Uma Abordagem para Controle de Topologia de Redes de Sensores Sem Fio para Ambientes com Obstáculos
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Publicações do PESC
Controle de Topologia (CT) de uma rede é a arte de coordenar as decisões dos nós em função dos seus alcances de transmissão, para que determinadas propriedades sejam estabelecidas, como, por exemplo, sua conectividade, enquanto reduz o consumo de energia e/ou aumenta a capacidade de transmissão da rede. A maior parte dos trabalhos da área aborda o CT de forma clássica, utilizando mecanismos de realimentação em cenários planos sem obstáculos ou de forma analítica. A principal contribuição do presente trabalho é a apresentação de técnicas para CT para cenários reais simulados que não necessitam de mecanismos de realimentação. Estas técnicas baseiam-se em duas métricas, denominadas Taxa de Bloqueio e Taxa de Utilização, aplicadas em ambiente de obstáculos conhecidos com auxílio de modelos de propagação. Estas técnicas foram simuladas em ambientes com obstáculos na implementação de protocolos de controle de topologia distribuídos (PCTD), mostrando que a técnica permite predições de comportamento de PCTD, possibilita elaborar métodos de estimação da conectividade física de entrada e de saída. Complementarmente, é apresentada uma solução determinística para o problema clássico de conectividade de k-vizinhos.
Networking topology control is the art of coordinating the nodes decisions regarding to their transmission range in order to establish certain properties such as the network connectivity, while reducing the energy consumption or increasing the network throughput. To this end, most research works deal with the topology control problem in the classic manner, i.e., by resorting to feedback mechanisms within plain scenarios without obstacles or using analytical formulations. With this in mind, this thesis proposes and evaluates new techniques for topology control under realistic scenarios while requiring no feedback mechanisms. The proposed techniques are based on two novel metrics, namely Blockage Rate and Useful Area Rate, applied to pre-identi ed environments using Site Speci c Propagation models. Through simulations we evaluated the proposed techniques for environments with obstacles by implementing distributed protocols for topology control (DPTC), showing that the techniques allowed us to make predictions of DPTC behavior, and enabling to elaborate estimation methods of input/output connectivity. In addition, it was introduced a deterministic solution for the classical problem of k-neighbor connectivity.