RICERCA ITALIANA     

NADIR: progettazioNe e valutazione delle prestazioni di protocolli e Algoritmi DIstribuiti per Reti mesh con qualità del servizio

Università di Pisa

Abstract

NADIR si propone di studiare nuove soluzioni per Wireless Mesh Networks (WMN) basate su tecnologie standard esistenti o in corso di definizione. Tali infrastrutture sono state concepite per consentire ad utenti mobili l’accesso con Qualità del Servizio (QoS) a reti IP-based quali, ad esempio, Internet, reti civiche, reti di enti pubblici e/o imprese private. Una WMN può pertanto essere utilizzata per fornire un accesso capillare a Internet o a reti private, su estensioni geografiche che spaziano da un campus (ospedali, università, luoghi di lavoro) ad aree metropolitane (servizi di pubblica amministrazione, reti di ateneo, informazioni di viabilità, reti di telerilevamento e sorveglianza, etc.). Le WMNs, ottenute integrando tecnologie standard (ad es. IEEE 802.11 e IEEE 802.16), sono caratterizzate da costi di sviluppo, manutenzione, gestione ed aggiornamento inferiori rispetto alle tradizionali infrastrutture wireline, e consentono di espandere gli accessi in modo capillare su aree estese e/o impervie a livello geografico. Inoltre, in futuro, il supporto della QoS consentirà agli utenti delle WMN di poter accedere a servizi di nuova generazione, quali la videocomunicazione, il telelavoro, l’entertainment, la domotica, con qualità paragonabile a quella fruibile attualmente sulle reti wireline.

NADIR farà riferimento alle WMN multihop, single-radio/multi-radio, multi-channel, ossia a WMN costituite da un insieme di nodi wireless (mesh router o più semplicemente nodi), ciascuno dei quali può essere dotato di varie interfacce radio, a ciascuna delle quali possono essere associati uno o più canali distinti. Alcuni di questi nodi possono essere connessi ad una rete fissa (per esempio Internet) tramite link wired mentre altri possono interfacciare l’utente mobile mediante link wireless (ad esempio WiFi). I mesh router di una WMN sono in grado di organizzarsi in un backbone wireless multihop capace di offrire un servizio di trasporto dati tra gli utenti del backbone stesso, o tra essi e le reti wireline con le quali la WMN è collegata e di far fronte a variazioni della configurazione derivanti, ad esempio, da malfunzionamenti o inserimento di nuovi mesh routers. La rapidità con cui una WMN può essere dispiegata sul territorio la rende particolarmente adatta alla gestione di situazioni di emergenza o di pubblica sicurezza, nelle quali le infrastrutture tradizionali, anche se presenti, possono non essere in grado di garantire servizio e connettività in maniera adeguata. L’architettura di una WMN, in termini di componenti funzionali e di protocolli utilizzati ad ogni livello, deve essere progettata in modo da tenere conto delle suddette necessità di autoorganizzazione e qualità del servizio.

NADIR concentra i suoi sforzi sul backbone delle WMN e nell’ambito di esso intende studiare e proporre soluzioni innovative sui seguenti temi specifici:
- algoritmi di channel assignment che permettano di assegnare i diversi canali alle singole interfacce radio al fine di garantire la connettività della rete e migliorarne l’utilizzo e le prestazioni;
- protocolli MAC che, anche sfruttando le potenzialità offerte dalle radio multiple, possano garantite la QoS per varie classi di servizio;
- protocolli di routing scalabili per wireless router con radio multiple, che garantiscano supporto alla QoS;
- algoritmi di scheduling, di allocazione delle risorse, di aggregazione e controllo di ammissione del traffico in grado di garantire QoS in presenza di traffico generato da applicazioni multimediali;
- modelli e tecniche per l’analisi di prestazioni e la simulazione dei protocolli di cui al punto precedente. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Luciano Lenzini Università degli Studi di PISA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Obiettivo del Programma di Ricerca
Nell’ambito di NADIR verranno effettuati studi e ricerche su aspetti rilevanti dei backbone multi-hop, multi-radio e multi-channel delle Wireless Mesh Networks (WMN) basate prevalentemente su tecnologie standard o in corso di definizione quali, ad esempio, l’IEEE 802.11 e l’IEEE 802.16.
Partendo dallo stato dell’arte nazionale ed internazionale della ricerca in questo settore, l’obiettivo, che NADIR si prefigge, consiste nell’analisi, nello studio e nella proposta di nuove tecniche e di nuovi algoritmi per i protocolli riportati di seguito, con particolare riferimento ad aspetti relativi alla qualità del servizio (QoS) e alla utilizzazione delle risorse condivise.

