Dissertations / Theses on the topic 'WI 000'

Inter-Vehicular Communication is an optimistic technology to enhance road safety. The wireless medium often used to exchange vital information. Wi-Fi is also used to share the information, but it required an access point hardware to communicate. Wi-Fi Direct enabled the device exchange information without a hardware access point. Over the last decades, the usage of wireless technology has been increased and transformed the way electronic devices interact and communicate. Wi-Fi Direct technology provides peer-to-peer communication. So, Wi-Fi is highly applicable for car-to-car communication because of its High data rate, range, standard usage. Within the framework of this thesis concept of prototyping car-to-car communication by using Wi-Fi Direct service in smartphones. Focus here to optimize resource utilization and to provide basic functionality within the programming mode.

Wireless networks are ubiquitous nowadays and play an increasingly important role in our everyday lives. Many emerging applications including augmented reality, indoor navigation and human tracking, rely heavily on Wi-Fi, thus requiring an even more sophisticated network. One key component for the success of these applications is accurate localization. While we have GPS in the outdoor environment, indoor localization at a sub-meter granularity remains challenging due to a number of factors, including the presence of strong wireless multipath reflections indoors and the burden of deploying and maintaining any additional location service infrastructure. On the other hand, Wi-Fi technology has developed significantly in the last 15 years evolving from 802.11b/a/g to the latest 802.11n and 802.11ac standards. Single user multiple-input, multiple-output (SU-MIMO) technology has been adopted in 802.11n while multi-user MIMO is introduced in 802.11ac to increase throughput. In Wi-Fi’s development, one interesting trend is the increasing number of antennas attached to a single access point (AP). Another trend is the presence of frequency-agile radios and larger bandwidths in the latest 802.11n/ac standards. These opportunities can be leveraged to increase the accuracy of indoor wireless localization significantly in the two systems proposed in this thesis: ArrayTrack employs multi-antenna APs for angle-of-arrival (AoA) information to localize clients accurately indoors. It is the first indoor Wi-Fi localization system able to achieve below half meter median accuracy. Innovative multipath identification scheme is proposed to handle the challenging multipath issue in indoor environment. ArrayTrack is robust in term of signal to noise ratio, collision and device orientation. ArrayTrack does not require any offline training and the computational load is small, making it a great candidate for real-time location services. With six 8-antenna APs, ArrayTrack is able to achieve a median error of 23 cm indoors in the presence of strong multipath reflections in a typical office environment. ToneTrack is a fine-grained indoor localization system employing time difference of arrival scheme (TDoA). ToneTrack uses a novel channel combination algorithm to increase effective bandwidth without increasing the radio’s sampling rate, for higher resolution time of arrival (ToA) information. A new spectrum identification scheme is proposed to retrieve useful information from a ToA profile even when the overall profile is mostly inaccurate. The triangle inequality property is then applied to detect and discard the APs whose direct path is 100% blocked. With a combination of only three 20 MHz channels in the 2.4 GHz band, ToneTrack is able to achieve below one meter median error, outperforming the traditional super-resolution ToA schemes significantly.

Darbe “Modeling and analysis of Wi-Max network data” supažindinama su plačiajuosčio bevielio ryšio technologija – Wi-Max. Analizuojama literatūra, kuri aprašo Wi-Max veikimo principą, nagrinėjami šios technologijos ypatumai, ji lyginama su kitomis bevielio ryšio technologijomis. Apžvelgiamos šios technologijos perspektyvos. Tinklo duomenų modelis suteikia galimybę teikti papildomas paslaugas vartotojams, leidžia stebėti ir analizuoti Wi-Max duomenų perdavimo tinklą. Rementis IEEE 802.16e standartu, sudaryta metodika tinklo duomenų modeliui kurti. Išanalizuota Wi-Max technologijos tinklo duomenų struktūra, kuri sėkmingai pritaikyta tinklo duomenų modelio metodikos kūrimui. Sudarytos tinklo duomenų modelio specifikacijos ir pagal jas sukurtas tinklo duomenų modelis. Atliktas tinklo duomenų modelio eksperimentinis tyrimas ir pateikti šio tyrimo rezultatai. Rementis eksperimento rezultatais įvertintos Wi-Max technologijos realios galimybės.
This master‘s thesis familiarizes with the wireless broadband networking technology – WiMAX. The work includes literature analysis of WiMAX performance principles, research of technological peculiarities and comparison with other wireless technologies. The perspective of this technology is also overviewed. The model of network data allows providing additional services to the customers, as well as monitoring and analyzing of WiMAX data transmission network. The methodology of creating the model is based on IEEE 802.11e standard. Structure of WiMAX data networks is analyzed and successfully applied to implementation of methodology for model of WiMAX network data. The specifications for network data model were created and the model implemented according to them. The experimental analysis of the model was performed and results presented herein. The realistic capabilities of WiMAX technology were evaluated using the results of experiment.

