aCMT-UC: Uma proposta de distribuição de carga centrada no usuário para redes heterogêneas sem fio

Abstract

A crescente disponibilidade de acesso sem fio através de diferentes tecnologias (e.g., IEEE 802.11, IEEE 802.16 e 3G/UMTS) e o aumento do número de dispositivos com suporte a múltiplas interfaces heterogêneas possibilitam uma gama de oportunidades de conectividade sem fio aos usuários. Tradicionalmente, para este cenário, tem-se proposto algoritmos, protocolos e arquiteturas para a escolha da melhor rede de acordo com o perfil do usuário, característica da aplicação e da rede. Outra possibilidade de pesquisa, ainda não tão explorada no âmbito sem fio, é a distribuição de carga e conteúdo através de múltiplos caminhos simultâneos. Esta característica é conhecida como multihoming e pode dispor redundância de caminhos, oferecendo, dessa forma, certo grau de confiabilidade na rede. O grande desafio para implantação do multihoming em redes móveis heterogêneas decorre da instabilidade que esses ambientes possuem. O problema se agrava quando existem várias interfaces tentando se comunicar simultaneamente. O CMT (Concurrent Multipath Transfer) usa a característica multihoming do SCTP (Stream Control Transmission Protocol) para transmitir dados através de múltiplos caminhos fim-a-fim simultaneamente. No entanto, o CMT não possui um bom desempenho em redes com diferentes características, especialmente em se tratando de vídeo. Esta dissertação propõe o aCMT-UC (Adaptive CMT-User Centric), uma solução baseada em multihoming/centrada no usuário para a distribuição de carga em redes heterogêneas sem fio, tornando o CMT adaptável à dinâmica dos caminhos. O aCMT-UC prioriza os quadros de vídeo mais importantes que são transmitidos pelo melhor caminho sem fio. A distribuição de carga e priorização de vídeo são realizadas através da atribuição dinâmica de diferentes pesos para os caminhos sem fio, de acordo com um procedimento inteligente baseado em Lógica Fuzzy. Foram avaliadas métricas de Qualidade de Serviço e Experiência (QoS/QoE) em uma rede formada pelas tecnologias IEEE 802.11, IEEE 802.16 e 3G/UMTS em um simulador de redes (ns-2). Os resultados obtidos demonstram a eficácia da proposta em garantir QoS, bem como, o suporte adequado aos requisitos de tráfego de vídeo.