There are high demands of effective and high-performance of collaborations between mobile devices in the places where traditional Internet connections are unavailable, unreliable, or significantly overburdened, such as on a battlefield, disaster zones, isolated rural areas, or crowded public venues. To enable collaboration among the devices in opportunistic networks, code offloading and Remote Method Invocation are the two major mechanisms to ensure code portions of applications are successfully transmitted to and executed on the remote platforms. Although these domains are highly enjoyed in research for a decade, the limitations of multi-device connectivity, system error handling or cross platform compatibility prohibit these technologies from being broadly applied in the mobile industry. To address the above problems, we designed and developed UMSEF - an Universal Mobile Service Execution Framework, which is an innovative and radical approach for mobile computing in opportunistic networks. Our solution is built as a component-based mobile middleware architecture that is flexible and adaptive with multiple network topologies, tolerant for network errors and compatible for multiple platforms. We provided an effective algorithm to estimate the resource availability of a device for higher performance and energy consumption and a novel platform for mobile remote method invocation based on declarative annotations over multi-group device networks. The experiments in reality exposes our approach not only achieve the better performance and energy consumption, but can be extended to large-scaled ubiquitous or IoT systems.

L'objectif de cette thèse est de développer les méthodes nécessaires à une gestion ciblée et efficace de la mobilité des utilisateurs dans un réseau mobile hétérogène. Ces réseaux sont caractérisés par le déploiement de différents types de cellules (macro, micro, pico et/ou femto). Le déploiement massif des petites cellules (pico et femto) a permis d'offrir une capacité et une qualité de couverture accrue au réseau, notamment dans les zones à forte densité. Cependant, les contraintes temps réel engendrées limitent la QoS offerte aux utilisateurs. De plus, pour des raisons commerciales et/ou environnementales, la nécessité de réduire la consommation énergétique des réseaux mobiles est devenue une réalité. Ainsi, les opérateurs mobiles doivent trouver le bon compromis entre d'une part, la garantie de la QoS offerte aux utilisateurs et la vitesse de mobilité de ces derniers, et d'une autre part, le coût énergétique engendré pour le déploiement du réseau. Pour cela, dans le cadre de la gestion de la mobilité des utilisateurs, nous proposons des modèles pour la gestion des ressources des stations de base ainsi que pour la gestion de leur consommation énergétique. Le premier modèle proposé vise à gérer le partage des ressources entre les clients de l'opérateur mobile. Basé sur la prédiction de la mobilité des utilisateurs, ce modèle permet d'anticiper la gestion des ressources d'une station de base. Le deuxième modèle gère la consommation énergétique du réseau en se basant sur un contrôle d'affectation des utilisateurs mobiles. Cela permet de contrôler en continu la consommation énergétique des stations de base et la QoS qu'elles offrent aux utilisateurs mobiles. Par simulation, en utilisant une topologie réelle d'un réseau mobile, les performances des méthodes proposées sont évaluées en considérant différents scénarios possibles. Leurs performances sont comparées à celles de l'approche adoptée par des opérateurs mobiles actuels, ainsi qu'à celles de certaines approches proposées dans la littérature. / The objective of this thesis is to develop methods for a targeted and efficient management of users mobility in heterogeneous mobile networks. This network is characterized by the deployment of different types of cells (macro, micro, pico and/or femto). The massive deployment of small cells (pico and femto) provides a supplementary coverage and capacity to mobile networks, specially in dense areas. However, the resulting real-time constraints limit the offered QoS. Furthermore, for commercial and/or environmental reasons, the needs to reduce the energy consumed by mobile networks became reality. Thus, mobile operators have to find a good compromise between, on the one hand, the users velocity and the guaranteed QoS, and on the other hand, the cost of deployment of such networks. For that, in the context of users mobility management, we propose models for resource and energy consumption management of base stations. The first model aims at controlling resource sharing between clients of the mobile operators. Based on a mobility prediction of users, this model anticipates the resource management of a base station. The second model aims at reducing energy consumption of the network by managing mobile users assignment to detected cells. This allows a continuous control of consumed energy of base stations while offered QoS is guaranteed. Based on simulation of a real mobile network topology, the performances of proposed models are evaluated while considering different possible scenarios. They are compared to the performances of different strategies as the ones proposed in literature or adopted by current mobile operators.

