Geri Dön

Performance evaluations on the spatial reuse techniques of the next generation wlans

Yeni nesil kablosuz yerel ağlarında spektral tekrar kullanım tekniklerinin değerlendirmesi

  1. Tez No: 555411
  2. Yazar: ÖMER FARUK TOPAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Son yıllarda kablosuz yerel ağ (WLAN) cihazlarının sayısı ve kullanımı oldukça yüksek değerlere ulaşmaktadır. Bununla beraber, geliştirilen protokol ve sistemler kullanıcıların artan talepleri karşısında zaman zaman yetersiz kalabilmektedirler. Kablosuz yerel ağların tarihsel gelişim sürecine baktığımızda 1999 yılından başlayarak sırasıyla 802.11b, 802.11g, 802.11a, 802.11n ve 802.11ac standartlarının geliştirildiği görülmektedir. En son geliştirilen 802.11ac standardının temeli ise 2013 yılında atılmış ve 2016 yılında yazımı tam anlamıyla tamamlanmıştır. Bilindiği üzere, 2.4 GHz ve 5 GHz frekans bantlarında oldukça az sayıda birbiriyle girişim yapmayan kanal mevcuttur. Bu kısıtlama da özellikle çok sayıda aktif trafiğin bulunduğu ortamlarda kullanıcıların genellikle oldukça düşük veri hızlarına sahip olmalarına neden olmaktadır. WiFi mimarisinin kanal erişim mekanizmasının incelenmesi, yukarıda bahsedilen veri hızı düşüş problemini daha anlaşılabilir hale getirecektir. WiFi için geliştirilen standartlarda kanal erişimi için sadece bir mekanizma kullanmıştır; taşıyıcı algılayıcı çoklu erişim (CSMA). Bu mekanizmanın çalışma prensibi incelendiğinde, 2 adet taşıyıcı sinyal algılama tekniği olduğu görülür. Bunlardan ilki sanal taşıyıcı algılama olarak (virtual carrier sensing) isimlendirilen ve alıcı-verici yapısının iletimden önce basit bir karşılıklı RTS-CTS paket iletimi gerçekleştirerek, ortamdaki diğer cihazların başlayacak olan iletimden haberdar olmasını sağlayan mekanizmadır. Diğer mekanizma ise fiziksel taşıyıcı algılama olarak isimlendirilen ve alıcıların ortamda belirli bir seviyenin üzerinde herhangi bir iletimin devam etmekte olup olmadığını anlık olarak kontrol ettiği bir mekanizmadır. Eğer, ortamdaki sinyal seviyesi standard tarafından tanımlanan minimum taşıyıcı algılama eşik (CST) değerinin üzerindeyse, ortam meşgul olarak algılanır ve cihazların kendi iletim paketleri ertelenir. Aksi durumda ise iletimler doğrudan başlatılır. Bu taşıyıcı algılama eşiğinin değeri şimdiye kadar ortaya konan standartlarda sabit olarak tanımlanmış ve genellikle -82 dBm olarak verilmektedir. Bahsedilen taşıyıcı algılayıcı mekanizma, her ne kadar paket çarpışmalarını ve paket hata oranlarını düşürmeye yönelik olsa da, oldukça koruyucu yapısı, bir yandan da spektrumun kısıtlı olarak kullanılmasına yol açmaktadır. CSMA protokolunun içerisinde bulunan dağıtık koordinasyonlu fonksiyon (DCF) mekanizmasının yapısı gereği, her bir kullanıcı (STA) paketlerini hedef cihaza bulunduğu kanalı kullanarak gönderirken, bir yandan da kanalın o sırada müsait olduğuna emin olmak durumundadır. Bu noktada da DCF mekanizması, kullanıcılar arasında kanalın adil bir şekilde erişilmesine olanak vermektedir. Fakat, bu mekanizmalar bütünü ayrıca, kanalda eş zamanlı olarak bulunan ve birbirlerinin iletimlerini etkilemeyecek kadar uzakta olan kullanıcı cihazlarının kanalı eş zamanlı olarak kullanmasına çoğunlukla müsade etmemektedir, dolayısıyla kanalların hava ortamındaki zaman ekseni ortamdaki aktif kullanıcılar arasında paylaşılmaktadır. Hava zamanındaki bu paylaşım aslında kanalın veri hızı kapasitesinin paylaşılmasıyla