Jiang Libin. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2005. / Includes bibliographical references (leaves 84-87). / Abstracts in English and Chinese. / Chapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Motivations and Contributions --- p.1 / Chapter 1.2 --- Related Works --- p.3 / Chapter 1.3 --- Organization of the Thesis --- p.4 / Chapter Chapter 2 --- Background --- p.6 / Chapter 2.1 --- IEEE 802.11 --- p.6 / Chapter 2.1.1 --- Basics of 802.11 Standard --- p.6 / Chapter 2.1.2 --- Types of Networks --- p.10 / Chapter 2.1.3 --- Automatic Repeat request (ARQ) in 802.11b --- p.11 / Chapter 2.2 --- Hidden- and Exposed-node Problems --- p.15 / Chapter Chapter 3 --- Physical Interference Constraints and Protocol Constraints --- p.19 / Chapter 3.1 --- Protocol-independent Physical Interference Constraints --- p.19 / Chapter 3.2 --- Protocol-specific Physical Interference Constraints --- p.21 / Chapter 3.3 --- Protocol Collision-Prevention Constraints in 802.11 --- p.22 / Chapter 3.3.1 --- Transmitter-Side Carrier-Sensing Constraints --- p.22 / Chapter 3.3.2 --- Receiver-Side Carrier Sensing Constraints --- p.24 / Chapter Chapter 4 --- Formal Definitions of EN and HN Using a Graph Model --- p.27 / Chapter Chapter 5 --- Selective Disregard of NAVs (SDN) --- p.36 / Chapter 5.1 --- SDN. I - Turning off Physical Carrier Sensing and Using Receiver Restart Mode --- p.38 / Chapter 5.2 --- SDN.II - Selective Disregard of NAV (SDN) --- p.38 / Chapter 5.3 --- SDN.III - Constructing s-graph using Power Exchange Algorithm (PE) --- p.40 / Chapter Chapter 6 --- EN and Its Impact on Scalability --- p.42 / Chapter 6.1 --- Validation of SDN by NS-2 Simulations --- p.43 / Chapter 6.2 --- Scalability of SDN --- p.46 / Chapter 6.3 --- Non-Scalability of 802.11 --- p.47 / Chapter Chapter 7 --- Hidden-node Free Design (HFD) --- p.51 / Chapter 7.1 --- HFD for IEEE 802.11 Basic Access Mode --- p.52 / Chapter 7.1.1 --- HFD for basic access mode --- p.52 / Chapter 7.1.2 --- Proof of the HN-free property --- p.56 / Chapter 7.2 --- HFD for IEEE 802.11 RTS/CTS Access Mode --- p.59 / Chapter Chapter 8 --- Performance Evaluation of HFD --- p.62 / Chapter 8.1 --- HFD for Basic Access Mode --- p.62 / Chapter 8.2 --- HFD for RTS/CTS Access Mode --- p.64 / Chapter Chapter 9 --- Combination of SDN and HFD --- p.68 / Chapter Chapter 10 --- Conclusion --- p.75 / Appendices --- p.78 / References --- p.84

