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Uma Wireless Mesh Network (WMN) é uma rede organizável e configurável dinamicamente. As WMNs têm vantagens de utilização, por exemplo alta capacidade de comunicação, conectividade e tolerância a falhas, que possibilitam uma rápida implantação de serviços com elevada disponibilidade. Estes factos motivam a utilização de WMNs em muitos cenários, tais como: redes comunitárias e de vizinhança; redes empresariais; redes metropolitanas; sistemas de transporte; domótica; sistemas médicos e de saúde; e suporte a sistemas de gestão de catástrofes.
Apesar dos avanços recentes em wireless mesh network, muitos desafios de investigação ainda permanecem abertos. O objectivo do projecto DHT-Mesh é endereçar problemas de escalabilidade das redes IEEE 802.11s a fim de contribuir para o desenvolvimento das WMNs.
O protocolo IEEE 802.11s é uma das tecnologias Wireless Local Area Network (WLAN) disponíveis mais promissoras, sendo baseada nas normas 802.11 para a camada física, à qual foram adicionados alguns serviços para o controlo de acesso ao meio e aprendizagem de topologia e de roteamento. Contudo, os seus algoritmos de procura e roteamento impõem uma grande limitação para a escalabilidade da rede (até 50 MPs [1]), uma vez que são, essencialmente, serviços baseados em difusão.
O projecto DHT-Mesh utiliza serviços baseados em "Distributed Hash Tables" DHT para tornar o processo de roteamento e de procura de estações menos dependentes da difusão de mensagens, e em consequência mais escaláveis. Ao contrário das DHTs utilizadas em aplicações Peer-to-Peer que funcionam no nível da camada de aplicação, as DHTs utilizadas no projecto
DHT-Mesh funcionam no nível da camada de ligação de dados.
As DHTs são implementações distribuídas de "hash tables" que permitem um mapeamento eficiente de uma chave em dados relevantes. Basicamente, uma DHT armazena pares de chaves/dados em diferentes nós, e fornece um protocolo de roteamento entre esses nós para pesquisa da  |
Summary
Uma Wireless Mesh Network (WMN) é uma rede organizável e configurável dinamicamente. As WMNs têm vantagens de utilização, por exemplo alta capacidade de comunicação, conectividade e tolerância a falhas, que possibilitam uma rápida implantação de serviços com elevada disponibilidade. Estes factos motivam a utilização de WMNs em muitos cenários, tais como: redes comunitárias e de vizinhança; redes empresariais; redes metropolitanas; sistemas de transporte; domótica; sistemas médicos e de saúde; e suporte a sistemas de gestão de catástrofes.
Apesar dos avanços recentes em wireless mesh network, muitos desafios de investigação ainda permanecem abertos. O objectivo do projecto DHT-Mesh é endereçar problemas de escalabilidade das redes IEEE 802.11s a fim de contribuir para o desenvolvimento das WMNs.
O protocolo IEEE 802.11s é uma das tecnologias Wireless Local Area Network (WLAN) disponíveis mais promissoras, sendo baseada nas normas 802.11 para a camada física, à qual foram adicionados alguns serviços para o controlo de acesso ao meio e aprendizagem de topologia e de roteamento. Contudo, os seus algoritmos de procura e roteamento impõem uma grande limitação para a escalabilidade da rede (até 50 MPs [1]), uma vez que são, essencialmente, serviços baseados em difusão.
O projecto DHT-Mesh utiliza serviços baseados em "Distributed Hash Tables" DHT para tornar o processo de roteamento e de procura de estações menos dependentes da difusão de mensagens, e em consequência mais escaláveis. Ao contrário das DHTs utilizadas em aplicações Peer-to-Peer que funcionam no nível da camada de aplicação, as DHTs utilizadas no projecto
DHT-Mesh funcionam no nível da camada de ligação de dados.
As DHTs são implementações distribuídas de "hash tables" que permitem um mapeamento eficiente de uma chave em dados relevantes. Basicamente, uma DHT armazena pares de chaves/dados em diferentes nós, e fornece um protocolo de roteamento entre esses nós para pesquisa da chave que permite obter o melhor valor num n.º de saltos de ordem log(n), onde n é a quantidade de nós na DHT.
O projecto DHT-Mesh proposto endereça o problema da escalabilidade em duas vertentes. Primeiro, eliminando a necessidade de difundir informação para efectuar o roteamento para nós que não são de rede, o que permite reduzir significativamente a dimensão das tabelas de roteamento. Em segundo lugar, através da criação de "clusters", ou seja, de agrupamentos de nós vizinhos, o que permite reduzir o número de mensagens trocadas por difusão para efectuar o roteamento entre nós de "clusters" diferentes.
Finalmente, os serviços WMNs propostos serão implementados sobre uma aplicação de sistemas de saúde para monitorizar sinais críticos de pacientes, e para rastrear tanto pacientes como médicos, num ambiente hospitalar. Um serviço de localização para localizar pessoas no ambiente da WMNs será adicionado aos serviços baseados em DHT anteriormente descritos. Esse serviço de camada física é fundamental também para uma grande diversidade de aplicações. Numa perspectiva económica, essa aplicação de sistema de saúde é um domínio de aplicação altamente relevante que se adequa claramente ao propósito deste projecto.
O projecto DHT-Mesh baseia-se na experiência anterior dos parceiros do projecto nas seguintes áreas:
1. Tanto a FEUP como a UA, tem um importante trabalho em comunicações de tempo real, comunicações sem fios e aplicações tolerantes a falhas;
2. A UA tem também um importante trabalho no suporte de comunicação em sistemas de saúde;
3. A Micro-IO é uma PME Portuguesa que desenvolve e implementa sistemas relacionados com a automação, e que recentemente tem investido em sistemas de comunicação para a área da saúde;
4. O CMR-Sul é um hospital que se encontra muito interessado em receber uma aplicação distribuída de monitorização de pacientes, capaz de rastrear tanto os pacientes como a equipa médica num ambiente hospitalar. |