Qualidade de serviço em redes IEEE 802.16 com topologia em malha

Abstract

O IEEE 802.16 apresenta-se actualmente como a tecnologia mais avançada e aliciante para o acesso de banda larga metropolitano. A sua topologia pontomultiponto (PMP) foi desenvolvida desde o início com suporte para qualidade de serviço (QoS) gerida pelo controlador ou operador da rede, podendo assim complementar, as actuais soluções móveis de terceira geração. Por outro lado, a topologia opcional “em malha” (Mesh) permite a criação de redes autoconfiguráveis e com encaminhamento de tráfego através de vários pontos da rede. No entanto, as especificações e mecanismos de QoS apresentados na norma não são consistentes para estes dois modos de operação. Com a presente dissertação pretende-se estudar e avaliar uma arquitectura de QoS para o modo Mesh, baseada nos mecanismos delineados para a topologia PMP, permitindo a coexistência dos dois modos de operação. A arquitectura apresentada foca-se numa gestão eficiente da largura de banda utilizando mensagens de controlo ao nível MAC introduzidas pelo standard IEEE 802.16. Os resultados obtidos mostram a eficiência das classes de serviço implementadas, convergindo com os requisitos de QoS do modo PMP.

ABSTRACT: The IEEE 802.16 standard is by now the most advanced and attractive technology for the metropolitan broadband access. The point-to-multipoint (PMP) topology was developed from the beginning with quality of service (QoS) support, managed by the network operator, thus complementing the existing third-generation mobile solutions. On the other hand, the alternative Mesh topology allows the creation of self-configuring networks with traffic routing through various nodes. However, the QoS specifications and mechanisms presented in the standard are not consistent for these two operation modes. The present work aims to study and evaluate a QoS architecture for the Mesh mode, based on mechanisms designed to PMP and thus allowing the coexistence of the two operation modes. The proposed architecture focuses on an efficient network bandwidth management, using control messages at the MAC level as suggested in the IEEE 802.16 standard. The results show the efficiency of the implemented service classes, coming to a convergence with the quality requirements announced by PMP mode.