Darbe nagrinėjami bevieliai kompiuteriniai tinklai Wi-Fi ir jų problemos. Nustatomos kelios iš pagrindinių bevielių tinklų problemų. Radijo modulio veikimo režimas yra halfduplex, nepakankamas naudingo srauto perdavimas, srauto klasifikacijos ir prioritetizacijos nebuvimas mano manymu yra pagrindinės bevielio ryšio įrenginių problemos. Bandoma ieškoti problemų sprendimo variantus. Vienas iš galimų sprendimų yra sukurti bevielio ryšio įrenginį, kuris turės šių problemų realizaciją. Ieškoma įrenginiui sukurti būtinų detalių, tokių kaip platforma, radijo modulis, antena ir kitos būtinos detalės. Pirmiausia pasirenkama PC-based platforma dėl to kad turi didesnį produktyvumą ir yra universalesnė. Vienareikšmiškai pasirenkamas 5 GHz radijo dažnis, kadangi įrenginys bus testuojamas ir naudojamas realaus tinklo infrastruktūroje Vilniaus mieste. 2,4 GHz dažnio ruožo naudojimo buvo atsisakyta dėl stipraus užterštumo. Kaip paaiškėjo analizuojamos problemos yra susijusios viena su kita ir reikalauja kompleksinio sprendimo. Buvo nustatyta problemų prigimtis ir jos sprendimas: bendro srauto ribojimas, srautų pagal paskirtį atskyrimas ir jų ribojimas. Ieškomos standartinės ir nestandartinės problemų sprendimo priemonės, tobulinamos, tarpusavyje suderintos ir pritaikytos kuriamai sistemai. Tik realioje tinklo infrastruktūroje su realiais vartotojų generuojamais srautais pavyko nustatyti ir pašalinti trukumus.
This work is an analysis of wireless computer networks Wi-Fi and their problems. Few main wireless networks problems established. Radio module working mode is halfduplex, insufficient transfers of useful data stream, absence of stream classification and prioritisation in my opinion is a main problems of wireless devices. Attempt to search solution of the problems. One of the possible solutions is making an own wireless device witch will have realisation of this problems. Searching for necessary parts to make a device, such as platform, radio module, antenna ant other necessary parts. First of all I have chosen PC-based platform because it has a good productivity ant is more universal. Unambiguous choice was 5 GHz radio frequency, because device will be tested and used in real network infrastructure of Vilnius city. The use of 2,4 GHz radio frequency was rejected because of high radio pollution. It emerged that analysed problems are associated one with another and needs complex solution. Was found nature of this problems and its solutions: total bandwidth shaping, separation of different streams by purpose and their shaping. Searching for standard and nonstandard means to solve such problems, modifying, matching together and adjust to created system. Only in real network infrastructure with real user generated streams was able find and eliminate limitations.

Mobilieji įrenginiai tobulėja ir pateikia vis daugiau galimybių jų vartotojams. Tokie įrenginiai naudojami tiek asmeniniais, tiek darbo tikslais, kas sukelia papildomų saugos grėsmių įmonėms. Esant tokiai situacijai, reikalingos papildomos valdymo priemonės, kurios užtikrintų asmeninių įrenginių saugos konfigūravimą, atitinkantį organizacijos saugos politiką. Organizacijos saugos politika privalo atsižvelgti į dvi pagrindines sritis: organizacijos sistemų saugumą ir mobiliojo įrenginio saugumą. Magistrinio darbo tikslas – išnagrinėti mobiliesiems įrenginiams keliamas grėsmes bei sudaryti mobiliųjų įrenginių saugios konfigūracijos paramos sistemos prototipą.
The mobile industry is evolving rapidly and new mobile devices with sophisticated capabilities are released almost every day. The technical advancements in mobile industry have resulted in increase of security threats and attacks. To provide strong security mechanism a combination of solutions need to be implemented at different levels based on enterprise mobile application security requirements. Enterprise mobile security should ensure two key components: enterprise system security and device security. The aim of this paper is to create secure configuration decision support system prototype for personal devices.