Protocolli MAC
I protocolli del livello MAC sono responsabili dell’accesso, della condivisione e della gestione dei canali wireless tra i nodi della WMN. Nell’ambito di NADIR verrà attribuita grande importanza all’estensione dei protocolli MAC standard IEEE 802.11 e IEEE 802.16 alle WMN multi-hop, single- e multi-channel. Verranno inoltre considerati protocolli MAC capaci di sfruttare informazioni fornite dal livello inferiore (fisico) e dai livelli superiori (routing, trasporto, applicazione) rispetto a quello in cui opera il protocollo MAC (data link).

Algoritmi di Channel Assignment
Lo scenario con interfacce radio multiple offre interessanti sfide nel campo della ricerca. A cause della limitata disponibilità di interfacce radio per ogni nodo, la limitatezza in termini di spettro implica un limitato numero di canali disponibili, l’interferenza non può essere completamente eliminata e quindi è richiesta una efficiente strategia di assegnamento dei canali radio. L’assegnamento dei canali deve garantire la completa connettività della rete, due nodi vicini possono comunicare tra di loro solo se le loro interfacce radio condividono lo stesso canale comune. Allo stesso tempo il riutilizzo dello stesso canale in una zona vicina deve essere limitato perché trasmissioni simultanee sullo stesso canale causano collisione generando interferenza che causa un decremento del throughput della rete. Nel progetto NADIR vogliamo progettare algoritmi di assegnamento dei canali di trasmissione che garantiscano un giusto trade-off tra il grado di connettività offerto dalla rete, la capacità di banda garantita e l’interferenza generata dal riuso spaziale e temporale dei canali

Algoritmi di routing
Un appropriato algoritmo di routing deve essere progettato al fine di sfruttare sia la disponibilità di interfacce radio multiple per ogni nodo sia gli algoritmi di assegnamento dei canali attraverso i quali viene definita la topologia della rete. In verità, la scelta di un nodo vicino come prossimo “hop” per un pacchetto, deve tenere in considerazione anche quale deve essere lo specifico canale da usare per la comunicazione. Inoltre, il multi-path e la QoS sono aspetti molto importanti del protocollo di routing, necessari per raggiungere un elevato valore di throughput per la rete bilanciando il traffico gestito e, garantendo altresì, un soddisfacente livello di QoS. Per questo motivo il nostro principale obbiettivo è quello di progettare una strategia di routing distribuita che tenga in considerazione il carico e la disponibilità di canali di trasmissione per ridurre l’interferenza, aumentando il throughput e garantendo la QoS.

Algoritmi di Scheduling, di Allocazione delle Risorse, di Aggregazione e Controllo di Ammissione del Traffico
Al fine di conseguire l’obiettivo della scalabilità, NADIR adotterà per il backbone WMN i principi fondanti dell’architettura DiffServ. Di conseguenza, ciascun nodo WMN interno al backbone differenzierà il servizio tra un numero limitato di macroflussi, i quali sono ottenuti tramite l’aggregazione, da parte dei nodi di ingresso (ingress router) al backbone, del traffico trasportato dai microflussi appartenenti ad una data classe di servizio. Si pensi, ad esempio, all’aggregazione in macroflussi dei microflussi VoIP, videostreaming, dati, etc. Per garantire la QoS richiesta dai vari macroflussi, ciascun nodo dovrà utilizzare un adeguato algoritmo di scheduling. Per poter garantire la necessaria QoS ai vari macroflussi sono inoltre indispensabili politiche di controllo di ammissione dei flussi sui nodi in ingresso. Relativamente alle suddette tematiche NADIR si prefigge di ottenere risultati.

Modelli e Tecniche per l’Analisi di Prestazioni e la Simulazione di Architetture di Sistemi e Protocolli per WMN
L’analisi di sistemi dinamici e complessi quali le WMN richiede l’ausilio di strumenti e tecniche opportune per la modellazione e la simulazione. Il Network Simulator NS2 e Omnet++, che sono strumenti simulativi open source di notevole diffusione, oltre a non fornire i modelli di interesse per NADIR, sono carenti in termini di i) prestazioni e scalabilità della simulazione, ii) accuratezza e validazione dei risultati, iii) flessibilità nella composizione modulare di modelli o porzioni di modelli disponibili. Il superamento di tali limitazioni è dunque fondamentale per il conseguimento degli obiettivi di valutazione delle prestazioni per via simulativa in NADIR.

