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Une plateforme sécurisée pour des accès communautaire avec garantie de qualité de service

Team and supervisors
Department / Team: 
Team Web Site: 
https://www.irisa.fr/fr/equipes/ocif
PhD Director
Nicolas MONTAVONT
Co-director(s), co-supervisor(s)
Mohamed-Aymen CHALOUF
Contact(s)
NameEmail addressPhone Number
Mohamed-Aymen CHALOUF
mohamed-aymen.chalouf@irisa.fr
06 64 06 39 20
PhD subject
Abstract

Contexte

Les réseaux Wifi se généralisent et proposent aujourd’hui des accès communautaires : un client d’un opérateur peut se connecter auprès d’une box ADSL d’un autre client du même opérateur. Cette fonctionnalité permet d’offrir une connectivité en mobilité. Avec la densité d’habitants qu’on retrouve dans les villes, une connexion Wifi est alors toujours possible. Cependant, la portée des points d’accès est relativement faible (quelques dizaines de mètres), et il faut alors définir des mécanismes efficaces de sélection et de changement de cellules.

Dans ce contexte, des chercheurs de l’équipe OCIF (IRISA) se sont intéressés ces dernières années à la connexion des utilisateurs mobiles aux différents points d’accès disponibles dans une zone. Il s’agit des travaux du projet Wi2Me (Castignani, 2012).

Ces travaux ont permis, entre autres, de définir une plateforme de partage des mesures effectuées par les utilisateurs mobiles (WMSP : Wierless Measurements Sharing Platform). Parmi, les objectifs de cette plateforme, nous trouvons la résolution de certains problèmes liés aux réseaux communautaires comme l’optimisation de l’ensemble des points d’accès à activer ou encore les paramètres optimaux pour une découverte rapide des réseaux disponibles (Molina, 2017).

Pour valider la proposition concernant le contrôle de l’ensemble des points d’accès wifi, des simulations NS3 ont été réalisées. Afin que ces simulations soient les plus fidèles à la réalité, un modèle empirique a été défini et validé grâce aux mesures réelles qui ont été effectuées dans le contexte du projet Wi2Me (Kerdoncuff, 2017).

Objectif et travail demandé

Ces travaux ne tiennent compte que de la densité des utilisateurs mobiles et des positions des points d’accès wifi. L’objectif de cette thèse est d’étendre ces travaux afin de pouvoir prendre en compte la qualité de service (QoS : Quality of Service) et de sécuriser la plateforme Wi2Me. Ceci passe par les étapes essentielles suivantes.

Etape 1 : Etat de l'art et prise en main des implémentations réalisées par l'équipe dan ce contexte.

Etape 2 : Définir le modèle de propagation et les paramètres pour le transfert de données et le valider comme nous l'avions fait auparavant dans (Kerdoncuff, 2017) (c'était sans considérer la QoS). Dans cette étape, nous nous intéressons au débit des données mais aussi à d'autres paramètres comme le délai, la gigue et le taux de perte de paquets. A priori, cette qualité de service dépendra de plusieurs paramètres : le canal utilisé, le niveau du bruit (interférences), les obstacles, la distance par rapport au point d’accès (PA) et le nombre des utilisateurs reliés au même PA (par exemple, il peut y avoir une différence entre "heures creuses" et "heures d’affluence").

Etape 3 : Définir et proposer de nouveaux services qui pourront être offerts par la WMSP. Il s’agit d’un travail similaire à celui décrit dans (Molina, 2017). Par exemple, en prenant toujours en compte la QoS, on peut proposer un service visant à garantir la sélection de l’ensemble de PA qui permet d’optimiser la QoS offerte aux clients mobiles. En d’autres termes, il s’agit de définir et tester un algorithme qui permettra de sélectionner un ensemble de PA en fonction des besoins des clients et des capacités des différents PA. Ceci permettra d’adapter la répartition aux besoins des clients en matière de débit par exemple. Néanmoins, d’autres aspects peuvent être pris en compte comme les interférences entre les PA qu’on peut chercher à minimiser ou encore le nombre de PA allumés qu’on peut également essayer d’optimiser. Comme l’optimisation de la QoS, de la consommation énergétique (nombre de PA allumés) et l’atténuation des interférences ne vont pas forcément dans le même sens, on pourra être amené à trouver un compromis entre ces différents aspects. Dans ce même contexte, d’autres services pourront être définis par la suite comme la prédiction et l’anticipation de l’évolution de la répartition des clients en fonction de leur éventuelle mobilité (sens des déplacements, vitesses, etc.).

Etape 4 : Définir une nouvelle architecture basée sur la blockchain afin de répartir et sécuriser le fonctionnement de la plateforme WMSP.

 

Bibliography

(Castignani, 2012) German Castignani, Alejandro Lampropulos, Alberto Blanc, Nicolas Montavont, "Wi2Me: A Mobile Sensing Platform for Wireless Heterogeneous Networks", 32nd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, Macau, China, June 2012.

(Kerdoncuff, 2017) Tanguy Kerdoncuff, Alberto Blanc and Nicolas Montavont : "Using empirically validated simulations to control 802.11 access point density", IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC 2017, San Francisco, United States. March 2017, pp.1 - 6.

(Molina, 2017) Laudin Molina, Tanguy Kerdoncuff, Dareen Shehadeh, Nicolas Montavont, Alberto Blanc, "WMSP : Bringing the Wisdom of the Crowd to WiFi", IEEE Transactions on Mobile Computing, Volume: 16, Issue: 12, December 2017, pp. 3580 - 3591.

Work start date: 
Septembre 2019
Keywords: 
Réseaux communautaires, WiFi, Qualité de service, Sécurité, Blockchain, Simultations NS3, Expérimentations.
Place: 
IRISA - Campus universitaire de Beaulieu, Rennes