Análisis de protocolos de encaminamiento para redes inalámbricas tipo malla en modo infraestructura - Carrillo Arellano, Carlos Ernesto (Universidad Autónoma Metropolitana, 2011)
Las redes inalámbricas en malla (Wireless Mesh Networks - WMN) son un nuevo paradigma de las redes de datos. Esta novedosa propuesta tecnológica puede ser adaptada a diversos escenarios de aplicación, tales como: redes comunitarias, extensión inalámbrica de redes cableadas, sistemas de automatización, sistemas de transporte inteligente, etc. Las redes inalámbricas en malla en modo infraestructura (Infrastructure WMN - iWMN) son actualmente, la variante más prometedora para extender la cobertura de las redes cableadas, y particularmente la de Internet. Estas, ofrecen conectividad inalámbrica a usuarios móviles a través de una arquitectura de red con características muy atractivas, entre las que destacan su bajo costo, eficiencia, escalabilidad, confiabilidad y sobre todo, su facilidad para ser desplegadas. Las iWMN están conformadas por dos elementos fundamentales: la troncal de la red y el conjunto de usuarios móviles. La troncal de la red o backbone, está integrado por nodos inalámbricos estáticos capaces de encaminar datos de manera cooperativa (multihop network), permitiendo así el establecimiento de rutas de comunicación entre usuarios móviles o bien entre estos usuarios y otras arquitecturas de red. Es debido a esta característica que cada uno de los nodos que conforman el backbone hereda las funciones y responsabilidades propias de un dispositivo de encaminamiento. Por esta razón, es necesario utilizar protocolos de encaminamiento que, además de lograr el establecimiento de rutas de comunicación, sean capaces de maximizar el desempeño de la red, minimizar los problemas inherentes a la misma, así como atender los requerimientos de las aplicaciones que residirán en ella. A pesar de las notorias diferencias entre redes ad hoc e iWMN, los protocolos de encaminamiento diseñados específicamente para las primeras han sido considerados como una plataforma viable para atender el problema de encaminamiento en estas ´ultimas. Sin embargo, existen dudas justificadas sobre la eficiencia inducida por estos esquemas de encaminamiento en esta novedosa arquitectura de red, llegándose a afirmar que el desempeño inducido podría no ser óptimo. Este trabajo de investigación busca contribuir a los esfuerzos de evaluación de desempeño de los protocolos de encaminamiento diseñados para redes ad hoc en iWMN. A través de la evaluación de desempeño de los esquemas de encaminamiento Ad hoc On Demand Distance Vector (AODV) y Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) en iWMN, buscamos evidencia que permita identificar los pros y contras de esta adopción. Las propiedades principales para la elección de estos esquemas de encaminamiento son: su funcionalidad distribuida, su exitosa aceptación en redes ad hoc y su representatividad de los esquemas de encaminamiento reactivo y proactivo. Uno de los aportes más sobresalientes de ésta investigación consiste en el diseño e implementación de mejoras que permiten adaptar el comportamiento distribuido de cada protocolo de encaminamiento en una arquitectura de red jerárquica como lo es la de iWMN. A través de simulaciones computacionales, un escenario de simulación representativo y un conjunto significativo de parámetros de evaluación; se muestra la eficiencia inducida por cada esquema de encaminamiento en esta novedosa arquitectura de red. La interpretación y análisis de los resultados obtenidos en este trabajo, nos permite identificar características óptimas para el diseño de futuros protocolos de encaminamiento idóneos para iWMN. Los resultados finales de este trabajo indican que cada esquema de encaminamiento proporciona un mejor desempeño bajo condiciones particulares en la red. El protocolo de encaminamiento AODV ha inducido un mejor desempeño de la red cuando ésta presenta un nivel de carga bajo-medio; su comportamiento reactivo se ha adaptado eficazmente a los cambios constantes en la topología de la red y ha mejorado la distribución del trafico dentro del backbone de la red. Por su parte DSDV ha optimizado la carga de señalización y sus mecanismos de encaminamiento se muestran más eficientes para ser ejecutados dentro del backbone de la red.