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Approved for public release, distribution is unlimited / Warfare planners and tacticians are seeking ways to leverage information technology to gain advantage on the battlefield. With the advent of Internet technologies, complex systems are becoming more networked, and access to information is more critical than ever. The increasing utilization of special operations forces in ad hoc, dynamic operations poses a need for adaptable communications to support the unit. Effective communication within the unit and critical information exchange with the command center affect the overall outcome of the mission. An adaptive, mobile network with UAV relays is well-suited to support the ad hoc nature of special operations. The area of research for this thesis is the role of the tactical network operations communication coordinator in mobile UAV networks. The coordinator's purpose is to oversee the management and status of the network and provide feedback to network participants, thus resulting in an effective and well-functioning environment. The tactical network coordinator is an important and integral part of network operations by establishing what is known as network awareness. This thesis will be a model for sharing network awareness, and it will explore the potential benefits of incorporating network performance as a planning objective rather than a constraint. / First Lieutenant, United States Air Force

Selon l'Union Internationale des Télécommunications (UIT), la progression importante du nombre de téléphones mobiles à travers le monde a dépassé toutes les prévisions avec un nombre d'utilisateurs estimé à 6 Mds en 2011 dont plus de 75% dans les pays développés. Cette progression importante produit une pression forte sur les opérateurs de téléphonie mobile concernant les ressources radio et leur impact sur la qualité et le degré de service (GoS) dans le réseau. Avec des demandes différenciées de services émanant de différentes classes d'utilisateurs, la capacité d'identifier les types d'utilisateurs dans le réseau devient donc vitale pour l'optimisation de l'infrastructure et des ressources. Dans la présente thèse, une nouvelle approche de classification des utilisateurs d'un réseau cellulaire mobile est proposée, en exploitant les données du trafic réseau fournies par deux opérateurs de téléphonie mobile en Afrique du Sud. Dans une première étape, celles-ci sont décomposées en utilisant deux méthodes multi-échelles ; l'approche de décomposition en mode empirique (Empirical Mode Decomposition approach - EMD) et l'approche en Ondelettes Discrètes (Discrete Wavelet Packet Transform approach - DWPT). Les résultats sont ensuite comparés avec l'approche dite de Difference Histogram qui considère le nombre de segments de données croissants dans les séries temporelles. L'approche floue de classification FCM (Fuzzy C-means) est utilisée par la suite pour déterminer les clusters, ou les différentes classes présentes dans les données, obtenus par analyse multi-échelles et par différence d'histogrammes. Les résultats obtenus montrent, pour la méthode proposée, une séparation claire entre les différentes classes de trafic par rapport aux autres méthodes. La deuxième partie de la thèse concerne la proposition d'une approche d'optimisation des ressources réseau, qui prend en compte la variation de la demande en termes de trafic basée sur les classes d'abonnés précédemment identifiés dans la première partie. Une nouvelle approche hybride en deux niveaux pour l'allocation des canaux est proposée. Le premier niveau considère un seuil fixe de canaux alloués à chaque cellule en prenant en considération la classe d'abonnés identifiée par une stratégie statique d'allocation de ressources tandis que le deuxième niveau considère une stratégie dynamique d'allocation de ressources. Le problème d'allocation de ressources est formulé comme un problème de programmation linéaire mixte (Mixed-Integer Linear programming - MILP). Ainsi, une approche d'allocation par période est proposée dans laquelle un groupe de canaux est alloué de façon dynamique pour répondre à la variation de la demande dans le réseau. Pour résoudre le problème précédent, nous avons utilisé l'outil CPLEX. Les résultats obtenus montrent qu'une solution optimale peux être atteinte par l'approche proposée (MILP) / The growth in the number of cellular mobile subscribers worldwide has far outpaced expected rates of growth with worldwide mobile subscriptions reaching 6 Billion subscribers in 2011 according to the International Telecommunication Union (ITU). More than 75% of this figure is in developing countries. With this rate of growth, greater pressure is placed on radio resources in mobile networks which impacts on the quality and grade of service (GOS) in the network. With varying demands that are generated from different subscriber classes in a network, the ability to distinguish between subscriber types in a network is vital to optimise infrastructure and resources in a mobile network. In this study, a new approach for subscriber classification in mobile cellular networks is proposed. In the proposed approach, traffic data extracted from two network providers in South Africa is considered. The traffic data is first decomposed using traditional feature extraction approaches such as the Empirical Mode Decomposition (EMD) and the Discrete Wavelet Packet Transform (DWPT) approach. The results are then compared with the Difference Histogram approach which considers the number of segments of increase in the time series. Based on the features extracted, classification is then achieved by making use of a Fuzzy C-means algorithm. It is shown from the results obtained that a clear separation between subscriber classes based on inputted traffic signals is possible through the proposed approach. Further, based on the subscriber classes extracted, a novel two-level hybrid channel allocation approach is proposed that makes use of a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model to consider the optimisation of radio resources in a mobile network. In the proposed model, two levels of channel allocation are considered: the first considers defining a fixed threshold of channels allocated to each cell in the network. The second level considers a dynamic channel allocation model to account for the variations in traffic experienced in each traffic class identified. Using the optimisation solver, CPLEX, it is shown that an optimal solution can be achieved with the proposed two-level hybrid allocation model

