Search engine for discovering works of Art, research articles, and books related to Art and Culture
ShareThis
Javascript must be enabled to continue!

Quality of service on ad-hoc wireless networks

View through CrossRef
Over the last years, Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) have captured the attention of the research community. The flexibility and cost savings they provide, due to the fact that no infrastructure is needed to deploy a MANET, is one of the most attractive possibilities of this technology. However, along with the flexibility, lots of problems arise due to the bad quality of transmission media, the scarcity of resources, etc. Since real-time communications will be common in MANETs, there has been an increasing motivation on the introduction of Quality of Service (QoS) in such networks. However, many characteristics of MANETs make QoS provisioning a difficult problem.In order to avoid congestion, a reservation mechanism that works together with a Connection Admission Control (CAC) seems to be a reasonable solution. However, most of the QoS approaches found in literature for MANETs do not use reservations. One reason for that, is the difficulty on determining the available bandwidth at a node. This is needed to decide whether there are enough resources to accommodate a new connection.This thesis proposes a simple, yet effective, method for nodes in a CSMA-based MANET to compute their available bandwidth in a distributed way. Based on this value, a QoS reservation mechanism called BRAWN (Bandwidth Reservation over Ad-hoc Networks) is introduced for multirate MANETs, allowing bandwidth allocation on a per flow basis. By multirate we refer to those networks where wireless nodes are able to dynamically switch among several link rates. This allows nodes to select the highest possible transmission rate for exchanging data, independently for each neighbor.The BRAWN mechanism not only guarantees certain QoS levels, but also naturally distributes the traffic more evenly among network nodes (i.e. load balancing). It works completely on the network layer, so that no modifications on lower layers are required, although some information about the network congestion state could also be taken into account if provided by the MAC (Medium Access Control) layer. The thesis analyzes the applicability of the proposed reservation mechanism over both proactive and reactive routing protocols, and extensions to such protocols are proposed whenever needed in order to improve their performance on multirate networks. On mobile scenarios, BRAWN also achieves high QoS provisioning levels by letting the nodes to periodically refresh QoS reservations. This extension of the protocol for mobile nodes is referred as BRAWN-R (BRAWN with Refreshments).Summarizing, the outstanding features of the reservation mechanism proposed by this thesis are: (i) Multirate, i.e. it allows wireless nodes to choose among different transmission rates, in order to accommodate to different channel conditions. (ii) Targeted to CSMA-based wireless MAC protocols, e.g. 802.11. (iii) Reservation based, allowing the network nodes to pro-actively protect ongoing QoS flows, and applying an effective CAC. (iv) Adaptive to topology changes introduced by the mobility of the nodes, re-routing QoS flows to more efficient paths. (v) Feasible and simple to implement over existing MANET routing protocols (as it is shown by the prototype presented at the end of the study).
Universitat Politècnica de Catalunya
Title: Quality of service on ad-hoc wireless networks
Description:
Over the last years, Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) have captured the attention of the research community.
The flexibility and cost savings they provide, due to the fact that no infrastructure is needed to deploy a MANET, is one of the most attractive possibilities of this technology.
However, along with the flexibility, lots of problems arise due to the bad quality of transmission media, the scarcity of resources, etc.
Since real-time communications will be common in MANETs, there has been an increasing motivation on the introduction of Quality of Service (QoS) in such networks.
However, many characteristics of MANETs make QoS provisioning a difficult problem.
In order to avoid congestion, a reservation mechanism that works together with a Connection Admission Control (CAC) seems to be a reasonable solution.
However, most of the QoS approaches found in literature for MANETs do not use reservations.
One reason for that, is the difficulty on determining the available bandwidth at a node.
This is needed to decide whether there are enough resources to accommodate a new connection.
This thesis proposes a simple, yet effective, method for nodes in a CSMA-based MANET to compute their available bandwidth in a distributed way.
Based on this value, a QoS reservation mechanism called BRAWN (Bandwidth Reservation over Ad-hoc Networks) is introduced for multirate MANETs, allowing bandwidth allocation on a per flow basis.
By multirate we refer to those networks where wireless nodes are able to dynamically switch among several link rates.
This allows nodes to select the highest possible transmission rate for exchanging data, independently for each neighbor.
The BRAWN mechanism not only guarantees certain QoS levels, but also naturally distributes the traffic more evenly among network nodes (i.
e.
load balancing).
It works completely on the network layer, so that no modifications on lower layers are required, although some information about the network congestion state could also be taken into account if provided by the MAC (Medium Access Control) layer.
The thesis analyzes the applicability of the proposed reservation mechanism over both proactive and reactive routing protocols, and extensions to such protocols are proposed whenever needed in order to improve their performance on multirate networks.
On mobile scenarios, BRAWN also achieves high QoS provisioning levels by letting the nodes to periodically refresh QoS reservations.
This extension of the protocol for mobile nodes is referred as BRAWN-R (BRAWN with Refreshments).
Summarizing, the outstanding features of the reservation mechanism proposed by this thesis are: (i) Multirate, i.
e.
it allows wireless nodes to choose among different transmission rates, in order to accommodate to different channel conditions.
(ii) Targeted to CSMA-based wireless MAC protocols, e.
g.
802.
11.
(iii) Reservation based, allowing the network nodes to pro-actively protect ongoing QoS flows, and applying an effective CAC.
(iv) Adaptive to topology changes introduced by the mobility of the nodes, re-routing QoS flows to more efficient paths.
(v) Feasible and simple to implement over existing MANET routing protocols (as it is shown by the prototype presented at the end of the study).