sonuçlanmaktadır. Bu paylaşımların başlıca sebebi ise sabit ve oldukça düşük değere sahip bir CST değerinin standarda uygun tüm cihazlar tarafından kullanılmasıdır. Şimdiye kadarki öne sürülen standartların gelişim sürecinde, veri hızları ve benzeri metrikler daha çok çeşitli çoklu anten mimarileri, modulasyon teknikleri ve trafik önceliklendirme yapıları kullanılarak iyileştirilmeye çalışıldı. Önceki yıllardaki az sayıda kullanıcı ve trafik sayısı gerçeği dikkate alındığında, öncelikli amacın koruyucu spektrum algılayıcı yapısını muhafaza ederek, birtakım yeni geliştirmeler yapılması oldukça mantıklı gözükmetedir. Bunun yanında, yukarıda bahsedilen taşıyıcı algılayıcı mekanizmasının yan etkileri az sayıda cihazın kullanımından dolayı ihmal edilebilir seviyelerdeydi. Fakat günümüzde, oldukça yüksek sayıya ulaşan aktif kullanıcı ve trafik sayısıyla beraber, bu koruyucu mekanizmanın yan etkileri oldukça ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Özellikle veri hızı ve ortalama paket gecikme performansları acısından ele alındığında uyarlanabilir ve daha esnek bir taşıyıcı algılayıcı mekanizmanın geliştirilmesi yoğun ağlardaki kullanıcıların performanslarının iyileştirilmelerine olanak sağlayabilir. Esnek ve uyarlanabir bir algılayıcının tasarımı ve uygulanması sırasında birçok kriter dikkate alınmalıdır. Bunlardan bazılarını inceleyecek olursak, 1) Kullanıcılar arasında adillik (fairness): WiFi gibi dağıtık sistemlerde, kullanıcıların kanallara eşit bir şekilde erişebilmesi gerekir. Yeni bir mekanizma tasarlanırken, önceki standartların sistemlerde sağladığı gibi, kullanıcılar arasında kanal erişim eşitliği sistem genelinde sağlanmalıdır. Bu metrik düşünülmeksizin geliştirilen sistemlerde, her ne kadar sistem genelinde toplam veri hızı artmış olsa dahi, aynı kapasiteye ve veri hızına sahip olabilecek kullanıcıların, bazılarının çok yüksek, bazılarının ise oldukça düşük kanala erişim imkanına sahip olması, tasarımın başarım performansını oldukça indirger. 2) Paket hata oranları ve bağlanırlık (connectivity): Bir diğer önemli kriterde, son kullanıcıların bağlantılarını ve paket hata oranlarını muhafaza edebilmektir. Eşik değerlerinde veya benzeri parametrelerde uyarlanabilir yapılar geliştirilirken , kullanıcıların bağlantılarını sürdürebilmeleri göz önünde bulundurulmalıdır. Aksi takdirde, bazı kullanıcıların yüksek eşik değerleri kullanılması sonucu kopmaları, sistemin başarımını başka metriklere bakılmaksızın kabul edilemez hale getirecektir. Yine aynı şekilde, paket hata oranlarını belirli bir seviyenin altında tutmak, özellikle Voice ve benzeri, özellikle yüksek gecikme ve paket hata oranlarına toleransı olmayan trafik çeşitlerinin de sorunsuz bir şekilde çalışmalarına olanak sağlayacaktır. IEEE topluluğu, 2017 yılından itibaren özellikle yoğun ağlardaki kullanıcıların trafik gereksinimleri ve kısıtlamalarını dikkate alarak yeni nesil WLAN olarak nitelendirilen 802.11ax isimli standardı tanıtmış ve halen daha geliştirme sürecini devam ettirmektedir. Bu yeni standard aslında yukarıda anlatılan problemler ve benzeri konular ışığında çözüm olabilecek yapı değişiklikleri ve iyileştirme mekanizmalarını içermektedir. Yeni geliştirilmekte olan standartta iyileştirme mekanizmalarının daha çok fiziksel katmanı (PHY) ve ortam erişim katmanını (MAC) kapsayacak şekilde yapıldığı görülmektedir. Özellikle PHY katmanında en köklü değişimlerden ikisi, OFDM yapısının OFDMA yapısına