Uma arquitetura para otimização do acesso em redes em malha sem fio

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T15:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_gleicy.pdf: 799329 bytes, checksum: 33037047546fa8923e9a0f8638ebfbf6 (MD5) Previous issue date: 4Redes em malha sem fio (wireless mesh networks) são redes dinamicamente auto-organizadas e auto-configuráveis cujos nós automaticamente estabelecem e mantêm a conectividade entre eles. As redes em malha sem fio possuem três tipos de nós: clientes, roteadores e gateways. Os roteadores e os gateways têm pouca ou nenhuma mobilidade. Os roteadores formam a espinha dorsal (backbone) das redes em malha sem fio. A comunicação em uma rede em malha sem fio é multi-salto (multi-hop), e as funcionalidades de gateway/bridge dos nós possibilitam a integração de diferentes redes, tais como, Internet, Wi-Fi, celular etc.O planejamento de redes em malha sem fio envolve muitas variáveis como topologia, mobilidade, tráfego, custo e capacidade. Neste trabalho é proposto um modelo matemático para o problema de planejamento de redes em malha sem fio. A solução do modelo consiste em determinar os caminhos de roteamento entre clientes e gateways que minimizam os custos de instalação dos roteadores utilizados e os custos dos enlaces que fazem parte das rotas. São realizados experimentos para validação do modelo utilizando o pacote de otimização comercial CPLEX. Os experimentos mostram que o problema de planejamento de redes em malha sem fio é um problema computacionalmente difícil. Neste trabalho também é desenvolvido um simulador para redes em malha sem fio sobre os arcabouços de simulação JiST e SWANS. O algoritmo de roteamento proposto encontra rotas que também minimizam os custos de instalação dos roteadores utilizados e os custos dos enlaces que fazem parte das rotas. As soluções apresentadas pelo simulador são comparadas com as soluções encontradas pelo CPLEX. O simulador é robusto e eficiente. Ele encontra boas soluções para os cenários de simulação, além de conseguir simular redes de tamanho razoável.Wireless mesh networks are dynamically self-organized and self-configured, with the nodes in the network automatically establishing and maintaining mesh connectivity among themselves. Wireless mesh networks consist of three types of nodes: clients, routers and gateways. Routers have minimal or no mobility. Routers form the backbone of mesh networks. Multi-hop communication is used in wireless mesh network and the gateway/bridge functionalities in nodes enable the integration of wireless mesh networks with various existing wireless networks such as Internet, Wi-Fi, cellular, etc.Wireless mesh networks planning involves several variables as network topology, mobility, traffic, cost and capability. This paper presents a mathematical model for the planning of wireless mesh networks. The model solution determines the routes between clients and gateways that minimize the installation costs of the routers and the costs of links that are part of the routes. Experiments are conducted for model evaluation using optimization software CPLEX. Experiments show that the planning of wireless mesh networks is a computationally difficult problem. In this work is also developed a simulator for wireless mesh networks over the simulation frameworks JiST and SWANS. The proposed routing algorithm finds routes that also minimize the installation costs of the routers and the costs of links that are part of the routes. The simulation solutions are compared with the solutions found by CPLEX. The simulator is robust and efficient. It finds good solutions and it is able to simulate large networks