La gestion performante de la mobilité et l'amélioration des performances des couches basses sont deux enjeux fondamentaux dans le contexte des réseaux sans fil. Cette thèse apporte des solutions originales et innovantes qui visent à répondre à ces deux problématiques empêchant à ce jour d'offrir des possibilités de communication performantes et sans couture aux usagers mobiles accédant à l'Internet via des réseaux d'accès locaux sans fil (WLAN). Ces solutions se distinguent en particulier par l'impact minimum qu'elles ont sur les protocoles standards de l'Internet (niveaux transport et réseau) ou de l'IEEE (niveaux physique et liaison de données). S'inscrivant dans les paradigmes de "bout en bout" et "cross-layer", notre architecture permet d'offrir des solutions efficaces pour la gestion de la mobilité : gestion de la localisation et des handover en particulier. En outre, nous montrons que notre approche permet également d'améliorer l'efficacité des transmissions ainsi que de résoudre efficacement plusieurs syndromes identifiés au sein de 802.11 tels que les anomalies de performance, l'iniquité entre les flux et l'absence de contrôle de débit entre la couche MAC et les couches supérieures. Cette thèse résout ces problèmes en combinant des modèles analytiques, des simulations et de réelles expérimentations. Ces mécanismes adaptatifs ont été développés et intégrés dans une architecture de communication qui fournit des services de communication à haute performance pour réseaux sans fils tels que WIFI et WIMAX.

O padrão IEEE802.16 define uma tecnologia para acesso sem fio em banda larga que deve tornar-se bastante popular nos próximos anos. A tecnologia pode resolver o problema de comunicação em áreas de difícil penetração e prover conectividade com Qualidade de Serviço (QoS), mais agilidade e menor custo em muitas outras situações. Não basta, entretanto, a tecnologia de rede oferecer recursos para Qualidade de Serviço. É necessário que se possa gerenciá-los de maneira simples e eficaz. Sem um estudo que permita desenvolver sistemas de gerenciamento adequados para uma dada tecnologia, o gerenciamento acaba ocorrendo através de ferramentas rudimentares. Este trabalho propõe e avalia uma forma de gerenciar QoS em redes IEEE802.16. Através do estudo destas redes e de modelos de gerenciamento existentes, foram levantados requisitos relevantes ao gerenciamento deste tipo de rede, e foi proposto o gerenciamento baseado em políticas como possível solução. A solução proposta engloba recomendações quanto ao que se deveria poder expressar através das políticas, uma reflexão sobre o mapeamento destas políticas na rede e a escolha da arquitetura de gerenciamento baseado em políticas do IETF (Internet Engineering Task Force) para implementação. Questões práticas, como o uso do processo de ranging para disparar a configuração das políticas, são abordadas e tratadas no momento em que a arquitetura é apresentada, viabilizando a implementação da solução. Tendo em vista a escolha do protocolo SNMP para a configuração dos dispositivos, uma MIB de gerenciamento foi proposta para viabilizar o acesso aos parâmetros de configuração necessários. A MIB foi construída sobre outra MIB já existente, adicionando-lhe os objetos e capacidades faltantes. A forma de operação da MIB é apresentada com maiores detalhes para facilitar o entendimento. Visando validar a solução proposta, o sistema de gerenciamento baseado em políticas QAME foi estendido para permitir o gerenciamento de redes IEEE802.16 dentro da abordagem proposta. A extensão incluiu a implementação de um novo PDP, específico para redes IEEE802.16. Através da emulação de uma rede IEEE802.16 e do uso do sistema de gerenciamento QAME adaptado, a solução proposta foi avaliada. Pôde-se obter conclusões quanto ao uso de gerenciamento baseado em políticas no gerenciamento de QoS de redes IEEE802.16 e também quanto aos limites de aplicabilidade da arquitetura de gerenciamento proposta. / The IEEE802.16 standard defines a broadband wireless access technology that should become very popular in the next years. The technology may solve the communication problem in hard access areas and provide connectivity with Quality of Service (QoS), greater agility and lower costs in many other situations. Offering QoS capabilities is not sufficient to a given network technology. A simple and effective way to manage its capabilities is also required. Without a study that allows the development of adequate management systems, only rudimentary tools will be used for the management task. This work proposes and evaluates a way to manage QoS on IEEE802.16 networks. By studying IEEE802.16 networks and existing management models, the relevant requirements to manage this kind of network have been gathered and the Policy-Based Network Management (PBNM) model has been proposed as a possible solution. The proposed solution includes recommendations on what should be possible to express with policies, a thought on how to map the policies on the network, and the choice of the IETF (Internet Engineering Task Force) PBNM architecture. Some practical matters, such as the use of the ranging process to trigger the policy configuration, are considered when the architecture is presented. Since SNMP has been chosen to configure the devices, a MIB has been proposed to allow access to the required configuration parameters. The MIB has been constructed over a previously existing one by adding the lacking objects and capabilities. The MIB operation is also presented in more details. In order to validate the proposed solution, the QAME PBNM system has been extended to allow IEEE802.16 network management. The extension included a new PDP, developed specifically to manage IEEE802.16 networks. By means of an emulated IEEE802.16 network and the use of the adapted QAME management system, the proposed solution has been evaluated. Conclusions have been taken on the use of PBNM to manage QoS for IEEE802.16 networks and on the applicability limits of the proposed architecture.