dönüştürülmesi ve spektral tekrar kullanım (SR) tekniklerindeki iyileştirmeler olarak örnek verilebilir. Bu mekanizmalardan özellikle spektral geri kullanım yukarıda bahsedilen klasik WiFi yapısının yoğun ağlarda maruz kaldığı kısıtlama ve problemlere çözüm getirme amacıyla geliştirilmiştir. Yeni standart 2 yeni SR mekanizmasını kullanıcılara sunuyor. Bunlar temel olarak“OBSS_PD based SR”and“SRG based SR”. Bunlardan ilki ve en önemlisi olarak verilen“OBSS_PD based SR”, yapısı itibariyle klasik CSMA-CA protokolunun sağladığı CST tabanlı taşıyıcı algılama sisteminin bir eklentisi gibi gözükmekte ve oldukça etkili olabilmektedir. Bu mekanizmanın klasik temel algılayıcıdan temel farkı, ortamdaki farklı BSS lere ait iletimleri sınıflandırıp, taşıyıcı algılama kararını buna göre vermesidir. Bunun yanında, yeni standard alınan paketlerin sınıflandırılmasına olanak sağlayan, yeni BSS renkleri konseptini tanıtmaktadır. Buna göre, her BSS kümesi farklı renklere sahip olacak ve bu değerleri iletim esnasında paketlerin başlangıç kısımlarına ekleyecektir. Bu sayede her bir cihaz yeni bir paket alım esnasında paketin kaynağının hangi BSS kümesine ait olduğunu kolaylıkla anlayabilecektir. Bu yeni geliştirilen renklendirme mekanizması doğrudan OBSS_PD SR tekniği içerisinde kullanılmaktadır. OBSS_PD tekniğini detaylı olarak incelediğimizde, bilinen statik CST parametresine ek olarak yeni bir eşik değeri parametresi (OBSS_PD threshold) tanımlandığını görmekteyiz. Bu yeni parametrenin değeri cihazların iletim gücü ve referans değerlere bağlı olarak hesaplanan alt ve ust eşik değerleri arasında olmak koşuluyla son kullanıcıya bırakılmıştır. OBSS_PD tekniğine göre, eğer gelen sinyalin rengi kendi BSS rengiyle aynıysa, içinde bulunduğu BSS, klasik CST parametresini taşıyıcı algılama kararı esnasında kullanacaktır. Eğer ki gelen sinyalin başlangıcında okunan değer farklı renk ise, OBSS, sistem taşıyıcı algılama yaparken yeni tanımlanan OBSS_PD threshold parametresini kullanacaktır. Böylelikle, klasik CST değeri düşük olduğundan kendi BSS iletimlerine karşın korumacı bir davranış içinde hareket ederken, nispeten daha yüksek değerlere ulaşabilen yeni OBSS_PD eşik değeriyle, farklı BSS lerden gelen sinyalleri daha esnek olarak ihmal edebilecek ve eş zamanlı iletimlere imkan sağlayacaktır. Bu tez çalışmasının ilk bölümünde, yeni geliştirilen 11ax standardının OBSS_PD SR tekniği baz alınarak, önceki standandartlarla arasındaki performans farklarını ve etkilerini çeşitli açılardan analiz edilmeye çalışıldı. İkinci kısımda ise, uyarlanabilir bir CST değerinin önceki standartlar için oldukça etkili olabileceği gerçeğinden yola çıkarak, yeni bir uyarlanabilir CST algoritması yukarıda verilen gereksinimler dikkate alınarak tasarlandı. Tasarım sırasında da CST değerinin değişiminin yoğun ağlardaki performans etkileri pozitif ve negatif yönleriyle birçok başarım metriği açısından değerlendirildi. Elde edilen gözlem ve sonuçlar algoritmanın şekillendirilmesi sürecinde kullanıldı. Tez çalışmaları sırasında öne sürülen yapı ve algoritmaların tamamı simulasyon ortamında uygulanarak değerlendirildi. Simulasyon platformu olarak,“network simulator 3”(ns3) programı kullanıldı. Bu program WiFi ile ilgili araştırma çalışmaları için oldukça popüler olarak kullanılmasının yanısıra, açık kaynak kodlu ve ayrık olay simule edebilen mimariye sahiptir. Özellikle WiFi ile ilgili olarak, ns-3 içerisinde önceki standartlara oldukça