Grâce à l’émergence dans la vie quotidienne des appareils de plus en plus populaires que sont les smartphones et les tablettes, la tâche de postionner l'utilisateur par le biais de son téléphone est une problématique fortement étudiée dans les domaines non seulement de la recherche mais également des communautés industrielles. Parmi ces technologies, les approches GPS sont devenues une norme et ont beaucoup de succès pour une localisation en environnement extérieur. Par contre, le Wi-Fi, les capteurs inertiels et le Bluetooth sont plutôt préférés pour les tâches de positionnement dans un environnement intérieur.Pour ce qui concerne le positionnement des smartphones, les approches basées sur les « empreintes digitales » (fingerprint) Wi-Fi sont bien établies. D'une manière générale, ces approches tentent d'apprendre la fonction de correspondance (cartographie) des caractéristiques du signal Wi-Fi par rapport à la position de l’appareil dans le monde réel. Elles nécessitent généralement une grande quantité de données pour obtenir une bonne cartographie. Lorsque ces données d'entraînement disponibles sont limitées, l'approche basée sur les empreintes digitales montre alors des taux d’erreurs élevés et devient moins stable. Dans nos travaux, nous explorons d’autres approches, différentes, pour faire face à cette problématique du manque de données d'entraînement. Toutes ces méthodes sont testées sur un ensemble de données public qui est utilisé lors d’une compétition internationale à la Conférence IPIN 2016.En plus du système de positionnement basé sur la technologie Wi-Fi, les capteurs inertiels du smartphone sont également utiles pour la tâche de suivi. Les trois types de capteurs, qui sont les accéléromètres, le gyroscope et la boussole magnétique, peuvent être utilisés pour suivre l'étape et la direction de l'utilisateur (méthode SHS). Le nombre d'étapes et la distance de déplacement de l'utilisateur sont calculés en utilisant les données de l'accéléromètre. La position de l'utilisateur est calculée par trois types de données avec trois méthodes comprenant la matrice de rotation, le filtre complémentaire et le filtre de Madgwick. Il est raisonnable de combiner les sorties SHS avec les sorties de Wi-Fi, car les deux technologies sont présentes dans les smartphones et se complètent. Deux approches combinées sont testées. La première approche consiste à utiliser directement les sorties Wi-Fi comme points de pivot pour la fixation de la partie de suivi SHS. Dans la deuxième approche, nous comptons sur le signal Wi-Fi pour construire un modèle d'observation, qui est ensuite intégré à l'étape d'approximation du filtre à particules. Ces combinaisons montrent une amélioration significative par rapport au suivi SHS ou au suivi Wi-Fi uniquement.Dans un contexte multiutilisateur, la technologie Bluetooth du smartphone pourrait fournir une distance approximative entre les utilisateurs. La distance relative est calculée à partir du processus de numérisation du périphérique Bluetooth. Elle est ensuite utilisée pour améliorer la sortie des modèles de positionnement Wi-Fi. Nous étudions deux méthodes. La première vise à créer une fonction d'erreur qui permet de modéliser le bruit dans la sortie Wi-Fi et la distance approximative produite par le Bluetooth pour chaque intervalle de temps spécifié. La seconde méthode considère par contre cette relation temporelle et la contrainte de mouvement lorsque l'utilisateur se déplace. Le modèle d'observation du filtre à particules est une combinaison entre les données Wi-Fi et les données Bluetooth. Les deux approches sont testées en fonction de données réelles, qui incluent jusqu'à quatre utilisateurs différents qui se déplacent dans un bureau. Alors que la première approche n'est applicable que dans certains scénarios spécifiques, la deuxième approche montre une amélioration significative par rapport aux résultats de position basés uniquement sur le modèle d'empreintes digitales Wi-Fi
With the popularity of smartphones and tablets in daily life, the task of finding user’s position through their phone gains much attention from both the research and industry communities. Technologies integrated in smartphones such as GPS, Wi-Fi, Bluetooth and camera are all capable for building a positioning system. Among those technologies, GPS has approaches have become a standard and achieved much success for the outdoor environment. Meanwhile, Wi-Fi, inertial sensors and Bluetooth are more preferred for positioning task in indoor environment.For smartphone positioning, Wi-Fi fingerprinting based approaches are well established within the field. Generally speaking, the approaches attempt to learn the mapping function from Wi-Fi signal characteristics to the real world position. They usually require a good amount of data for finding a good mapping. When the available training data is limited, the fingerprinting-based approach has high errors and becomes less stable. In our works, we want to explore different approaches of Wi-Fi fingerprinting methods for dealing with a lacking in training data. Based on the performance of the individual approaches, several ensemble strategies are proposed to improve the overall positioning performance. All the proposed methods are tested against a published dataset, which is used as the competition data of the IPIN 2016 Conference with offsite track (track 3).Besides the positioning system based on Wi-Fi technology, the smartphone’s inertial sensors are also useful for the tracking task. The three types of sensors, which are accelerate, gyroscope and magnetic, can be employed to create a