Protocolo MAC anycast com preâmbulos avançados para redes de sensores sem fio
As redes de sensores sem fio empregam ciclos de trabalho para economizar energia, com o custo do aumento da latência no encaminhamento de mensagens. Protocolos cross-layer que utilizam comunicação anycast, conseguem uma redução de latência em RSSF assíncronas que operam em ciclos de trabalho. Uma sé...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Lavras (UFLA) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFLA |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.ufla.br:1/13437 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.ufla.br/handle/1/13456425 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ciência da Computação Redes de sensores sem fio Protocolos cross-layer Protocolo MAC assíncrono Anycast Wireless sensor networks Cross-layer protocols Asynchronous MAC protocol |
| Sumario: | As redes de sensores sem fio empregam ciclos de trabalho para economizar energia, com o custo do aumento da latência no encaminhamento de mensagens. Protocolos cross-layer que utilizam comunicação anycast, conseguem uma redução de latência em RSSF assíncronas que operam em ciclos de trabalho. Uma série de preâmbulos é enviada de modo a encontrar o nó do próximo salto, que é selecionado a partir de um grupo de nós candidatos ao encaminhamento (FCS - forwarding candidate set). Este trabalho propõe um novo protocolo cross-layer anycast nominado APA-MAC (Advanced Preamble Anycast for MAC layer), para o encaminhamento de mensagens com baixa latência em redes de sensores sem fio que utilizam ciclos de trabalho. No protocolo APA-MAC, os preâmbulos se propagam à frente, criando a rota até o destino, enquanto que a mensagem de dados segue alguns saltos atrás. A transmissão de dados para o próximo salto ocorre mediante uma sinalização do receptor indicando que o canal está livre. Dessa forma, a transmissão dos preâmbulos não precisa ser interrompida se a mensagem de dados se aproximar da área de transmissão dos preâmbulos. Portanto, a propagação simultânea de preâmbulos e mensagem de dados, com a transmissão ininterruptível de preâmbulos, promovem ao APA-MAC um ganho na redução da latência. Além disso, baseado no tamanho da mensagem de dados, a cardinalidade do FCS é definida de modo que acelere a propagação dos preâmbulos, evitando que no momento da recepção dos dados, o nó encontre o canal ocupado. Os resultados da simulação mostraram que o protocolo proposto mantém baixo consumo energético, e alcança no mínimo 10% menor latência em relação aos protocolos MAC assíncronos avaliados, além de utilizar mecanismos que proporcionam uma taxa de mensagens entregues com sucesso de 98% em cenários propícios à colisões. |
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