmes et présentons des approches de solution basées essentiellement sur la programmation entière mixte, la programmation sous contraintes probabilistes, des techniques de relaxation, des méthodes de coupe, ainsi que des méta-heuristiques hybrides. Ces travaux ont été effectués en collaboration avec la PME~3Roam, et partiellement dans le cadre du projet RAISOM (Réseaux de Collecte IP sans fil optimisés) entre le projet Mascotte et les PMEs 3Roam et Avisto. Cette thèse a été développée en co-tutelle entre l'Université de Nice-Sophia Antipolis et l'Université Federale du Ceará.
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Jacquot, Aurélien. "Supervision de réseaux d'objets intelligents communicants sans fil." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719350.
Full textAbstract:
Les évolutions technologiques des dernières années ont premis de mettre en évidence un nouveau domaine de recherche : les Réseaux de Capteurs Sans Fil ( RCSFs). Les RCSFs sont basés sur des systèmes embarqués à fortes contraintes de ressources telles que l'énergie, la puissance de calcul et la mémoire. Leurs domaines d'application sont vastes allant notamment de la collecte de données environnementales à la surveillance d'infrastructures en passant par l'aide aux personnes. Une application type contient de quelques dizaines à plusieurs milliers de capteurs sans fil (noeuds). Le challenge que cette thèse se propose de relever est de fournir des méthodes simples et peu intrusives pour administrer ces réseaux. L'objectif est de répondre à ce besoin en minimisant l'impact sur le fonctionnement des noeuds ainsi que le coût énergétique. La solution proposée -LiveNode Non Invasive, Context aware, and Modular management (LiveNCM)- fournit des méthodes permettant de connaître l'état des noeuds et d'interagir avec eux en prenant en compte le contexte applicatif et en utilisant des estimateurs pour minimiser les échanges. Déployé sur une application de collecte de données environnementales, LiveNCm propose un outil de supervision basé sur une extesion du protocole SNMP. Les résultats obtenus notamment sur les gains énergétiques sont importants avec une autonomie du réseau augmentée de plus de 50% pour certaines grandeurs physiques observées dans un contexte spécifique. De plus, en minimisant les échanges dans le réseau, LiveNCM limite les collisions et les goulots d'étranglement qui peuvent apparaître sur le serveur de collecte des données et entre les noeuds
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Agba, Landaabalo. "Elaboration de logiciel d'aide au déploiement de réseaux sans fil millimétriques." Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/4e4f4064-e256-4878-aa69-3c7844b0f2ae/blobholder:0/2004LIMO0020.pdf.
Full textAbstract:
Le déploiement de réseaux sans fil dans un environnement outdoor est complexe du fait des nombreux paramètres à prendre en compte. Dans ce contexte, ce mémoire présente un logiciel d'aide au déploiement des réseaux qui intègre ces multiples paramètres aux fréquences millimétriques. La méthode de prédiction utilisée est issue de la théorie du Tracé de Rayons associée aux caractéristiques des antennes et du canal de propagation. Les simulations de couverture sur des cas réels sont réalisées à partir des bases de données SIG (Système d'Information Géographique) couplées avec des photos aériennes et des mesures GPS (Global Positioning System). La précision des simulations a été ensuite confirmée avec succès par des mesures expérimentales. Ce logiciel a permis de proposer des améliorations de la couverture d'un système LMDS (Local Multipoint Distribution Services) à 40 GHz par l'utilisation de nouvelles topologies d'antennes, de réflecteurs et de répéteursThe deployment of wireless networks in an outdoor environment is complex because of the numerous parameters which must be taken into account. In this context, this report presents a relevant planning software for networks deployment which integrates these multiple parameters in millimetric frequency band. Rays Tracing method is used in association with antennae characteristics and propagation channel parameters. The coverage simulations on real cases are realized using GIS (Geographic Information system) databases coupled with aerial view photographs and GPS (Global Positioning System) measurements. The precision of the simulations was successfully confirmed by experimental measurements. This software allowed to propose some coverage improvements of a 40 GHz LMDS (Local Multipoint Distribution Services) system using new antennae topologies, reflectors and repeaters
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Malik, Salman. "Evaluation et Optimisation des Réseaux Sans Fil Denses." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719083.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est d'analyser la performance des réseaux sans fil selon divers scénarios: réseaux fixes, réseaux mobiles, réseaux mono-saut, et réseaux multi-sauts. Dans les deux premières parties de cette thèse, nous nous focalisons sur le placement géométrique des émetteurs simultanés dans le réseau. Dans la première partie, par l'intermédiaire d'une méthode d'accès au médium, nous étudions l'impact de l'emplacement des émetteurs sur la performance du réseau sans fil mono-saut. Nous établissons une structure générale et nous étudions l'emplacement des émetteurs dans le réseau. Ensuite, on compare ces résultats aux résultats obtenus à l'aide d'un par processus ponctuels aléatoires tels que le processus ponctuel de Poisson, ALOHA, le coloriage des nœuds et CSMA. Notre analyse nous permet d'évaluer les gains en performance d'une méthode d'accès au médium efficace qui serait nécessaire pour mettre en œuvre le déploiement optimal des émetteurs. Par exemple, nous montrons que la capacité garantie par une méthode d'accès très complexe est au plus deux fois la capacité d'un contrôle d'accès avec une faible complexité comme ALOHA. Plus tard, nous utilisons des méthodes analytiques pour évaluer les heuristiques pour l'optimisation de la capacité et de la couverture d'un réseau cellulaire existant de façon optimale via l'ajout de stations de base supplémentaires. Dans la deuxième partie, nous étendons notre analyse à un réseau sans fil multi-sauts où nous évaluons la portée de transmission optimale et la capacité du réseau avec différentes méthodes d'accès au médium. Nos analyses dans les deux premières parties de cette thèse nous permettent d'avoir des perspectives par rapport aux limites théoriques de la performance d'une méthode optimisée d'accès au médium pour les réseaux sans fil mono-saut et multi-sauts. Dans la dernière partie, nous concentrons nos efforts sur l'étude du compromi entre les délais et la capacité dans le réseau mobile sans fil. Nous proposons un routage géographique et nous étudions ses propriétés de passage l'échelle. En se basant sur un modèle de mobilité réaliste et des informations disponibles au niveau des nœuds mobiles, notre méthode de routage permet d'obtenir des délais qui sont bornés par une constante lorsque la capacité du réseau augmente de façon quasi-linéaire et quand le nombre de nœuds dans le réseau augmente et tend vers l'infini.
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Munir, Muhammad Farukh. "Optimisation inter-couche de réseaux de capteurs et capteurs-actionneurs sans fil." Paris, ENST, 2009. http://www.theses.fr/2009ENST0039.
Full text
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Jacquot, Aurélien. "Supervision de réseaux d'objets intelligents communicants sans fil." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2010. http://www.theses.fr/2010CLF22019.