O padrão IEEE802.16 define uma tecnologia para acesso sem fio em banda larga que deve tornar-se bastante popular nos próximos anos. A tecnologia pode resolver o problema de comunicação em áreas de difícil penetração e prover conectividade com Qualidade de Serviço (QoS), mais agilidade e menor custo em muitas outras situações. Não basta, entretanto, a tecnologia de rede oferecer recursos para Qualidade de Serviço. É necessário que se possa gerenciá-los de maneira simples e eficaz. Sem um estudo que permita desenvolver sistemas de gerenciamento adequados para uma dada tecnologia, o gerenciamento acaba ocorrendo através de ferramentas rudimentares. Este trabalho propõe e avalia uma forma de gerenciar QoS em redes IEEE802.16. Através do estudo destas redes e de modelos de gerenciamento existentes, foram levantados requisitos relevantes ao gerenciamento deste tipo de rede, e foi proposto o gerenciamento baseado em políticas como possível solução. A solução proposta engloba recomendações quanto ao que se deveria poder expressar através das políticas, uma reflexão sobre o mapeamento destas políticas na rede e a escolha da arquitetura de gerenciamento baseado em políticas do IETF (Internet Engineering Task Force) para implementação. Questões práticas, como o uso do processo de ranging para disparar a configuração das políticas, são abordadas e tratadas no momento em que a arquitetura é apresentada, viabilizando a implementação da solução. Tendo em vista a escolha do protocolo SNMP para a configuração dos dispositivos, uma MIB de gerenciamento foi proposta para viabilizar o acesso aos parâmetros de configuração necessários. A MIB foi construída sobre outra MIB já existente, adicionando-lhe os objetos e capacidades faltantes. A forma de operação da MIB é apresentada com maiores detalhes para facilitar o entendimento. Visando validar a solução proposta, o sistema de gerenciamento baseado em políticas QAME foi estendido para permitir o gerenciamento de redes IEEE802.16 dentro da abordagem proposta. A extensão incluiu a implementação de um novo PDP, específico para redes IEEE802.16. Através da emulação de uma rede IEEE802.16 e do uso do sistema de gerenciamento QAME adaptado, a solução proposta foi avaliada. Pôde-se obter conclusões quanto ao uso de gerenciamento baseado em políticas no gerenciamento de QoS de redes IEEE802.16 e também quanto aos limites de aplicabilidade da arquitetura de gerenciamento proposta. / The IEEE802.16 standard defines a broadband wireless access technology that should become very popular in the next years. The technology may solve the communication problem in hard access areas and provide connectivity with Quality of Service (QoS), greater agility and lower costs in many other situations. Offering QoS capabilities is not sufficient to a given network technology. A simple and effective way to manage its capabilities is also required. Without a study that allows the development of adequate management systems, only rudimentary tools will be used for the management task. This work proposes and evaluates a way to manage QoS on IEEE802.16 networks. By studying IEEE802.16 networks and existing management models, the relevant requirements to manage this kind of network have been gathered and the Policy-Based Network Management (PBNM) model has been proposed as a possible solution. The proposed solution includes recommendations on what should be possible to express with policies, a thought on how to map the policies on the network, and the choice of the IETF (Internet Engineering Task Force) PBNM architecture. Some practical matters, such as the use of the ranging process to trigger the policy configuration, are considered when the architecture is presented. Since SNMP has been chosen to configure the devices, a MIB has been proposed to allow access to the required configuration parameters. The MIB has been constructed over a previously existing one by adding the lacking objects and capabilities. The MIB operation is also presented in more details. In order to validate the proposed solution, the QAME PBNM system has been extended to allow IEEE802.16 network management. The extension included a new PDP, developed specifically to manage IEEE802.16 networks. By means of an emulated IEEE802.16 network and the use of the adapted QAME management system, the proposed solution has been evaluated. Conclusions have been taken on the use of PBNM to manage QoS for IEEE802.16 networks and on the applicability limits of the proposed architecture.

