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Defesa de Dissertação de Mestrado do aluno Bruno dos Santos Silva

27/09/2017, 9h, sala 308, Instituto de Computação

Redução da Variabilidade das Métricas de Roteamento para Redes em Malha sem Fio

Resumo: Redes em malha sem fio são redes sem fio de múltiplos saltos de implantação simples e de baixo custo. Essas redes são úteis em situações em que há pouca ou nenhuma infraestrutura disponível e redes de comunicação são necessárias. No entanto, redes em malha sem fio ainda encontram desafios que limitam seu desempenho. Um desses desafios é a variabilidade das métricas de roteamento que causa constantes mudanças em escolha de rotas. A oscilação na escolha de rotas faz com que caminhos subótimos sejam utilizados, além de poderem resultar em outros efeitos indesejados como loops de roteamento. Para enfrentar esse desafio, este trabalho propõe um método diferente para estimar a probabilidade de entrega de quadros de um enlace, uma informação que é comumente usada como base por métricas de roteamento. Esse método se baseia no conceito de teste de hipóteses estatístico, e mantém uma estimativa fixa para uma probabilidade de entrega de quadros até que o comportamento do enlace no passado recente desvie significativamente do esperado. O método proposto foi avaliado usando simulações que o comparam com o método tradicional que utiliza uma Média Móvel Exponencialmente Ponderada. Os resultados mostram uma diminuição nas mudanças de rota acompanhada de melhoras em perda de pacotes e atraso, assim corroborando a ideia de que a redução na variabilidade da métrica de roteamento está conectada a melhoras no desempenho.

Abstract:
 Wireless mesh networks are low cost and easy to deploy multi-hop wireless networks. These networks are useful in situations where there is little to none previous network infrastructure and network communication is necessary. However, wireless mesh networks still face challenges that limit their performance. One such challenge is the variability in routing metrics that causes constant changes in path choice. The oscillation in route choice causes suboptimal paths to be used, and may result in other unwanted effects such as routing loops. To tackle this challenge, this work proposes a different method for estimating the frame delivery probability of a link, an information that is commonly the base for routing metrics. This method is based on the concept of statistical hypothesis testing, and maintains a fixed estimation for the frame delivery probability until the behavior of the link in the recent past significantly deviates from the expectation. The proposed method was evaluated using simulations comparing it with the traditional method based on an Exponentially Weighted Moving Average. The results show a decrease in route changes and improvement in packet loss and delay, thus corroborating the idea that reducing routing variability is connected to improvements in performance.

Banca examinadora:
Prof. Diego Gimenez Passos (Presidente), UFF
Prof. Célio Vinicius Neves de Albuquerque, UFF
Prof. José Ferreira de Rezende, UFRJ
Prof. Joel André Ferreira dos Santos, CEFET/RJ

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