Full textAbstract:
Les évolutions technologiques des dernières années ont premis de mettre en évidence un nouveau domaine de recherche : les Réseaux de Capteurs Sans Fil ( RCSFs). Les RCSFs sont basés sur des systèmes embarqués à fortes contraintes de ressources telles que l'énergie, la puissance de calcul et la mémoire. Leurs domaines d'application sont vastes allant notamment de la collecte de données environnementales à la surveillance d'infrastructures en passant par l'aide aux personnes. Une application type contient de quelques dizaines à plusieurs milliers de capteurs sans fil (noeuds). Le challenge que cette thèse se propose de relever est de fournir des méthodes simples et peu intrusives pour administrer ces réseaux. L'objectif est de répondre à ce besoin en minimisant l'impact sur le fonctionnement des noeuds ainsi que le coût énergétique. La solution proposée -LiveNode Non Invasive, Context aware, and Modular management (LiveNCM)- fournit des méthodes permettant de connaître l'état des noeuds et d'interagir avec eux en prenant en compte le contexte applicatif et en utilisant des estimateurs pour minimiser les échanges. Déployé sur une application de collecte de données environnementales, LiveNCm propose un outil de supervision basé sur une extesion du protocole SNMP. Les résultats obtenus notamment sur les gains énergétiques sont importants avec une autonomie du réseau augmentée de plus de 50% pour certaines grandeurs physiques observées dans un contexte spécifique. De plus, en minimisant les échanges dans le réseau, LiveNCM limite les collisions et les goulots d'étranglement qui peuvent apparaître sur le serveur de collecte des données et entre les noeuds
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Bouallegue, Mehdi. "Protocoles de communication et optimisation de l'énergie dans les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Le Mans, 2016. http://www.theses.fr/2016LEMA1011/document.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs sans fil (RCSFs) sont constitués d’un grand nombre de noeuds de capteurs qui sont généralement alimentés par batterie et conçu pour fonctionner pendant une grande période. Les domaines d’application sont nombreux et variés, tel que le domaine environnementale, médicale et militaire.L’atout majeur de ce dispositif est un déploiement à grande échelle sans aucune maintenance. Les capteurs n’ont pas besoin d’une infrastructure établie pour parvenir à transmettre des données vitales à l’étude de l’environnement. Il est nécessaire également de garantir une bonne qualité de service, car les réseaux de capteurs sans fils doivent intégrer des mécanismes qui permettent aux utilisateurs de prolonger la durée de vie du réseau en entier, car chaque noeud est alimenté par une source d’énergie limitée et généralement irremplaçable.C’est pourquoi, il est nécessaire d’optimiser la consommation d’énergie à tous les niveaux de conception de ce type de réseau. Par conséquent, la minimisation de la consommation d’énergie est un facteur de conception des plus importants dans les réseaux de capteurs.Le but de cette thèse est étudier les différents techniques de routages existant dans un contexte sans fil multi-saut afin d’obtenir de meilleures performances. Nous portons notre étude sur les protocoles de routages les plus connus afin de proposer dans une deuxième partie un nouveau protocole de routage permettant d’optimiser la consommation d’énergie dans les réseaux de capteurs sans fil, en gardant une qualité de service optimaleWireless sensor networks (WSNs) are composed of a large number of sensor nodes that are typicallybattery-powered and designed to operate for a long period. Application areas are many and varied, such as the environmental field, medical and military.The major advantage of this device is a large-scale deployment without any maintenance. The sensors do not need to achieve an established infrastructure to transmit vital data to the study of the environment. It is also necessary to ensure good quality service, because without son sensor networks must incorporate mechanisms that allow users to extend the life of the entire network, as each node is supplied by a limited power source and generally irreplaceable. Therefore, it is necessary to optimize the power consumption at all levels of design of this type of network. Accordingly, minimization of power consumption is one of the most important design factors in sensor networks.The aim of this thesis is study the different existing routing techniques in a context without multi-hop son to get better performance. We carry our study of the most popular routing protocols to offer in a second part a new routing protocol for optimizing energy consumption without son sensor networks, keeping an optimal quality of service
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Maghmoumi, Chadi. "Mise en oeuvre des approches de clusterisation dans les réseaux de communication sans fil." Thesis, Mulhouse, 2010. http://www.theses.fr/2010MULH3083.
Full textAbstract:
Nous avons proposé une approche de clusterisation distribuée en vue de son application au problème de la gestion de groupes dynamiques et pour la sécurisation des échanges. Pour parvenir à cet objectif, une combinaison de critères permettant de sélectionner les noeuds les plus appropriés pour assurer les fonctionnalités de clusterheads a été défini, cette dernière s'appuie sur une topologie virtuelle avec le moins de sauts possible, en évitant ainsi de gaspiller les ressources dans les retransmissions dûes aux collisions. Une fois l'étape de mise au point de l'approche de clusterisation effectuée, une application pour résoudre le problème de la gestion de groupes dynamiques et la sécurisation des échanges a été réalisée. Les performances de notre approche de clusterisation ont été évaluées en terme de messages échangés et d'énergie dépensée par les noeuds du réseau. Les résultats de cette évaluation montrent que notre approche est performanteThe proposed clustering approache divides the network into clusters based on affinity relationships between nodes and two types of keys which are generated by a clusterhead. The first one is shared by a clusterhead and its local members and the second one is shared by the clusterhead and its parent cluster. The proposed algorithm is adaptive according to the limitation of the mobile nodes battery power and to the dynamic network topology changes.The performance evaluation and communication overhead analysis of the proposed algorithm are presented using simulation
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Abid, Mohamed Amine. "Systèmes de localisation en temps réel basés sur les réseaux de communication sans fil." Thèse, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8820.
