Frequency domain techniques have been widely used in indoor radio propagation measurements and modeling for telecommunication applications. This work addresses measurement of the time of arrival (TOA) of the first path for geolocation applications using results of frequency domain channel measurements. First, we analyze the effect upon TOA measurement accuracy due to: sampling period of the radio channel in the frequency domain, sampling period in the time domain used for detection of the TOA and the windowing filter used before transformation to the time domain. Then, we provide some results of measurement made in line of sight (LOS) and Obstructed LOS (OLOS) indoor environments in order to compare the characteristics of the measured TOA in these two important scenarios for indoor geolocation applications. Finally, we compare the measurement results with the ray tracing based model that had been developed previously for indoor geolocation applications.

Malgré leur réussite remarquable, les premières versions des normes de réseaux locaux sans fil IEEE 802.11, IEEE 802. 11 a/b/g WLAN, sont caractérisées par une efficacité spectrale faible qui est devenue insuffisante pour satisfaire la croissance explosive de la demande de capacité et de couverture. Grâce aux progrès considérables dans le domaine des communications sans fil et l'utilisation de la bande de fréquence autour de 5 gigahertz le standard IEEE 802.11n et plus récemment 1'IEEE 802.11ac ont amélioré les débits offerts par la couche physique. Cela été possible grâce principalement à l'introduction des techniques multi-antennaires (MIMO, pour Multiple-Input) et des techniques avancées de modulation et de codage. Aujourd'hui, deux décennies après sa première apparition, le Wi-Fi est présenté comme une technologie WLAN permettant des débits supérieurs à 1 gigabit par seconde. Cependant, dans la plupart des scénarios de déploiement du monde réel, il n'est pas possible d'atteindre la pleine capacité offerte par la couche physique. Avec la croissance rapide de la densité des déploiements des WLANs et l'énorme popularité des équipements Wi-Fi, la réutilisation spatiale doit être optimisée. D'autre part, des nouveaux cas d’utilisation sont prévus pour décharger les réseaux cellulaires et pour couvrir des grandes surfaces (stades, gares, etc.). Ces environnements de haute densité représentent un vrai défi pour les générations actuelles de Wi-Fi qui doivent offrir une meilleure qualité à moindre coût. C'est dans ce contexte que s’inscrit l'objectif de cette thèse qui porte sur l'amélioration de l'efficacité des protocoles de la couche MAC des réseaux WLAN de haute densité. Notamment, un des buts de cette thèse est de contribuer à la préparation de la prochaine génération du standard Wi-Fi : IEEE 802.11ax High Efficiency WLAN (HEW). Plutôt que de continuer à cibler l'augmentation des débits maximums théoriques, nous nous concentrons dans le contexte de HEW sur l'amélioration du débit réel des utilisateurs. Pour cela, on prend en compte tous les autres équipements associés à des WLANs voisins, qui essayent d'accéder au même canal de transmission d’une manière simultanée. Pour améliorer la performance du Wi-Fi dans ces environnements denses, nous proposons une adaptation dynamique du mécanisme de détection de signal. Comparé au contrôle de la puissance de transmission, le mécanisme proposé est plus incitatif parce que l'utilisateur concerné bénéficie directement de son application. Les résultats de nos simulations montrent des gains importants en termes de débit atteint dans les scénarios de haute densité. Ensuite, nous étudions l’impact de la nouvelle adaptation sur les mécanismes de sélection de débit actuellement utilisés. D'après les résultats obtenus, 1'adaptation proposée peut être appliquée sans avoir besoin de modifications substantielles des algorithmes de sélection de débit. Pour améliorer l'équité entre les différents utilisateurs, nous élaborons une nouvelle approche distribuée pour adapter conjointement le mécanisme de détection de signal et le contrôle de la puissance de transmission. Cette approche est évaluée ensuite dans différents scénarios de simulation de haute densité où elle prouve sa capacité à résoudre les problèmes d'équité en particulier en présence de nœuds d'anciennes générations dans le réseau, cela tout en améliorant le débit moyen d'un facteur 4 par rapport à la performance conventionnelle du standard. Enfin, nous concevons et mettons en œuvre une solution centralisée basée sur l'apprentissage à base de réseaux de neurones. Cette approche repose sur l'adaptation conjointe de puissance de transmission et du mécanisme de détection du signal. [...] / Despite their remarkable success, the first widely spread versions of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 Wireless Local Area Network (WLAN) standard, IEEE 802. 11 a/b/g, featured low spectral efficiencies that are becoming insufficient to satisfy the explosive growth in capacity and coverage demands. Thanks to the advances in the communication theory and the use of the 5 GHz frequency band, the IEEE 802.11n and recently the IEEE 802.1lac amendments improved the Physical Layer (PHY) data rates by introducing Multiple-Input Multiple Output (MIMO) techniques, higher Modulation and Coding Scheme (MCS), etc. Today, after almost two decades of its first appearance, Wi-Fi is presented as a gigabit wireless technology. However, the full potential of the latest PHY layer advances cannot be enabled in all real world deployment scenarios. With the rapidly increasing density of WLAN deployments and the huge popularity of Wi-Fi enabled devices, spatial reuse must be optimized. On another hand, the new challenging use case environments and the integration of mobile networks mainly for cellular offloading are limiting the opportunity of the current Wi-Fi generations to provide better quality at lower cost.In this thesis, we contribute to the current standardization efforts aiming to leverage the Wi-Fi efficiency in high density environments. At the time of writing this document, the IEEE 802.11ax Task Group (TG) is developing the specification for the High Efficiency WLAN (HEW) standard (next Wi-Fi evolution). Rather than continuing to target increased theoretical peak throughputs, we focus in the context of HEW on improving the throughput experienced by users in real life conditions where many other devices, belonging to neighboring overlapping networks, simultaneously contend to gain access. To enhance this performance, we propose a dynamic adaptation of the carrier sensing mechanism. Compare to controlling the transmission power, the proposed mechanism has more incentives because it benefits directly the concerned user. Extensive simulation results show impor1ant throughput gains in dense scenarios. Then, we study the impact of the new adaptation on the current rate control algorithms. We find that our adaptation mechanism operates efficiently without substantially modifying these algorithms that are widely used in today's operating WLANs. Furthermore, after analyzing the fairness performance of the proposed adaptation, we devise a new approach to jointly adapt the carrier sensing and the transmission power in order to preserve higher fairness degrees while improving the spatial reuse. This approach is evaluated in different dense deployment scenarios where it proves its capability to resolve the unfairness issues especially in the presence of legacy nodes in the network, while improving the achieved throughput by 4 times compared to the standard performance. Finally, we design and implement centralized learning-based solution that uses also an approach based on joint adaptation of transmission power and carrier sensing. This new solution takes benefit from the capability of artificial neural networks to model complex nonlinear functions to optimize the spatial reuse in dense WLANs while preserving fairness among contending nodes. The different contributions of this work have helped bring efficient solutions for future WiFi networks. We have presented these solutions to the IEEE 802.11ax TG where they were identified as important potential technical improvements for the next WLAN standard.

