Encaminamiento en redes inalámbricas malladas para minimizar la exposición de los usuarios a los campos electromagnéticos

Abstract

RESUMEN: Resulta incontestable que hoy en día las comunicaciones de carácter inalámbrico poseen un alto grado de aceptación, con una notable penetración entre los sistemas de telecomunicaciones, que van desde soluciones de telefonía móvil hasta redes de uso personal como Bluetooth, WIFI… Estas circunstancias han desembocado en una cierta preocupación sobre los posibles efectos adversos en la salud que puedan tener este tipo de redes, dado que, aunque utilizan radiación que no está considerada ionizante, crean una cierta exposición electromagnética sobre los usuarios. Esto se ha convertido en una cuestión que genera cierta controversia en la sociedad y es por ello por lo que nace el proyecto Low EMF Exposure Networks (LEXNET). En él, se trata de catalogar, desarrollar e implementar mecanismos para la reducción de la exposición electromagnética a la que se ve sometida el usuario, sin conllevar una reducción ni en la calidad de servicio (Quality of Service (QoS)), ni en la de experiencia (Quality of Experience (QoE)). Este trabajo n de grado se enmarca en este proyecto. Primeramente se planteará un estudio teórico, que permita abordar la problemática de este tipo de entornos, para posteriormente afrontar el diseño e implementación de un algoritmo basado en la teoría de grafos. Por último, y para extrapolar su aplicación a un entorno más realista, se desarrollará un protocolo de enrutamiento novedoso. Se demuestra que, utilizando un enfoque similar al empleado por estrategias de encaminamiento para balancear la carga e incorporando un control de potencia dinámico, se consigue, no solo distribuir de manera más ecuánime la exposición por todo el área en la que se despliega una red, sino que se logra además un descenso del valor medio, y todo esto sin que se vea comprometida la calidad de servicio que es percibida por el usuario final.

ABSTRACT: Nowadays, it goes without saying issue that wireless communications have a high acceptance and large penetration within telecommunication systems. From solutions that involve mobile phones to personal networks, such as, Bluetooth, WIFI, etc. These circumstances have also brought a growing a concern their possible health risks. Although they use non ionising radiation, these networks can indeed induce some electromagnetic exposure over users. This has therefore become a controversial social issue. The LEXNET project is proposed to tackle this concern. In particular it aims to measure, develop and deploy mechanisms to reduce the exposure to electromagnetic elds, without jeopardizing the QoS ans QoE. This BSc thesis is carried out within the LEXNET framework. First, a theoretical approach will allow us to tackle the problem over this type of environments, and proposes an algorithm based on graph theory. Afterwords, and in order to extrapolate its use on more realistic environments, we have developed a novel routing protocol. The Reward Base Routing Protocol (RBRP) protocol features a cross-layer based dynamic power adaptation scheme and based on techniques previously exploited by load balacing solutions, is able to fairly distribute the exposure to Electromagnetic Field (EMF) within the whole area and, in fact, achieve a reduction of the average value, without jeopardizing the QoS perceived by the end users.