Coerentemente con gli obiettivi sopra menzionati, l’attività di ricerca si articolerà in cinque WorkPackage (WP).

WorkPackage 1 - Protocolli MAC
L’attività di ricerca svolta nell’ambito di questo WP mira alla: a) estensione dei MAC IEEE 802.11 e IEEE 802.16 alle WMN multi-hop, single- e multi-channel; b) definizione dei meccanismi che consentano al livello MAC di sfruttare le informazioni provenienti dal livello fisico e dai livelli superiori a quello in cui risiede il MAC medesimo, al fine di aumentare, in particolare, l’adattività della WMN alle caratteristiche tempo-varianti del canale wireless e del carico.

WorkPackage 2 - Channel Assignment Algorithms
L’attività di ricerca svolta nell’ambito di questo WP mira a progettare un algoritmo di assegnamento dei canali il cui compito è quello di garantire la completa connettività della rete minimizzando l’interferenza tra i canali. Inoltre, vorremmo estendere l’algoritmo proposto al fine di prendere in considerazione la stima del traffico dando, per esempio, una più alta priorità ai collegamenti sui quali è stato stimato un maggior traffico.

WorkPackage 3 - Routing Algorithms
L’attività di ricerca svolta nell’ambito di questo WP mira a definire un protocollo di routing con le relative metriche per sfruttare al meglio la topologia definita nella fase di assegnamento dei canali. Vogliamo progettare: a) un algoritmo di routing che si adatti e reagisca in maniera dinamica alle variazioni di traffico e ai cambiamenti della qualità dei collegamenti wireless; b) nuove metriche di routing da integrare nelle classiche mansioni del livello routing al fine di migliorare la QoS in ambiente wireless: c) tecniche di cross-layer basate sulle informazioni ricavate dal livello fisico (rapporto Segnale-Rumore – SNR).

WorkPackage 4 – Algoritmi di Scheduling, di Allocazione delle Risorse, di Aggregazione e Controllo di Ammissione del Traffico
L’attività di ricerca svolta nell’ambito di questo WP mira alla definizione di: a) algoritmi per la allocazione delle risorse ai macroflussi di traffico relativi alle varie classi di servizio; b) algoritmi di controllo di ammissione del traffico; c) protocolli per la segnalazione dei requisiti di QoS lungo i nodi del backbone WMN; d) algoritmi di scheduling opportunistico per sfruttare al meglio le caratteristiche tempo varianti del canale wireless.

WorkPackage 5 – Modelli e Tecniche per l’Analisi di Prestazioni e la Simulazione di Architetture di Sistemi e Protocolli per WMN
L’attività di questo WP mira alla definizione di nuovi modelli e tecniche per l’analisi di prestazioni basata su simulazione, mediante l’uso di strumenti attualmente disponibili. I modelli realizzati saranno determinanti per lo studio e la comparazione degli algoritmi e dei protocolli definiti nei vari workpackage di NADIR. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Base di Partenza Scientifica Nazionale o Internazionale
Molti problemi di ricerca nel contesto delle reti WMN sono attualmente oggetto di notevole attenzione da parte delle comunità scientifiche nazionale e internazionale, anche se attualmente sono state proposte soluzioni parziali e soltanto per una parte di tali problemi. Riportiamo di seguito lo stato dell’arte relativamente ai temi sui quali intendiamo effettuare studi e ricerche nell’ambito di NADIR.

Protocolli di Medium Access Control (MAC)
Nell’ambito del progetto di standardizzazione IEEE 802 sono stati istituiti dei gruppi specifici di lavoro con l’obiettivo di estendere gli attuali protocolli MAC IEEE 802.11 e IEEE 802.16 alle WMN. Varie attività di ricerca pongono quindi l’enfasi sul tema del cross-layering o melted-layering tra il livello MAC, il livello inferiore (fisico) e i livelli superiori (routing, transport e applicazione) [18, 19, 21, 22]. I fattori dinamici del sistema che vengono considerati comprendono [17]: l’utilizzo delle risorse (ad esempio lo spettro allocato ai canali fisici e il budget energetico dei nodi), il riuso spaziale (legato alla separazione spaziale e alla contesa reciproca dei flussi di dati, all’energia di trasmissione e al raggio di copertura), la qualità e quantità delle risorse (porzione di spettro del canale, interferenza, rapporto segnale-rumore, tecniche di codifica e bitrate del canale), e i temi relativi alla condivisione temporale del canale (contesa per accessi distribuiti, scheduling di accesso e utilizzo del canale) [20]. L’utilizzo di nuove tecnologie di codifica OFDM abilitanti comunicazioni MIMO (Multiple Input, Multiple Output, oggetto di studio nell’ambito dello standard IEEE 802.11 TGn) spinge la ricerca a studiare soluzioni per l’allocazione di canali multipli su dispositivi a singola interfaccia radio (multi-channel single radio) [23] e per l’allocazione concorrente di canali multipli su dispositivi a interfaccia radio multipla (multi-channel multi-radio) [1, 2, 3].