benzer yapıda protokol ve yapılar bulunmaktadır. Buna karşın, simulator programının halen daha yeni 11ax standardının temel özelliklerini içermediği, dolayısıyla 11ax standardı üzerinde yapılacak değerlendirmeleri desteklenemeyeceği anlaşılıyordu. Bu nedenle, değerlendirmeler için ilk adım olarak, BSS renk ve SR teknikleri, önceki standartların moduler yapısına ek olarak yazılıp entegre edildi. Bu çalışma bundan sonraki simulasyon çalışmalarımız için bir zemin hazırlayacak mahiyette oldu. Bu tez çalışmasının üçüncü bölümünde ise, yine WLAN sistemlerinde bir başka problem olan, PHY katmanındaki taşıyıcı algılama saldırılarının ağ performansı üzerindeki etkisi ve çözüm teknikleri üzerinde çalışmalar yapıldı. Bilindiği gibi, WiFi teknolojisinin sahip olduğu dağıtık yapı, esasen sistemi farklı saldırı çeşitlerine karşı oldukça savunmasız hale getirmektedir. Bu saldırıların birçoğu MAC katmanında da olmasına karşın, PHY katmanında da yeni saldırı türleri ortaya çıkmaktadır. Bu en alt fiziksel katmandaki yeni ve etkili saldırılardan bir tanesi, yüksek taşıyıcı algılayıcı eşik değeri kullanılarak, sistemin adil erişim yapısını manipüle edilmesidir. Aslında bu ve benzeri ataklar, davranış ve etkileri açısından klasik jammer ataklarına benzetilebilir. Böyle bir durumda, sinyal boğucu düğümler, ortamdaki iletimleri ihmal ederek, hedef kanalda sürekli olarak kendi paketlerinin iletimlerini gerçekleştireceklerdir. Bu da standartlara uygun olarak çalışan normal cihazların kendi iletimlerini ertelemerine ve hatta susmalarına neden olur. Dolayısıyla, özellikle fiziksel katmandaki bozucu saldırıların sistemde oldukça yüksek paket gecikme sürelerine ve veri hızlarında önemli miktarda düşüşe yol açacağı öngörülmektedir. Buna ek olarak, özellikle yeni çıkacak 802.11ax standardının çok yoğun ortamlar için tasarlandığı göz önüne alındığında, bu tarz saldırıların, sistemlerde çok ciddi performans kayıplarına neden olabileceği açıkça anlaşılmaktadır. WiFi sistemlerinde oldukça yıkıcı etkilere ulaşabilen taşıyıcı algılama saldırılarına karşın, maalesef halen daha, pratik ve kolayca uygulanabilir çözümler geliştirilememiştir. Saldırıların tespiti ile ilgili birkaç çalışma mevcut olsa dahi, elde edilen sonuçlar sonucunda, sistemleri maruz kaldığı saldırılardan kurtaracak veya performansını iyileştirecek karşı tedbirler yetersiz kalmaktadır. Genelde klasik sinyal bozucu saldırılar karşısında kanal değiştirme hareketleri geliştirilmiş olsa dahi, geliştirilen mekanizmaların birçoğu günümüz gereksinimlerini dikkate almaksızın ortaya çıkarılmış ve birçoğunun da uygulanabilirlik açısından oldukça zayıf olduğu görülmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, biz bu konudaki mevcut ihtiyaçtan yola çıkarak, WLAN ağlarındaki bu tarz saldırılar karşısında yeni savunma tekniklerinin tasarlanması üzerinde çalışmalarımızı yürüttük. Çalışmalarımız sonucunda, içerisinde iki fonksiyonel mekanizma barındıran bir karşı tedbir (countermeasure) stratejisi belirledik. Bu tekniklerin tasarım sürecinde göz önünde bulundurulan başlıca kriterler aşağıdaki gibi listelenebilir, 1) Yeni veya ek herhangi bir cihazlar arası protokol tanımlamaktan uzak durarak tasarımlar yapmak; Gerçekte kullanılan son kullanıcı cihazları oldukça kapalı mimariye sahip olduklarını düşünüldüğünde, kolay uygulanabilirlik için mümkün olduğunca daha önceden tanımlanmış fonksiyon ve methodların kullanılması. 