Les réseaux ad hoc véhiculaires (VANETs) sont constitués par un ensemble de véhicules qui échangent des données de sécurité et de confort même s’ils ne sont pas toujours directement à portée radio.Les problèmes liés aux réseaux VANETs ne sont pas encore tous résolus. Dans ce contexte, et dans le but de maximiser la stabilité dans ce type de réseaux, nous proposons différentes contributions pour assurer le routage en combinant les métaheuristiques et la technique de clustérisation.Tout d’abord, nous présentons un modèle de routage utilisant l’algorithme de clustérisation le plus efficace k-medoids. Ensuite, nous proposons plusieurs améliorations en utilisant les métaheuristiques, plus précisément les algorithmes génétiques, la recherche tabou et la recherche par dispersion. Enfin, nous proposons une application réelle de communication entre trois robots mobiles dans les zones non couvertes par le réseau VANET.A l’aide de diverses métriques, des simulations extensives montrent que nos contributions donnent de bons résultats par rapport à d’autres modèles conçus dans le même but. / Vehicular ad hoc networks (VANETs) consist of a set of vehicles trying to exchange security and comfort data even if they are not directly within radio range of each other. The problems related to VANET networks are not yet solved. In this context, and in order to maximize the stability in the VANETs networks, we propose different contributions combining the metaheuristics and the clustering technique. First, we propose a routing model using the most efficient clustering algorithm K-medoids. Then, we propose several improvements using metaheuristics, more precisely the AGs, the RT and the Scatter Search. Finally, we propose a real application that uses the Arduino Uno platform to allow communication between three mobile robots in an areas not covered by the VANET network.Using various metrics, extensive simulations prove that our contributions show good results compared to other models designed for the same purpose.

In this thesis we forecast the future signal strength of base stations in mobile networks. Better forecasts might improve handover of mobile phones between base stations, thus improving overall user experience. Future values are forecast using a series of past sig- nal strength measurements. We use vector autoregression (VAR), a multilayer perceptron (MLP), and a gated recurrent unit (GRU) network. Hyperparameters, including the set of lags, of these models are optimised using Bayesian optimisation (BO) with Gaussian pro- cess (GP) priors. In addition to BO of the VAR model, we optimise the set of lags in it using a standard bottom-up and top-down heuristic. Both approaches result in similar predictive mean squared error (MSE) for the VAR model, but BO requires fewer model estimations. The GRU model provides the best predictive performance out of the three models. How- ever, none of the models (VAR, MLP, or GRU) achieves the accuracy required for practical applicability of the results. Therefore, we suggest adding more information to the model or reformulating the problem.

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la sécurité des protocoles d’authentification et de dérivations de clefs dans le cas où une troisième entité intermédiaire, partiellement de confiance, est requise pour différentes raisons pratiques. Dans un premier temps, nous nous sommes focalisés sur le protocole AKA, dont les différentes versions sont utilisées pour établir un canal sécurisé sur la voix radio au sein des réseaux mobiles 3G et 4G. Nous avons d’abord fait état des faiblesses de sécurité et celles concernant le respect de la vie privée des clients mobiles durant l’établissement d’un tel canal sécurisé. Différentes solutions pratiques ont été proposé afin d’assurer les propriétés de sécurité et de vie privée requises par le 3GPP au sein des réseaux 3G, 4G. Dans un second temps, nous avons analysé le protocole Keyless SSL utilisé au sein des CDNs afin d’établir le canal sécurisé requis pour les communications HTTPS. Nous avons proposé un modèle de sécurité calculatoire recoupant l’ensemble des besoins de sécurité et ainsi pointé les différentes faiblesses de sécurité de la proposition Keyless SSL. Par conséquent, une variante basée sur TLS 1.2 a été proposé. / In this thesis, we study the security of authentication and key exchange protocols when they are proxied through a semi-trusted third party is required. We begin by focusing on the security of the UMTS/LTE AKA protocol, when the different versions of this protocol are used to establish a secure channel across a radio access link in 3G and 4G mobile networks. We first describe some security and privacy weaknesses during the execution of the EPS- and UMTS-AKA protocols. Then, several practical solutions are proposed, guaranteeing better security and privacy for this protocol in both 3G and 4G scenarios. Secondly, we focus on computer networks, more precisely on the use of the Keyless SSL in proxying over HTTPS. A security model including the different various, specific security requirements from the web delivery context has been established. We also identify and discuss various weaknesses in the structure of Keyless SSL. Finally, we propose an improvement of Keyless SSL over TLS 1.2, and describe how Keyless SSL could work securely for the new TLS 1.3 protocol version.

