Zajištění kvality služby v bezdrátových sítích

Abstract

Diplomová práce se věnuje mechanismům zajištění kvality služeb v bezdrátových paketových sítích. Pozornost se soustředila na sítě s více bezdrátovými přeskoky (multihop sítě), kde je problém obecnější, než u přístupových sítí. Teoretická část práce podává rozbor problému i ucelený přehled přístupů k jeho řešení. Praktická část práce se zaměřuje na užší problém. Studuje vlivy použití konkrétních mechanismů linkové a síťové vrstvy na dosažitelné kvalitativní charakteristiky end-to-end přenosů v mesh sítích založených na technologii IEEE 802.11b (WiFi). Na bázi diskrétního simulačního systému OMNeT++ je navržen simulační model MeshQoS. V rámci tohoto modelu jsou implementovány dva směrovací protokoly - AODV podle IETF standardu a nově navržený hybridní oportunistický protokol OMR (Opportunistic Mesh Routing). Výsledky experimentů s modelem MeshQoS ve formě grafů dávají představu o úrovni kvality služeb, kterou lze při konkrétních konfiguracích mesh sítí očekávat. Jednoznačně se přitom prokazují pozitivní efekty použití oportunistického přístupu ke směrování. Ve velké většině simulací dosahuje OMR významně nižšího přenosového zpoždění, vyšší úspěšnosti doručení paketů i vyšší propustnosti než AODV.

This thesis aims at quality of service provisioning mechanisms in wireless packet networks. The main target of the work is multiple hops wireless networks area in which the problem is more general than in access networks. Theoretical part of the thesis analyses the problem and shows detailed insight of possible solutions. Practical part of the thesis focuses on more specific problem. Impacts of using different particular mechanisms on link and network layers are studied here, considering wireless mesh networks based on IEEE 802.11b technology (WiFi). Simulation model MeshQoS is designed on the basis of discrete simulation system OMNeT++. Inside this model, there are implemented two routing protocols - AODV defined by IETF and newly proposed hybrid opportunistic protocol OMR (OpportunisticMesh Routing). Results of experiments with this model helps to get the notion of the level of quality of services achievable in particular mesh networks configurations. They also show the positive effects of using opportunistic routing principle. In most scenarios OMR provide much lower latency, higher delivery probability and higher throughput.