Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-25T17:58:30Z No. of bitstreams: 1 Dissert_TiagoTrindadeSilva.pdf: 1870142 bytes, checksum: 03e619cb84776343cf5816ecc8c7e98c (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-06T01:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_TiagoTrindadeSilva.pdf: 1870142 bytes, checksum: 03e619cb84776343cf5816ecc8c7e98c (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-06T01:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_TiagoTrindadeSilva.pdf: 1870142 bytes, checksum: 03e619cb84776343cf5816ecc8c7e98c (MD5) Previous issue date: 2008-02 / A presença do padrão IEEE 802.11 na maioria dos dispositivos móveis disponíveis no mercado e a disponibilidade dos hotspost em hotéis, aeroportos e restaurantes aliados a presença das redes IEEE 802.11 nas empresas, universidades e residências torna a Inte rnet altamente disponível a tais dispositivos. A experiência do usuário com as aplica ções multimídias da Internet torna necessário à utilização de tais aplicações nas redes móveis. Estas aplicações requerem a implementação de QoS ao pa drão IEEE 802.11 de forma que uma WLAN possa atender os requisitos das aplicações e as expectativas dos usuários. As soluções de QoS propostas para o padrão IEEE 802.11 em modo Ad Hoc, como a IEEE 802.11e, baseiam-se na natureza da informação, o que em determinados casos , é uma solução injusta para as estações que estão disputando o acesso ao meio. Por exemplo, quando algumas estações da rede transmitem dados somente com prioridade alta e outras somente com prioridade baixa as estações que utilizam a prioridade alta podem supr imir as transmissões das estações que utilizam a prioridade baixa. Os métodos de acesso ao meio disponíveis não controlam a distribuição de banda entre as estações quando os fluxos transmitidos, por cada estação, possuem prioridades diferentes. Nenhuma das propostas existente garante qualquer tempo de transmissão para as estações. Esta dissertação apresenta uma nova proposta de acesso ao meio com QoS para as redes ad hoc IEEE 802.11 chamado de DCFAH (Distributed Coordination Function Ad Hoc ). A proposta considera um mecanismo de acesso ao meio justo e uma largura de banda mínima para as estações que necessitem de QoS. Também existe uma preocupação com as métricas de QoS como atraso e Jitter. A DCFAH utiliza o mecanismo EDCA para diferenciar o serviço de QoS entre os fluxos internos de uma estação, sendo assim pode ser classificado como um mecanismo por fluxo. A justiça da DCFAH é provida através do mecanismo de controle distribuído, executado em todas as estações , que distribui igualmente a todas as estações os slots de transmissão do período com QoS. A DCFAH ainda provê serviços de melhor esforço para as aplicações que não necessitam de QoS. Obteve-se a análise de desempenho dos parâmetros de throughput, atraso e jitter da DCFAH comparado os resultados obt idos, através de simulações, ao desempenho dos mesmos parâmetros do EDCA. Todas as simulações do DCFAH e do EDCA realizaram -se no simualdor de redes NS 2 com as prioridades de acesso ao meio de voz, vídeo, melhor esforço e background conforme especifica a emenda IEEE 802.11e. Os resultados obtidos demostram a eficiência do DCFAH na distribuição da largura de banda entre as estações da rede conforme as solicitações de reservas efetuadas. O DCFAH comparado ao EDCA não apresenta perda de throughput ou qualquer deterioração nos parâmetros de atraso ou jitter apesar do overhead inserido pelo mecanismo de controle de acesso ao meio e reservas utilizado pelo DCFAH. O período de melhor esforço garante a gradação de serviço entre as estações conforme a natureza da informação. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / IEEE 802.11 standard is present in most mobile devices available today in the market. The offer of hotspost in hotels, airports and restaurants in conjunction with the IEEE 802.11 network in companies, universities and residences turns the Internet widely accesible to such devices. Because of users experience with these internet multimedia applications, it is necessary to apply these applications on mobile webs, which requires the implementation of QoS over IEEE 802.11 standard, in order to WLAN fulfil the applications requirement and users expectation. The existing QoS solutions for ad hoc IEEE 802.11 standard, such as IEEE 802.11e, are based on the information’s nature. In specific cases, this type of solution is considered unfair to stations disputing a ccess to the media. When some web stations send only high priority data while others send only low priority, they can suppress the low priority transmissions. The media access methods available do not control bandwidth distribuition when data is transmited with different priority by each station. None of the existing solutions assure some transmission time for each station. This dissertation presents a new media access proposal called DCFAH (Distributed Coordination Function Ad Hoc) with QoS for ad hoc IEEE 802.11 networks. It considers a fair media access mechanism and a minimum bandwidth for stations that need QoS. There is also a concern about QoS metrics like delay and Jitter. DCFAH uses an EDCA mechanism to differ the QoS services in an internal fl ow, therefore it can be classified as a mechanism per flow. DCFAH provides fairness through a mechanism of controlled distribution functioning in all stations. It distributes equally slots of period transmissions with QoS to every station. More over, provi des services of better efforts to the