[pt] O acesso sem fio de banda larga está se tornando uma realidade, não apenas para uso corporativo e doméstico, mas para usuários com mobilidade. Dos estimados 1.8 bilhão de pessoas que já utilizam banda larga desde 2012, cerca de dois terços serão consumidores de banda larga móvel e a maioria será servida por redes HSPA (High Speed Packet Access) e LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), uma evolução para as redes 4G,capaz de oferecer velocidades acima de 500 Mbps. O planejamento celular tem como objetivo estabelecer a rede de rádio adequada e eficiente em termos de cobertura, capacidade, qualidade de serviço (QoS), custo, utilização de frequências, a implantação de equipamentos e desempenho. O objetivo deste trabalho é estudar dos métodos de planejamento de cobertura e capacidade de sistemas celulares LTE-Advanced e propor uma metodologia passo-a-passo para o planejamento inicial e dimensionamento do número de estações rádio base necessárias para atender uma determinada área de serviço com a capacidade requerida. Um estudo de caso é apresentado, ilustrando a aplicação da metodologia proposta. É apresentada também uma análise comparativa dos recursos requeridos para atender às especificações do projeto quando são utilizadas as bandas de frequência de 2.6 GHz, atualmente autorizada no Brasil, e a banda de 700 MHz, que está em consideração para uso futuro. Os resultados quantificam claramente as vantagens do uso da banda de 700 MHz em relação à banda de 2.6 GHz. / [en] The wireless broadband is becoming a reality, not only for corporate and domestic use, but for mobile users. Of the estimated 1.8 billion people already using broadband since 2012, about two thirds will be mobile broadband consumers and the majority will be served by HSPA (High Speed Packet Access) and LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), an evolution to 4G networks, able to offer speeds up to 500 Mbps. The cell planning establishes a radio network properly and efficiently in terms of coverage, capacity, quality of service (QoS), cost, frequency usage, deployment of equipment and performance. The objective of this work is to study the methods of planning coverage and capacity of LTE-A cellular systems and propose a methodology step-by-step for the initial planning and dimensioning of the number of base stations required to meet a given service area with the required capacity. A study case is presented, illustrating the application of the proposed methodology. It also presented a comparative analysis of the required resources to meet the project specifications when used frequency bands of 2.6 GHz, nowadays licensed in Brazil, and the 700 MHz band, which is under consideration for future use. The results clearly quantify the advantages of the use of the 700 MHz band relative to the 2.6 GHz band.

I dagens samhälle finns många organisationer som utfärdar standarder, och många som följer standarder. Det finns standarder för mycket, alltifrån produkter och produktionsprocesser till redovisning och företagsledning. Standarder är ett slags regler, men standariseringsorganisationer kan inte tvinga någon att följa dessa regler. Därför behöver de stor auktoritet för att övertyga andra om att följa just deras standarder. I den här boken diskuteras hur standardiseringsorganisationer arbetar för att bygga upp sin auktoritet. Två standardiseringsorganisationer presenteras: en kommitté inom International Organization for Standardization (ISO) samt International Accounting Standards Committee (IASC). Den första organisationen skapar standarder för kvalitetsarbete, den andra standarder för redovisning. Inom båda dessa områden råder konkurrens - det finns ett flertal relger för såväl kvalitetsarbete som redovisning. Författaren visar vilka strategier just ISO och IASC använder sig av för att skapa auktoritet, och vilka organisatoriska problem dessa strategier ger upphov till. / <p>Diss. Stockholm : Handelshögskolan, 2000</p>