Qualidade de Serviço em Redes Sem Fio em Malha. Livia Ferreira Gerk Universidade Federal Fluminense Fundamentos de Sistemas Multimídia

Transcrição

1 Qualidade de Serviço em Redes Sem Fio em Malha Livia Ferreira Gerk Universidade Federal Fluminense Fundamentos de Sistemas Multimídia

2 Agenda Redes Mesh Desafios de Implementação de QoS Propostas de Implementação Otimização da Subcamada MAC Protocolos de Roteamento Wireless Diffserv Trabalhos Futuros Conclusão

3 Redes Mesh Baseadas em redes ad hoc Normalmente sem restrições quanto à mobilidade e ao consumo de energia Menor custo e maior rapidez na implementação Auto-descoberta de elementos e rotas Auto-configuração dos nós Encaminhamento por múltiplos saltos

4 Redes Mesh Maior área de cobertura Eficiência espectral pelo reuso de freqüências Maior robustez Tráfego predominantemente de e para os gateways 2 abordagens de implementação

5 Redes Mesh Nível 3 Pesquisas nas Universidades e Cidades Digitais Nível 2 = padrões do IEEE Nível 3 = protocolos de roteamento ad hoc Novas métricas além do menor número de saltos

6 Redes Mesh Nível 2 IEEE s Protocolo de roteamento nível 2 = HWMP e RAOLSR (opcional) Mecanismo de acesso ao meio = EDCA com otimizações opcionais e proposta de MDA Mecanismo de controle de congestionamento opcional

7 Redes Mesh Nível 2

8 Desafios de Implementação de QoS Qualidade de uma rede mesh Qualidade dos enlaces sem fio Nível de interferência Taxa de utilização dos recursos rádio Limitações de características do padrão IEEE Interdependência entre os mecanismos de MAC e seleção de rotas métricas multidimensionais

9 Desafios de Implementação de QoS

10 Desafios de Implementação de QoS Competição Intra-Roteador e Inter- Roteador Capacidade da Rede Número total de nós ativos Interferência Densidade de nós e sua variação ao longo da rede Posição dos nós e carga oferecida pelos demais nós Localização e quantidade de gateways

11 Desafios de Implementação de QoS Controle de Admissão

12 Desafios de Implementação de QoS Controle de Fluxo Mecanismos de negociação de SLA

13 Desafios de Implementação de QoS QoS fim-a-fim Diferenciação entre tráfego de acesso e tráfego de backbone

14 Desafios de Implementação de QoS Balanceamento de Carga Posicionamento mínimo de gateways na rede Alocação de potência Ambientes de múltiplos canais

15 Propostas de Implementação Classificação Subcamada MAC Camada de rede Cross-Layer Literatura Reserva de slots de tempo Emulação de mesh sobre HW Reserva de recursos

16 Propostas de Implementação Otimização da Subcamada MAC IEEE e Mecanismos = EDCA e HCCA Priorização = AIFS, CW min, TXOPLimit Filas por TC Novo campo no quadro IEEE

17 Propostas de Implementação Otimização da Subcamada MAC Protocolos baseados em tons de ocupado Canal de controle separado do de dados Emissão de tom de ocupado durante a RX Emissão de tom de ocupado durante a TX Wireless Multimedia Extensions (WME) ou WiFi Multimedia (WMM) WiFi Alliance

18 Propostas de Implementação Protocolos de Roteamento Novas métricas metx, ENT, produto das probabilidades de sucesso (OLSR- ML) RM-AODV função sob-demanda do protocolo híbrido HWMP

19 Propostas de Implementação Protocolos de Roteamento

20 Propostas de Implementação Protocolos de Roteamento QOLSR algoritmo shortest-widest path (maior banda e menor atraso) Novo protocolo Gerenciamento de banda adaptativo Roteamento baseado em QoS escalável (hierárquico) CAC Controle de Congestionamento

21 Propostas de Implementação Wireless Diffserv Nó mesh = roteador de borda e de núcleo Alocação de recursos distribuída SLA dinâmico Cross-layer Proposta de Wireless Diffserv Classificador de carga Selecionador de rotas (GPSR) Rotina de CAC Rotina de reparo de rotas

22 Propostas de Implementação Wireless Diffserv Classificação de tráfego e gerenciamento de filas

23 Propostas de Implementação Wireless Diffserv Black Burst Contention garantia de prioridade e justiça a curto prazo

24 Trabalhos Futuros Controle de admissão técnicas e localização Protocolos de roteamento híbridos e hierárquicos Otimizações do IEEE e com foco em redes distribuídas e de múltiplos saltos

25 Conclusão Popularização das redes mesh Baixo custo Escalável Flexível Grandes desafios na implementação de QoS pelas características destas redes

26 FIM