Full textAbstract:
Des techniques fiables de radiolocalisation s’avèrent indispensables au développement d’un grand nombre de nouveaux systèmes pertinents. Les techniques de localisation basées sur les réseaux de communication sans-fil (WNs) sont particulièrement adéquates aux espaces confinés et fortement urbanisés. Le présent projet de recherche s’intéresse aux systèmes de localisation en temps réel (RTLS) basés sur les technologies de communication sans-fil existantes. Deux nouvelles techniques de radiolocalisation alternatives sont proposées pour améliorer la précision de positionnement des nœuds sans-fil mobiles par rapport aux méthodes conventionnelles basées sur la puissance des signaux reçus (RSS). La première méthode de type géométrique propose une nouvelle métrique de compensation entre les puissances de signaux reçus par rapport à des paires de stations réceptrices fixes. L’avantage de cette technique est de réduire l’effet des variations du milieu de propagation et des puissances d’émission des signaux sur la précision de localisation. La même métrique est sélectionnée pour former les signatures utilisées pour créer la carte radio de l’environnement de localisation durant la phase hors-ligne dans la deuxième méthode de type analyse de situation. Durant la phase de localisation en temps réel, la technique d’acquisition comprimée (CS) est appliquée pour retrouver les positions des nœuds mobiles à partir d’un nombre réduit d’échantillons de signaux reçus en les comparant à la carte radio préétablie. Le calcul d’algèbre multilinéaire proposé dans ce travail permet l’utilisation de ce type de métrique ternaire, équivalemment la différence des temps d’arrivée (TDOA), pour calculer les positions des cibles selon la technique de CS. Les deux méthodes sont ensuite validées par des simulations et des expérimentations effectuées dans des environnements à deux et à trois dimensions. Les expériences ont été menées dans un bâtiment multi-étages (MFB) en utilisant l’infrastructure sans-fil existante pour retrouver conjointement la position et l’étage des cibles en utilisant les techniques proposées. Un exemple emblématique de l’application des RTLS dans les zones urbaines est celui des systèmes de transport intelligents (ITS) pour améliorer la sécurité routière. Ce projet s’intéresse également à la performance d’une application de sécurité des piétons au niveau des intersections routières. L’accomplissement d’un tel système repose sur l’échange fiable, sous des contraintes temporelles sévères, des données de positionnement géographique entre nœuds mobiles pour se tenir mutuellement informés de leurs présences et positions afin de prévenir les risques de collision. Ce projet mène une étude comparative entre deux architectures d’un système ITS permettant la communication entre piétons et véhicules, directement et via une unité de l’infrastructure, conformément aux standards de communication dans les réseaux ad hoc véhiculaires (VANETs).
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Varela, santana Thomas. "Intérêt de la communication direct entre équipements mobiles dans les réseaux radio sans fil." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC083/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous étudions plusieurs scénarios de communication pour les futurs réseaux sans fil. Plus particulièrement, cette thèse porte son attention sur comment la communication directe entre équipements mobiles (D2D) peut améliorer les performances des technologies existantes dans les systèmes sans fil. Le premier scénario étudié durant cette thèse est celui de la communication par multidiffusion d’un message commun entre un émetteur et plusieurs récepteurs. Il peut être illustré par le streaming vidéo, les messages d’alerte à destination de la police ou des pompiers ou des ambulanciers. Le second scénario étudié est celui d’une transmission à contraintes critiques en latence et en fiabilité. Ce dernier est illustré par son implication primordiale dans les futures technologies telles que les voitures connectées, avec pour but d’éviter des accidents, ou bien les machines connectées pour améliorer les services hospitaliers tels que la télé-chirurgie entre autres. Le dernier scénario étudié est celui de la localisation d’un groupe d’équipement dans un réseau densément peuplé tel qu’on peut trouver dans le contexte des objets connectés en masse. En général les objets communiquent entre eux à un niveau local et sont intéressés par des services communs et locaux. Plus concrètement, dans cette thèse, nous montrons les bienfaits de la communication D2D dans les trois scénarios précédents. Dans le cas du premier scénario de multidiffusion, contrairement à la tendance habituelle d’avoir un taux de transmission qui diminue en fonction du nombre d’équipements mobiles (en particulier, car l’équipement émetteur doit adapter sa transmission à l’équipement récepteur en plus mauvaise condition), en ajoutant la communication D2D, on observe que ce même taux de transmission augmente en fonction du nombre d’équipements mobiles présents. Dans le deuxième scénario où la communication est soumise à des contraintes de fiabilité et de latence exigeantes, nous déduisons une politique de retransmission optimale et proposons une autre politique semi-optimale qui est beaucoup moins gourmande en temps et qui a prouvé son optimalité dans plusieurs cas pratiques. Enfin dans le dernier scénario, nous proposons une méthode de localisation d’équipements mobile et l’étudions dans plusieurs environnements (avec et sans visibilité directe dans les cas intra-muros et extérieurs). L’identification de ces zones est ensuite utilisée pour créer de petites cellules virtuelles adaptatives aux situations changeantes et non prédictibles, dans le but de réduire les coûts liés aux infrastructures actuellesThis thesis studies D2D communication in realistic and challenging scenarios for future wireless systems. In particular, the thesis focuses on how may D2D communication help other technologies to enhance their performance. The first wireless scenario is the one of multicasting, used for example in video streaming or common alert message transmission for police, firefighters or ambulances. The second wireless scenario is the critical one of URLLC expected to be used to avoid cars crashes in the upcoming V2X context, and also when connecting machines together in environments like connected hospitals, airports, factories (industry 4.0), and last but not least in e-health context in order to enhance medical tele-surgery. The last wireless scenario is the one of UE group localization in the context of massive IoT, where devices are interacting with each other and are mostly confined in local groups, needing local services. In the multicast channel scenario, where a transmitter wishes to convey a common message to many receivers, it is known that the multicast rate decrease as the number of UEs increases. This vanishing behavior changes drastically when enabling the receivers to cooperate with each other via D2D. Indeed, the multicast rate increases with high probability when the number of receivers increases. This chapter also analyzes the outage rate of the proposed scheme in the same setting. Extensions regarding firstly resource utilization and secondly considering the use of HARQ are also analyzed. Next chapter addresses one of the major challenges for future networks, named URLLC. Specifically, the chapter studies the problem of HARQ with delayed feedback, where the transmitter is informed after some delay on whether or not his transmission was successful. The goal is to minimize the expected number of retransmissions subject to a reliability constraint within a delay budget. This problem is studied at two levels: (i) a single transmitter faced with a stochastic i.i.d. noisy environment and (ii) a group of transmitters whom shares a collision channel. Then the chapter that follows provides a cooperative UE mapping method that is highly accurate. Four different channel models are studied in this chapter: LOS and NLOS for indoor and outdoor environments. The results show significant improvement compared to already existing methods. Identifying the dense local areas in real time and informing the network allows the Base Station (BS) to increase the capacity through highly directive beams, and therefore, avoids the deployment cost of new infrastructure
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Dos, Santos Jessye. "Réseaux de capteurs et vie privée." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAM035/document.