applications that do not require QoS. The analysis of the performance of DCFAH throughput, delay and jitter bounds was obtained by comparing results gathered through simulations with the performance of the same parameters of EDCA. All DCFAH and EDCA simulations were done in the network simulator NS 2 using media access priorities of voice, video, best effort and background according to IEEE 802.11e specifications. The results demonstrate DCFAH efficiency on the bandwi dth distribution through the network stations according to reservation requests made. Comparing to EDCA, DCFAH does not demonstrate throughput loss or any deterioration in delay or jitter bounds despite the overhead inserted by the media and reserves contr ol access mechanism used by DCFAH. The best effort period assures the QoS between stations according to the information natures.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / As redes sem fio (wireless) apesar de muito recentes, têm conquistado rapidamente o mercado por proporcionarem algumas vantagens em relação às redes tradicionais (com cabos), como a mobilidade e a facilidade de criação de redes temporárias. Entretanto, es / Wireless networks offer several advantages over classic wired networks, like mobility and the ability to easily establish temporary networks. Consequently, the market is well accepting them. In the meantime, this rapid growing also got the attention from

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: p. 109-114 / As redes mesh sem fio, baseadas no padrão IEEE 802.11, surgem como tecnologia alternativa para fornecer infraestrutura de acesso a áreas metropolitanas de menor poder aquisitivo devido ao seu custo reduzido, facilidade de instalação, manutenção e expansão / The wireless mesh networks, based on IEEE 802.11 standard, has emerged as an alternative technology to provide infrastructure access to metropolitan areas inhabited by low income population, because it offers cheap installation, cheap maintenance and scal

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-03T20:31:17Z No. of bitstreams: 1 2009_CarinoAndradeRodrigues.pdf: 1586656 bytes, checksum: e08e55b5294c9eacf56e1f878c21392f (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-03-04T00:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CarinoAndradeRodrigues.pdf: 1586656 bytes, checksum: e08e55b5294c9eacf56e1f878c21392f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-04T00:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CarinoAndradeRodrigues.pdf: 1586656 bytes, checksum: e08e55b5294c9eacf56e1f878c21392f (MD5) Previous issue date: 2009-07 / O padrão IEEE 802.16 de ne uma rede de acesso, local e metropolitana, de banda larga sem o conhecida como WiMAX (worldwide interoperability for microwave access ). A norma estabelece requisitos de qualidade de serviço para tráfego multimídia. Para atingir estes objetivos, a BS (base station) deve controlar as requisições de largura de banda das SSs (subscriber station ) utilizando uma estratégia de escalonamento. A técnica de escalonamento não é descrita na norma, permitindo aos fabricantes a implementação de um algoritmo próprio. Tendo em vista a grande capacidade da tecnologia OFDMA ( orthogonal frequency division multiple access ), os algoritmos de escalonamento devem estar adaptados para funcionar com uma camada física que utilize esta tecnologia. Este trabalho propõe uma nova estratégia de camada MAC (medium access control ), simples e e caz, para o tráfego de uplink no modo PMP (point-to-multipoint ), com suporte à camada física em WirelessMAN - OFDMA, utilizando o método PUSC (partial usage of subchannels ) para associação de subcanais. O comportamento da técnica foi testado utilizando-se o simulador NS-2 (Network Simulator 2), permitindo a veri cação da justa distribuição dos recursos da rede entre estações do mesmo tipo de tráfego e o atendimento a requisitos de qualidade de serviço entre os diferentes tipos de tráfego. Adicionalmente, veri cou-se a adaptabilidade da estratégia de escalonamento aos possíveis per s de transmissão de uma rede WiMAX. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The standard IEEE 802.16 de nes xed and mobile broadband wireless access systems for local and metropolitan area networks, also called WiMAX (worldwide interoperability for microwave access). The standard establishes requirements of quality of service for multimedia tra c. To achieve these objectives, the BS (base station) shall monitor the requests of bandwidth from the SS's (subscriber station) using a scheduling strategy. The technique of scheduling is not described in the standard, allowing manufacturers to implement an algorithm by themselves. Considering the large capacity and exibility of OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), the scheduling algorithms must be adapted to work with a physical layer using this technology. This work proposes a new strategy for MAC (medium access control) layer, simple and objective, for uplink tra c on the PMP (point-to-multipoint) mode, supporting PHY WirelessMAN - OFDMA layer, using PUSC (partial usage of subchannels) method for assigning logical subchannels. The technique was simulated using the NS-2 (Network Simulator 2), allowing the veri cation of the fair distribution of network resources between the stations of the same tra c type and the achievement of quality of service requirements between di erent tra c types. Additionally, it was observed the adaptability of the scheduling strategy to possible transmission pro les of a WiMAX network.