International Telemetering Conference Proceedings / October 20-23, 2003 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada / This paper is a follow up to a paper presented at ITC 2002 entitled “Wireless Local Area Network for Data Telemetry from Fast Moving Nodes” by R. J. Bamberger, G. R. Barrett, R. A. Nichols, and J. L. Burbank of the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, and M. H. Lauss of the Yuma Test Center at the U.S. Army Yuma Proving Ground (YPG). In that paper, network-centric data telemetry systems, specifically those based on commercial off- the-shelf (COTS) technologies such as the IEEE 802.11b Wireless Local Area Network (WLAN), were offered as an improvement over traditional frequency modulated (FM) data telemetry systems. The feasibility study of using WLANs for data telemetry considered both the radio frequency (RF) link over extended ranges and the effect due to Doppler shift. This paper describes an experiment designed to test those previous analyses.

Network research experiments have traditionally been conducted in emulated or simulated environments. Emulators are frequently deployed on physical networks. Network simulators provide a self-contained and simple environment that can be hosted on one host. Simulators provide a synthetic environment that is only an approximation of the real world and therefore the results might not be a true re ection of reality. Recent progress in virtualisation technologies enable the deployment of multiple interconnected, virtual hosts on one machine. Virtual hosts run real network protocol stacks and therefore provide an emulated environment on a single host. The rst objective of this dissertation is to build a network emulator (viNEX) using a virtualisation platform (XEN). The second objective is to evaluate whether viNEX can be used to conduct some network research experiments. Thirdly, some limitations of this approach are identified / Computing / M. Sc. (Computer Science)

International Telemetering Conference Proceedings / November 04-07, 1991 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada / Various high performance fiber optic networks have been in existence and available now for over 10 years. Virtually all of them, until recently, have been designed around the “better idea” of some single company or engineer, and therefore were or became expensive, proprietary systems, with limited support, and limited or no growth potential. Many benefits were still realized by the users in spite of that; primarily in the areas of increased bandwidth, improved security, and the capability to have data transmission over long distances. However, after 5 years of continued development and refinement, the American National Standards Institute (ANSI) X3T9.5 committee has nearly completed acceptance and final approval of the Fiber Data Distributed Interface (FDDI) specifications. The new FDDI standards have already evidenced a tremendous and eager acceptance by the end user community, and are clearly destined to replace Ethernet as the most prevalent network media. FDDI also offers additional benefits specifically of interest to the telemetry market, and therefore represents an ideal Local Area Network (LAN) technology towards which any TM installation should migrate.

