In this thesis, research is described which leads to the proposal of a link-directionality-based dual channel MAC (Medium Access Control) protocol (DCP) for carrier sense wireless ad hoc networks. It attempts to double the capacities of such networks using an industrial standard (the single-channel IEEE 802.11 protocol) as a benchmark. Simulations show that the proposed scheme can increase the capacities to more than 1.7 times of the single-channel IEEE 802.11 protocol in large-scale random network topologies. The algorithm, however, requires extra radio spectrum resource which could be costly. In addition to DCP, a signal-to-interference ratio comparison algorithm (SCA) is proposed to further release the protocol constraints imposed by the virtual carrier-sensing mechanism. Interestingly, while the capacity of the pure DCP decreases when link lengths are short, the capacity of the pure SCA increases when link lengths are short. The two algorithms compensate for the downside of each other to bring about a more uniform capacity improvement. Simulations show that the integrated scheme can further increase the network throughputs to more than 2.13 times in random topologies. This thesis also clarifies inter-link interference in wireless ad-hoc networks by using link-directional interference graphs (l-graph). By colouring the l-graphs, independent data streams obtained by Multi-Carrier Code Division Multiple Access (MC-CDMA) are assigned for transmitting up-link and down-link traffic separately in order to eliminate the hidden-node and exposed-node problems in wireless local area networks (WLAN). Finally, a generic approach for capacity analysis is proposed to show that the concept of link-directionality can also be adopted with other network models, protocols and parameter settings. However, in certain scenarios where links are densely packed together, the advantage of using link-directionality could be diminished. Therefore, the proposed generic approach for capacity analysis allows one to determine whether channel allocations according to link-directionalities should be applied to a given network.

<p>In future mobile networks service quality might be poor. A new measure is needed to be able to assess services in terms of their effectiveness and usefulness despite their lacking visual appeal. Cognitive Quality of Service is a way to measure the effectiveness in use of a networked service.</p><p>This thesis introduces Cognitive Quality of Service and puts it in relation to other ways to measure quality in streaming media. Through four studies the concept is used to improve multicast performance in a WLAN, to assess the effectiveness of simple animations compared to video, to build an application that fuses video and animations and to assess the differences between various levels of streaming video quality.</p><p>Guidelines on how to measure Cognitive Quality of Service are introduced based on a review of available literature and later analyzed in light of the studies presented in the thesis. It turns out that the guidelines are sound and should be used as a basis for assessing Cognitive Quality of Service.</p><p>Finally, the usefullness of Cognitive Quality of Service is analyzed. It turns out that it is especially useful when comparing different media, e.g. animations and video. In the video only case even bit-rate might be a useful predictor of subjective quality.</p> / <p>I framtiden kommer användare att titta på videosekvenser i trådlösa apparater, exempelvis mobiltelefoner. På grund av tekniska faktorer som störningar och på grund av kostnaden för det kommer den kvalitet som de erhåller inte att vara jämförbar med till exempel den kvalitet som kan erhållas när man tittar på tv. Trots det kan man anta att sådan video kan vara intressant och upplysande.</p><p>I avhandlingen introduceras och används begreppet Cognitive Quality of Service (CQoS) - kognitiv servicekvalitet. Begreppet definieras av att den överföring som ger den bästa förståelsen och känslomässiga reaktionen också har bäst CQoS. För att mäta CQoS bör man följa vissa riktlinjer, särskilt som det är svårt att mäta förståelse i samband med att man tittar på video.</p><p>Författaren har tillsammans med medarbetare tittat på hur man kan förbättra förhållandena för själva radioöverföringen (studie I). Genom en algoritm som ger multicast-paket bättre skydd mot kollisioner visas att man kan erhålla förbättrad överföringskapacitet för strömmande video i ett trådlöst nätverk.</p><p>Animeringar är ett alternativ till video som kräver låg bandbredd. I ett experiment har man undersökt hur väl animeringar står sig mot video av olika kvalitet när det gäller att upplysa användaren och ge en bra upplevelse (studie II). Det visade sig att animeringar var bättre för förståelsen medan video gav en bättre känslomässig upplevelse. Vanare åskådare föredrog videon medan ovanare åskådare föredrog animeringarna.</p><p>Frågan som ställdes var då hur man kunde kombinera respektive mediums fördelar för att få en så bra blandning som möjligt. Å ena sidan var animeringarna billiga och lätta att förstå medan videon var dyrare och mer intressant. Ett prototypgränssnitt skapades. Där kunde användaren själv välja vilken mix mellan de två alternativen som skulle visas (studie III). Det visade sig att försökspanelen föredrog video och dessutom ville ha mer information om spelare och match.</p><p>Trots animationernas förträfflighet kan man anta att det ändå är video som kommer att dominera i framtiden. En sista studie genomfördes för att se om man kunde finna liknande resultat vid olika kvalitetsgrader i video som man tidigare hade funnit mellan video och animeringar (studie IV). Det visade sig att så länge man höll sig till ett format var sambanden enklare. Mer var helt enkelt bättre upp till en viss gräns där det inte tillförde mer att öka överföringsresurserna för videon.</p><p>Sammanfattningsvis visar studierna att CQoS kan ge värdefull designkunskap. I synnerhet när man jämför olika presentationsformer som i det här fallet animeringar och video. Nästa steg blir att gå vidare med att applicera CQoS i tvåvägskommunikation, särskilt i Conversational Multimedia (CMM)– ungefär bildtelefoni – där det är särskilt goda möjligheter att sammanställa en för omständigheterna anpassad mediamix.</p>