Step-And-Heading (SHS) system. Several methods are tested in our approaches. The number of steps and user’s moving distance are calculated from the accelerometer data. The user’s heading is calculated from the three types of data with three methods, including rotation matrix, Complimentary Filter and Madgwick Filter. It is reasonable to combine SHS outputs with the outputs from Wi-Fi due to both technologies are present in the smartphone. Two combination approaches are tested. The first approach is to use directly the Wi-Fi outputs as pivot points for fixing the SHS tracking part. In the second approach, we rely on the Wi-Fi signal to build an observation model, which is then integrated into the particle filter approximation step. The combining paths have a significant improvement from the SHS tracking only and the Wi-Fi only. Although, SHS tracking with Wi-Fi fingerprinting improvement achieves promising results, it has a number of limitations such as requiring additional sensors calibration efforts and restriction on smartphone handling positions.In the context of multiple users, Bluetooth technology on the smartphone could provide the approximated distance between users. The relative distance is calculated from the Bluetooth inquiry process. It is then used to improve the output from Wi-Fi positioning models. We study two different combination methods. The first method aims to build an error function which is possible to model the noise in the Wi-Fi output and Bluetooth approximated distance for each specific time interval. It ignores the temporal relationship between successive Wi-Fi outputs. Position adjustments are then computed by minimizing the error function. The second method considers the temporal relationship and the movement constraint when the user moves around the area. The tracking step are carried out by using particle filter. The observation model of the particle filter are a combination between the Wi-Fi data and Bluetooth data. Both approaches are tested against real data, which include up to four different users moving in an office environment. While the first approach is only applicable in some specific scenarios, the second approach has a significant improvement from the position output based on Wi-Fi fingerprinting model only

Comme le Wi-Fi est devenu de plus en plus important dans les réseaux actuels, ainsi que dans les réseaux du futur, de nouvelles exigences " opérateur " se sont apparues afin de supporter les attentes des utilisateurs et de fournir des réseaux Wi-Fi de haute performance. Dans ce contexte, nous étudions plusieurs problèmes liés à la conception et l'optimisation des réseaux Wi-Fi opérateur de nouvelle génération. Dans la première étape, notre objectif est d'améliorer l'expérience utilisateur Wi-Fi et de lui offrir un accès personnalisé et transparent aux réseaux et services Wi-Fi. Pour cela, nous proposons une extension des trames de gestion IEEE 802.11 pour activer la découverte des services locaux avant l'association Wi-Fi, tout en évitant la surcharge du canal. Nous définissons également un ensemble d'étiquettes de service pour identifier d'une manière standardisée les services les plus connus. Dans la deuxième étape, nous adressons les problèmes liés à l'architecture et la gestion du réseau dans un environnement Wi-Fi opérateur de nouvelle génération. Plus précisément, nous proposons, tout d'abord, une nouvelle architecture Wi-Fi qui exploite les concepts de NFV et du Edge Cloud Computing. Nous visons à travers cette architecture à apporter plus d'agilité et d'adaptabilité et d'améliorer la QoS perçue par l'utilisateur en plaçant des fonctions réseau et certains services à proximité de lui. Pour faire face à certains problèmes de gestion dans cette architecture, nous proposons ensuite des stratégies de placement et de provisionnement des fonctions de réseau virtuelles en s'appuyant sur des exigences de QoS
As Wi-Fi is gaining a lot of momentum in today’s networks as well as in future networks, new carrier-grade requirements are emerging to support future user expectations and provide high-performance Wi-Fi networks. In this context, we investigate several problems surrounding the design and optimization of carrier-grade next-generation Wi-Fi networks. In the first stage, our objective is to improve the Wi-Fi user experience and offer to him a personalized and seamless access to Wi-Fi networks and services. For this, we propose an extension to the IEEE 802.11 management frames to enable venue service discovery prior to Wi-Fi association while avoiding channel overhead. We define also a set of extensible service labels to uniquely and globally identify the most known venue-based services. In the second stage, we deal with network architecture and management issues in next-generation carrier Wi-Fi environment. More specifically, we first propose a novel carrier-managed Wi-Fi architecture that leverages NFV and Edge Cloud Computing concepts. We aim through this architecture to bring more agility and adaptability and improve user perceived QoS by placing network functions and certain services close to end-users. To address some major management issues in this proposed architecture, we then propose placement and provisioning strategies of Virtual Network Functions based on QoS requirements. These strategies can also be applied to any edge-central wireless carrier architecture, since they do not make any assumption about the underlying wireless technology