Full textAbstract:
Les médias et de nombreuses études scientifiques évoquent fréquemment la notion de vie privée en lien avec des exemples de cyber attaques. Le vol par des hackers de 12 millions d’identifiants d’utilisateurs Apple en 2012 illustre que les objets communicants sont des maillons vulnérables exploités par les hackers pour accéder aux données personnelles des usagers. Dans cette thèse, nous allons étendre la notion de vie privée aux objets eux-mêmes, au-delà des utilisateurs, en montrant que dans des réseaux de capteurs sans fil où les communications ont lieu de machine à machine, la connaissance des adresses fixes des différents appareils constituant le réseau représente une source d’information permettant de déduire beaucoup d’éléments de contexte et d’environnement.Actuellement, tous les standards de communication sans fil intègrent la capacité de sécuriser les données transportées, y compris les protocoles de communication dédiés aux réseaux de capteurs, conçus pour fonctionner en milieu contraint et à basse consommation. Cependant, l’en-tête des trames envoyées sur l’air comportant les informations nécessaires au routage et au bon fonctionnement du réseau, figure toujours en texte clair. La collecte de ces métadonnées par écoute passive représente un danger pour les environnements et les applications qui font usage de ces réseaux.Le travail mené dans cette thèse a pour objectif d’explorer comment de simples attaques passives sur des réseaux meshés basés sur le standard IEEE 802.15.4, visant à collecter et exploiter les métadonnées de ces trames échangées sur l’air, permettent d’inférer des informations critiques sur le réseau lui-même, l’environnement dans lequel il est déployé et les comportements des personnes qui en font usage. Plusieurs solutions visant à dissimuler les adresses des nœuds du réseau sont ensuite étudiées. Ces solutions sont de deux types : soit elles rendent anonymes les dispositifs empêchant de remonter à la source des messages, soit elles reposent sur l’utilisation de pseudonymes permettant de conserver la possibilité d’auditer le trafic.Afin d’évaluer les caractéristiques et les performances de ces solutions, un simulateur a été mis en œuvre afin de reproduire le comportement d’un réseau de capteurs meshés embarquant l’OS Contiki. Ce simulateur a permis d’évaluer la solution la plus prometteuse issue de l’état de l’art, nommée MT6D, en comparant ses performances avec un réseau de référence ne dissimulant pas les métadonnées. Cette analyse a fait ressortir certains inconvénients, en particulier l’augmentation importante des trames de contrôle nécessaires au routage, et a permis d’élaborer les spécifications d’une solution plus optimale pour l’embarqué.Nous avons ainsi introduit Ephemeral, qui présente la capacité de dissimuler les adresses des dispositifs dans les messages envoyés sur l’air, par l’usage de pseudonymes, sans augmenter la quantité de trames de contrôle indispensables au routage. Une fois mis en œuvre avec le simulateur afin de valider les performances théoriques attendues, Ephemeral est déployé en environnement réel sur un réseau de capteurs IEEE 802.15.4 équipant un bâtiment. Ce retour d’expérimentation permet de confirmer qu’Ephemeral constitue une solution économe du point de vue de la consommation d’énergie et de la bande passante du réseau, pour masquer les identifiants des dispositifs impliqués dans les communicationsPrivacy notion is frequently linked with cyber attack examples by media and scientific researches. In 2012, the hacking of 12 millions Apple user identifiers demonstrates that connected objects represent leaks exploited by hackers to access to user personal data. In this thesis, we will extend the privacy notion to the objects. To do this, we will show that in wireless sensor networks where communications are carried out from machine-to-machine, the knowledge of the static addresses of the devices within the network discloses information allowing deduction about elements of context and environment.Nowadays, the wireless communication standards provide security mechanisms whatever the communication protocols used including the low power ones designed to run on constrained environment. However, the frame header that comprises necessary information for routing and for the proper functioning of the network is always sent in clear text. Collecting and gathering these metadata by eavesdropping is dangerous for the environments and applications based on these networks.The work carried out in this thesis aims to explore how simple passive attacks on meshed networks based on IEEE 802.15.4 used to collect and exploit metadata allow to infer critical information about the network, the environment where the network is deployed and the behavior of users. Two kinds of solutions to hide the node addresses are studied. The first one provides anonymity for the devices. In the second kind of solutions, pseudonyms are used by nodes enabling the capability to audit the traffic within the network.To evaluate the characteristics and the performances of the solutions, a simulator has been used to reproduce the behavior of a meshed wireless sensor network embedding Contiki OS. This simulator allows to compare the performances of MT6D the most promising solution of our state of the art with that of a reference network do not mask the metadata. With this analyze, we can highlight some drawbacks and more especially the control frames overhead needed for the routing. We give the necessary specifications to deploy the most optimal solution for the embedded devices.Thus we propose Ephemeral that allows hiding device addresses provided in the sent frames by using pseudonyms without overhead on the control frames. After deployment in the simulation environment to evaluate expected theoretical performances, Ephemeral has been tested in real environment. The network is made up of twenty IEEE 802.15.4 sensor nodes deployed on a building. The results show that Ephemeral is an efficient low power and bandwidth-saving solution to hide device identifiers used in wireless communications
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Djouama, Amir. "Contrôle de topologie ambiant dans les réseaux sans fil." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0019.
Full textAbstract:
Avec l'évolution des systèmes de communication sans fil et la maîtrise croissante de la complexité dans le matériel, il devient possible de concevoir des architectures de réseau dynamiquement contrôlables et dotées d'une capacité de décision ambiante. Dans le cadre de la thèse on se propose, dans un premier temps, d'étudier et d'optimiser le contrôle d'un réseau composé de noeuds mobiles qui communiquent sans infrastructure. Deux niveaux de contrôle sont considérés, l'un se situant au niveau des couches inférieures tandis que l'autre adresse les aspects relatifs aux couches supérieures. Le contrôle dynnamique au niveau des couches inférieures concerne deux aspects : 1- l'adaptation de la topologie du réseau et du routage aux demandes venant des couches supérieures. 2- l'optimisation inter-couche (cross-layer) afin d'utiliser au mieux les ressources du réseau et en particulier la radio. Le contrôle dynamique au niveau des couches supérieures concerne la découverte et l'adaptation de l'application aux services de communications offertes par les couches inférieures. Dans un deuxième temps, nous étudions les contrôles d'admissions. Nous nous proposons de traiter les paramètres locaux de chaque noeud, qui sont intéressants pour la continuité des sessions. Une approche pour le contrôle d'admission est donnée et fait interagir la durée de vie des noeuds et des points d'attachementWith the evolution of the wireless communication systems and the increasing control of complexity in the material, it becomes possible to conceive network architectures dynamicaly controlable and equiped with a capacity of ambient decision. Within the framework of the thesis we propose to study and optimize the control of a network made up of mobile nodes wich communicate without infrastructure. Two levels of control will be considered, one being at the level of the lower layers while the other adresses the aspects relating to the higher layers. The dynamic control on the level of the lower layers relates to two aspects : 1- The adaptation of the topology of the network and the routing to the requests coming from the lower layers. 2- Optimization inter-layer (cross-layer) in order to use as well as possible the resources of the network and in particular the radio. The dynamic control on the level of the higher layer relates to the discovery and the adaptation of the application to the services of communications offered by the lower layers. In a second step, we study the admission control. We propose to study the local parameters of each node, wich are interesting for the continuity of sessions. An approach for admission control is given which interact lifetime of nodes and their point of attachment
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Ghorbel, Asma. "Limites Fondamentales De Stockage Dans Les Réseaux Sans Fil." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC031/document.
