Qualidade de serviço em redes Mesh sem fio baseada em roteamento oportunístico e códigos de rede.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: CALADO, Ivo Augusto Andrade Rocha. lattes
Orientador(a): PERKUSICH, Angelo. lattes
Banca de defesa: ALMEIDA, Hyggo Oliveira de., SOUZA, José Neuman de., GRANVILLE, Lisandro Zambenedetti., LOPES, Waslon Terllizzie Araújo.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/8065
Resumo: Dentre as diversas especializações de redes sem fio existentes, as redes Mesh são caracterizadas pela descentralização do processo de comunicação, onde não há a figura do ponto de acesso, que concentra todo o tráfego de dados. Além disso, propriedades como a auto-organização, auto-descoberta, auto-cura e a auto-configuração possibilitam disponibilizar topologias de rede de maneira simplificada e ágil. No entanto, o desenvolvimento de novas soluções para prover níveis mínimos de Qualidade de Serviço é uma tarefa desafiadora em virtude da natureza da transmissão sem fio. Problemas como a alta interferência no canal de transmissão, baixa disponibilidade de largura de banda, alta variabilidade nas condições da rede e a falta de uma infraestrutura centralizadora tornam o seu desenvolvimento muito mais complexo comparado às soluções voltadas para as redes cabeadas. Uma das grandes limitações das soluções atualmente disponíveis na literatura reside no fato das redes Mesh serem alicerçadas em protocolos de roteamento tradicionais. Tais protocolos, em geral, não levam em conta, durante o processo de roteamento, a natureza de transmissão por difusão, propriedade instríseca do meio de transmissão sem fio. Neste trabalho propõe-se um protocolo de roteamento em redes Mesh sem fio com suporte a QoS denominado Multi-User Diversity Protocol with Quality of Service – MuDP-QOS. O MuDP-QoS faz uso de duas formas de diversidade multi-usuário que são o roteamento oportunístico e a codificação de rede durante o processo de transmissão em uma abordagem híbrida. Ademais, para realização da reserva dos recursos na rede utilizou-se uma abordagem de QoS adaptativo na qual a aplicação não define um limite único para a largura de banda a ser reservada, mas sim um intervalo de aceitação de modo que torna-se possível maximizar o valor a ser reservado levando em consideração as restrições da rede.
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Problemas como a alta interferência no canal de transmissão, baixa disponibilidade de largura de banda, alta variabilidade nas condições da rede e a falta de uma infraestrutura centralizadora tornam o seu desenvolvimento muito mais complexo comparado às soluções voltadas para as redes cabeadas. Uma das grandes limitações das soluções atualmente disponíveis na literatura reside no fato das redes Mesh serem alicerçadas em protocolos de roteamento tradicionais. Tais protocolos, em geral, não levam em conta, durante o processo de roteamento, a natureza de transmissão por difusão, propriedade instríseca do meio de transmissão sem fio. Neste trabalho propõe-se um protocolo de roteamento em redes Mesh sem fio com suporte a QoS denominado Multi-User Diversity Protocol with Quality of Service – MuDP-QOS. O MuDP-QoS faz uso de duas formas de diversidade multi-usuário que são o roteamento oportunístico e a codificação de rede durante o processo de transmissão em uma abordagem híbrida. Ademais, para realização da reserva dos recursos na rede utilizou-se uma abordagem de QoS adaptativo na qual a aplicação não define um limite único para a largura de banda a ser reservada, mas sim um intervalo de aceitação de modo que torna-se possível maximizar o valor a ser reservado levando em consideração as restrições da rede.Among the different specializations of current wireless networks, Wireless Mesh Networks are characterized by the decentralization of the communication process, where access points are not available. Moreover, properties such as self-organization, self-discovery, selfhealing and self-configuration allow the deployment of network topologies in a simplified and agile way. However, the development of new solutions to provide Quality of Service is a challenging task due to characteristics of the wireless channel. Problems such as high interference in the transmission channel, low availability of bandwidth, high variation in the network conditions make its development much more complex than solutions for wired networks. One of the major restrictions of currently available solutions in the literature lies in the fact that mesh networks rely on traditional protocols. Such protocols do not take into account, during the routing process, the broadcast transmission nature of wireless networks. In this work, we propose a routing protocol for Wireless Mesh Networks with QoS support, named Multi-User Diversity Protocol with Quality of Service – MuDP-QOS. The MuDP-QoS uses two approaches for transmission based on the multi-user diversity concept (opportunistic routing and network coding) in a hybrid manner. Also, in order to perform the resource reservation, we use an adaptive QoS approach which allows the application defining a range for QoS parameters. Based on this, it is possible to perform an optmization in the resource reservation process according to the network restrictions.Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-10-14T17:13:33Z No. of bitstreams: 1 IVO AUGUSTO ANDRADE ROCHA CALADO - TESE PPGEE 2015..pdf: 3866634 bytes, checksum: a139a8d9115c0d53a4552161ab17db8c (MD5)Made available in DSpace on 2019-10-14T17:13:33Z (GMT). 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Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2015.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTIVO AUGUSTO ANDRADE ROCHA CALADO - TESE PPGEE 2015.pdf.txtIVO AUGUSTO ANDRADE ROCHA CALADO - TESE PPGEE 2015.pdf.txttext/plain439512https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/8065/4/IVO+AUGUSTO+ANDRADE+ROCHA+CALADO+-+TESE+PPGEE+2015.pdf.txtb25ca1891ab1265119be6ef3378ddf03MD54ORIGINALIVO AUGUSTO ANDRADE ROCHA CALADO - TESE PPGEE 2015.pdfIVO AUGUSTO ANDRADE ROCHA CALADO - TESE PPGEE 2015.pdfapplication/pdf2651611https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/8065/3/IVO+AUGUSTO+ANDRADE+ROCHA+CALADO+-+TESE+PPGEE+2015.pdfb0c7e296c14fcde848874cc2e23b7271MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/8065/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/80652025-07-24 04:56:28.773oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/8065Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T07:56:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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