abstract: Contention based IEEE 802.11MAC uses the binary exponential backoff algorithm (BEB) for the contention resolution. The protocol suffers poor performance in the heavily loaded networks and MANETs, high collision rate and packet drops, probabilistic delay guarantees, and unfairness. Many backoff strategies were proposed to improve the performance of IEEE 802.11 but all ignore the network topology and demand. Persistence is defined as the fraction of time a node is allowed to transmit, when this allowance should take into account topology and load, it is topology and load aware persistence (TLA). We develop a relation between contention window size and the TLA-persistence. We implement a new backoff strategy where the TLA-persistence is defined as the lexicographic max-min channel allocation. We use a centralized algorithm to calculate each node's TLApersistence and then convert it into a contention window size. The new backoff strategy is evaluated in simulation, comparing with that of the IEEE 802.11 using BEB. In most of the static scenarios like exposed terminal, flow in the middle, star topology, and heavy loaded multi-hop networks and in MANETs, through the simulation study, we show that the new backoff strategy achieves higher overall average throughput as compared to that of the IEEE 802.11 using BEB. / Dissertation/Thesis / M.S. Computer Science 2013

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-11T18:40:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertaçao Lorena Marques.pdf: 2473408 bytes, checksum: ae5cba07c563d08350f8ddc5184cffee (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T13:10:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertaçao Lorena Marques.pdf: 2473408 bytes, checksum: ae5cba07c563d08350f8ddc5184cffee (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T13:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertaçao Lorena Marques.pdf: 2473408 bytes, checksum: ae5cba07c563d08350f8ddc5184cffee (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / FACEPE / A crescente disponibilidade de acesso sem fio através de diferentes tecnologias (e.g., IEEE 802.11, IEEE 802.16 e 3G/UMTS) e o aumento do número de dispositivos com suporte a múltiplas interfaces heterogêneas possibilitam uma gama de oportunidades de conectividade sem fio aos usuários. Tradicionalmente, para este cenário, tem-se proposto algoritmos, protocolos e arquiteturas para a escolha da melhor rede de acordo com o perfil do usuário, característica da aplicação e da rede. Outra possibilidade de pesquisa, ainda não tão explorada no âmbito sem fio, é a distribuição de carga e conteúdo através de múltiplos caminhos simultâneos. Esta característica é conhecida como multihoming e pode dispor redundância de caminhos, oferecendo, dessa forma, certo grau de confiabilidade na rede. O grande desafio para implantação do multihoming em redes móveis heterogêneas decorre da instabilidade que esses ambientes possuem. O problema se agrava quando existem várias interfaces tentando se comunicar simultaneamente. O CMT (Concurrent Multipath Transfer) usa a característica multihoming do SCTP (Stream Control Transmission Protocol) para transmitir dados através de múltiplos caminhos fim-a-fim simultaneamente. No entanto, o CMT não possui um bom desempenho em redes com diferentes características, especialmente em se tratando de vídeo. Esta dissertação propõe o aCMT-UC (Adaptive CMT-User Centric), uma solução baseada em multihoming/centrada no usuário para a distribuição de carga em redes heterogêneas sem fio, tornando o CMT adaptável à dinâmica dos caminhos. O aCMT-UC prioriza os quadros de vídeo mais importantes que são transmitidos pelo melhor caminho sem fio. A distribuição de carga e priorização de vídeo são realizadas através da atribuição dinâmica de diferentes pesos para os caminhos sem fio, de acordo com um procedimento inteligente baseado em Lógica Fuzzy. Foram avaliadas métricas de Qualidade de Serviço e Experiência (QoS/QoE) em uma rede formada pelas tecnologias IEEE 802.11, IEEE 802.16 e 3G/UMTS em um simulador de redes (ns-2). Os resultados obtidos demonstram a eficácia da proposta em garantir QoS, bem como, o suporte adequado aos requisitos de tráfego de vídeo.