Les modèles de prévision opérationnelle du temps résolvent numériquement les équations de la mécanique des fluides en calculant l'évolution de champs (pression, température, humidité, vitesses) définis comme moyennes horizontales à l'échelle des mailles d'une grille (et à différents niveaux verticaux). Les processus d'échelle inférieure à la maille jouent néanmoins un rôle essentiel dans les transferts et les bilans de chaleur, humidité et quantité de mouvement. Les paramétrisations physiques visent à évaluer les termes de source correspondant à ces phénomènes, et apparaissant dans les équations des champs moyens aux points de grille. Lorsque l'on diminue la taille des mailles afin de représenter plus finement l'évolution des phénomènes atmosphériques, certaines hypothèses utilisées dans ces paramétrisations perdent leur validité. Le problème se pose surtout quand la taille des mailles passe en dessous d'une dizaine de kilomètres, se rapprochant de la taille des grands systèmes de nuages convectifs (systèmes orageux, lignes de grain). Ce travail s'inscrit dans le cadre des développements du modèle à mailles fines ARPÈGE ALADIN, utilisé par une douzaine de pays pour l'élaboration de prévisions à courte échéance (jusque 48 heures). Nous décrivons d'abord l'ensemble des paramétrisations physiques du modèle. Suit une analyse détaillée de la paramétrisation actuelle de la convection profonde. Nous présentons également notre contribution personnelle à celle ci, concernant l'entraînement de la quantité de mouvement horizontale dans le nuage convectif. Nous faisons ressortir les principaux points faibles ou hypothèses nécessitant des mailles de grandes dimensions, et dégageons les voies pour de nouveaux développements. Nous approfondissons ensuite deux des aspects sortis de cette discussion: l'usage de variables pronostiques de l'activité convective, et la prise en compte de différences entre l'environnement immédiat du nuage et les valeurs des champs à grande échelle. Ceci nous conduit à la réalisation et la mise en œuvre d'un schéma pronostique de la convection profonde. A ce schéma devraient encore s'ajouter une paramétrisation pronostique des phases condensées suspendues (actuellement en cours de développement par d'autres personnes) et quelques autres améliorations que nous proposons. Des tests de validation et de comportement du schéma pronostique ont été effectués en modèle à aire limitée à différentes résolutions et en modèle global. Dans ce dernier cas l'effet du nouveau schéma sur les bilans globaux est également examiné. Ces expériences apportent un éclairage supplémentaire sur le comportement du schéma convectif et les problèmes de partage entre la schéma de convection profonde et le schéma de précipitation de grande échelle. La présente étude fait donc le point sur le statut actuel des différentes paramétrisations du modèle, et propose des solutions pratiques pour améliorer la qualité de la représentation des phénomènes convectifs. L'utilisation de mailles plus petites que 5 km nécessite enfin de lever l'hypothèse hydrostatique dans les équations de grande échelle, et nous esquissons les raffinements supplémentaires de la paramétrisation possibles dans ce cas.

A major traffic-related problem faced by residents is speeding, which not only causes safety concerns, but also noise issues. Traffic calming is a much favoured traffic management tool employed by road controlling authorities to primarily reduce vehicle speed, hence improve community liveability. This research aimed to investigate the impacts of traffic calming on speed, safety and traffic noise. The objectives included developing models for the prediction of speed and noise on traffic-calmed streets, and providing guidance for good design practices. Speeds of individual vehicles as they approached and crossed traffic calming devices were observed in order to identify the behaviour of individual drivers. Results indicated that the speed hump and the raised angled slow point produced the largest speed reductions and least variation in speeds, while mid-block narrowings had no significant speed changes. Inter-device speed was found to be mainly controlled by the separation between devices. 85th percentile speeds at distances from calming devices were 40 – 45 km/h for vertical deflections and 45 – 55 km/h for horizontal deflections. Speeds on approach to speed humps were found to be influenced by the distance available on the approaches, while operating speed at the speed humps were partly influenced by the hump width relative to the road width. There was evidence of safety benefits of traffic calming overall, despite mid-block crashes increasing post-calming. However, there was no association between the traffic calming and the crashes, which appeared to probably be due to other factors, human factors in particular. Noise levels produced by light vehicles across speed humps were in fact lower than on a flat section of road, given their respective mean speeds. At a reference speed of 25 km/h, noise levels produced over the 100 mm hump were 3.6 dBA higher than those produced by the 75 mm hump.

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This thesis is concerned with the design of a high-speed backbone network which provides a high bandwidth interconnection for various Personal Computer Networks (PC-Networks) with an integrated service of voice and data. With the advanced technology of optical fiber as the transmission medium, several different existing topologies and protocols are discussed for the backbone network design. The token ring protocol is simulated and evaluated to find out a suitable buffer size and the length of voice and data packet for backbone network. The Network II.5 simulation tool is applied to simulate the token ring simulation model with different parameters. The Network Interface Unit (NIU) is designed from the simulation results with a cost-effective consideration.

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