Ng Ping-chung. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2005. / Includes bibliographical references (leaves 71-72). / Abstracts in English and Chinese. / Chapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Overview and Motivation --- p.1 / Chapter 1.2 --- Background of Offered Load Control --- p.2 / Chapter 1.3 --- Background of Stability Control --- p.3 / Chapter 1.4 --- Organization of the Thesis --- p.4 / Chapter Chapter 2 --- Performance Problems and Solutions --- p.6 / Chapter 2.1 --- Simulation Set-up --- p.6 / Chapter 2.2 --- High Packet-Drop Rate --- p.7 / Chapter 2.3 --- Re-routing Instability --- p.8 / Chapter 2.3.1 --- Hidden-Node Problem --- p.8 / Chapter 2.3.2 --- Ineffectiveness of Solving Hidden-Node Problem with RTS/CTS …… --- p.9 / Chapter 2.4 --- Solutions to High-Packet Loss Rate and Re-routing Instability --- p.10 / Chapter 2.4.1 --- Link-Failure Re-routing --- p.11 / Chapter 2.4.2 --- Controlling Offered Load --- p.13 / Chapter 2.5 --- Verification of Simulation Results with Real-life Experimental Measurements --- p.14 / Chapter Chapter 3 --- Offered Load Control --- p.16 / Chapter 3.1 --- Capacity Limited by the Hidden-node and Exposed-node Problems --- p.16 / Chapter 3.1.1 --- Signal Capture --- p.18 / Chapter 3.1.2 --- Analysis of Vulnerable Period induced by Hidden Nodes --- p.20 / Chapter 3.1.3 --- Analysis of Vulnerable Period induced by Exposed Nodes --- p.21 / Chapter 3.1.4 --- Sustainable Throughput --- p.22 / Chapter 3.2 --- Capacity Limited by Carrier Sensing Property --- p.23 / Chapter 3.3 --- Numerical Results --- p.26 / Chapter 3.4 --- General Throughput Analysis of a Single Multi-hop Traffic Flow --- p.29 / Chapter 3.5 --- Throughput Analysis on Topologies with Variable Distances between Successive Nodes --- p.31 / Chapter Chapter 4 --- Discussions of Other Special Cases --- p.33 / Chapter 4.1 --- A Carrier-sensing Limited Example --- p.33 / Chapter 4.2 --- A Practical Solution to Improve Throughput --- p.34 / Chapter Chapter 5 --- Achieving Fairness in Other Network Topologies --- p.36 / Chapter 5.1 --- Lattice Topology --- p.36 / Chapter Chapter 6 --- Stability Control --- p.39 / Chapter 6.1 --- Ad-hoc routing protocols --- p.39 / Chapter 6.2 --- Proposed scheme --- p.40 / Chapter 6.2.1 --- Original AODV --- p.41 / Chapter 6.2.2 --- AODV with Proposed Scheme --- p.42 / Chapter 6.2.2.1 --- A Single Flow in a Single Chain of Nodes --- p.43 / Chapter 6.2.2.2 --- Real-break Case --- p.44 / Chapter 6.3 --- Improvements --- p.45 / Chapter Chapter 7 --- Impacts of Data Transmission Rate and Payload Size --- p.48 / Chapter 7.1 --- Signal Capture --- p.48 / Chapter 7.2 --- Vulnerable region --- p.50 / Chapter Chapter 8 --- Performance Enhancements in Multiple Flows --- p.53 / Chapter 8.1 --- Impacts of Re-routing Instability in Two Flow Topology --- p.53 / Chapter 8.2 --- Impacts of Vulnerable Periods in Multiple Flow Topologies --- p.55 / Chapter 8.2.1 --- The Vulnerable Period induced by Individual Hidden-terminal Flow --- p.57 / Chapter 8.2.2 --- The Number of Hidden-terminal Flows --- p.58 / Chapter 8.2.3 --- Correlation between Hidden-terminal Flows --- p.60 / Chapter Chapter 9 --- Conclusion --- p.63 / Chapter Appendix A: --- General Throughput Analysis of a Single Multi-hop Traffic Flow --- p.67 / Chapter A.l --- Capacity Limited by Hidden-node and Exposed-Node --- p.67 / Chapter A.1.1 --- Sustainable Throughput --- p.68 / Chapter A.2 --- Capacity Limited by Carrier Sensing Property --- p.68 / Bibliography --- p.71

Nam Chung Ho. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2003. / Includes bibliographical references (leaves 68-71). / Abstracts in English and Chinese. / Chapter Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Overview and Motivation --- p.1 / Chapter 1.2 --- Organization of the Thesis --- p.5 / Chapter Chapter 2 --- Background --- p.6 / Chapter 2.1 --- Basics of 802.11 Standard --- p.6 / Chapter 2.1.1 --- Distributed Coordination Function (DCF) / Point Coordination Function (PCF) --- p.7 / Chapter 2.1.2 --- RTS/CTS --- p.8 / Chapter 2.2 --- Types of Networks --- p.9 / Chapter 2.3 --- Automatic Repeat request (ARQ) in 802.11b --- p.11 / Chapter 2.3.1 --- Importance of Link-layer ARQ in Wireless Networks --- p.12 / Chapter 2.3.2 --- MAC Algorithm of 802.11b Standard --- p.13 / Chapter 2.3.3 --- Modified MAC algorithm in 802.11b commercial products --- p.14 / Chapter 2.4 --- Automatic Adjustment of Radio Data Rate in Commercial 802.11b Products --- p.15 / Chapter Chapter 3 --- Head-of-Line Blocking in Access Points --- p.17 / Chapter 3.1 --- Cause of HOL blocking in 802.11b --- p.17 / Chapter 3.1.1 --- Calculation of Worst-Case Service Time for Packet at Head of Queue --- p.19 / Chapter 3.2 --- Simulation Settings --- p.21 / Chapter 3.2.1 --- Propagation Models Available in NS2 --- p.21 / Chapter 3.2.2 --- Variables of Shadowing Model --- p.25 / Chapter 3.3 --- Simulation Results on UDP --- p.26 / Chapter 3.4 --- Experimental Results on UDP --- p.28 / Chapter 3.5 --- Simulation Results on TCP --- p.32 / Chapter 3.6 --- Experimental Results on TCP --- p.34 / Chapter 3.7 --- Possible Solutions of HOL Blocking Problem --- p.35 / Chapter 3.7.1 --- Weakening Link-layer ARQ in 802.11b --- p.36 / Chapter 3.7.2 --- Effectiveness of ARQ in 802.11b --- p.37 / Chapter 3.7.2.1 --- Set-up for Network Experiments --- p.38 / Chapter 3.7.2.2 --- Results and Analysis --- p.39 / Chapter 3.7.3 --- Virtual Queuing --- p.45 / Chapter Chapter 4 --- Study of Uplink Traffic --- p.50 / Chapter 4.1 --- Poor Pulling Down the Rich --- p.51 / Chapter 4.2 --- Signal Capturing Effect --- p.53 / Chapter 4.2.1 --- Mathematical Analysis of Signal Capturing Effect --- p.55 / Chapter Chapter 5 --- Packet Loss Patterns in 802.11b WLAN --- p.61 / Chapter 5.1 --- """Random Loss"" vs ""Bursty Loss""" --- p.61 / Chapter 5.2 --- Experimental Evaluation --- p.62 / Chapter Chapter 6 --- Conclusion --- p.65 / Bibliography --- p.68

