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International audience; Wireless Mesh Networks (WMNs) have emerged as a key technology for next generation wireless networks. It is expected that WMNs will support diverse kind of multimedia services. Hence, there is a vital need to conceive efficient and reliable MAC protocols that allows alleviating wireless MAC problems. In this paper, we develop a novel MAC scheme for Wireless Mesh Networks based on a TDMA approach and using directional antennas. Our main objective behind this proposal is to respond to the main directional MAC problems such as deafness and hidden terminal problems caused by the lack in knowledge at each wireless node about its neighboring transmissions. The contribution of our MAC scheme is twofold. First, in enabling parallel transmissions and second in maintaining a full knowledge at each wireless node about neighboring transmissions. Using parallel transmissions, a busy node will not miss the start of a neighboring transmission. A robust algorithm of mini-slot assignment is proposed to provide full-knowledge, collision-free, and a fair channel access between all the nodes in the network.

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http://citi.insa-lyon.fr/wons2006/index.html; In this paper, an intelligent solution is proposed for the congestion control in wireless ad hoc network. The presented QoS architecture exploits the fuzzy logic for improving the congestion control in the aim to support voice and video multimedia applications, and non real-time traffic services. We present two techniques: the first one uses a fuzzy logic system to perform the threshold buffer management. The second technique is based on fuzzy Petri nets (FPWICC) for modeling and analyzing the QoS decision making for congestion control in wireless ad hoc network. The performance evaluation was studied under different channel, mobility, and traffic conditions. The simulation results confirm that the intelligent fuzzy logic tool is a promising solution to support QoS for multimedia applications in wireless ad hoc networks.

La conception originale d’Internet n’a pas pris en compte les aspects de sécurité du réseau; l’objectif prioritaire était de faciliter le processus de communication. Par conséquent, de nombreux protocoles de l’infrastructure Internet exposent un ensemble de vulnérabilités. Ces dernières peuvent être exploitées par les attaquants afin de mener un ensemble d’attaques. Les attaques par déni de service distribué (Distributed Denial of Service ou DDoS) représentent une grande menace et l’une des attaques les plus dévastatrices causant des dommages collatéraux aux opérateurs de réseau ainsi qu’aux fournisseurs de services Internet. Les réseaux programmables, dits Software-Defined Networking (SDN), ont émergé comme un nouveau paradigme promettant de résoudre les limitations de l’architecture réseau actuelle en découplant le plan de contrôle du plan de données. D’une part, cette séparation permet un meilleur contrôle du réseau et apporte de nouvelles capacités pour mitiger les attaques par déni de service distribué. D’autre part, cette séparation introduit de nouveaux défis en matière de sécurité du plan de contrôle. L’enjeu de cette thèse est double. D’une part, étudier et explorer l’apport de SDN à la sécurité afin de concevoir des solutions efficaces qui vont mitiger plusieurs vecteurs d’attaques. D’autre part, protéger SDN contre ces attaques. À travers ce travail de recherche, nous contribuons à la mitigation des attaques par déni de service distribué sur deux niveaux (intra-domaine et inter-domaine), et nous contribuons au renforcement de l’aspect sécurité dans les réseaux programmables., The original design of Internet did not take into consideration security aspects of the network; the priority was to facilitate the process of communication. Therefore, many of the protocols that are part of the Internet infrastructure expose a set of vulnerabilities that can be exploited by attackers to carry out a set of attacks. Distributed Denial-of-Service (DDoS) represents a big threat and one of the most devastating and destructive attacks plaguing network operators and Internet service providers (ISPs) in a stealthy way. Software defined networks (SDN), an emerging technology, promise to solve the limitations of the conventional network architecture by decoupling the control plane from the data plane. On one hand, the separation of the control plane from the data plane allows for more control over the network and brings new capabilities to deal with DDoS attacks. On the other hand, this separation introduces new challenges regarding the security of the control plane. This thesis aims to deal with various types of attacks including DDoS attacks while protecting the resources of the control plane. In this thesis, we contribute to the mitigation of both intra-domain and inter-domain DDoS attacks, and to the reinforcement of security aspects in SDN.

The trustworthiness of vehicle messages is a major focus in intelligent transportation research. Existing studies focus on enhancing the accuracy of vehicle trustworthiness evaluation, overlooking that the transmission performance may affect the quality of vehicle messages, which are essential for implementing trustworthiness evaluation. This paper studies a novel vehicle message scheduling scheme to regulate vehicles’ transmissions so that incident messages for any part of the road can be reliably and accurately sent to a roadside unit. Through strategically scheduling vehicle transmissions to avoid interference between vehicles while guaranteeing sufficient numbers of vehicles transmitting their sensor data, vehicle messages can reliably yet timely arrive at Road Side Units (RSUs) without missing reporting an event on the road.

An active jammer could severely degrade the communication quality for wireless networks. Since all wireless nodes openly access the shared media, the harsh effects are exaggerated by retransmission attempts of affected devices. Fast and precise detection of the jammer is of vital importance for heterogeneous wireless environments such as the Internet of things (IoT). It could activate a series of corrective countermeasures to ensure the robust operation of the network. In this paper, we propose a local, straightforward, and numerical metric called the number of jammed slots (NJS), by which we can quickly detect the presence of a jammer and identify the jammed nodes at the software level in broadcast networks. NJS calculation is carried out by a central node which collects the MAC-layer statuses of all wireless nodes in a periodical fashion. Our simulation results indicate that NJS outperforms current detection methods in terms of accuracy and precision.