La virtualisation, originalement introduite dans les réseaux pour en réduire les coûts de maintenance et de déploiement, a connu une explosion fulgurante remodelant le paysage des réseaux informatiques et télécoms. La virtualisation permet la mutualisation des ressources physiques pour instancier des machines virtuelles complétement isolées mais puisant leurs ressources du même matériel physique. Plus récemment le NFV (Network Functions Virtualisation) est apparu, et a permis de virtualiser des classes entières de fonctions de nœud de réseau dans des blocs qui peuvent se connecter pour créer des services de communication. Cette thèse s’inscrit dans ce contexte pour virtualiser les nœuds des réseaux d’accès, à savoir les points d’accès Wi-Fi. Le Wi-Fi est devenu la technologie de tous les enjeux pour les opérateurs mobile. Cette technologie leur permet notamment d’y délester une partie du trafic de données clients via des hotspots. Le problème qui se pose dans un tel mécanisme est que les normes Wi-Fi existantes ainsi que les logiciels de gestion de connexion d’un appareil mobile n’ont pas été développés dans l’optique du hotspot. A cet effet, la norme Hotspot2.0 a été créée, pour rendre l’expérience Wi-Fi similaire à celle du cellulaire en termes d’itinérance, de transparence et de sécurité. Nous avons dans nos travaux, appliqué le concept de NFV en virtualisant ces points d’accès Wi-Fi de nouvelle génération. La problématique face à laquelle nous avons été confrontés est la forte sécurité imposée par de tels dispositifs exigeants notamment l’enregistrement et l’installation de certificats de sécurité clients dans les lieux publics. Dans notre thèse nous proposons une architecture innovante permettant le rapatriement de ces éléments de sécurité à travers des bornes NFC. Ces mêmes bornes, dans une volonté d’urbanisation des points d’accès, permettront aux utilisateurs de créer leurs propres points d’accès Wi-Fi virtuels à la volée. Enfin, le dernier aspect de cette thèse touche à la problématique de gérance des entités virtualisées changeant les schémas de communication des réseaux traditionnels. Dans ce contexte, SDN (Software Defined Network) a émergé dans les datacenters pour redéfinir la façon de penser les réseaux plus en adéquation avec le contexte virtualisé. Cette thèse reprend le SDN pour l’appliquer en périphérie de réseaux sur les points d’accès Wi-Fi virtuels que nous avons créés. Plus qu’un nouveau paradigme de communications réseaux, nous verrons que l’introduction des concepts NFV/SDN aux réseaux Wi-Fi permettra dans un avenir proche de rendre les réseaux Wi-Fi plus souples, plus ouverts et plus évolutifs
Virtualization was originally introduced in networks to reduce maintenance and deployment costs. It has experienced tremendous growth and reshaped the landscape of IT and ITC networks. Virtualization permits the sharing of physical resources for instantiating isolated virtual machines despite the fact that it is drawing its resources from the same physical hardware. More recently NFV (Network Functions Virtualization) appeared, it allows to virtualize entire classes of network functions node in blocks that can connect to create communication services. In this thesis we virtualize the access network nodes, namely Wi-Fi access points. The Wi-Fi became one of the hot-topic technology for mobile operators, it allows them to offload some of the customers’ data traffic via hotspots. The problem that arises in such a mechanism is the existing wireless standards, and mobile devices connection management software have not been developed for this purpose. The Hotspot2.0 standard was created to overcome this limitation, by making the Wi-Fi experience similar to the cellular in terms of roaming, transparency and security. We have in our work, applied the concept of NFV by virtualizing these brand new Wi-Fi access points. One of the problems that we faced is the high security required by such standard, including the provisioning of client credentials in public areas. In our thesis we propose an innovative architecture for the repatriation of these credentials through NFC terminals. These same terminals will be used for access points’ urbanization by allowing users to create their own Wi-Fi virtual access point on the fly. The last aspect of this thesis is related to the management of virtualized entities changing communication patterns of legacy networks. In this context, SDN (Software Defined Network) emerged in data centers to redefine the way we think about networks, and is designed for virtualized environments. In this thesis we brought SDN to the edge of the network in our Wi-Fi virtual access points. More than a new paradigm of networks communications, we will see that NFV/SDN in Wi-Fi networks will in the near future make Wi-Fi networks more flexible, open and scalable

Aujourd’hui, les appareils mobiles sont présents dans le monde entier. Ces appareils permettent aux utilisateurs d'accéder à l’Internet notamment par l'intermédiaire des réseaux WiFi. La diversité et le nombre de déploiements sans coordination centrale (y compris les utilisateurs à leur domicile) conduit à des déploiements qu’on peut qualifier de chaotiques. En conséquence, les réseaux WiFi sont largement déployés avec une forte densité dans les zones urbaines. Dans ce contexte, les utilisateurs et les opérateurs tentent d’exploiter ces déploiements pour obtenir une connectivité omniprésente, et éventuellement d'autres services. Cependant, pour tirer parti de ces déploiements, il faut des stratégies pour identifier les réseaux utilisables et choisir les plus adaptés aux besoins. Pour cela, nous étudions le processus de découverte des réseaux dans le contexte de ces déploiements. Ensuite, nous présentons une plateforme de partage de mesures sans fil, un système d'information collaboratif où les stations mobiles recueillent des mesures du réseau et les envoient à un système central. En rassemblant mesures provenant de différents utilisateurs, la plateforme donne accès à des caractéristiques du déploiement précieuses. Nous évaluons l'utilité de cette plateforme collaborative grâce à deux applications : (1) l’ensemble minimal de points d'accès, afin de réduire l'énergie nécessaire pour offrir une couverture WiFi dans une zone donnée. (2) l'optimisation des paramètres de recherche de réseau, afin de réduire le temps nécessaire pour découvrir les réseaux existants. Ensuite, nous étudions une méthode passive pour déterminer si un réseau fonctionne dans un canal saturé