Full textAbstract:
Le stockage de contenu populaire dans des caches disponibles aux utilisateurs, est une technique émergente qui permet de réduire le trafic dans les réseaux sans fil. En particulier, le coded caching proposée par Maddah-Ali et Niesen a été considéré comme une approche prometteuse pour atteindre un temps de livraison constant au fur et à mesure que la dimension augmente. Toutefois, plusieurs limitations empêchent ses applications. Nous avons adressé les limitations de coded caching dans les réseaux sans fil et avons proposé des schémas de livraison qui exploitent le gain de coded caching. Dans la première partie de la thèse, nous étudions la région de capacité pour un canal à effacement avec cache et retour d'information. Nous proposons un schéma et prouvons son optimalité pour des cas particuliers. Ces résultats sontgénéralisés pour le canal à diffusion avec desantennes multiples et retour d'information. Dans la deuxième partie, nous étudions la livraison de contenu sur un canal d'atténuation asymétrique, où la qualité du canal varie à travers les utilisateurs et le temps. En supposant que les demandes des utilisateurs arrivent de manière dynamique, nous concevons un schéma basé sur une structure de queues et nous prouvons qu’il maximise la fonction d'utilité par rapport à tous les schémas limités au cache décentralisé. Dans la dernière partie, nous étudions la planification opportuniste pour un canal d'atténuation asymétrique, en assurant une métrique de justice entre des utilisateurs. Nous proposons une politique de planification simple à base de seuil avec une complexité linéaire et qui exige seulement un bit de retour de chaque utilisateurCaching, i.e. storing popular contents at caches available at end users, has received a significant interest as a technique to reduce the peak traffic in wireless networks. In particular, coded caching proposed by Maddah-Ali and Niesen has been considered as a promising approach to achieve a constant delivery time as the dimension grows. However, several limitations prevent its applications in practical wireless systems. Throughout the thesis, we address the limitations of classical coded caching in various wireless channels. Then, we propose novel delivery schemes that exploit opportunistically the underlying wireless channels while preserving partly the promising gain of coded caching. In the first part of the thesis, we study the achievable rate region of the erasure broadcast channel with cache and state feedback. We propose an achievable schemeand prove its optimality for special cases of interest. These results are generalized to the multi-antenna broadcast channel with state feedback. In the second part, we study the content delivery over asymmetric block-fading broadcast channels, where the channel quality varies across users and time. Assuming that user requests arrive dynamically, we design an online scheme based on queuing structure and prove that it maximizes the alpha-fair utility among all schemes restricted to decentralized placement. In the last part, we study opportunistic scheduling over the asymmetric fading broadcast channel and aim to design a scalable delivery scheme while ensuring fairness among users. We propose a simple threshold-based scheduling policy of linear complexity that requires only a one-bit feedback from each user
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Mitton, Nathalie. "Auto-organisation des réseaux sans fil multi-sauts à grande échelle." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0023/these.pdf.
Full textAbstract:
Les réseaux sans fil sont des réseaux radio mobiles sans aucune infrastructure. Les entités de tels réseaux ont des capacités limitées en énergie, bande passante, taille mémoire, etc. Les protocoles de routage actuels ne permettent pas leur utilisation à grande échelle. Pour répondre à ce problème, je propose un schéma de routage hiérarchique dans de tels réseaux. Il se décompose en un protocole de clustering qui découpe le réseau en groupes de nœuds (clusters), en un protocole de localisation pour situer un nœud dans le réseau et en un protocole de routage hybride. La structure de clusters peut également servir à propager un message de façon efficace dans tout le réseau. Les algorithmes ont été analysés par simulation, par analyse comparative avec des solutions existantes et quand c'était possible, de façon analytique à l'aide de la géométrie stochastique. Les approches proposées sont locale, distribuées et utilisent des outils tels que les DHT et le routage par intervalleWireless networks are mobile networks that do not rely over any infrastructure. Network devices have limited capacities as energy, bandwidth, memory size, etc. Current routing protocols do not allow the use of such networks over large scale. To overcome this drawback, I propose a hierarchical routing scheme for such networks. It is composed of a clustering protocol that organizes the network into groups of nodes (clusters), of a localization protocol to locate a single node in the network and of a hybrid routing protocol. Cluster structure can also be used to perform an efficient message broadcasting in the whole network. Algorithms have been studied by simulation, by comparative analysis with existing solutions and, when it was possible by a theoretical way stochastic geometry. The proposed approaches are local, distributed and use tools such the DHT and interval routing
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Lertsinsrubtavee, Adisorn. "Sélection et transfert de spectre adaptatifs dans les réseaux de radio cognitive." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066300.
Full textAbstract:
La radio cognitive est proposée comme une solution prometteuse pour la prochaine génération de réseaux de communication sans fil. Les utilisateurs de radio cognitive sont tenus d'effectuer des sauts entre les différents canaux sans fil non utilisés. Cependant il devra interrompre ses communications lorsqu'un utilisation licencié souhaitera utiliser ce canal. Les sauts de fréquences peuvent provoquer des interruptions de transmission conduisant à la dégradation des services. Nous étudions et développons des stratégies efficaces de gestion de spectre qui veillent aux divers besoins des services utilisant la radio cognitive. Tout d'abord, nous proposons un nouvel algorithme de transfert de spectre ainsi que de nouvelles stratégies de sélection de spectre afin de respecter les impératifs de délai. Nous estimons notamment le retard des paquets d'arrivée basé sur les paquets précédents dans la file d'attente en les comparant à un délai maximal limite. Ensuite, nous utilisons ces retards pour estimer un seuil de guidant les sauts de fréquence et les décisions de sélection. Puis, nous mettons l'accent sur les garanties de débit en examinant les intéractions autre les sauts de fréquences et le partage de spectre. Ces résultats nous donnent des indications et des lignes directrices afin de concevoir des heuristiques de partage de spectre prenant en compte les stratégies de sélection de canaux et les sauts de fréquences. Enfin, nous développons une heuristique pour le partage de spectre basé sur de nouveaux algorithmes du partage statique et dynamique du spectre. Ils sont basés essentiellement sur une approche de compensation de débit et de Best Fit AlgorithmsCognitive radio is proposed as a promising solution for the next generation of wireless communication networks. Cognitive radio users are required to perform spectrum handoff from a wireless channel to another in order to cope with the dynamic spectrum environment imposed by licensed users. Spectrum handoff can cause transmission interruptions leading to the degradation of services. We study and develop efficient spectrum management strategies that aim to provide diverse service requirements for cognitive radio users. First, we propose novel spectrum handoff and selection strategies in order to satisfy a delay requirement. In particular, we estimate the delay of arrival packets based on the prior packets in the queue and compare it to a maximum delay bound. Then, we use the expected delays to estimate a delay violation ratio that guides the spectrum handoff and selection decisions. Our strategies reduce the number of spectrum handoff significantly compared to existing approaches while the delay requirement is guaranteed. Second, we consider the rate requirement by investigating the interaction between spectrum handoff and spectrum sharing through an optimization framework. The results provide useful insights and guidelines for designing efficient spectrum sharing heuristics that take into account spectrum handoff and selection strategies. Finally, we develop a heuristic for spectrum sharing that includes novel static and dynamic spectrum sharing algorithms based essentially on a rate compensation approach and adapted best fit algorithms. Our heuristic reduces the number of handoffs significantly while the achieved rate is fulfilling compared to the optimal
