Le réseau sans-fil Ad-hoc est une technologie de communication qui a émergé au cours de la dernière décennie. Ce type de réseau peut-être mis en oeuvre facilement sans infrastructures fixes, et il est considéré comme l’une des solutions les plus utilisées pour la construction de systèmes distribués. De toute évidence le canal physique du réseau sans-fil ad-hoc se distingue nettement des autres réseaux existants. Par exemple, les fluctuations causées par un canal sans-fil instable sont plus sévères. Du point de vue ordinaire, ces caractéristiques sont considérées comme des inconvénients, et doivent être éliminées dans la conception du réseau.La technologie appelée “sécurité de la couche physique” représente une attitude tout à fait subversive par rapport à ces questions. L’unique canal physique est exploité pour fournir une garantie de sécurité supplémentaire. Cependant de nouveaux problèmes sont également introduits dans le système. La vitesse de transmission des liens avec la sécurité de la couche physique est limitée en raison de la surcharge utilisée pour le mécanisme sécurisé. Donc les performances du réseau (par exemple le débit et le délai ) sont affectées. Ainsi, la qualité de service se révèle être une préoccupation majeure dans les réseaux avec sécurité de la couche physique. Dans cette recherche, l’accent est mis sur la question de savoir comment garantir la QoS et la sécurité de la couche physique sans fil simultanément dans les réseaux ad-hoc. Comme les solutions traditionnelles de QoS sont toujours mises en oeuvre dans les couches supérieures de la structure du réseau, elles ne fonctionnent pas bien avec la nouvelle couche physique sécurisée. En outre, comme il y a les autres services qui ne demandent pas plus de sécurité dans le réseau, la coexistence de la couche physique sécurisée avec la couche physique régulière doit être prise en considération. Ces questions ont établi de nouvelles exigences de protocoles dans la couche MAC. Par conséquent nous résumons les caractéristiques générales de la technologie sécurité de couche physique, sur la base duquel un cadre de planification de couche MAC est présenté : SecDCF. Une interface est également conçue pour permettre l’intégration de politiques d’ordonnancement différentes. En outre les exigences diversifiées de scénarios différents sont étudiées, et des politiques d’ordonnancement sont ensuite dérivées pour être appliquées avec SecDCF. Les analyses numérique et les simulations correspondantes sont également menées pour évaluer notre recherche. En conclusion il est illustré dans cette thèse que, avec une ordonnancement special dans la couche MAC, il est possible d’exploiter les caractéristiques riches de la couche physique pour atteindre la sécurité et la qualité de service en même temps dans les réseaux sans-fil ad-hoc. / Wireless Ad-hoc Network is an emerging communication technology over the last decade. As this kind of network can be easily implemented without requiring fixed infrastructures, it is considered as one of the most important solutions for building distributed wireless systems. Obviously, the physical channel in wireless ad-hoc network significantly distinguishes itself from the other existing networks. For example, fluctuations caused by unstable wireless channel are more severe. From an ordinaryperspective, these characteristics are treated as disadvantages, and have to be eliminated in network design.Burgeoning technology called physical layer security represents a completely subversive attitude to these issues. Unique physical channel is exploited to provide additional security guarantee. However, new problems are also introduced into the system. Transmission rate of links with physical layer security is largely restricted due to the overhead used for secure mechanism. Network performance (e.g., throughput and delay) is accordingly affected. Thus, QoS turns out to be a major concern innetworks with physical layer security. In this research, the focus is on the problem of how to guarantee QoS and physicallayer security simultaneously in wireless ad-hoc networks. Since traditional solutions for QoS are always implemented in upper layers of the network structure, they can hardly provide full support to the new secure physical layer. Furthermore, as services without secure requirement still exist in the network, the coexistence of secure and regular physical layer has to be taken into consideration. These issues have set new demands of corresponding MAC layer scheduling protocols. Therefore, we summarizethe general characteristics of physical layer security technology, based on which SecDCF, a MAC layer scheduling framework is presented. An interface is also designed to enable the integration of different scheduling policies. Furthermore, diversifiedrequirements from different scenarios are studied, and scheduling policies are then derived to be applied with SecDCF.Corresponding numerical analysis and simulations are also carried out to evaluate our research. As a conclusion, it is illustrated in this dissertation that with elaborately designed MAC layer scheduling schemes, it is possible to exploit the rich physical layercharacteristics for achieving both security and QoS in wireless ad-hoc networks
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2012DIJOS063 |
| Date | 17 December 2012 |
| Creators | Sun, Donglai |
| Contributors | Dijon, Shanghai Jiao Tong University, Mikou, Noufissa, Li, Jianhua |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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