Algoritmi di Channel Assignment
Data una WMN i cui nodi posseggano diverse interfacce radio, il problema del Channel Assignment (CA – assegnazione del canale) consiste nella distribuzione delle bande di frequenza (cioè, canali) disponibili alle interfacce radio al fine di sfruttare in maniera efficiente lo spettro disponibile. La soluzione più semplice a questo problema, che consiste nel selezionare un sottoinsieme di canali che verranno utilizzati congiuntamente da tutti i nodi [1, 2], si rivela essere inefficiente, in termini dello spreco di banda che essa comporta. In [3], gli autori hanno proposto una strategia più sofisticata, basata sull’assegnazione dinamica dei canali in base alle variazioni delle condizioni di traffico, tramite un algoritmo distribuito tra i nodi della WMN. Tuttavia, tale soluzione è applicabile solo in topologie di rete ad albero, il che ne limita chiaramente l’utilizzo in situazioni generali. Un diverso approccio consiste nell’utilizzare un algoritmo di CA centralizzato che operi congiuntamente al protocollo di routing. In tale approccio, l’assegnazione dei canali avviene tramite una procedura ricorsiva, la quale consiste nel visitare tutti i collegamenti logici di una WMN, assegnando via via lo stesso canale alle interfacce radio sui due nodi alle estremità del collegamento. Nel caso questa operazione non sia possibile, in quanto tutte le interfacce radio di un nodo sono già state assegnate ad altri canali, allora è necessario rimpiazzare l’assegnazione di una delle interfacce. Due algoritmi che operano in base a tale approccio sono stati proposti indipendentemente in [31] e [32]. Essi differiscono nell’ordine di visita dei collegamenti e nel criterio per la scelta nel canale da assegnare alle interfacce radio. In particolare, in [31], viene selezionato il canale che minimizza la somma del carico di traffico atteso all’interno della regione di interferenza del nodo. Si suppone, quindi, che l’algoritmo di CA possegga informazioni riguardanti la stima del profilo del traffico tra i vari nodi, che sono anche utilizzate per determinare l’ordine di visita dei nodi, cioè in ordine decrescente di carico atteso. In [32], invece, i collegamenti sono visitati in ordine decrescente del numero di collegamenti nella regione di interferenza del nodo, mentre il canale selezionato è quello che è stato utilizzato in maniera minore, fino a quel momento, nelle immediate vicinanze del nodo. Un approccio ibrido, consistente nell’avere un sottoinsieme delle interfacce assegnate staticamente a dei canali, mentre le altre adattano dinamicamente i canali utilizzati in base alle condizioni di traffico, è stato proposto in [4]. Tale soluzione assicura la connettività della rete, pur mostrando delle buone caratteristiche di adattabilità alle variazioni di traffico in corso. L’approccio è stato successivamente esteso in [5], in modo tale che il numero di interfacce ad assegnazione dinamica vari in base alle condizioni di traffico. Inoltre, nello stesso lavoro, gli autori hanno anche proposto di utilizzare una metrica innovatica di routing, la quale tenga in considerazione il tempo necessario per la risincronizzazione dell’interfaccia radio in seguito ad un cambio di canale, al fine di minimizzare il ritardo complessivo dei pacchetti. Un’alternativa, infine, agli algoritmi deterministici consiste nell’utilizzare approcci basati sull’assegnazione dei canali in maniera distribuita e casuale, che porta benefici in termini prestazionali nel caso in cui i nodi operino in condizioni di estrema variabilità. In generale, dunque, le problematiche principali correlate all’assegnazione dei canali sono: ridurre l’interferenza di un nodo con i nodi nelle immediate vicinanze; garantire la connettività della rete. Essendo tali obiettivi in contrasto, il ruolo del CA è quindi quello di bilanciarne gli effetti in misura opportuna. Notiamo, infine, che la prima installazione della rete richiede un’assegnazione dei canali mirata a garantire la completa connettività. In questa fase, a meno che non si abbiano dati storici pre esistenti alla rete stessa, non è possibile sfruttare informazioni basate sulla misurazione delle condizioni di traffico. Tale problema è stato discusso in [7]. In conclusione, l’assegnazione efficiente dei canali nelle WMN è un obiettivo ambizioso, a causa della variabilità delle condizioni di traffico, per la stima delle quali non esistono al momento tecniche consolidate, della necessità di distribuire le informazioni tra i nodi, e del ritardo di natura tecnologica dovuto alla transizione di una interfaccia radio da un canale all’altro. Quest’ultimo, grazie agli avanzamenti tecnologici dei sistemi di ricetrasmissione, potrebbe tuttavia ridursi notevolmente in futuro, aprendo la strada a nuove soluzioni, al momento non praticabili.

