WiFi radio resource management

Abstract

Passive optical networks have been subject of research in recent years, standing out from the other distribution networks not only by the speed and distribution of multiple services, including video, data and voice, but also by the absence of active equipment between the central and terminal devices, not requiring the use of electricity. Also the progress made in mobile and "smart" equipment led to the increase of its popularity and personal use. The increase of mobile devices, as well as their features, were boosted by the evolution of WiFi technologies, mostly fueled by passive optical networks, favoring the connection of several devices through radio waves. There has been several improvements in wireless communications, especially in WiFi technology, in order to keep up with the speed increase in optical distribution networks. However the limitations in the frequency spectrum and the vast implementation of the technology itself became an obstacle to the development of WiFi networks. The main goal of this dissertation is the development of processes dedicated to the frequency spectrum management in WiFi networks within environments congestedbymultipleradiosignaltransmitters. Thisworkisdevelopedaround a gateway under development by Altice Labs combining optical network terminal and access point features, and presents a solution to the equipment transmission power management and the frequency channel selection.

As redes ópticas passivas têm sido alvo de grande investigação nos últimos anosdestacando-sedasoutrasredesdedistribuiçãonãosópelavelocidadee distribuição de multiplos serviços, incluindo video, dados e voz, mas também pela ausência de equipamentos activos entre a central local e o equipamento terminal, não sendo necessário o uso de energia eléctrica. Também o avanço que se tem verificado no desenvolvimento de equipamentos móveis e "inteligentes" tem levado a sua popularidade e utilização a crescer de forma constante. Por sua vez, este aumento do número de dispositivos móveis, bem como das respectivas características, foi impulsionado pela evolução da tecnologia WiFi, em grande parte alimentada pelas redes ópticas passivas, facilitando a conexão de múltiplos dispositivos através de ondas de rádio. Têm sido várias as melhorias nas comunicações sem fios, especialmente na tecnologia WiFi, no sentido de acompanhar o aumento da velocidade das redes de distribuição ópticas. No entanto as limitações ao nível do espectro de frequência e a vasta implementação da própria tecnologia têm-se revelado obstáculos ao desenvolvimento das redes WiFi. Esta dissertação tem como objectivo o desenvolvimento de soluções para a gestão do espectro de frequência das rede WiFi em ambientes congestionados pela presença de múltiplos transmissores de sinal rádio. Este trabalho é desenvolvido sob um gateway em desenvolvimento pela Altice Labs que combina as funcionalidades de um terminal de redes ópticas e de um access point, e apresenta uma solução para a gestão da potência de transmissão do equipamento e para a escolha do canal de frequência a utilizar.