Software Defined Wireless Networks Considering QoS

Abstract

Varios sistemas IoT demandan comunicación en tiempo real, lo que introduce restricciones temporales en la transmisión de datos y ejerce presión sobre la propagación de los mensajes en la red. Muchos de estos sistemas deben abordar estos requerimientos de comunicación considerando el uso de redes inalámbricas, lo que aún representa un problema abierto. Para afrontar este escenario de comunicación, es fundamental emplear estrategias de configuración dinámica que puedan adaptarse rápidamente al comportamiento de la red, garantizando la estabilidad y previniendo fallas bajo determinadas condiciones operativas. Por lo tanto, resulta necesario recurrir a mecanismos para implementar redes definidas por software (SDN), considerando la comunicación inalámbrica en tiempo real, a fin de dar soporte a estas aplicaciones. Este trabajo se basa en investigaciones previas de los autores y muestra cómo implementar redes definidas por software que se adapten dinámicamente a los requerimientos de tráfico en tiempo real en una red inalámbrica. El modelo de red fue implementado y evaluado utilizando el simulador NS-3. Los resultados experimentales demuestran que la incorporación de políticas SDN en redes inalámbricas mejora la predictibilidad de estos sistemas. Las bibliotecas implementadas en NS-3 fueron publicadas y puestas a disposición de investigadores y desarrolladores, quienes pueden utilizarlas para modelar y evaluar redes inalámbricas definidas por software específicas.

Several IoT systems demand real-time communication, introducing timing constraints on data transmission and stressing the network message propagation. Many of these systems should address these communication requirements, considering the use of wireless networks, which still represents an open issue. To address this communication scenario, it is crucial to employ dynamic configuration strategies that can swiftly adapt the network behavior, ensuring stability and preventing failures under certain operational conditions. Therefore, to rely on mechanisms to implement software-defined networks (SDN), considering wireless real-time communication, is necessary to support these applications. This paper builds on the author’s previous work and shows how to implement software-defined networks that dynamically accommodate the real-time traffic requirements in a wireless network. The network model was implemented and evaluated using the NS-3 simulator. The experimental results demonstrate that incorporating SDN policies into wireless networks enhances the predictability of these systems. The implemented NS-3 libraries were made public and available for researchers and developers. They can utilize these libraries to model and evaluate specific software-defined wireless networks.