Algoritmi di Routing
Il routing (instradamento) dei pacchetti in reti WMN opera ad una scala dei tempi molto più stretta rispetto a quella dell’assegnazione dei canali. Al fine di ottenere delle buone prestazioni globali, quindi, il routing agisce in base alle informazioni fornite dal CA, con l’obiettivo di trovare un percorso ottimale dalla sorgente alla destinazione, bilanciando contestualmente il carico nella rete.
Diversi protocolli di routing sono stati sviluppati specificatamente nell’ambito delle WMN. Ad esempio, il Multi-Radio Link Quality Source Routing (MR LQSR) [9] è un protocollo di routing reattivo che estende il concetto alla base del Dynamic Source Routing (DSR). D’altra parte, in [3], gli autori propongono un protocollo di routing proattivo per il bilanciamento del carico sulla rete. Tale protocollo assume di considerare la WMN come l’insieme di sottoreti con topologie ad albero – come nello standard IEEE 802.1D – in cui ciascun nodo appartenga esattamente ad uno di tali alberi. Questi protocolli, tuttavia, presentano alcune inefficienze strutturali e sono difficilmente scalabili: il primo di essi è basato sul calcolo dei percorsi minimi, che è stato mostrata essere una scelta penalizzante dal punto di vista delle prestazioni in reti WMN; il secondo, invece, non supporta la presenza di cammini multipli a partire da un nodo verso la medesima destinazione. In [31], d’altro canto, gli autori cercano di combinare gli effetti del CA con quelli del routing, senza tuttavia proporre protocolli di routing specifici. Un approccio basato sulla programmazione lineare (PL) è stato proposto in [32], in cui si assume che l’insieme di tutti flussi che dovranno essere instradati sia noto a priori. Data la complessità dovuta alla risoluzione del problema di PL proposto, gli autori discutono anche l’utilizzo di una semplice tecnica euristica. A questo punto, è opportuno rimarcare che la definizione di metriche di routing opportune è necessaria per garantire un livello adeguato di qualità del servizio nel livello infrastruttura di una WMN. Diversi lavori in letteratura si sono concentrati dunque su questo argomento. In [10], gli autori hanno mostrato che la metrica tradizionale impiegata in reti cablate per il calcolo del percorso migliore (cioè il numero di nodi attraversati) produce un instradamento inefficiente. Allora essi hanno proposto l’utilizzo di una metrica di routing innovativa, denominata Expected Transmission Count (ETX), calcolata effettuando una serie di misurazioni nella rete con pacchetti sonda. Tale metrica, tuttavia, non tiene in conto la diversità di canale, per cui può condurre a risultati sub ottimi. ETX è stata successivamente raffinata nella metrica denominata Expected Transmission Time (ETT), presentata in [9], che tiene in conto la diversità di canale e le differenti capacità trasmissive sui vari collegamenti wireless. Tutti i campioni ETT collezionati, vengono poi combinati dall’algoritmo di routing a fornire la metrica denominata Weighted Cumulative ETT (WCETT). Lavori recenti hanno ulteriormente esteso tale metrica come segue. In [12], gli autori hanno proposto di misurare la capacità trasmissiva del canale tramite l’invio di pacchetti sonda multipli. In [11], la metrica denominata Metric of Interference and Channel switching (MIC) è stata proposta al fine di includere i fenomeni di interferenza tra flussi di traffico differenti e tra pacchetti dello stesso flusso di traffico. Un altro settore di interesse, in aggiunta a quello di definizione di nuove metriche, riguarda il bilanciamento del carico. Sebbene diversi lavori abbiano trattato questo argomento, come [33, 34, 35], la maggior parte degli autori si sono limitati al caso di dispositivi a radio singola. Un esempio di algoritmo di routing per il bilanciamento del carico con nodi multi radio è [36], ove tuttavia le ipotesi di lavoro sono estremamente semplificate, al punto da richiedere che ciascun nodo abbia a disposizione un numero di interfacce radio pari al numero dei nodi nelle immediate vicinanze. In conclusione, il routing resta uno dei problemi aperti nelle WMN al fine di aumentare la capacità globale e garantire la qualità del servizio. Gli algoritmi esistenti in reti cablate sono inefficienti in termini di prestazioni, mentre quelli proposti per reti ad hoc risultano difficilmente scalabili e comunque non ottimali in presenza di nodi multi radio. Per superare tali limitazioni, risulta di notevole interesse la possibilità di definire metriche di routing accurate, possibilmente basate su informazioni di tipo cross layer. Infine, come argomento collegato al routing, rimangono al momento aperte le problematiche dell’invio di pacchetti a destinatari multipli, in maniera da limitare le risorse consumate per il corretto funzionamento del protollo di routing.

