Le problème de planification de réseaux WLAN consiste d'une part à positionner et à paramétrer des antennes dans un bâtiment et d'autre part à leur affecter une fréquence afin d'offrir aux clients un accès sans fil au réseau local. Le réseau ainsi construit doit répondre à des critères de couverture et de qualité de service, tout en minimisant le coût financier.<br /><br />Notre modélisation est basée sur le calcul du débit réel offert en chaque point de demande de service du réseau. Nous montrons que ce critère de débit réel permet une modélisation complète de la qualité de service car il unifie les critères habituels de couverture, de gestion des interférences et de capacité.<br /><br />Notre optimisation traite simultanément le problème de placement des points d'accès et le problème d'affectation de fréquences par un algorithme à Voisinages Variables Aléatoires VVA : à chaque itération de cette recherche locale le type de voisinage est tiré au hasard. Cet algorithme est très modulaire et permet facilement de combiner les deux sous problèmes (placement et affection).<br /><br />Ces travaux ont donné lieu à des collaborations et partenariats industriels : logiciel de planification globale des WLAN avec Orange Labs et solutions de planification séquentielle avec la start-up Trinaps.<br /><br />Enfin nous approfondissons la modélisation du problème en explicitant les liens entre le calcul du débit réel et les SINR. Dans une première étape, nous montrons que les contraintes de seuil sur les SINR induisent un problème de T-coloration de graphe (condition nécessaire). Pour obtenir une équivalence rendant compte des interférences multiples, une généralisation du problème de T-coloration pour les hypergraphes est introduite. Dans une seconde étape, nous définissons un algorithme déduisant les seuils de SINR à partir des contraintes sur les débits réels. Cette nouvelle modélisation est la base de nos développements futurs.

L'intérêt pour l'analyse passive de traces a considérablement augmenté, nous offrant de nouvelles approches pour analyser et améliorer les performances réseaux. L'hétérogénéité d'Internet est en constante évolution : nouvelles technologies d'accès, des clients avec mobiles et toujours de plus en plus de services et d'applications. D'autre part, l'intérêt pour la mesure de performance des réseaux d'entreprises ne cesse de se développer. Ces sujets sont d'une importance cruciale pour les fournisseurs de services Internet, gestionnaires de réseaux et des entreprises, puisqu'ils ont déjà reçu une attention considérable de la part de la communauté de recherche. Malgré ces efforts, un certain nombre de questions reste ouvert. Dans cette thèse on traite le trafic TCP, qui représente la majorité des flux Internet. Lors de cette analyse, nous nous concentrons sur les connexions complètes, du point de vue TCP. Le présent travail se compose de trois parties traitant différent aspects sur les approches actuelles d'analyse de performances de TCP, l'étude des performances et la détection d'anomalies de niveau applicatif. Dans la première partie, nous présentons les travaux les plus importants, les traces réseaux sur lesquelles nous nous sommes basé ainsi que les problèmes rencontrés lors de l'étude des performances de TCP au niveau applicatif. Nous présentons un premier aperçu de l'impact de l'application sur les transferts TCP. Nous démontrons que si les pertes peuvent avoir un impact négatif sur les petits transferts TCP, l'application affecte de manière significative le temps de transfert de la majorité des flux. Dans cette partie, nous démontrons que certaines mesures peuvent être biaisées par des technologies spécifiques mises en oeuvre dans les réseaux Cellulaires. Dans la seconde partie, nous comparons sur des traces passives, les performances de clients Internet, d'un même operateur sur les trafics : Cellulaires, FTTH et ADSL. Nous montrons que l'étude des paramètres classiques d'analyse de performance ne permet pas d'expliquer totalement les performances perçues par les clients. Ensuite, nous validons une approche plus fine, permettant de décomposer chaque connexion TCP, bien formée, en intervalles de temps. Notre approche de décomposition de connexion TCP permet d'extraire automatiquement l'impact du comportement de l'application, l'accès, le serveur et le client. Nous regroupons, avec des algorithmes adéquats, les transferts avec des performances similaires sur les différents types d'accès. Puis, nous proposons une caractérisation de certains aspects de l'analyse de trafic dans un reseau d'entreprise. Dans la dernière partie, nous nous concentrons sur la problématique de profilage d'anomalies sur les connexions TCP, définis comme correct mais avec des performances anormales. Notre méthode permet d'identifier la cause des problèmes de performance, qui peuvent être soit des pertes ou bien des temps perdus lors de la préparation des données ou du transfert. Nous appliquons cette approche pour le cas de plusieurs traces de trafic Internet et entreprise. Nous démontrons l'existence d'une adaptation spécifique pour la récupération sur les pertes sur le réseau Cellulaire qui semble plus efficace que sur les réseaux filaires.