O padrão IEEE802.16 define uma tecnologia para acesso sem fio em banda larga que deve tornar-se bastante popular nos próximos anos. A tecnologia pode resolver o problema de comunicação em áreas de difícil penetração e prover conectividade com Qualidade de Serviço (QoS), mais agilidade e menor custo em muitas outras situações. Não basta, entretanto, a tecnologia de rede oferecer recursos para Qualidade de Serviço. É necessário que se possa gerenciá-los de maneira simples e eficaz. Sem um estudo que permita desenvolver sistemas de gerenciamento adequados para uma dada tecnologia, o gerenciamento acaba ocorrendo através de ferramentas rudimentares. Este trabalho propõe e avalia uma forma de gerenciar QoS em redes IEEE802.16. Através do estudo destas redes e de modelos de gerenciamento existentes, foram levantados requisitos relevantes ao gerenciamento deste tipo de rede, e foi proposto o gerenciamento baseado em políticas como possível solução. A solução proposta engloba recomendações quanto ao que se deveria poder expressar através das políticas, uma reflexão sobre o mapeamento destas políticas na rede e a escolha da arquitetura de gerenciamento baseado em políticas do IETF (Internet Engineering Task Force) para implementação. Questões práticas, como o uso do processo de ranging para disparar a configuração das políticas, são abordadas e tratadas no momento em que a arquitetura é apresentada, viabilizando a implementação da solução. Tendo em vista a escolha do protocolo SNMP para a configuração dos dispositivos, uma MIB de gerenciamento foi proposta para viabilizar o acesso aos parâmetros de configuração necessários. A MIB foi construída sobre outra MIB já existente, adicionando-lhe os objetos e capacidades faltantes. A forma de operação da MIB é apresentada com maiores detalhes para facilitar o entendimento. Visando validar a solução proposta, o sistema de gerenciamento baseado em políticas QAME foi estendido para permitir o gerenciamento de redes IEEE802.16 dentro da abordagem proposta. A extensão incluiu a implementação de um novo PDP, específico para redes IEEE802.16. Através da emulação de uma rede IEEE802.16 e do uso do sistema de gerenciamento QAME adaptado, a solução proposta foi avaliada. Pôde-se obter conclusões quanto ao uso de gerenciamento baseado em políticas no gerenciamento de QoS de redes IEEE802.16 e também quanto aos limites de aplicabilidade da arquitetura de gerenciamento proposta. / The IEEE802.16 standard defines a broadband wireless access technology that should become very popular in the next years. The technology may solve the communication problem in hard access areas and provide connectivity with Quality of Service (QoS), greater agility and lower costs in many other situations. Offering QoS capabilities is not sufficient to a given network technology. A simple and effective way to manage its capabilities is also required. Without a study that allows the development of adequate management systems, only rudimentary tools will be used for the management task. This work proposes and evaluates a way to manage QoS on IEEE802.16 networks. By studying IEEE802.16 networks and existing management models, the relevant requirements to manage this kind of network have been gathered and the Policy-Based Network Management (PBNM) model has been proposed as a possible solution. The proposed solution includes recommendations on what should be possible to express with policies, a thought on how to map the policies on the network, and the choice of the IETF (Internet Engineering Task Force) PBNM architecture. Some practical matters, such as the use of the ranging process to trigger the policy configuration, are considered when the architecture is presented. Since SNMP has been chosen to configure the devices, a MIB has been proposed to allow access to the required configuration parameters. The MIB has been constructed over a previously existing one by adding the lacking objects and capabilities. The MIB operation is also presented in more details. In order to validate the proposed solution, the QAME PBNM system has been extended to allow IEEE802.16 network management. The extension included a new PDP, developed specifically to manage IEEE802.16 networks. By means of an emulated IEEE802.16 network and the use of the adapted QAME management system, the proposed solution has been evaluated. Conclusions have been taken on the use of PBNM to manage QoS for IEEE802.16 networks and on the applicability limits of the proposed architecture.

The fundamentals for continued growth of broadband wireless remain sound. According to the Ericsson’s official forecasts, the addressable global market of wireless internet broadband connectivity reaches to 320 million users by the end of 2010. The opportunity for BWA/WiMAX to serve those who want to switch to broadband service is huge in many parts of the world where wireline technologies may not be feasible.The current document (Capacity and Cell-range Estimation for Multitraffic Users in Mobile WiMAX) is prepared as a master’s program final thesis to peruse the service provision capabilities of Mobile WiMAX innovate technology in more details. An elaborate excerpt of the technical subjects of IEEE-802.16e-2005 standard is gathered in the first chapter to provide the reader with a practical concept of Mobile WiMAX technology. The following chapter is aimed to collect the required knowledge for WiMAX planning problem. An innovate methodology to calculate the system’s actual throughput and a traffic model for mixed application users are proposed with a step by step description to derive an algorithm to determine the maximum number of subscribers that each specific Mobile WiMAX sector may support. The report also contains a Matlab code –enclose in the appendix– that tries to implement the entire algorithm for different system parameter and traffic cases to ease the Mobile WiMAX planning problem. The last chapter introduces the mostly used propagation models that suit the WiMAX applications.The presented methodology would help those operators that plan to implement a wide coverage network in a city. Using the introduced methodology, service providers will be able to estimate the number of base stations and hence the network investment and profitability. / Uppsatsnivå: D