2) Sistemin maruz kaldığı yıkıcı etkiden hızlı bir şekilde minimum zaiyet vererek kurtarılabilmesi için geliştirilecek tasarımla birlikte sistem genelinde tüm cihazlarda koordinasyonlu bir şekilde operasyon yapılmasının sağlanması. Öne sürülen savunma mekanizmalarından ilki, saldırı karşısında klasik çözüm olarak mevcut operasyon kanalını değiştirmek, ikincisi de kanal değişimine alternatif olarak uygun koşullarda, hedef BSS kümesinin BSS rengini değiştirerek, yeni standardın SR tekniğinin avantajlarından faydalanmasını sağlamak ve bu sayede sistemi savunabilmek olarak belirlendi. Bu noktada özellikle belirtmek gerekirse, BSS Renk değiştirme tekniği, oldukça yeni olması sebebiyle, bundan önceki hiçbir akademik çalışma kapsamında kullanılmadığı gözlemlenmektedir. Yoğun ortamlardaki kanalların kullanım oranları, özellikle 2.4GHz bandı için, oldukça fazla olmaktadır. Dolasıyla, olası bir bozucu saldırı karşısında, kanal değişimi tekniğini kullanmak sistem performansını kısmi iyileştirebilmesine rağmen, geçilecek kanaldaki cihazların elde ettiği veri hızlarını kanal paylaşımından ötürü oldukça düşürecektir. Bu mekanizmaya alternatif olarak, uygun koşullarda yeni standardın getirdiği SR tekniklerini kullanmak oldukça faydalı olacaktır. Yukarıda bahsedilen tasarım kriterlerini sağlayabilmek adına yeni ve önceki standartta verilen opsiyone mekanizmalar kullanılmıştır. Bunlar“Channel Switch Announcement”(CSA) elemanı ve“BSS Color Change”elemanlarıdır. Bu mekanizmaların kullanımı sistemi hem pratiklik hemde cihazları arası koordinasyon sağlama açısından oldukça avantajlı getirmiştir. Mekanizmaların tasarım sürecinde birkaç temel varsayım yapıldı. Birincisi ve en önemlisi, yüksek eşik değerine sahip sinyal bozucu cihazların, sistemde uzun sürelerce statik olarak kaldığı, uyarlanabilir bir mekanizmaya sahip olmadığı ve bir BSS kümesi içindeki 11ax kapasiteli cihazları hedef aldığı varsayıldı. İkincisi, sistemin olası bir saldırıya maruz kalması durumunda, saldıran cihazların tespitini kısa sürede ve doğru bir şekilde yapabiliyor olduğu varsayıldı. Bu çalışma kapsamında öne sürülen tüm tekniklerin değerlendirmeleri ns-3 simulasyon ortamında yapıldı. Değerlendirmelerin öncesinde, simulator platformu kullanılması planlanan standartlarda tanımlı opsiyonel mekanizmaların eklenmesi, yine standartlara ve platformun mimarisine uygun olarak AP tarafından üretilen“beacon”paketlerinin içine eklenip, testleri yapıldı. Daha sonra öne sürülen algoritmanını entegrasyonu yapılarak, performansları değerlendirildi. Değerlendirmeler sonucunda, sistemdeki olası bir saldırı durumunda, öne sürülen savunma strateji ve tekniklerinin, sistemin performansını elde edilen veri hızı açısından oldukça iyileştirdiği olduğu gözlemlendi. Ayrıca, kanal değiştirme tekniğinin, yukarıda anlatıldığı gibi, bss renk değiştirme tekniğine göre sahip olduğu dezavantajlar açık bir şekilde görülmektedir. Gelecekte, öne sürülen savunma tekniklerinin etkili olabileceği uygun çalışma aralıkları ve mekanizmalar arası geçiş kararları kapsamlı analizler yapılarak geliştirilmesi planlanmaktadır. Bunun yanında, sistemin performans analizlerini veri hızının yanısıra, paket gecikme ve hata oranı açılarından değerlendirip, tasarımda iyileştirilmeler öngörülmektedir. Bir sonraki aşamada ise, yeni standarda uygun çiplerin erişilebilir olması halinde, tasarlanan ve öne sürülen mekanizmaların, çiplerde uygulanması ve gerçek test ortamında test edilmeleri planlanmaktadır.