In the wake of major disasters, the failure of existing communications infrastructure and the subsequent lack of an effective communication solution results in increased risks, inefficiencies, damage and casualties. Currently available options such as satellite communication are expensive and have limited functionality. A robust communication solution should be affordable, easy to deploy, require little infrastructure, consume little power and facilitate Internet access. Researchers have long proposed the use of ad hoc wireless networks for such scenarios. However such networks have so far failed to create any impact, primarily because they are unable to handle network transience and have usability constraints such as static topologies and dependence on specific platforms. LifeNet is a WiFi-based ad hoc data communication solution designed for use in highly transient environments. After presenting the motivation, design principles and key insights from prior literature, the dissertation introduces a new routing metric called Reachability and a new routing protocol based on it, called Flexible Routing. Roughly speaking, reachability measures the end-to-end multi-path probability that a packet transmitted by a source reaches its final destination. Using experimental results, it is shown that even with high transience, the reachability metric - (1) accurately captures the effects of transience (2) provides a compact and eventually consistent global network view at individual nodes, (3) is easy to calculate and maintain and (4) captures availability. Flexible Routing trades throughput for availability and fault-tolerance and ensures successful packet delivery under varying degrees of transience. With the intent of deploying LifeNet on field we have been continuously interacting with field partners, one of which is Tata Institute of Social Sciences India. We have refined LifeNet iteratively refined base on their feedback. I conclude the thesis with lessons learned from our field trips so far and deployment plans for the near future.

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le contexte des réseaux sans fil et des réseaux d'accès par Satellite en particulier, qui facilitent l'installation d'infrastructures réseau dans les zones géographiquement reculées et faiblement peuplées. Cependant, ces derniers présentent certains inconvénients lorsqu'il s'agit de déployer des applications multimédia interactives. En effet, de telles applications requièrent un délai de bout en bout aussi faible que possible et plus généralement exigent une meilleure Qualité de Service (QdS) du système de communication que le classique Meilleur-Effort (BE) afin de fonctionner correctement. Or, les réseaux d'accès par satellite géostationnaires souffrent déjà d'un délai de propagation non négligeable d'autant plus accru que la transmission des données est assurée par des mécanismes d'allocation dynamique, par exemple dans un système DVB-S2/RCS. Dans ces travaux de thèse, nous proposons d'utiliser les informations de signalisation de session des applications multimédia basées sur le protocole de session SIP afin d'ajuster le paramétrage du système de communication selon une approche " cross-layer " qui permet alors d'améliorer de façon significative la réactivité du système. Nous avons proposé plusieurs solutions pour, d'abord réduire le temps entre la demande de communication et le démarrage effectif du transfert des flux multimédia, ensuite réduire le délai de transmission des données multimédia durant la communication (tout en utilisant de manière optimale les ressources réseau disponibles sur la voie retour), et enfin accroître le nombre de flux multimédia admissibles dans le réseau satellite tout en leur garantissant un niveau de QdS satisfaisant. Afin de faciliter l'intégration et l'implémentation des solutions proposées dans un système de communication réel, un mécanisme de communication inter-couches d'optimisation est proposé et développé. De plus, une architecture orientée web services est utilisée afin de faciliter la découverte et l'invocation des différentes niveaux de services de communication présents dans de tels réseaux d'accès. Les solutions proposées ont été évaluées dans des environnements sans fil émulés et réels

This diploma thesis deals with wireless computer networks in a point of view security. It contains security principles and standards used in these networks. It shows failings of old security methods in contras of new standards. The result of the thesis is a design of the metropolitan network and its realization. In this network appropriate solutions of security are used. The last part of the thesis deals with a design of web applications created in the PHP programming language and SQL database system.