Nowadays, mobile devices are present worldwide, with over 4.40 Billion devices globally. These devices enable users to access the Internet via wireless networks. Different actors (e.g., home users, enterprises) are installing WiFi networks everywhere, without central coordination, creating chaotic deployments. As a result, WiFi networks are widely deployed all over the world, with high accesspoint (AP) density in urban areas. In this context, end-users and operators are trying to exploit these dense network deployments to obtain ubiquitous Internet connectivity, and possibly other services. However, taking advantage of these deployments requires strategies to gather and provide information about the available networks. In this dissertation, we first study the network discovery process within the context of these deployments. Then, we present the Wireless Measurements Sharing Platform, a collaborative information system, to which mobile stations send simple network measurements that they collected. By gathering and processing several network measurements from different users, the platform provides access to valuable characteristics of the deployment. We evaluate the usefulness of this collaborative platform thanks to two applications: (1) the minimal access point set, to reduce the energy needed to offer WiFi coverage in a given area.(2) The optimization of the scanning parameters,to reduce the time a mobile station needs for the network discovery. Finally, we describe a method to identify whether an AP operates ina saturated channel, by passively monitoring beacon arrival distribution

Dans cette thèse nous étudions la problématique de l'association dans les réseaux Wi-Fi. Nous proposons des solutions qui permettent à un contrôleur d'optimiser et de gérer d'une manière centralisée les opérations d'association et de réassociation. L'association est exprimée sous forme de problèmes d'optimisations combinatoires. Les modèles proposés tiennent compte des interférences entre les APs et sont conformes avec la méthode d'accès DCF du standard IEEE 802.11. Dans le premier modèle proposé nous avons considéré le cas d'un réseau saturé dans lequel on suppose que chaque AP dispose en permanence de trames à transmettre. Dans ce modèle, nous avons supposé que toutes les stations d'un même AP ont des chances de transmission équivalentes autrement dit le même nombre d'accès au medium. La fonction objectif proposée offre un bon compromis entre l'amélioration du débit des stations et l'équité. Les résultats numériques obtenus sur des simulations réalistes ont montré l'efficacité de cette solution et présentent une amélioration significative des performances du WLAN par rapport à une association basée sur la valeur du RSSI ou par rapport aux approches existantes. Par la suite, étant donné que l'hypothèse d'un réseau tout le temps saturé n'est pas très réaliste, nous avons proposé une solution qui s'appuie sur des mesures réelles telles que les demandes de débit des stations et les taux d'erreur. Notre solution cherche à équilibrer la charge entre les APs. Plus précisément, nous cherchons à diminuer la charge de l'AP le plus chargé dans le WLAN. Pour évaluer cette charge, nous avons proposé un modèle mathématique qui permet d'estimer le BTF « Busy Time Fraction » d'un AP dans n'importe quelle configuration (schéma d'association). Ce modèle est basé sur un réseau de Markov. Le modèle associé au problème d'optimisation permet de proposer la meilleure association. L'évaluation de cette solution par simulation a montré à quel point notre estimation du BTF est précise, et a aussi montré sa capacité à équilibrer la charge entre les APs et à satisfaire la demande en débit des stations. Pour généraliser cette solution aux nouvelles versions du standard IEEE 802.11 comme 802.11n/ac, nous avons adapté le modèle d'estimation du BTF pour qu'il tienne compte des nouvelles améliorations apportées par les couches physiques et MAC du Wi-Fi telles que l'agrégation des canaux, l'agrégation des trames et le bloc d'acquittement. Ainsi, nous avons proposé une nouvelle métrique qui permet d'exprimer à la fois le BTF d'un AP et les taux d'agrégation de trames de chacune de ces stations. L'évaluation numérique de cette solution a montré l'avantage de la nouvelle métrique par rapport au BTF pour améliorer le débit des stations et l'équilibrage de charge dans le WLAN. Il est à noter que, pour la résolution des problèmes d'optimisation combinatoire formulés dans cette thèse, nous avons utilisé des heuristiques de recherche locale itérative. Ces heuristiques sont basées sur une même structure de voisinage, mais les procédures de recherches sont différentes selon la fonction objectif de chaque modèle. Ce choix est justifié par l'efficacité de la recherche locale à fournir des solutions acceptables dans un temps raisonnable pour des problèmes d'optimisation combinatoire complexes