Özet (Çeviri)

The explosive growth in the number of Wi-Fi devices in recent years makes many of the network deployments insufficient due to the architectures of the current Wi-Fi standards. When the Wi-Fi was introduced in 1999, the initial aim was to serve multiple numbers of stations (STA) that can reach minimal data rates. But today, the existing structures of previous WiFi standards becomes insufficient for the demands of STAs in dense networks. Considering these, in 2017, the IEEE Tgax community which is comprised of many academic and industrial staffs, have started developing the next generation wireless networks or IEEE 802.11ax. Furthermore, it is currently in the draft phase and planned to be finalized by 2020. Considering the channel unavailability of dense networks, the users suffer from having very low data rates due to the spectrum sharing by the distributed coordinated function (DCF) mechanism of Wi-Fi. According to the DCF mechanism, a STA must go into the backoff process while accessing a channel, which can causes long waits and packet collisions, especially when the number of contending devices are high. Furthermore, according to the carrier sense multiple access collision avoidance (CSMA-CA) protocol, a channel must be sensed idle before initiating a transmission. This sensing process is held by the carrier sensing threshold (CST), which determines the availability of the channel in a given slot. Although this protective behavior of the CSMA-CA provides a collision-free domain, it generally limits the spectral reuses in dense networks. The two key features of the new standard are the transition from orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) to orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) structures and the usage of new spatial reuse techniques. The usage of OFDMA is intended to resolve the issues with regard the spectrum sharing and contention. On the other hand, the new spatial reuse techniques, in particular, OBSS_PD based spatial reuse (SR) technique is aimed to improve the spectral capacity utilization in densely deployed networks. The primary aim of this new amendment is to improve the user experiences in dense network deployments in which the STAs can have different needs according to their traffic types. While the WiFi architecture is improved by the new amendment, the security issues at low layers remain open. Due to the distributed nature of WiFi, the networks can not even detect the existence of a misbehaving node while exposing to an attack. Although it has a severe impact on the performance, the security at the PHY layer has not been sufficiently studied in the research community. In addition to this, a greedy node can easily be created by manipulating the clear channel assessment (CCA) threshold of a normal device which eventually will take over the entire spectrum, and thus will mostly suspend the legitimate network. Despite the severity of the issue, there are a few relevant studies that are solely focusing on the detecting of the misbehaving nodes. Note here that, the proposed detection mechanisms satisfy the accuracy and practicality concerns. On the contrary, there exist barely any comprehensive study on defending theWiFi networks against the PHY layer attacks which offer neither lightweight nor accurate schemes. Based on the above-mentioned issues, in this thesis study, we first evaluate the proposed SR techniques of the new amendment in the simulation environment. The benefits of using OBSS_PD SR technique is clearly demonstrated in terms of throughput and packets delay. The performance evaluations conclude that the new SR technique yields a significant gain in throughput and reduces average delays of transmission for the congested networks. Secondly, we investigate the impact of carrier sensing mechanism and re-design the mechanism for the legacy networks that are aimed to improve the spatial reuse in dense networks. Moreover, in the design of new carrier sensing algorithm, various criteria that are vital for any wireless local area networks (WLANs) are taken into account. These criteria are ensuring of the connectivity and fairness levels of systems. The results of our experiments demonstrate that the new proposed carrier sensing scheme makes significant gains while ensuring the connectivity and fairness among the networks. Lastly, the studies on the physical (PHY) layer security of WiFi are carried out. In this context, first, the disruptive effect of a malicious node is investigated in denser networks. Besides this, the collision probability performance of legitimate networks in case of attacking is investigated. And, as the main part of the chapter, we propose a novel two-step counter-measuring strategy, which is intended to work after an accurate detection of the greedy networks is accomplished. Ensuring coordination and applicability were the main concerns of the designing process. For this reason, the functions that already defined in the standards are used to accomplish the channel hopping and basic service set (BSS) color changing operations. The performance evaluations show that the proposed strategy is effective in restoring the networks. Moreover, a significant advantage of using the new SR mechanism against an attacker is observed. All the performance evaluations are carried out in the network simulator 3 (ns-3) platform, which currently does not support the new developing Wi-Fi standard. Therefore, we have developed a code for the new spatial reuse mechanism in the ns-3 simulator.

