Hybrid redundancy mechanisms for soft real-time wireless networks

Abstract

Video streaming in environments with high probability of packet losses requires the use of redundancy mechanisms. The WSRT protocol was created to improve the packet delivery probability in multi-hop mesh networks with lossy channels by employing IEEE 802.11 protocol. WSRT creates multiple disjoint paths which minimize common nodes between them, whenever possible, and relays the same data by each one of them, thus increasing the reception probability. Moreover, it also uses a TDMA scheme to avoid collisions and so improve energy and bandwidth utilization. To achieve these objectives the system is decomposed in 3 different phases, Announcement in which the system will have knowledge of every node in the network. Path Definition in which the multiple disjoint paths are distributed and Running in which the system relays usefull data between two points, source and sink. The protocol was implemented on Linux. This dissertation describes the architecture, implementation and a set of experimental results, which validate the main protocol features, is also included.

O streaming de vídeo em ambientes com alta probabilidade de perda de pacotes necessita do uso de mecanismos de redundância. O protocolo WSRT foi criado para melhorar a probabilidade da entrega dos pacotes numa rede mesh multi-hop em meios canais com elevadas perdas usando o protocolo IEEE 802.11. Wireless Soft Real-Time (WSRT) cria caminhos múltiplos para minimizar nós em comum entre estes, e quando possível, reencaminha a informação por cada um destes, aumentando assim a probabilidade de recepção. Além disto, este sistema usa uma mecanismo de TDMA para evitar colisões, melhorar a eficiência energética e largura de banda. Para alcançar estes objectivos os sistema está decomposto em 3 fases diferentes. Anúncio na qual o sistema irá ter conhecimento de todos os nós. Definição de caminho na qual múltiplos caminhos disjuntos são distributivos e modo de operação na qual o sistema retransmite dados úteis entre dois pontos, a fonte e o consumidor. O protocolo foi implementado em Linux. Esta dissertação descreve a arquitetura, implementação e um conjunto de resultados experimentais, que validam as características do protocolo, também incluídos.