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9413_1.pdf: 1325696 bytes, checksum: e7de71518a27dfd5c073cfbd0f623230 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / As redes sem o padr~ao IEEE 802.11 est~ao presentes nos mais diversos ambientes e continuam a expandir-se devido, principalmente, ao inegavel aumento da produtividade para as empresas. Ao mesmo tempo que se expandem, essas redes levam consigo suas vulnerabilidades. As redes sem fio contam com mecanismos para protec~ao de quadros de dados e tambem para protec~ao dos quadros de gerenciamento, apenas os quadros de controle n~ao contam com uma protec~ao padronizada pelo IEEE. A aus^encia de protec~ao possibilita atividades maliciosas que se utilizam de tecnicas de manipulac~ao, falsificac~ao e reinjec~ao de quadros de controle que geram negac~ao de servico na rede. Esta dissertac~ao prop~oe um mecanismo de protec~ao dos quadros de controle do IEEE 802.11, que faz uso de um numero de sequ^encia e de um codigo de autenticac~ao de mensagem a fim de evitar que estac~oes maliciosas, n~ao pertencentes a rede, tenha sucesso ao manipular, falsicar ou reinjetar quadros de controle que levariam a indisponibilidade da rede. O mecanismo proposto destaca-se por proteger todos os quadros de controle indistintamente, possuir um maior grau de seguranca e introduz, nesses quadros, um aumento de tamanho signi- ficativamente menor em comparac~ao aos trabalhos relacionados que tambem se prop~oe a proteger todos os quadros de controle

A administração dos recursos educacionais nas instituições de ensino tem se tornado um problema logístico mediante o aumento da demanda pela utilização de salas, para aulas expositivas e laboratórios, para aulas práticas com recursos computacionais. Este trabalho apresenta um estudo para implementação de uma rede sem fio no padrão IEEE 802.11 em ambiente educacional, flexibilizando os recursos de sala de aula e laboratório de forma que em uma estrutura predial única as salas possam ser montadas como laboratórios ou salas de aula em função da necessidade. Para realizar esse estudo, foram realizados testes de comunicação entre os dispositivos, em um ambiente educacional utilizando recursos e equipamentos com a capacidade de analisar o sinal de propagação do radio no ambiente. Verificou-se que o estudo do ambiente em função da propagação do sinal da rede sem fio, garante eficiência na comunicação de dados entre os recursos computacionais e a rede sem fio garantindo a eficiência do ambiente proposto e economia na sua implementação. / The administration of educational resources in educational institutions has become a logistical problem by increasing the demand for use of rooms, for lectures and laboratories, for practical classes with computing resources. This work presents a study for the design and implementation of a standard IEEE 802.11 wireless network in the educational environment, making the classroom and laboratory resources flexible, in a manner that in a single building structure the rooms can be mounted as classrooms or laboratories depending on the need. To carry out this study, tests were performed between communication devices in an educational environment using resources and equipment with the ability to analyze the radio signal propagation in the environment. It was found that the study of the environment depending on the signal propagation of the wireless network ensures greater efficiency in data communication between computing resources and wireless network, ensuring the efficiency of the proposed environment and economy in implementation.