Benzer Tezler

  1. Performans evaluation of a distributed TDMA rescheduling procedure for mobile packed radio networks

    Mobil paket radyo ağlar için dağıtık bir zaman bölüşümlü çoklu erişim yordamının başarım değerlendirilmesi

    AYŞE ÖZNUR ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YALÇIN TANIK

  2. Mekânsal dijital ikizlere yönelik yapı modeli üretiminde prosedürel modelleme yönteminin tasarımı ve geliştirilmesi

    Design and development of procedural modeling method in generating structure models for spatial digital twins

    GÜÇLÜ ŞENYURDUSEV

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU

  3. A knowledge discovery approach to urban analysis the Beyoğlu preservation area as a data mine

    Kent analizinde bir bilgi keşfi yaklaşımı bir veri madeni olarak Beyoğlu kentsel koruma alanı

    AHU SÖKMENOĞLU SOHTORİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ

    PROF. DR. İKBAL SEVİL SARIYILDIZ

  4. Wireless network coding for multiple unicast transmissions

    Birden çok tekegönderim için kablosuz ağ kodlaması

    TUĞCAN AKTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ÖZGÜR YILMAZ

  5. Harran evlerinin geometrik özelliklerinin ve yapım tekniğinin hesaplamalı performans bağlamında değerlendirilmesi

    Evaluation of geometric features and construction technique of Harran houses in context of computational performance

    SERHAT GÜLMÜŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ORKAN ZEYNEL GÜZELCİ