Prestaciones de las redes ad hoc inalámbricas: teoría a través de capas

• Autores: Eduardo Morgado Reyes
• Directores de la Tesis: Antonio José Caamaño Fernández (dir. tes.), Inmaculada Mora Jiménez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Rey Juan Carlos ( España ) en 2009
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Javier Ramos López (presid.), Juan José Vinagre Díaz (secret.), Matilde Pilar Sánchez Fernández (voc.), Juan José Murillo Fuentes (voc.), Alfonso Cano Pleite (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de las telecomunicaciones
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• Resumen

  • TÍTULO DE LA TESIS: Prestaciones de las Redes Ad Hoc Inalámbricas: Teoría a través de Capa RESUMEN: La presente Tesis Doctoral, desarrollada en el ámbito de las Redes Ad Hoc Inalámbricas, profundiza en un estudio analítico de las prestaciones, fundamentalmente en términos de BER (Bit Error Rate) extremo a extremo, de las MHWN (Multihop Wireless Network). Este estudio se realiza desde una perspectiva a través de capas (o multicapa) que tiene en cuenta las capas Física, de Enlace y de Red del modelo de referencia OSI (Open System Interconnection). La BER extremo a extremo es un parámetro fundamental para evaluar las prestaciones de las MHWN; sin embargo, su caracterización analítica todavía está por determinar cuando interactúan efectos de distintas capas, motivo fundamental para la realización de esta Tesis.

    Nuestro estudio comienza caracterizando, de forma analítica precisa, la BER extremo a extremo al considerar únicamente los efectos de la capa Física. A continuación, sin considerar aún la interferencia (capa de Enlace) en la Red Ad Hoc, incorporamos los efectos del protocolo de encaminamiento (capa de Red), mediante un modelo analítico de la directividad de las rutas.

    Para completar nuestro análisis multicapa, proponemos un modelo analítico que determina la potencia de interferencia multisalto en MHWN. A partir de este modelo multicapa, que tiene en cuenta las interacciones entre las ya citadas capas, deducimos expresiones de la BER extremo a extremo en presencia de interferencia multisalto, tanto en función del número de saltos que componen la ruta, como en función de la distancia euclídea que separa sus extremos. Además, para obtener dichas expresiones, formulamos previamente los modelos que relacionan ambas escalas (número de saltos y distancia entre extremos) de las rutas en MHWN.

    Tras este análisis de prestaciones en comunicaciones "convencionales", exploramos dos novedosos ámbitos de las redes de comunicación con el objetivo de reducir la BER extremo a extremo en MHWN: la Comunicación Cooperativa y la Codificación de Red. En cuanto a la Comunicación Cooperativa, proponemos dos esquemas de codificación DD (Double Differential) distribuida para resolver el problema de la pérdida de prestaciones ante la aparición de CFO (Carrier Frequency Offset) entre los nodos cooperadores y el nodo destino final. En cuanto a la Codificación de Red, proponemos un algoritmo de codificación adecuado para WSN (Wireless Sensor Network) densas y multisalto, que consigue reducir la BER al realizar una codificación distribuida mediante códigos LDPC (Low Density Parity Check).