In this thesis we study the problem of association in Wi-Fi networks. We propose solutions that allow a controller to optimize and manage in a centralized way the operations of association and reassociation. Association is expressed as combinatorial optimization problems. The proposed models consider interference between APs and are compliant with the DCF access method of the IEEE 802.11 standard. In the first model proposed we considered the case of a saturated network in which it is assumed that each AP permanently has frames to transmit. In this model, we have assumed that all the stations of the same AP have equivalent chances of transmission, ie the same number of accesses to the medium. The proposed objective function offers a good compromise between improving station throughput and equity. The numerical results obtained on realistic simulations have shown the effectiveness of this solution and show a significant improvement in WLAN performance compared to an association based on the value of the RSSI or compared to existing approaches. Subsequently, since the hypothesis of a saturated network all the time is not very realistic, we have proposed a solution that relies on real measurements such as station throughput requests and the error rates. Our solution seeks to balance the load between APs. Specifically, we seek to reduce the load of the most heavily loaded AP in the WLAN. To evaluate this load, we have proposed a mathematical model that allows to estimate the BTF "Busy Time Fraction" of an AP in any configuration (association scheme). This model is based on a Markov network. The model combined with the optimization problem allows to propose the best association. The evaluation of this solution by simulation has shown how accurate our BTF estimation, and has also shown its ability to balance the load between APs and satisfy the station throughput demands. To generalize this solution to the new versions of the IEEE 802.11 standard such as 802.11n/ac, we adapted the BTF estimation model to take into account the new improvements made by Wi-Fi on physical and MAC layers such as channel aggregation, frame aggregation and block acknowledgment. Thus, we have proposed a new metric that allows to express both the BTF of an AP and the frame aggregation rates of each of its stations. The numerical evaluation of this solution showed the advantage of the new metric compared to the BTF to improve the station throughputs and load balancing in the WLAN. It should be noted that, for the resolution of the combinatorial optimization problems formulated in this thesis, we used iterative local search heuristics. These heuristics are based on the same neighborhood structure, but the search procedures are different depending on the objective function of each model. This choice is justified by the effectiveness of local research in providing acceptable solutions in a reasonable time for complex combinatorial optimization problems

La forte augmentation du nombre de terminaux connectés ces dernières années et l'utilisation croissante des technologies de communication impacte de manière non négligeable la facture énergétique. Pour enrayer cette augmentation de la consommation énergétique, il devient primordial de pouvoir comparer en termes de consommation les algorithmes de communications numériques, afin de développer l'architecture de transmission la moins énergivore. Dans cette thèse, la couche physique des standards Wi-Fi IEEE 802.11ac est analysée sous un angle énergétique. La puissance dissipée dans les circuits pour faire fonctionner les algorithmes de traitement de signal est prise en compte en plus de la puissance d'émission d'antenne classique. La méthodologie mise en œuvre inclut à la fois des simulations et des développements sur plateforme matérielle (FPGA), permettant d'obtenir des évaluations de la consommation plus réalistes. Nous avons dans un premier temps analysé de façon isolée les éléments composant les chaines de communications numériques. Puis nous avons intégré les périodes d'activité et d'inactivité de chaque élément dans le calcul de la consommation énergétique globale des chaines. Nous proposons une méthode pratique et efficace d'estimation de la consommation, incluant une base de données issue de simulations, et une analyse théorique des taux d'activité de chaque élément de la chaine. Ces résultats permettent d'analyser la répartition de la consommation en puissance des éléments composant les émetteurs et les récepteurs, et de comparer diverses architectures et jeux de paramètres. En particulier, nous avons évalué l'impact de deux architectures de Transformées de Fourier Rapides sur la consommation globale du système
The strong increase of the number of connected devices in recent years and the increasing use of communication technologies has a significant impact on the energy bill. To stop the increase in energy consumption, it is essential to be able to compare the digital communication algorithms in terms of consumption, in order to develop the most energy-efficient transmission architecture.In this thesis, the IEEE 802.11ac Wi-Fi standard of physical layer is analyzed at an energy point of view. The power dissipated in the circuits for operating the signal processing algorithms is taken into account in addition to the antenna transmission power. The implemented methodology includes both simulations and developments on a hardware platform (FPGAs), resulting in more realistic consumption assessments.First, we analyzed separately the components of the digital communications chains. Then we integrated the periods of activity and inactivity of each element in the calculation of the global energy consumption of the chains. We propose a practical and efficient method of estimating consumption, including a database derived from simulations, and a theoretical analysis of the activity rates of each element of the chain.These results make it possible to analyze the distribution of the power consumption of the elements composing transmitters and receivers, and to compare various architectures and sets of parameters. In particular, we evaluated the impact of two Fast Fourier Transform architectures on overall system consumption

