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Title: Análise de desempenho de uma rede sem fio de larga escala utilizando o Network Simulator 3
Authors: Lima, Carolina Baptista de
Pinto, Juni Ventura da Rocha
metadata.dc.contributor.advisor: Medeiros, Dianne Scherly Varela de
metadata.dc.contributor.members: Mattos, Diogo Menezes Ferrazani
Carrano, Ricardo Campanha
Issue Date: 2020
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: PINTO, Juni Ventura da Rocha; LIMA, Carolina Baptista de. Análise de desempenho de uma rede sem fio de larga escala utilizando o Network Simulator 3. 2020. 68f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Telecomunicações)-Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2020.
Abstract: As redes sem fio são fundamentais para prover acesso à Internet de forma ubı́qua. A principal tecnologia utilizada para prestar acesso em redes locais sem fio (Wireless Local Area Networks - WLANs) é o Wi-Fi, que está amplamente presente em escolas, universidades, empresas, residências e até em meios de transporte, como ônibus e trens. A demanda por conexão constante por parte de uma quantidade de usuários cada vez maior requer um melhor planejamento e gerenciamento dos pontos de acesso para cobrir adequadamente áreas de conectividade, com desempenho adequado. No entanto, WLANs de larga escala podem sofrer com o aumento do tráfego, que exaure recursos, provocando perda de pacotes e congestionamento da rede. Além disso, as WLANs sofrem com interferências internas, provocadas pela elevada densidade de pontos de acesso e clientes da própria rede, e com interferências externas, como outras WLANs operando no mesmo canal ou em canais adjacentes não ortogonais. Como consequência, a rede pode ter um fraco desempenho, prejudicando a experiência dos usuários conectados. Com o objetivo de expor as principais causas de descarte de pacotes na rede e elaborar sugestões de melhorias para o funcionamento da rede, este trabalho avalia o desempenho de uma rede sem fio de larga escala, através de simulação baseada em uma topologia real, que representa parte da rede sem fio que atende à Universidade Federal Fluminense. Utiliza-se o Network Simulator 3 (NS-3) para estudar dois cenários, sendo o primeiro baseado em tráfego realı́stico e o segundo, em tráfego sintético. O desempenho da rede é avaliado em relação à vazão total da rede, à perda de pacotes, ao atraso e à taxa de entrega de pacotes. Os resultados apresentados neste trabalho mostram que o desempenho da rede não é satisfatório para o cenário de taxa constante e é significativamente ruim para o cenário de taxa variável. Esse desempenho pode ser melhorado através de um gerenciamento mais eficiente no cenário avaliado.
metadata.dc.description.abstractother: Wireless networks are imperative to provide Internet access everywhere. The main access technology in wireless local networks (WLAN) is known as Wi-Fi, wich is widly available in schools, univerties, companies, residencies and even means of transportation, like buses and trains. Constant connection is demanded by an increasing number of users, requiring a better planning and maneging of access points so that they can properly provide connectivity to the covered areas with optimal performance. However, large-scale WLANs may suffer with increased data traffic, thus exhausting resources, resulting in packet loss and network congestion. Furthermore, WLANs suffer with internal interference, caused by the high density of acesses points and clients on the network itself, and also with external interferences, such as other WLANs operating in the same or adjacente channels. As a result, the network may presente a low performance, impairing user experience. Aiming to expose the main causes of packet drop in the network and provide suggestions of network operation improvements, this undergraduate project evaluates the performance of a large-scale wireless network through a simulation based on a real topology that portrays a portion of Universidade Federal Fluminense’s wireless network. Network Simulator 3 (NS-3) is the chosen software to analyze the two proposed scenarios, the first one based on variable rate real traffic flows and the second on a synthetic constant rate traffic. The network performance is measured by the throughput, packet loss, delay and packet arrival rate. The results presented in this work show that the network performance is not satisfactory for the constant bit rate scenario and is significantly poor for the variable bit rate scenario. This performance can be improved through more efficient management for the evaluated scenario.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/14885
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