Redes wifi

UNIVERSIDAD DE OVIEDO

Departamento de Informática

TESIS DOCTORAL

Modelo de cobertura en redes inalámbricas basado en radiosidad por refinamiento progresivo
Presentada por Néstor García Fernández Para la obtención del Grado de Doctor por la Universidad de Oviedo

Dirigida por el Profesor Doctor D. Juan Manuel Cueva Lovelle

Oviedo, marzo de 2006

Resumen
En esta tesis se proponeun nuevo modelo de predicción de cobertura en redes inalámbricas basado en la técnica de radiosidad, usada habitualmente para representación realista de imágenes, pero que nunca ha sido usada para modelar la propagación de radiofrecuencia en redes inalámbricas. Este modelo de propagación permite predecir mejor el comportamiento físico de la propagación, manteniendo el coste computacional dentrode unos límites aceptables. Este nuevo modelo considera que los objetos que interceptan las señales de radiofrecuencia se comportan como nuevas fuentes de la señal reflejada. Se usa la técnica de Radiosidad por Refinamiento Progresivo para simular los múltiples trayectos generados por reflexiones de la señal que desde el emisor hasta el receptor, colisiona con obstáculos (muros, muebles, etc.). Elproceso de simulación se detiene cuando la señal propagada mediante reflexiones, llega a un nivel que es considerado insignificante. Se utiliza la variante de Radiosidad denominada Radiosidad por Refinamiento Progresivo para reducir el coste computacional de los cálculos. La principal aplicación de este modelo es la predicción de cobertura en redes inalámbricas, permitiendo el diseño de redesinalámbricas partiendo del modelo físico del entorno en donde se pretende implantar, sin necesidad incluso de que haya sido construido dicho entorno.

Palabras clave
Radiosidad, radiosidad por refinamiento progresivo, modelo de propagación, atenuación, reflexión, multitrayecto, WLAN, IEEE 802.11 (WiFi).

Abstract
A new coverage prediction model in wireless networks is proposed in this thesisbased on the radiosity technique, frequently used for realistic image synthesis, but never used for modelling wireless RF propagation. This propagation model allows us to better predict the physical behaviour of propagation, maintaining, at the same time, processing cost within acceptable limits. This new model considers the objects which intercept the propagated signal as new signal sources of thereflected signal. The Radiosity by Progressive Refinement technique has been used to simulate the multipath propagation produced by reflections of the emitted signal, in the path towards a receiver, and collision with obstacles (walls, furniture, etc.). The simulation process ends when the intensity of the propagated signal reaches some limits that are considered insignificant. For lowercomputation cost, the propagation model use a variant of radiosity, called Radiosity by Progressive Refinement. The main application of the model is coverage prediction in wireless networks, supporting the design of wireless networks, starting from a physical model of the environment where the implementation is intended, perhaps yet inexistent.

Keywords
Radiosity, Radiosity by Progressive Refinement,propagation model, attenuation, reflection, multipath, WLAN, IEEE 802.11 (WiFi)

Agradecimientos

Este trabajo no habría sido posible sin la contribución de muchas personas que de forma directa e indirecta ofrecieron su apoyo. De forma especial, agradezco el apoyo, los consejos y las constantes dosis de ánimo recibidas a lo largo de estos “largos” años, de mi director de tesis Juan Manuel CuevaLovelle. Gracias a Juan Ramón García Vigo y a David Ferrero Álvarez por el buen trabajo realizado en la implementación de los prototipos. También a los compañeros del grupo de investigación y del departamento que en todo momento mostraron su solidaridad y su ánimo. Y a los otros también... Por último, pero lo más importante, gracias a mi familia por apoyarme y mostrar su confianza en los...