This thesis is concerned the technology with technologies of transfer through wireless devices. It is about possibilities of optimization of transfer in wireless net, especially of the reduction of interference influence. The first part is about theory and the standards development of wireless technology. There are methods and principles used in wireless technologies. The second part is a practical measuring and testing of an internal wireless net, with the emphasis being on the source of interference influence. Measuring was focused on interference between access points and was not about meteorological influence. It continues with theory and testing of interference of the microwave oven in our wireless net. Then, it is a practical demonstration of interference in an external environment. There are practical examples of interference between different providers’ nets on the same area and solutions to prevent or to cancel this interference. In next part of work the wireless net is parsed and described in a given territory. Here is described the way how to precede the reciprocal interference and eventually how this mutual disturbance suppress. Consequently, our net is optimized for customer growth and for today’s options of newer and more powerful components for wireless transfer. Finally there are two laboratory tasks. The first one is about practical measuring and testing of wireless net’s parameters and the second one is about simulation of wireless networks in the Opnet program.

The subject of my thesis dscribes function and principles of the public key infrastructure as well as certificate authority. Under the operation system Linux was created self signed certificate authority. Web interface was devoloped in PHP for the purpose of the generation, distribution and rejection certificates. Configuration files for OpenVPN are included in the thesis and wireless security is achived by OpenVPN.

Master thesis focuses on wireless network security. The thesis is divided in two parts. First part describes today’s used standards and their components, topology and security methods as stealth SSID, MAC addresses filtration, WEP, WPA and WPA2. The last three methods are described in detail. In second part there are realized attacks on above described methods of security. There are described attacks on WEP as KoreK chopchop attack, fragment attack, attack FMS, KoreK and attack PTW. Then is described the dictionary attack on passphrase by WPA/WPA2 with PreShared Key authentication obtaining, precomputed hash tables for faster passphrase finding and for using more core procesors during dictionary browsing. The last attack describes obtaining of keystream used for encrypting of frames by WPATKIP and then sending custom data to client. It is described how to carry out each attack and how to protect against them.

Description of construction of analog-to-digital and digital-to-analog convertors for audio signal and distribution via wireless channel, are the objectives of my master's thesis. There are descriptions of DPS construction, design of panels and measurement of system parameters in the project, above all sampling and reconstruction of audio signal, power consumption and signal range of wireless modules. At the end is discussed real usage and suggestions for further developement.

Evolving technology in wireless telecommunication, such as 5G, provides opportunities to utilize wireless communication more in an industrial setting where reliability and predictability are of great concern. More capable Industrial Internet of Things devices (IIoT) are, indeed, a catalyst for Industry 4.0. Still, before the IIoT devices can be deemed capable enough, a method to evaluate the IIoT systems unobtrusively—so that the evaluation does not affect the performance of the systems—must be established. This thesis aims to answer how the performance of a distributed control system can be unobtrusively evaluated, and also determine what the state-of-the-art is in latency measurements in distributed control systems. To answer the question, a novel diagnostics method for time-critical control systems in cloud-fog automation is proposed and extensively evaluated on real-life testbeds that use 5G, WiFi 6, and Ethernet in an edge-computing topology with real control systems. The feasibility of the proposed method was verified by experiments conducted with a diagnostics framework prototype developed in this thesis. In the proposed diagnostics framework, the controller application is monitored by a computing probe based on an extended Berkeley Packet Filter program. Network communication between the controller and control target is evaluated with a multi-channel Ethernet probe and custom-made software that computes several metrics related to the performance of the distributed system. The data from the unobtrusive probes are sent to a time-series database that is used for further analysis and real-time visualization in a graphical interface created with Grafana. The proposed diagnostics method together with the developed prototype can be used as a research infrastructure for future evaluations of distributed control systems.