Tobulėjant mobilioms technologijoms vietos informacija tapo svarbi prieigos valdymui. Šiame darbe analizuojamos vietos informacijos derinimo su autentifikacijos ir prieigos valdymo mechanizmais galimybės. Darbe išskirti vietos informacijos įvedimo į autentifikacijos, prieigos valdymo ir atskaitomybės procesus privalumai. Pristatomas vietos informacija paremtas prieigos prie tinklo resursų valdymo modelis, kuris leidžia padidinti teisingo autentifikavimo tikimybę bei išplėsti prieigos valdymo galimybes. Suprojektuota prieigos prie bevielio tinklo valdymo sistema, pritaikyta veikti kelių aukštų pastate. Modelis yra suderinamas su OGC (Open GeoSpatial Consortium) ir Geo-RBAC (RBAC modelio išplėtimu), į jį įtraukti kitų tipų vietos informacija pagrįsti požymiai. Darbe pristatomi prieigos valdymo išplėtimai: periodiškumo algoritmas ir erdvinių požymių įvertinimo algoritmas, naudojantis susiejimo funkcijas ir įvertinantis vietos nustatymo patikimumą. Pasiūlyto prieigos valdymo modelio veikimas įvertinamas eksperimentais, nurodomi jo galimi pažeidžiamumai. / Location-based Access Control LBAC techniques allow taking users’ physical location into account when determining their access privileges. The analysis of possibilities of integrating location information into access control and authentication is provided. I show the advantages of using location information for authentication and access control. I present location-based access control model that can increase the probability of correct authentication. I design wireless LAN location-based access control system that is used in building of several floors. The model is compliant with OGC (Open GeoSpatial Consortium) and Geo-RBAC (the extent of RBAC model); it integrates other types of location-based features. I describe the periodicity algorithm of location-based access control and design the policy enforcement algorithm that uses location mapping functions and the evaluation of confidence. The model is evaluated by testing the speed of the system and computer resources used by the system. The vulnerabilities of location-based access control are discussed in the context of sniffing, highjacking, DoS and warmhole attacks.

Ubiquitous location-aware systems and services are becoming a reality as made evident by the widely known Global Position System (GPS). However, indoor location-aware sensing systems are not yet commercially viable since: (i) for a GPS-based system, the signals attenuate and can multipath indoors causing weak signal and poor location (ii) for a Radiolocation-based system, the propagation of radio signals are complex and difficult to model. In this paper, we present RadLoco, a location-sensing system that uses IEEE 802.11 Wireless LAN survey techniques to create a radio Received Signal Strength (RSS) map of the propagation environment. To provide accurate location estimation, we make use of a kernel-window estimation algorithm that is used to approximate the probability density function of RSS measurement and location. Unlike parametric estimators, this non-parametric kernel approach requires less knowledge of the distributions of location and measurements, and also makes use of the prior knowledge of mobile terminal location to reduce the estimation error. The novelty of the system is an innovative radio/ultrasonic sensory network which allows for rapid data collection whereas the standard technique of defining a grid of survey points with measuring rulers, chalk, and tape would require a great amount of manpower. Using this sensory network, a 2000m sq. office building is surveyed in four hours by a single technician. Our experimental results indicate the mobile terminal is located on the correct oor with over 98% accuracy and with a mean error of less than 2.5m from the true location.