Cette thèse étudie des problèmes de contrôle d'accès et de qualité de service (QdS) dans les réseaux ad hoc utilisant la norme IEEE 802.11. Dans la première partie de notre travail, nous proposons des améliorations pour la norme 802.11 de base qui ne tient pas compte de la QdS. Au niveau du contrôle d'admission, nous proposons un algorithme d'ordonnancement des flux multimédia qui attribue la priorité aux paquets de manière moins stricte que dans l'algorithme EDF et nous comparons les deux algorithmes par simulation. Au niveau du contrôle d'accès, nous proposons un algorithme qui modifie dynamiquement la fenêtre de contention, et nous effectuons des simulations pour montrer l'amélioration de l'équité entre les stations. Nous nous intéressons par la suite à la différenciation des services, et nous étudions la coexistence de deux classes de service, dont les fenêtres de contention évoluent de manière différente, et évaluons leurs performances en termes de débit et de délai moyen. Ce qui nous amène, dans la deuxième partie de notre travail, à présenter une étude complète de la différenciation des services de l'amendement 802.11e. Nous proposons un cadre analytique général modélisant la méthode d'accès EDCA à l'aide de chaînes de Markov, et définissons quatre méthodes de différenciation, et évaluons les performances des classes en termes de débit, délai moyen et taux de perte. Des approximations pour les réseaux de grande taille nous ont permis d'obtenir, pour un indice de performance fixé, une expression simple de celui de toutes classes en fonction de celui de l'une d'entre elles. Nous déterminons ensuite la relation entre les différents indices de performance des classes, et comparons les différentes méthodes de différenciation, malgré la nature différente de leurs paramètres. De plus, nous établissons analytiquement et vérifions par simulation les conditions d'équivalence, entre les méthodes de différenciation basées sur la distribution du temps de retrait, qui produisent les mêmes performances en termes de débit, délai moyen et taux de perte. Et dans ces conditions, nous analysons l'effet du choix de la distribution sur la gigue. Nos résultats représentent des outils importants pour l'aide à la décision en vue d'atteindre des objectifs de QdS. / This thesis deals with access control and quality of service (QoS) issues in ad hoc networks. In the first part, we propose enhancements of the legacy 802.11 standard which lacks of QoS. For admission control, we propose a scheduling algorithm for multimedia traffic, in which priority is provided to packets with a less strict way than the EDF algorithm, and we compare both algorithms by simulation. For access control, we propose an algorithm that tunes dynamically the contention window, and we use simulations to show improvement of fairness between stations. Then we are interested in service differentiation, and we analyze the coexistence of two service classes having their contention window evolving in different ways, and we evaluate their performances in terms of throughput and mean delay. This leads us, in the second part of this thesis, to present a complete study of service differentiation in the 802.11e amendment. We propose a general analytical framework in which we model the EDCA access scheme by Markov chains. We define and study four differentiation schemes and evaluate class performances in terms of throughput, mean delay and drop ratio. Using approximations for large networks, we derive, for a given class performance index, a simple expression of this index in the other classes. That allows us to determine the relationship between class performances, and compare the differentiation schemes even if the nature of their parameters is different. Moreover, we determine analytically and verify by simulation equivalence conditions, between differentiation schemes based on backoff time distribution, that produce the same performances in terms of throughput, mean delay and drop ratio. Then, in these conditions, we analyze the effect of backoff time distribution on jitter. Our results are important tools for decision making in order to meet QoS objectives.

Designing 802.11 wireless networks includes two major components: selection of access points (APs) in the demand areas and assignment of radio frequencies to each AP. Coverage and capacity are some key issues when placing APs in a demand area. APs need to cover all users. A user is considered covered if the power received from its corresponding AP is greater than a given threshold. Moreover, from a capacity standpoint, APs need to provide certain minimum bandwidth to users located in the coverage area. A major challenge in designing wireless networks is the frequency assignment problem. The 802.11 wireless LANs operate in the unlicensed ISM frequency, and all APs share the same frequency. As a result, as 802.11 APs become widely deployed, they start to interfere with each other and degrade network throughput. In consequence, efficient assignment of channels becomes necessary to avoid and minimize interference. In this work, an optimal AP selection was developed by balancing traffic load. An optimization problem was formulated that minimizes heavy congestion. As a result, APs in wireless LANs will have well distributed traffic loads, which maximize the throughput of the network. The channel assignment algorithm was designed by minimizing channel interference between APs. The optimization algorithm assigns channels in such a way that minimizes co-channel and adjacent channel interference resulting in higher throughput.