京都大学
新制・課程博士
博士(情報学)
甲第23328号
情博第764号
新制||情||130(附属図書館)
京都大学大学院情報学研究科通信情報システム専攻
(主査)教授 原田 博司, 教授 守倉 正博, 教授 大木 英司
学位規則第4条第1項該当
Doctor of Informatics
Kyoto University
DFAM

Au cours des dernières années, en raison de la demande croissante de produits de plus enplus légers, plus petits et moins chers à l'intérieur des appareils portables, l'électronique flexible émerge sur le marché commercial comme une nouvelle génération d'électroniques. Les substrats rigides conventionnels sont remplacés par des matériaux plus minces, flexibles et à faible coût tels que papier, polymère, plastique pour la fabrication des composants et circuits. En même temps, les futurs boîtiers électroniques demandent de plus en plus de nombreux systèmes sans fil afin d'offrir de multiples services et applications (ZigBee/Z-Wave, WLAN, DECT, Bluetooth, RF4CE, 3G/4G, etc.). À cause de l'intégration d'un très grand nombre d'antennes pour satisfaire l'opération de toutes ces applications, les connectivités deviennent donc un grand défi pour les exigences de coût. C'est pourquoi on voudrait remplacer l'ensemble du système d'alimentation/d'interconnexion à la carte mère PCB par une technologie homogène, collective. Ce travail de thèse vise à développer une nouvelle technologie "verte" et faible coût dédiée à la conception et réalisation de systèmes antennaires et d'interconnexions sur les matériaux flexibles (tels que papier) à base d'encres conductrices et de procédés de fabrication additifs comme impression. Le défi scientifique est de concevoir des systèmes antennaires répartis spatialement sur les faces internes en plastique du boîtier électronique sous forme des stickers RF 3D et connectés directement à la carte PCB par une solution innovante, à faible coût pour des applications multimédia sans fil dans la gamme de fréquences de 1.8-6 GHz
In recent years, due to the growing demand for lighter, smaller and cheaper electronic products Inside portable devices, clothing and packaging materials, flexible electronics is emerging on the commercial market as a new generation of electronics. Conventional rigid substrates will be replaced by thin, flexible, low-cost materials such as paper, polymer, and plastic for the manufacturing of components and circuits. Concurrently with the powerful development of flexible electronics, the future electronic devices have drastically demanded more wireless systems in order to offer multiple services and applications (ZigBee/Z-Wave, WLAN, DECT, Bluetooth, RF4CE, 3G/4G, etc.). Because of the integration of a great number of antennas to satisfy the operation of all these applications, the connectivities thus become a big challenge for cost constraints. This is the reason why we would like to replace the entire interconnection system with the PCB mainboard by a homogeneous, collective technology.This thesis work aims at developing "green", low-cost and innovative technology devoted to the design and realization of antenna systems and interconnections on flexible materials (such as paper) based on conductive inks and additive manufacturing processes like printing. The scientific challenge lies on the design of spatially distributed antenna systems on the internal plastic sidewall of the electronics box in the form of 3D RF stickers and directly connected to the PCB mainboard by an innovative, low-cost solution for wireless multimedia applications in the frequency range of 1.8-6 GHz

Information technologies and mobile telecommunications rapidly enter our personal and social life. Mobile phone is no longer luxury – it has become a necessity. Growing volumes of the mobile services has caused a need to expand the mobile service employment opportunities in the Internet portals. Today’s portals, created using the means, offered by software manufacturers, employ exclusively the mobile Internet service, thanks to which the users can see and manage the necessary information and process of the portal at any time and from anywhere. The problem is related with the fact that mobile Internet services are still expensive in Lithuania. Therefore one should look for cheaper ways to reach and manage portal information. In order to solve this problem one can consider the SMS and MMS message sending, suggested by mobile technologies. Basic aim of the work is to create an entertainment portal, rendering the user both various Internet entertainments (e.g. Internet acquaintances, games), and mobile entertainment (e.g. sending messages, logos, melodies, animations and games for mobile phone) as well as a wide range of mobile services to be used to obtain and to manage the portal information. In the work I describe: portal evolution, classification and creation measures („BroadVision Portal“, „IBM WebSphere Portal for Multiplatforms v5.x“, „Sun One Portal Server v6.0“, „Red Hat Enterprise Portal Server“, „Microsoft SharePoint® Portal Server 2003“, „ORACLE 9ias Portal“, „PHP:... [to full text]