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Khan, Safdar Abbas. "Localisation et détection de fautes dans les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST1028/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on s'est intéressé à trois problématiques des réseaux de capteurs sans fil (WSN). Dans un premier temps nous avons analysé l'impact de la chute de tension dans la batterie du nœud sur la puissance du signal en réception. On propose alors une méthode pour compenser l'augmentation apparente de la distance calculée entre les nœuds due à la diminution de l'énergie de la batterie. Pour les nœuds passant par deux états principaux endormi et actif, on propose d'étudier, la relation entre la diminution de la tension de la batterie en fonction du temps passé par un nœud dans l'état actif. Ensuite, on calcule le rapport entre la RSS et la distance entre les nœuds connectés avec des batteries complètement chargées. Après on mesure la RSS en faisant varier la tension de la batterie du nœud émetteur et en gardant le nœud récepteur à une distance constante. Finalement, on propose une relation entre la RSS observée et la tension actuelle de la batterie du nœud émetteur. Cette fonction permet de calculer la valeur corrigée de la RSS qui correspond à la distance réelle entre les nœuds connectés. Ainsi l'efficacité des méthodes de la localisation basée sur la RSS se trouvent améliorées. Dans la deuxième partie de cette thèse on propose une méthode d'estimation des positions des nœuds dans un WSN. Dans l'algorithme de localisation proposé, on utilise des nœuds ancres comme des points de référence. On a utilisé une approche heuristique pour trouver la topologie relative avec l'aide de la matrice de distance. Le but de la matrice de distance est d'indiquer s'il existe une connexion entre une paire de nœuds donnée et en cas de connectivité, la distance estimée entre ces nœuds. En utilisant les informations de connectivité entre les nœuds et leurs distances, on obtient la topologie du réseau. La méthode proposée utilise la solution de l'intersection de deux cercles au lieu de la méthode classique de triangulation, où un système quadratique de trois équations avec deux variables est utilisé ce qui rend la complexité de calcul augmentée. Lorsque deux nœuds connectés ont un autre nœud en commun, puis en utilisant les informations de distances entre ces nœuds interconnectés, nous pouvons calculer deux positions possibles pour le troisième nœud. La présence ou l'absence d'un lien entre le troisième nœud et un quatrième nœud, permet de trouver la position précise. Ce processus est réitéré jusqu'à ce que toutes les positions des nœuds aient été obtenues. Une fois la topologie relative calculée, il faut trouver la symétrie, l'orientation et la position de cette topologie dans le plan. C'est à ce moment que la connaissance des positions des trois nœuds entre en action. La topologie donne les coordonnées temporaires des nœuds. En ayant une comparaison de certaines caractéristiques entre les coordonnées temporaires et les coordonnées exactes, on trouve d'abord la symétrie de la topologie relative qui correspondrait à la topologie originale. En d'autres termes on vérifie si oui ou non la topologie relative est une image miroir de la topologie originale. Des opérateurs géométriques sont alors utilisés pour corriger la topologie relative par rapport à la topologie réelle. Ainsi, on localise tous les nœuds dans un WSN en utilisant exactement trois ancres. Dans la dernière partie de cette thèse, on propose une méthode pour la détection de défauts dans un WSN. Il y a toujours une possibilité qu'un capteur d'un nœud ne donne pas toujours des mesures précises. On utilise des systèmes récurrents et non récurrents pour la modélisation et on prend comme variable d'entrée, en plus des variables du nœud en question, les informations des capteurs voisins. La différence entre la valeur estimée et celle mesurée est utilisée pour déterminer la possibilité de défaillance d'un nœudIn this thesis three themes related to wireless sensor networks (WSNs) are covered. The first one concerns the power loss in a node signal due to voltage droop in the battery of the node. In the first part of the thesis a method is proposed to compensate for the apparent increase in the calculated distance between the related nodes due to decrease in the energy of the signal sending node battery. A function is proposed whose arguments are the apparently observed RSS and the current voltage of the emitter node battery. The return of the function is the corrected RSS that corresponds to the actual distance amongst the connected nodes. Hence increasing the efficiency of the RSS based localization methods in WSNs. In the second part of the thesis a position estimation method for localization of nodes in a WSN is proposed. In the proposed localization algorithm anchor nodes are used as landmark points. The localization method proposed here does not require any constraint on the placement of the anchors; rather any three randomly chosen nodes can serve as anchors. A heuristic approach is used to find the relative topology with the help of distance matrix. The purpose of the distance matrix is to indicate whether or not a pair of nodes has a connection between them and in case of connectivity it gives the estimated distance between the nodes. By using the information of connectivity between the nodes and their respective distances the topology of the nodes is calculated. This method is heuristic because it uses the point solution from the intersection of two circles instead of conventional triangulation method, where a system of three quadratic equations in two variables is used whereby the computational complexity of the position estimation method is increased. When two connected nodes have another node in common, then by using the information of distances between these interconnected nodes, two possible positions are calculated for the third node. The presence or absence of a connection between the third node and a fourth node helps in finding the accurate possibility out of the two. This process is iterated till all the nodes have been relatively placed. Once the relative topology has been calculated, we need to find the exact symmetry, orientation, and position of this topology in the plane. It is at this moment the knowledge of three nodes positions comes into action. From the relative topology we know the temporary coordinates of the nodes. By having a comparison of certain characteristics between the temporary coordinates and the exact coordinates; first the symmetry of relative topology is obtained that would correspond to the original topology. In other words it tells whether or not the relative topology is a mirror image of the original topology. Some geometrical operators are used to correct the topology position and orientation. Thus, all the nodes in the WSN are localized using exactly three anchors. The last part of the thesis focuses on the detection of faults in a WSN. There is always a possibility that a sensor of a node is not giving accurate measurements all of the time. Therefore, it is necessary to find if a node has developed a faulty sensor. With the precise information about the sensor health, one can determine the extent of reliance on its sensor measurement. To equip a node with multiple sensors is not an economical solution. Thus the sensor measurements of a node are modeled with the help of the fuzzy inference system (FIS). For each node, both recurrent and non-recurrent systems are used to model its sensor measurement. An FIS for a particular node is trained with input variables as the actual sensor measurements of the neighbor nodes and with output variable as the real sensor measurements of that node. The difference between the FIS approximated value and the actual measurement of the sensor is used as an indication for whether or not to declare a node as faulty
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Bizagwira, Honoré. "Réseaux de capteurs sans fil étendu robuste exploitant des liens atypiques." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22770/document.