Related Results

ACM SIGCOMM computer communication review
ACM SIGCOMM computer communication review
At some point in the future, how far out we do not exactly know, wireless access to the Internet will outstrip all other forms of access bringing the freedom of mobility to the way...
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC “SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS” (SINH HỌC 10)
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỌC LIỆU SỐ TRONG DẠY HỌC “SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS” (SINH HỌC 10)
Bài viết đề cập đến những nghiên cứu về tầm quan trọng của học liệu số, các dạng học liệu số trong dạy học Sinh học nói chung và dạy học Sinh học vi sinh vật và virus – Sinh học 10...
Chuyên san Dạy và Học - số 40 - Học cách học
Chuyên san Dạy và Học - số 40 - Học cách học
Quý độc giả thân mến,Sự phát triển bùng nổ của Internet mang tới cho chúng ta nhiều cơ hội học tập hơn bao giờ hết. Khi kiến thức không còn khan hiếm, cá nhân lại gặp phải một trở ...
Chuyên san Dạy và Học - Số 39 - Sẵn Sàng
Chuyên san Dạy và Học - Số 39 - Sẵn Sàng
Quý độc giả thân mến,Khi tình trạng khó khăn vẫn chưa kết thúc, tất cả chúng ta vẫn đang buộc phải tiếp tục những guồng quay mới, một năm học mới. Nhà trường, giáo viên, phụ huynh ...
Chuyên san Dạy và Học - Số 27 - Khởi đầu
Chuyên san Dạy và Học - Số 27 - Khởi đầu
Vạn vật trong tự nhiên vẫn luôn vận hành theo một vòng quay, như mặt trời phải lặn và mặt trăng phải mọc, như mùa hạ đi để mùa thu tới, như chiếc hạt rơi cho một sự sống sắp nảy ch...
Analysis of a Fuzzy Based Intrusion Detection System in Wireless Ad Hoc Networks
Analysis of a Fuzzy Based Intrusion Detection System in Wireless Ad Hoc Networks
Technology and its growth is considerably enormous. This massive growth allows the opening of new fields of application in the domain of wireless networking and mobile ad-hoc netwo...
Sách chuyên khảo Tránh và Khắc phục sai sót trong việc thực hiện luận văn Thạc sĩ Kinh doanh và Quản lý tại Việt Nam
Sách chuyên khảo Tránh và Khắc phục sai sót trong việc thực hiện luận văn Thạc sĩ Kinh doanh và Quản lý tại Việt Nam
LỜI NÓI ĐẦUTheo đuổi bậc học Thạc sĩ ngày nay không còn là ước mơ quá xa vời đối với thế hệ trí thức trẻ Việt Nam hiện nay, đặc biệt là các bạn hoạt động trong lãnh vực Kinh doanh ...
THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG CHỦ ĐỀ VI SINH VẬT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT, SINH HỌC 10
THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH TRONG CHỦ ĐỀ VI SINH VẬT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT, SINH HỌC 10
Sinh học lớp 10 là nền tảng để phát triển năng lực cho học sinh. Theo xu hướng học tập hiện nay, học sinh năng động, sáng tạo trong học tập, còn giáo viên là người cố vấn, dẫn dắt ...

Back to Top