Advanced wireless mesh networks: design and implementation

Abstract

Wireless Mesh Networks (WMNs) have emerged as a fundamental technology for the next generation of Wireless Networking. They are formed by mesh routers and mesh clients. Mesh routers have minimal mobility and usually do not have en- ergy constraints. On the other hand, mesh clients are mobile and energy constrained. WMNs are self-forming, self-healing and self-organizing. Their easy configuration and deployment make them an economical, reliable and simple solution that can be implemented anywhere at any time. WMNs have been applied to many areas such as education, government, industry, academia and military. The purpose of this thesis is to design and implement two WMN testbeds using the MAC Layer Routing Protocol (MACRT) and apply them in the Development of a Versatile Service-Oriented Wireless Mesh Network project (VESO-MESH). The analysis, design and implementation have been done using commercial off-the-shelf (COTS) hardware and free software. The operating systems are based on Linux distributions. The wireless driver is a Madwifi modified version. The cards used were PCI, miniPCI and PCMCIA; which are based on Atheros chipset. The mesh routers and mesh clients used were laptops, PCs, AOpen computers, Alix 2D2 boards, and a Pocket PC.

Las redes inalámbricas malladas (WMNs) han emergido como una tecnología fundamental para la siguiente generación de Redes Wireless. Están formadas por routers mesh y clientes mesh. Los routers mesh tienen mínima mobilidad y usual- mente no tienen restricciones de energía. Por otra parte, los clientes mesh son móbiles y con restricciones de energía. Las WMNs se auto-forman, se auto-curan y se auto-organizan. Su fácil configuración y despliegue hacen de estas una solución económica, confiable y simple que puede ser implementada en cualquier lugar y mo- mento. Las WMNs están siendo aplicadas en muchas áreas tales como educación, gobierno, industria, universidades y milicia. El propósito de esta tésis es diseñar e implementar dos WMN testbeds utilizando el MAC Layer Routing Protocol (MACRT) y aplicarlos en el proyecto Development of a Versatile Service-Oriented Wireless Mesh Network (VESO-MESH). El análisis, diseño, e implementación ha sido realizado utilizando equipo de bajo costo comer- cial (COTS) y software libre. Los sistemas operativos utilizados están basados en distribuciones Linux. El manejador wireless es una version modificada de Madwifi. Las tarjetas utilizadas fueron PCI, miniPCI y PCMCIA; las cuales están basadas en el chipset de Atheros. Los routers mesh y clientes mesh utilizados fueron laptops, PCs, computadoras AOpen, placas Alix 2D2 y una PC de bolsillo.