Supporting vehicular mobility in urban multi-hop wireless networks

Deployments of city-wide multi-hop 802.11 networks introduce challenges for maintaining client performance at vehicular speeds. In this thesis, we experimentally demonstrate that current network interfaces employ policies that result in long outage durations, even when clients are always in range of at least one access point. Consequently, we design and evaluate a family of client-driven handoff techniques that target vehicular mobility in multi-tier multi-hop wireless mesh networks. Our key technique is for clients to invoke an association change based on (i) joint use of channel quality measurements and AP quality scores that reflect long-term differences in AP performance and (ii) controlled measurement and hand-off time scales to balance the need for the instantaneously best association against performance penalties incurred from spurious handoffs due to channel fluctuations and marginally improved i associations. We utilize a 4,000 user urban deployment to evaluate the performance of a broad class of hand-off policies

Diseño y validación de un método de roaming rápido en capa 2 para una red Wi-Fi con autenticación 802.1X

E l trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño y validación de un método que garantice un roaming rápido, menor a 150 ms, para una red Wi-Fi con el nivel más alto de seguridad recomendado en el estándar 802.11 (WPA2-Enterprise) el cual utiliza un esquema de autenticación por usuario (802.1X). En el primer capítulo, se recorre brevemente la historia de las redes Wi-Fi y se describe cómo el roaming termina siendo determinante para brindar calidad de servicio a diversas aplicaciones de tiempo real. Asimismo, se presentan los objetivos y el alcance del presente trabajo. En el segundo capítulo, se explica brevemente conceptos básicos de redes Wi-Fi. Además, se presenta la enmienda 802.11i la cual indica el nivel de seguridad de una red Wi-Fi y se explica el proceso de asociación a una Red de Seguridad Robusta. En el tercer capítulo, se describe el proceso de roaming, tipos y fases. Además, se explica el impacto del nivel de seguridad en un proceso de roaming. Luego, se presentan los mecanismos y métodos de roaming rápido introducidos por el estándar IEEE 802.11 además del método OKC. En la última sección de este capítulo, se brindan observaciones a los métodos de roaming rápido actuales. En el cuarto capítulo, se indican los requerimientos de diseño que se han considerado para el sistema de roaming rápido. En la segunda parte de este capítulo, se explica el diseño cada etapa del sistema, además de detallarse la implementación de la arquitectura y el método de key Caching seleccionado. En el capítulo final, se presentan las diferentes pruebas que se llevaron a cabo para verificar el funcionamiento del sistema. Por último, se presentan las conclusiones obtenidas de la implementación y las pruebas realizadas sobre el sistema, basadas en los objetivos de la tesis y trabajos que podrían complementar el diseño desarrollado.Tesi

Supporting Vehicular Mobility in Urban Multi-hop Wireless Networks

Deployments of city-wide multi-hop 802.11 networks introduce challenges for maintaining client performance at vehicular speeds. We experimentally demonstrate that current network interfaces employ policies that result in long outage durations, even when clients are always in range of at least one access point. Consequently, we design and evaluate a family of client-driven handoff techniques that target vehicular mobility in multi-tier multi-hop wireless mesh networks. Our key technique is for clients to invoke an association change based on (i) joint use of channel quality measurements and AP quality scores that reflect long-term differences in AP performance and (ii) controlled measurement and hand-off time scales to balance the need for the instantaneously best association against performance penalties incurred from spurious handoffs due to channel fluctuations and marginally improved associations. We utilize a 4,000 user urban deployment to evaluate the performance of a broad class of hand-off policies