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse se place dans le contexte des applications de surveillance de l’environnement nécessitant des mesures régulières de caractéristiques biologiques ou géo-physiques. Il s’agit par exemple de mesurer la propagation de polluants dans les cours d’eau, de surveiller le développement de bactérie dans des eaux de baignade. Les réseaux de capteurs sans fils (RCsF) apparaissent comme des solutions économiques et fiables pour permettre l’automatisation de la collecte de telles données. Le bon fonctionnement de ces réseaux dépend de la qualité des transmissions radio, ce qui est particulièrement vrai dans des milieux où les conditions sont peu favorables à la propagation des ondes radio et où les liens peuvent donc se révéler intermittents. L’objectif de ce travail est de proposer une solution protocolaire efficace dans de telles conditions, dans le cas particulier d’un réseau de capteur déployé à la surface de l’eau. Le mémoire débute par la description d’une méthodologie, des mécanismes et d’une plate-forme destinée à explorer la qualité d’un lien radio situé à la surface de l’eau. Nous présentons différentes mesures qui ont été effectuées. Les solutions protocolaires que nous proposons prennent en compte le caractère évolutif de la topologie due à l’instabilité des liens radio afin d’améliorer l’efficacité de la collecte et de réduire la consommation énergétique des noeuds. Notre approche est basée sur la reconstruction périodique de la topologie, la communication entre les noeuds par rendez-vous définis par des fenêtres de transmissions, l’utilisation du multi-canal pour drainer les données et l’adaptation de la taille des fenêtres de transmission en fonction du trafic local. L’ensemble de ces propositions est validé par prototypage et par simulation sur NS-3. Les résultats montrent que notre solution est capable de collecter les données dans une topologie dynamique tout en réduisant à la fois le délai de collecte et la consommation énergétiqueThis thesis takes place in the context of environmental monitoring applications requiring regular measurements of biological or geophysical characteristics. These applications include for instance the measuring of the spread of pollutants in rivers, monitoring of the development of bacteria in bathing waters, etc. Wireless Sensor Networks (WSNs) provide cost-effective and reliable solutions to allow the automation of such data gathering. The good functioning of these networks depends on the quality of the radio transmissions, which is particularly true in environments where the conditions are not suitable for the propagation of radio waves and where the links may therefore be intermittent. The objective of this work is to propose an effective protocol solution under such conditions, in the particular case of a sensor network deployed on the water surface. The thesis begins with a description of the methodology, mechanisms and a platform for exploring the quality of a radio link displayed at the water surface. We present different measures that have been carried out. The protocol solutions we propose take into account the evolutionary nature of the topology due to the instability of the radio links in order to improve the efficiency of the data gathering and to reduce the energy consumption of the nodes. Our approach is based on the periodic reconstruction of the topology, the communication between nodes by appointments defined by transmission windows, the use of the multi-channel to drain the data and the adaptation of the transmission window size as a function of local traffic. All these propositions are validated by prototyping and simulation using NS-3. The results show that our solution is capable of collecting data in a dynamic topology while reducing both gathering time and energy consumption
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Helluy-Lafont, Étienne. "Sécurité et détection d'intrusion dans les réseaux sans fil." Thesis, Lille, 2021. http://www.theses.fr/2021LILUI017.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la sécurité des communications sans fil, appliquée aux équipementstels que les téléphones mobiles, les ordinateurs portables, ou les objets communicants relevant de l’internet des objets.Aujourd’hui, les communications sans fil sont réalisées à l’aide de composants intégrés (modem), qui peuvent eux-même être la cible d’attaques. Effectivement, ces modem peuvent contenir des logiciels, au code fermé, qui sont peu audités et peuvent recéler des vulnérabilités. Au cours de cette thèse, nous avons poursuivi deux approches complémentaires qui visent à adresser le problème de la sécurité des modem sans fil. La première consiste à détecter les attaques pour mitiger les risques posés par les vulnérabilité ; la seconde àsavoir identifier et à corriger ces vulnérabilités afin d’éliminer les risques. Les modem sans fil posent des contraintes particulières pour les systèmes de détection d’intrusion (IDS). De fait, si le modem risque d’être compromis, le système d’exploitation (OS) ne peut pas faire confiance aux informations qu’il remonte : le modem n’est pas fiable. Il est ainsi délicat de détecter des attaques sans fil depuis l’OS, car il ne dispose d’aucune source d’information fiable sur laquelle baser cette détection. Dans ce contexte, il est préférable de réaliser la détection d’intrusion au niveau du réseau, en capturant directement les signaux échangés sans fil. Cependant, il n’est pastoujours simple de récupérer les signaux qui nous intéressent. Aujourd’hui, les équipements supportent une multitude de normes de communication différentes. Cette hétérogénéité représente un défi pour les solutions de capture. De plus, certains protocoles se prêtent malà une capture passive de leurs échanges, et sont parfois même spécifiquement conçus pour l’empêcher. Enfin, les données sont généralement chiffrées, ce qui constitue un obstacle supplémentaire pour les IDS. Les radio logicielles peuvent répondre en partie aux défis posés par cette diversité. Elles se composent d’une partie matérielle, mais surtout de logiciel, qui peut être adapté pourrecevoir des signaux de n’importe quel standard - dans les limites du matériel. Dans cette thèse, nous présentons une radio-logicielle spécialement concue pour permettre la capture et l’analyse d’une bande de fréquence donnée, afin d’identifier et d’étiqueter les signaux présents. Il s’agit d’une brique élémentaire pour construire des systèmes de détection d’intrusion sans-fil. Par ailleurs, les radio-logicielles traitent les signaux au niveau de leur représentation physique. Cela leur permet de collecter des informations supplémentaires, qui n’auraient pas été accessibles si on avait utilisé un modem conventionnel pour capturer les signaux. Dans cette thèse, nous décrivons des méthodes permettant d’identifier le modèle d’un appareil Bluetooth en analysant la représentation physique des paquets qu’il transmet.Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons analysé les micrologiciels de plusieurs modem Bluetooth, afin d’identifier des vulnérabilités permettant d’en prendre le contrôle à distance. Cela nous a permis de découvrir plusieurs vulnérabilités exploitables dans desmodem très largement utilisés. Dans un second temps, nous avons développé un modem Bluetooth libre et open-source qui permet d’interagir avec de véritables modem pour faciliter la recherche et développement sur leur sécuritéThis thesis focuses on the security of wireless communications, as used on devices such as mobile phones, laptops, or connected devices that make up the Internet of Things. Nowadays, wireless communications are carried out using integrated components (modem), which can themselves be the target of attacks. Indeed, these modems contain Closed Source software, that are poorly audited, and may have flaws. During this thesis, we pursued two complementary approaches that aim to address the problem of wireless modems security. The first is to detect attacks in order to mitigate the risks posed by vulnerabilities ; the second is to identify and correct these vulnerabilities in order to eliminate the risks. Wireless modems pose particular constraints for Intrusion Detection Systems (IDS). In fact, if the modem is at risk of being compromised, the operating system (OS) cannot trust the information it is sending back : the modem is unreliable. This makes it difficult to detect wireless attacks from the OS, as it has no reliable source of information on whichto base detection. In this context, it is preferable to perform intrusion detection at the network level, by directly capturing the signals exchanged wirelessly. However, it is not always easy to recover the signals of interest. Today’s equipment supports a multitude of different communication standards. This heterogeneity represents a challenge for capture solutions. In addition, some protocols do not lend themselves well to passive capture of their exchanges, and are sometimes even specifically designed to prevent it. Finally, data is usually encrypted, which is an additional obstacle for intrusion detection systems. Software Defined Radio (SDR) can partly meet the challenges posed by this diversity. They consist of a hardware part, but above all of software, which can be adapted to receive signals of any standard - within the limits of the material. In this thesis, we present a SDR specifically designed to allow the capture and analysis of a given frequency band, in order to identify and label the signals present. It is an elementary building block for building wireless intrusion detection systems. In addition, software radio processes signals in terms of their physical representation. This allows them to collect additional information, which would not have been accessible if a conventional modem had been used to capture the signals. In this thesis, we describe methods to identify the model of a Bluetooth device by analysing the physical representation of the packets it transmits. In the second part of this thesis, we analysed the firmware of several Bluetooth modems, in order to identify vulnerabilities that would allow remote control. This allowed us to discover several exploitable vulnerabilities in widely used modems. Finally, we developeda free and open-source Bluetooth modem that allows interaction with real-world modems to facilitate research and development on their security
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Darties, Benoit. "Problèmes algorithmiques et de complexité dans les réseaux sans fil." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00270118.
