Performance evaluation model of streaming video in wireless mesh networks

Abstract

RESUMEN: la tesis doctoral se presenta el desarrollo de un modelo para la evaluación del desempeño de streaming de video en una red inalámbrica multisalto. Las principales métricas de desempeño se analizaron con base en la influencia de la capa de control de acceso al medio (MAC, siglas en inglés) de la red inalámbrica. El mecanismo de acceso al medio, implementado en redes basadas en 802.11, es un factor relevante en la transmisión de video. Por tanto se propuso un modelo de desempeño integrando las siguientes características: la capa MAC multisalto, la interferencia entre nodos, la topología de la red, el modelo tráfico, y el modelo de colas. Con base en el modelo propuesto, se obtuvieron las métricas de calidad de servicio (QoS, siglas en inglés) típicas en la transmisión de video como el rendimiento, el retardo, y la variación del retardo. El modelo analítico se validó por medio de simulación y emulación de una red multisalto en NS-3, transmitiendo streaming de video P2P (Peer to Peer, en inglés) en tiempo real. También se desarrolló un método de evaluación de desempeño estadístico, donde se tomaron factores como número de nodos de la red, diferentes tipos de video, la tasa de bits de transmisión, topología de red, y algoritmo de enrutamiento. Las variables de respuesta son las relacionadas con la QoS en la capa MAC y se incluye la calidad de la experiencia (QoE, siglas en inglés). La relación entre los diversos factores y las variables que representan la calidad del video se obtuvo por medio de regresión multivariada. El modelo de regresión presenta además el conjunto de factores o variables independientes que afectan las métricas de calidad. Así mismo, se estableció una relación entre las métricas de QoS y QoE por medio de agrupamiento (clustering, en inglés), para definir diferentes niveles de calidad en la transmisión del video.