Terminal localization for indoor Wireless Local Area Networks (WLAN) is critical for the deployment of location-aware computing inside of buildings. The purpose of this research work is not to develop a novel WLAN terminal location estimation technique or algorithm, but rather to tackle challenges in survey data collection and in calibration of multiple mobile terminal Received Signal Strength (RSS) data. Three major challenges are addressed in this thesis: first, to decrease the influence of outliers introduced in the distance measurements by Non-Line-of-Sight (NLoS) propagation when a ultrasonic sensor network is used for data collection; second, to obtain high localization accuracy in the presence of fluctuations of the RSS measurements caused by multipath fading; and third, to determine an automated calibration method to reduce large variations in RSS levels when different mobile devices need to be located. In this thesis, a robust window function is developed to mitigate the influence of outliers in survey terminal localization. Furthermore, spatial filtering of the RSS signals to reduce the effect of the distance-varying portion of noise is proposed. Two different survey point geometries are tested with the noise reduction technique: survey points arranged in sets of tight clusters and survey points uniformly distributed over the network area. Finally, an affine transformation is introduced as RSS calibration method between mobile devices to decrease the effect of RSS level variation and an automated calibration procedure based on the Expectation-Maximization (EM) algorithm is developed. The results show that the mean distance error in the survey terminal localization is well within an acceptable range for data collection. In addition, when the spatial averaging noise reduction filter is used the location accuracy improves by 16% and by 18% when the filter is applied to a clustered survey set as opposed to a straight-line survey set. Lastly, the location accuracy is within 2m when an affine function is used for RSS calibration and the automated calibration algorithm converged to the optimal transformation parameters after it was iterated for 11 locations.

Ortsbasierte Dienste erfreuen sich in den letzten Jahren starker Beliebtheit. Für deren Umsetzung sind sog. Lokalisierungsdienste notwendig, welche eine Ortung von Mobilgeräten erlauben. Das GPS stellt den wohl populärsten Lokalisierungsdienst dar, ist jedoch innerhalb von Gebäuden nur sehr beschränkt einsetzbar. In der Vergangenheit wurden deshalb Methoden vorgeschlagen, die zur Positionsbestimmung auf die Messung der Empfangsfeldstärke von WLAN-Aussendungen zurückgreifen. Im Rahmen der Diplomarbeit soll untersucht werden, ob sich ebenfalls eine Postionsbestimmung anhand von Laufzeiten der WLAN-Signale umsetzen lässt. Bedingung hierbei ist, dass der Lokalisierungsdienst - eine reine Softwarelösung darstellt und keine Modifikationen an Hard- oder Firmware voraussetzt und - die Lokalisierung ohne für diese Zwecke ausgelegte Spezialhardware umsetzbar ist. Diese Anforderungen sollen sicherstellen, dass der zu entwickelnde Lokalisierungsdienst mit bereits installierter, handelsübliche Hardware umsetzbar ist. Es sind in Frage kommende Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit zu erörtern. Für die Laufzeitmessung in Frage kommenden Zeitquellen sollen zugänglich gemacht und auf ihre Tauglichkeit untersucht werden. Durch Messreihen ist zu untersuchen, ob mit den vorgeschlagenen Messverfahren eine Lokalisierung möglich ist und in welchem Rahmen sich die zu erwartende Genauigkeit bewegt. Die in dieser Arbeit beschriebenen Konzepte sollen im Rahmen einer Proof of Concept Anwendung implementiert werden. Die Software soll unter dem Gesichtspunkt der Wiederverwendbarkeit entwickelt werden, um eine spätere Nutzung im Rahmen anderer Projekte zu ermöglichen.