Full textAbstract:
Ces dernières années ont connu l'avènement des réseaux sans fil, dopés par leur facilité de déploiement et par leur usage dans de multiples domaines : réseaux domestiques Wi-Fi, téléphonie mobile, réseaux ad-hoc, réseaux de capteurs, ... L'objet de cette thèse porte sur l'étude de problèmes algorithmiques directement inspirés des contraintes de fonctionnement rencontrées dans de tels réseaux, et se découpe en trois parties.La première partie de nos travaux s'intéresse à l'étude du problème de la diffusion d'un message émis depuis un noeud source unique vers l'ensemble des noeuds participant au réseau. Ce problème est abordé dans plusieurs modèles de communication, qui supposent tous des émissions omnidirectionnelles à portée fixée et l'existence de phénomènes d'interférences. Il en résulte l'incapacité pour un noeud donné de garantir la réception correcte de deux transmissions voisines simultanées. Nous étudions la complexité de ce problème et proposons des stratégies de résolution exactes ou avec garantie de performance.
Dans une seconde partie, l'un des modèles de communication précédemment introduits sert de support à l'étude d'un autre problème algorithmique, dont l'objet est la satisfaction de requêtes de communications. Les travaux menés sur ce problème visent à établir sa complexité ainsi que les facteurs dont elle dépend.
La dernière partie nous amène au problème de conception de réseaux sans fil. L'objectif est d'assurer une distribution de flux depuis des noeuds sources vers des noeuds clients, en minimisant le coût de l'infrastructure déployée. Les communications établies ici à l'aide d'antennes directionnelles ne sont pas sujettes aux phénomènes d'interférences. La difficulté du problème réside dans la satisfaction de contraintes de déploiement (nombre d'antennes limitées par noeud, résistance aux pannes, ...). Nous étudions la complexité de ce problème, et proposons plusieurs méthodes de résolution exactes et approchées pour des instances de taille raisonnable.
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Afif, Mériem. "Interaction des mécanismes RLC/MAC et de SCTP dans les réseaux B3G." Paris, ENST, 2007. http://www.theses.fr/2007ENST0028.
Full textAbstract:
La tendance actuelle dans les réseaux de communication sans fils (EDGE/EGPRS, WLAN, AdHoc. . . ) est focalisée sur l'étude des mécanismes d'interaction inter-couches. Le travail effectué dans cette thèse porte sur l'étude des mécanismes d'interaction entre la couche transport et la couche liaison et leurs applications pour contrôler les paramètres de transmission (liés au contrôle de congestion et de flux). Après une description détaillée des fonctionnalités de base de SCTP et de ses extensions mobiles, nous présentons une analyse de performances de SCTP avec multistreaming supportant une application interactive de type HTTP1. 0 dans un environnement EDGE. Comparé au TCP, SCTP avec multistreaming améliore la qualité de service offert en évitant le problème de HOL blocking. La deuxième contribution porte sur l'amélioration de performances de handover data intra et inter réseaux d'accès. Nous proposons un nouveau chunk de contrôle SCTP, le QoS_Measurement_Chunk, qui remonte les mesures de qualité sur le lien radio, effectuées par le mobile, aux entités réseaux (SGSN et GGSN). Cette procédure, basée sur le multihoming associé à la mobilité a montré une amélioration de performances de la couche transport, comparée au SCTP standard, particulièrement pour la résolution des problèmes de dégradation de qualité en situation de handover data (EDGE/EDGE, EDGE/WLAN). Elle consiste principalement en une adaptation du flux de transmission sur la couche transport au flux de transmission au niveau liaison. C'est dans cette optique que se situe notre troisième contribution, consistant ainsi en une modélisation inter-couches (transport/liaison)Current tendency in wireless communication networks (EDGE/EGPRS, WLAN, AdHoc…) is focused on the study of cross-layer interaction mechanisms. This thesis concerns the study of interaction mechanisms between transport and link layers, and their applications to transmission control parameters (as congestion and flow control parameters). After a detailed description of the basic SCTP functionalities and its additional extensions defined to adapt SCTP to wireless contexts, we investigate the influence of multi streaming when used to transport web pages in HTTP 1. 0 transactions over SCTP in EDGE environment. SCTP does not suffer from the head of line blocking issue inherent to TCP due to its multistreaming functionality. The results show that SCTP performs better than TCP when several streams are activated at SCTP level. The second contribution relates to intra and inter radio access technologies data handover performance improvement. We propose a new SCTP control chunk, QoS_Measurement_Chunk. It allows the transmission of radio QoS measurements from the mobile to its SCTP peer. These information can be used by the SCTP layer to adapt the transmission rate to current radio transmission conditions (particularly useful in handover/reselection situation). The combined use of Qos_Measurement_Chunk with multihoming feature provide a data handover (EDGE/EDGE, EDGE/WLAN) with performance improvement. The obtained simulation results are compared to the standard SCTP presenting so better performance in terms of data throughput over the access network. The third contribution of this thesis is on cross-layer modeling (transport : SCTP/link Layer EDGE)