Algoritmi di Scheduling, di Allocazione delle Risorse, di Aggregazione e Controllo di Ammissione del Traffico
L’allocazione delle risorse nell’ambito delle WMN consiste nell’assegnazione delle opportunità di trasmissione al fine di massimizzare le prestazioni dei singoli flussi di traffico, pur garantendo l’equità tra flussi differenti. Sebbene l’allocazione delle risorse risieda logicamente a livello MAC, essa richiede informazioni presenti ad altri livelli: dal livello applicativo al fine di fornire garanzie di qualità del servizio ai flussi di traffico; dal livello fisico al fine di ottimizzare l’utilizzo del canale e sfruttare al meglio le caratteristiche delle risorse fisiche del nodo. Il problema della allocazione delle risorse nelle reti a pacchetto tradizionali è stato studiato in maniera estesa negli ultimi venti anni. Tuttavia, i risultati prodotti non possono essere applicati direttamente alle WMN, a causa di alcune proprietà distintive, come la scarsità di banda, l’elevato costo della segnalazione, la possibilità di riuso spaziale e frequenziale. In [13], gli autori affrontano il problema dell’allocazione delle risorse da un punto di vista squisitamente teorico. Essi forniscono una metodologia che consente, dato un insieme di flussi di traffico, di determinarne la fattibilità, supponendo che la topologia della rete e le capacità trasmissive varino lentamente nel tempo. Altri approcci, di maggiore interesse pratico, operano congiuntamente con il livello MAC. Per esempio, un algoritmo in grado di distribuire la banda disponibile in maniera equa, pur fornendo ai flussi di traffico una banda minima garantita, è stato proposto in [14], nelle ipotesi di utilizzo di un protocollo MAC basato sull’accesso multiplo a divisione di tempo sincronizzato (Time Division Multiple Access – TDMA). Invece, in [15], gli autori propongono e confrontano diverse soluzioni per protocolli MAC di tipo TDMA non sincronizzato. Un approccio completamente differente, invece, è riportato in [16], nel quale si propone si sfruttare le proprietà intrinseche del mezzo di comunicazione wireless, cioè omnidirezionalità e variabilità temporale, al fine di trasportare copie multiple del medesimo pacchetto dalla sorgente alla destinazione in maniera opportunistica e distribuita.

Modelli e tecniche per l’analisi di prestazioni e la simulazione di architetture di sistemi e protocolli per WMN
Sono attualmente disponibili strumenti di modellazione e simulazione open source divenuti standard de facto, in quanto largamente adottati, come Network simulator (NS2) [26] e Omnet++ [27], oppure strumenti a pagamento dotati di estese librerie di modelli ma con costi significativi, quali Opnet [29] e Qualnet [28], per citare i più famosi. In generale, è comune riscontrare da parte dei ricercatori la carenza negli strumenti disponibili (soprattutto se open source) in termini di i) modelli dei sistemi e degli Standard di riferimento ai vari livelli protocollari, ii) prestazioni e scalabilità della simulazione, iii) accuratezza e validazione dei risultati di simulazione, iv) possibilità di composizione modulare e riuso di modelli o porzioni di modelli precedentemente realizzati [24, 25]. Il riscontro di tali problematiche risulta evidente dall’analisi della letteratura nel settore della modellazione e simulazione di sistemi wireless e mobili, e l’interesse di ricerca in tal senso è dimostrato da almeno 10 anni attraverso la creazione di conferenze internazionali sul tema [30]. <<<