Avec le déploiement de la technologie WiFi ces dernières années, les réseaux locaux sans fil connaissent un grand succès auprès des institutions et les réseaux ad hoc suscitent un réel intérêt auprès de la communauté de R&D. Parallèlement, avec l'émergence des services multimédias dans les réseaux mobiles, des travaux pour l'introduction de la qualité de service dans les réseaux ad hoc ont été proposés. Les études existantes sont souvent basées sur des hypothèses limitées et inadaptées aux propriétés des réseaux ad hoc. Dans cette thèse, nous proposons d'abord un protocole de routage avec différenciation de terminaux qui maximise les liens sans fil de haute qualité. Le but d'une telle approche est de prendre en compte l'hétérogénéité des nœuds dans les réseaux ad hoc et de supporter les situations où des terminaux mobiles peuvent accepter ou refuser la fonction de routage. Notre proposition apporte une solution aux variations des capacités des liens sans fil en routant les paquets de préférence à travers les routeurs collaboratifs ayant une grande capacité de transmission dans le but de maintenir une meilleure qualité de lien (grand débit) des routes dans le réseau. Nous prouvons ensuite la nécessité d'une gestion multicouches de la qualité de service dans un tel environnement. Cela permet de définir une stratégie de QoS en plusieurs couches de communication dans le but de prendre en considération les contraintes liées aux spécificités des réseaux mobiles ad hoc. Une combinaison des mécanismes de qualité de service au niveau IP et MAC (IEEE 802.11) est étudiée. De plus le principe de routage avec différenciation de terminaux décrit ci-dessus a été combiné avec la gestion de la qualité de service IP et MAC. Un autre volet de la thèse traite l'aspect de contrôle de topologie dans les réseaux ad hoc. Il consiste à contrôler la morphologie du réseau en utilisant la mobilité d'un ensemble de routeurs dédiés. Le principe est d'utiliser positivement la mobilité, qui est habituellement subie dans le réseau, afin d'améliorer les performances de ce dernier. Ainsi, des stratégies de déploiement des routeurs dédiés sont étudiées (dans un réseau ad hoc autonome ou interconnecté à une infrastructure) dans le but d'offrir une meilleure connectivité ou pour assurer un meilleur support de la qualité de service des applications temps réel. Pour les deux stratégies, le problème a été formulé comme un problème de programmation linéaire entière mixte. Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet ITEA Ambience. Dans ce contexte, nous avons entre autres contribué à la réalisation d'une plate-forme, qui illustre un exemple d'applications des réseaux ad hoc où des mécanismes décrits dans les parties précédentes sont utilisés afin d'améliorer les performances du système et répondre aux besoins des utilisateurs mobiles, dans un contexte hétérogène sécurisé. Mots-clés : Qualité de service, IEEE 802.11, Différenciation de services, Hétérogénéité des nœuds, Routage ad hoc, Contrôle de topologie, Routeurs dédiés, Connectivité.