In future mobile networks service quality might be poor. A new measure is needed to be able to assess services in terms of their effectiveness and usefulness despite their lacking visual appeal. Cognitive Quality of Service is a way to measure the effectiveness in use of a networked service. This thesis introduces Cognitive Quality of Service and puts it in relation to other ways to measure quality in streaming media. Through four studies the concept is used to improve multicast performance in a WLAN, to assess the effectiveness of simple animations compared to video, to build an application that fuses video and animations and to assess the differences between various levels of streaming video quality. Guidelines on how to measure Cognitive Quality of Service are introduced based on a review of available literature and later analyzed in light of the studies presented in the thesis. It turns out that the guidelines are sound and should be used as a basis for assessing Cognitive Quality of Service. Finally, the usefullness of Cognitive Quality of Service is analyzed. It turns out that it is especially useful when comparing different media, e.g. animations and video. In the video only case even bit-rate might be a useful predictor of subjective quality. / I framtiden kommer användare att titta på videosekvenser i trådlösa apparater, exempelvis mobiltelefoner. På grund av tekniska faktorer som störningar och på grund av kostnaden för det kommer den kvalitet som de erhåller inte att vara jämförbar med till exempel den kvalitet som kan erhållas när man tittar på tv. Trots det kan man anta att sådan video kan vara intressant och upplysande. I avhandlingen introduceras och används begreppet Cognitive Quality of Service (CQoS) - kognitiv servicekvalitet. Begreppet definieras av att den överföring som ger den bästa förståelsen och känslomässiga reaktionen också har bäst CQoS. För att mäta CQoS bör man följa vissa riktlinjer, särskilt som det är svårt att mäta förståelse i samband med att man tittar på video. Författaren har tillsammans med medarbetare tittat på hur man kan förbättra förhållandena för själva radioöverföringen (studie I). Genom en algoritm som ger multicast-paket bättre skydd mot kollisioner visas att man kan erhålla förbättrad överföringskapacitet för strömmande video i ett trådlöst nätverk. Animeringar är ett alternativ till video som kräver låg bandbredd. I ett experiment har man undersökt hur väl animeringar står sig mot video av olika kvalitet när det gäller att upplysa användaren och ge en bra upplevelse (studie II). Det visade sig att animeringar var bättre för förståelsen medan video gav en bättre känslomässig upplevelse. Vanare åskådare föredrog videon medan ovanare åskådare föredrog animeringarna. Frågan som ställdes var då hur man kunde kombinera respektive mediums fördelar för att få en så bra blandning som möjligt. Å ena sidan var animeringarna billiga och lätta att förstå medan videon var dyrare och mer intressant. Ett prototypgränssnitt skapades. Där kunde användaren själv välja vilken mix mellan de två alternativen som skulle visas (studie III). Det visade sig att försökspanelen föredrog video och dessutom ville ha mer information om spelare och match. Trots animationernas förträfflighet kan man anta att det ändå är video som kommer att dominera i framtiden. En sista studie genomfördes för att se om man kunde finna liknande resultat vid olika kvalitetsgrader i video som man tidigare hade funnit mellan video och animeringar (studie IV). Det visade sig att så länge man höll sig till ett format var sambanden enklare. Mer var helt enkelt bättre upp till en viss gräns där det inte tillförde mer att öka överföringsresurserna för videon. Sammanfattningsvis visar studierna att CQoS kan ge värdefull designkunskap. I synnerhet när man jämför olika presentationsformer som i det här fallet animeringar och video. Nästa steg blir att gå vidare med att applicera CQoS i tvåvägskommunikation, särskilt i Conversational Multimedia (CMM)– ungefär bildtelefoni – där det är särskilt goda möjligheter att sammanställa en för omständigheterna anpassad mediamix.

Approved for public release, distribution is unlimited / Synchronization of orthogonal frequency-division multiplexed (OFDM) signals is significantly more difficult than synchronization of a single-carrier system. The recently approved IEEE Standard 802.11g specifies a packet-based OFDM system that provides a basis for the discussion of OFDM synchronization in a packet-based environment. Algorithms that synchronize the receiver carrier demodulation frequency and phase, the data frame, the OFDM symbol timing, and the data symbol timing are discussed and analyzed in an AWGN channel. System View simulation is used to implement the frame and carrier frequency synchronization algorithms, where the performance of these algorithms is analyzed and they are shown to be useful detection algorithms for Standard 802.11g signal reception. / Lieutenant Commander, United States Navy

No description available.

In recent years, immense effort has been channelled towards the Information and Technological development of rural areas. To support this development, telecommunication networks have been deployed. The availability of these telecommunication networks is expected to improve the way people share ideas and communicate locally and globally, reducing limiting factors like distance through the use of the Internet. The major problem for these networks is that very few of them have managed to stay in operation over long periods of time. One of the major causes of this failure is the lack of proper monitoring and management as, in some cases, administrators are located far away from the network site. Other factors that contribute to the frequent failure of these networks are lack of proper infrastructure, lack of a constant power supply and other environmental issues. A telecommunication network was deployed for the people of Dwesa by the Siyakhula Living Lab project. During this research project, frequent visits were made to the site and network users were informally interviewed in order to gain insight into the network challenges. Based on the challenges, different network monitoring systems and other solutions were deployed on the network. This thesis analyses the problems encountered and presents possible and affordable solutions that were implemented on the network. This was done to improve the network‟s reliability, availability and manageability whilst exploring possible and practical ways in which the connectivity of the deployed telecommunication network can be maintained. As part of these solutions, a GPRS redundant link, Nagios and Cacti monitoring systems as well as Simple backup systems were deployed. v Acronyms AC Access Concentrators AMANDA Automatic Marylyn Network Disk Archiver CDMA Code Divison Multiple Access CGI Common Gateway Interface.