Global mobile traffic is increasing dramatically due to the popularity of smart mobile devices and data hungry mobile applications. Mobile data offloading is considered as a promising solution to alleviate congestion in cellular network. Mobile computation offloading can move the computation intensive tasks and large data storage from mobile devices to cloud. In this thesis, we first study mobile data offloading problem under the architecture of mobile cloud computing. In order to minimize the overall cost for data delivery, we formulate the data offloading process as a finite horizon Markov decision process. We further propose two data offloading algorithms to achieve minimal communication cost. Then, we consider a mobile data offloading market where mobile network operator can sell bandwidth to mobile users. We formulate this problem as a multi-item auction in order to maximize the profit of mobile network operator. We propose one robust optimization algorithm and two iterative algorithms to solve this problem. Finally, we investigate computation offloading problem in mobile edge computing. We focus on workload balancing problems to minimize the transmission latency and computation latency of computation offloading. We formulate this problem as a population game in order to analyze the aggregate offloading decisions. We further propose two workload balancing algorithms based on evolutionary dynamics and revision protocols. Simulation results show the efficiency and robustness of our proposed methods., Le trafic mobile augmente considérablement en raison de la popularité des appareils mobiles et des applications mobiles. Le déchargement de données mobiles est une solution permettant de réduire la congestion du réseau cellulaire. Le déchargement de calcul mobile peut déplacer les tâches de calcul d'appareils mobiles vers le cloud. Dans cette thèse, nous étudions d’abord le problème du déchargement de données mobiles dans l’architecture du cloud computing mobile. Afin de minimiser les coûts de transmission des données, nous formulons le processus de déchargement des données sous la forme d'un processus de décision de Markov à horizon fini. Nous proposons deux algorithmes de déchargement des données pour un coût minimal. Ensuite, nous considérons un marché sur lequel un opérateur de réseau mobile peut vendre de la bande passante à des utilisateurs mobiles. Nous formulons ce problème sous la forme d'une enchère comportant plusieurs éléments afin de maximiser les bénéfices de l'opérateur de réseau mobile. Nous proposons un algorithme d'optimisation robuste et deux algorithmes itératifs pour résoudre ce problème. Enfin, nous nous concentrons sur les problèmes d’équilibrage de charge afin de minimiser la latence du déchargement des calculs. Nous formulons ce problème comme un jeu de population. Nous proposons deux algorithmes d'équilibrage de la charge de travail basés sur la dynamique évolutive et des protocoles de révision. Les résultats de la simulation montrent l'efficacité et la robustesse des méthodes proposées.

Les réseaux ad hoc de véhicules accueillent une multitude d’applications intéressantes. Parmi celles-ci, les applications d’info-divertissement visent à améliorer l’expérience des passagers. Ces applications ont des exigences rigides en termes de délai de livraison et de débit. De nombreuses approches ont été proposées pour assurer la qualité du service des dites applications. Elles sont réparties en deux couches : réseau et contrôle d’accès. Toutefois, ces méthodes présentent plusieurs lacunes. Cette thèse a trois volets. Le premier aborde la question du routage dans le milieu urbain. A cet égard, un nouveau protocole, appelé SCRP, a été proposé. Il exploite l’information sur la circulation des véhicules en temps réel pour créer des épines dorsales sur les routes et les connecter aux intersections à l’aide des nœuds de pont. Ces derniers collectent des informations concernant la connectivité et le délai, utilisées pour choisir les chemins de routage ayant un délai de bout-en-bout faible. Le deuxième s’attaque au problème d’affectation des canaux de services afin d’augmenter le débit. A cet effet, un nouveau mécanisme, appelé ASSCH, a été conçu. ASSCH collecte des informations sur les canaux en temps réel et les donne à un modèle stochastique afin de prédire leurs états dans l’avenir. Les canaux les moins encombrés sont sélectionnés pour être utilisés. Le dernier volet vise à proposer un modèle analytique pour examiner la performance du mécanisme EDCA de la norme IEEE 802.11p. Ce modèle tient en compte plusieurs facteurs, dont l’opportunité de transmission, non exploitée dans IEEE 802.11p., The fact that vehicular ad hoc network accommodates two types of communications, Vehicle-to-Vehicle and Vehicle-to-Infrastructure, has opened the door for a plethora of interesting applications to thrive. Some of these applications, known as infotainment applications, focus on enhancing the passengers' experience. They have rigid requirements in terms of delivery delay and throughput. Numerous approaches have been proposed, at medium access control and routing layers, to enhance the quality of service of such applications. However, existing schemes have several shortcomings. Subsequently, the design of new and efficient approaches is vital for the proper functioning of infotainment applications. This work proposes three schemes. The first is a novel routing protocol, labeled SCRP. It leverages real-time vehicular traffic information to create backbones over road segments and connect them at intersections using bridge nodes. These nodes are responsible for collecting connectivity and delay information, which are used to select routing paths with low end-to-end delay. The second is an altruistic service channel selection scheme, labeled ASSCH. It first collects real-time service channels information and feeds it to a stochastic model that predicts the state of these channels in the near future. The least congested channels are then selected to be used. The third is an analytical model for the performance of the IEEE 802.11p Enhanced Distributed Channel Access mechanism that considers various factors, including the transmission opportunity (TXOP), unexploited by IEEE 802.11p.