Escuela superior politécnica del litoral facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación



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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación
“Análisis Comparativo de la Implementación de Voz sobre IP en Wireless Mesh Networks y Wireless LAN tradicionales tomando en consideración parámetros de Calidad de Servicio y Problemas de Movilidad ocasionados por Handoffs”
TESIS DE GRADO

Previo la obtención del Título de:



INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Presentada por:

Juan Carlos Basurto Dávila


GUAYAQUIL – ECUADOR

2010



DEDICATORIA






Dedico el presente trabajo

a mis padres quienes han sido

guias, amigos y un ejemplo a seguir.

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios, por la fortaleza en todo momento

A mis padres, por su apoyo incondicional e invaluables consejos

Y a mis profesores, por compartir sus conocimientos.



DECLARATORIA EXPRESA





La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expuestas en este proyecto de graduación me corresponden exclusivamente; y, el patrimonio intelectual de la misma, a la ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL”


____________________________________

JUAN CARLOS BASURTO DAVILA

TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN




__________________ _____________________

Ing. Jorge Aragundi Ing. Rebeca Estrada

Sub-Decano de la FIEC Director de Tesis de Graduación



__________________ ____________________

Ing. Germán Vargas Ing. César Yépez

Vocal Vocal

RESUMEN

En los últimos años, la investigación en torno a las redes 802.11 ha ganado terreno en múltiples campos principalmente gracias a la movilidad que ofrece, entre otras ventajas. Uno de esos campos ha sido la transmisión de voz sobre el protocolo de Internet.
No obstante, añadir movilidad a redes inalámbricas supone un reto mayor para la comunicación de voz sobre IP debido a la naturaleza aleatoria del medio de propagación, expresado en los parámetros de calidad de servicio y la experiencia final del usuario.
Por otro lado, las ventajas que ofrecen las redes wireless mesh (redes amalladas inalámbricas) han popularizado su uso y su inclusión en virtualmente cualquier aplicación que se le ha dado a una red 802.11 tradicional.
El presente trabajo representa un esfuerzo por encontrar una solución disponible a los problemas de calidad de servicio experimentado en la comunicación de voz sobre redes inalámbricas en aras de optimizarla dentro de las instalaciones de la ESPOL.

Luego de realizar una revisión sobre los conceptos básicos de los elementos participantes en la presente tesis, se presentan los resultados de las pruebas efectuadas dentro de las instalaciones de la FIEC, con el objeto de probar la validez de la hipótesis planteada.


Este es el resultado del esfuerzo que se ha llevado durante el transcurso del proyecto financiado por el programa VLIR – ESPOL: “Study and design of a solution to handoff issues experimented in voice over WiFi communication optimizing quality of service prior to the IEEE 802.11r standardization”, y una motivación a continuar las investigaciones necesarias que viabilicen la implementación de voz sobre IP sobre redes 802.11 en la ESPOL.

INDICE GENERAL



RESUMEN 6

INDICE GENERAL 8

INDICE DE FIGURAS 9

INDICE DE TABLAS 10

ABREVIATURAS 11

INTRODUCCIÓN 13

CAPÍTULO 1 16

1.LOS RETOS DE LA VOZ SOBRE WLAN EN TERMINOS DE LA CALIDAD DE SERVICIO Y HANDOFFS. 16

1.1.Antecedentes y Justificación 16



1.1.1.Limitaciones en las redes 802.11 tradicionales 19

1.1.2.Limitaciones en las redes Wireless Mesh 20

1.2.Descripción del problema 21

1.3.Soluciones Disponibles 22

1.3.1.El Estándar 802.11r 22

1.3.2.SMesh 24

1.3.3.Otras Soluciones 42

1.4.Planteamiento de Hipótesis 46

1.5.Metodología 46

CAPÍTULO 2 48

2.FUNDAMENTOS DE VOZ SOBRE IP SOBRE WLANS Y CALIDAD DE SERVICIO 48

2.1.Las Redes Wireless LAN 802.11 48



2.1.1.La familia de estándares 802.11 48

2.1.2.Arquitectura 52

2.1.3.Evolución 58

2.1.4.Movilidad 64

2.2.Las Redes Wireless Mesh 70



2.2.1.Definición y Arquitectura 70

2.2.2.Movilidad 72

2.2.3.Protocolos de Enrutamiento 75

2.2.4.Ventajas y desventejas sobre WLANs tradicionales 80

2.2.5.Uso y Aplicación de las redes Wireless Mesh 80

2.3.La Voz sobre WLAN 81



2.3.1.Características 82

2.3.2.Movilidad 85

2.3.3.Ventajas y Desventajas sobre la Voz sobre IP tradicional. 87

2.3.4.Consideraciones especiales de diseño e implementación. 88

2.4.Calidad de Servicio 93



2.4.1.Importancia 93

2.4.2.Tipos de Mediciones 94

2.4.3.Métricas 95

2.4.4.Parámetros Ideales 97

CAPÍTULO 3 99

3.IMPLEMENTACION DE UN TESTBED QUE PERMITA REALIZAR UN ANALISIS COMPARATIVO DE LA IMPLEMENTACION DE LA VOZ SOBRE UNA RED WIRELESS MESH CON SOLUCIONES COMUNES VERSUS EL USO DE SMESH. 99

3.1.Consideraciones técnicas 99



3.1.1.Elementos que participan. 101

3.1.2.Medio en el que se realizan las pruebas. 101

3.1.3.Parámetros de medición. 110

3.1.4.Soluciones Consideradas 111

3.2.Costos 115

3.3.Descripción de los experimentos. 117

CAPÍTULO 4 123

4.ANALISIS COMPARATIVO DE LA IMPLEMENTACION DE VOZ SOBRE UNA RED WIRELESS MESH CON SOLUCIONES COMUNES VERSUS EL USO DE SMESH MEDIANTE EL USO DE UN TESTBED 123

4.1.Evaluación de los Resultados en términos de QoS subjetiva. 123

4.2.Evaluación de los Resultados en términos de QoS objetiva. 124

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 158

ANEXOS 162

BIBLIOGRAFIA 163







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