The rapid growth in the functionality of Wi-Fi networking in recent years has benefited academic environments. Consistent with their role as centers of innovation academic institutions have an interest in facilitating as much mobile, computer networking functionality as possible to parties of varying levels of affiliation, while also assuring confidentiality and integrity of communications. Providing secure yet functional Wi-Fi access to guests and affiliates in an academic environment presents significant challenges. Academic institutions have taken a wide variety of approaches to this problem. This study presents and analyzes data gathered from semi-structured telephone interviews with employees focused on computer networking and security in academic environments regarding their institutions’ approaches toward striking a balance between security and functionality. The results are summarized, conclusions are presented, and solutions to common problems are reviewed. Finally, remaining significant research questions are presented and explored.

Nous avons assisté ces dernières années à la montée en puissance des réseaux locaux sans fil ou encore Wi-Fi, qui sont en passe de devenir l'une des principales solutions de connexion pour de nombreuses entreprises. Le marché du sans fil se développe rapidement dès lors que les entreprises constatent les gains de productivité qui découlent de la disparition des câbles. Avec cette évolution rapide de ce type dématérialisé de réseaux, les exigences en termes de sécurité deviennent de plus en plus sévères. De ce fait, beaucoup de travaux et d'efforts ont été consentis ces dernières années afin d'aboutir à des solutions pour sécuriser ces réseaux. Toutefois, des vulnérabilités persistent encore et il est toujours possible de monter des attaques plus ou moins facilement. Notamment, contre le dernier né des protocoles de sécurité Wi-Fi, à savoir WPA2, qui bien qu'étant plus robuste sur le plan conceptuel que les générations précédentes, fait face à un problème majeur, celui de son incompatibilité matérielle avec les précédents protocoles. En effet, WPA2 exige de nouveaux équipements matériels, ce qui constitue un surcoût économique énorme pour les entreprises ayant déjà déployé des équipements Wi-Fi d'anciennes générations. Dans ce mémoire, nous élaborons une synthèse exhaustive de toutes les attaques qui ciblent les réseaux Wi-Fi. Cette synthèse comprend une classification des attaques par rapport aux standards de sécurité ainsi que l'illustration des détails de leur mise en œuvre. Outre le volet conceptuel et théorique, nous abordons également le volet pratique et montrons sa richesse. Nous proposons également une nouvelle approche architecturale de sécurisation des réseaux Wi-Fi dans l'entreprise. Notre proposition prend en compte l'hétérogénéité des équipements et des standards de sécurité supportés. Cette nouvelle architecture a le mérite d'offrir une grande flexibilité ainsi qu'une sécurité renforcée par rapport aux approches traditionnelles. Pour élaborer cette solution sécurisée, nous nous sommes basés principalement sur la différenciation à plusieurs niveaux (standard de sécurité supporté, communauté d'utilisateurs, nature de trafic). Ces niveaux de différenciation offrent la granularité nécessaire pour permettre une meilleure gestion du réseau et un meilleur contrôle d'accès aux ressources, ce qui améliore la sécurité du réseau Wi-Fi en particulier et du système d'information de l'entreprise dans son ensemble. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Wi-Fi, sécurité, attaque, architecture sécurisée, différenciation.

Web browsing via Wi-Fi wireless access networks has become a basic function on a variety of consumer mobile electronic devices, such as smart phones, PDAs, and the Apple iPad. It has been found that in terms of energy consumption, wireless communications/networking plays an important role in mobile devices. Since the power-saving mode (PSM) of the IEEE 802.11 a/b/g standard is not tailored for the HTTP protocol, we propose a novel power saving scheme that exploits the characteristics of web applications. After sending HTTP requests, the proposed power saving scheme updates the estimated value of RTT based on the information contained in the TCP timestamp header field. Next, the proposed scheme adjusts the value of the listening period based on the estimated value of RTT. When all TCP connections have been closed, the wireless network card could enter the deep-sleeping mode. In this case, the value of the listening period could be larger than one second, since the user is reading the webpage and is unlikely to send another HTTP request within one second. The usage of the deep-sleeping mode can significantly reduce the power consumption of mobile devices.

The Distributed Coordination Function (DCF) which uses Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) and binary slotted exponential backoff scheme is the basis of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol. However, the DCF is not suitable for real-time traffic control since the backoff scheme may cause huge frame delay and jitter. We propose a modified DCF which uses a forward backoff scheme to remedy this disadvantage. In addition, a call admission control (CAC) is also proposed. Our protocol can guarantee service qualities such as the network throughput, frame delay, and jitter for real-time traffics. Besides, the modified DCF is still compliant with the IEEE 802.11 standard. Simulation results have shown that our method performs better than other DCF disciplines.

Thèse de doctorat : Sciences informatiques : Paris Est : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Télécommunications : Villeurbanne, INSA : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 180-192.