PPGCC - Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
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Item Gathering data in wireless sensor networks by drone.(2020) Rezende, Josiane da Costa Vieira; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Silva, Rone Ilídio da; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Teixeira, Fernando Augusto; Coelho, Igor Machado; Ochi, Luiz Satoru; Penna, Puca Huachi Vaz; Coelho, Vitor Nazário; Silva, Rone Ilidio daThe benefits of using mobile sinks or data mules for data collection in Wireless Sensor Network (WSN) have been studied in several studies. However, most of them consider only the WSN limitations and sensor nodes having no more than one data packet to transmit. This paper considers each sensor node having a relatively larger volume of data stored in its memory. That is, they have several data packets to send to sink. We also consider a drone with hovering capability, such as a quad-copter, as a mobile sink to gather this data. Hence, the mobile collector eventually has to hover to guarantee that all data will be received. Drones, however, have a limited power supply that restricts their flying time. Hence, the drone’s energy cost must also be considered to increase the amount of collected data from the WSN. This work investigates the problem of determining the best drone tour for data gathering in a WSN. We focus on minimizing the overall drone flight time needed to collect all data from the WSN. We propose an algorithm to create a subset of sensor nodes to send data to the drone during its movement and, consequently, reduce its hovering time. The proposed algorithm guarantees that the drone will stay a minimum time inside every sensor node’s radio range. The computational experiments showed that our proposal significantly outperforms the state-of-the-art methods in finding drone tours in this type of scenario.Item Roteamento de dispositivos móveis para auxílio à rede 5G.(2016) Marinho, Ricardo Pagoto; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Aquino, André Luiz Lins de; Loureiro, Antônio Alfredo FerreiraA rede celular Long Term Evolution (LTE) - 4G - atual não permite que os dispositivos móveis que a utilizam se comuniquem diretamente, apenas na presença de uma estação base - base station (BS). Contudo, a quantidade de dados que eles estão transmitindo cresce a cada dia. Aplicações que consomem áudio e vídeo são cada vez mais comum nesses dispositivos, trazendo maiores desafios no tráfego de dados no núcleo da rede celular 4G. O próximo passo na rede celular é possibilitar que os dispositivos móveis compartilhem seus dados entre eles em uma banda licenciada. Com essa modificação, a comunicação pode ser feita sem que uma BS esteja presente, diminuindo o tráfego no núcleo da rede. A rede celular 5G permitirá aos usuários compartilharem dados entre eles sem a necessidade de uma BS, i.e., eles podem se comunicar diretamente utilizando uma comunicação dispositivo-a-dispositivo - device-to-device (D2D), através de uma banda licenciada. Com a comunicação D2D, espera-se que a rede celular 5G diminua a carga no núcleo da rede trazendo mais comunicação à sua borda. Isso pode ser alcançado fazendo com que os dispositivos na rede encaminhem conteúdos que não precisem ser enviados à BS. Dentro das tecnologias atuais, Wi-Fi Direct é uma que permite aos dispositivos se comunicarem diretamente. Contudo, ela não suporta comunicação multi-saltos além de ter seu alcance diminuído quando os dispositivos se movimentam. Desta forma, neste trabalho, pudemos: i) expandir o uso da tecnologia Wi-Fi Direct para que a informação enviada por um dispositivo possa passar por outros (multi-saltos) criando uma rota entre dois dispositivos quaisquer, ii) propor um novo protocolo de roteamento, chamado Contact-and-Social Behavior (CSB), para redes ad-hoc e iii) comparar a carga produzida por um cenário LTE puro com um D2D puro. Os resultados mostram que mesmo com desafios, é possível rotear dispositivos utilizando Wi-Fi Direct. Além do mais, o cenário LTE puro traz muito mais carga à rede comparada com o D2D puro.Item Alocação de canais em redes WLAN considerando a utilidade marginal total da conexão para usuários.(2015) Luiz, Thiago Alcântara; Freitas, Alan Robert Resende de; Guimarães, Frederico GadelhaRedes locais sem fio (WLAN) têm sido amplamente utilizadas nos últimos anos. A fim de atender um número crescente de usuários, estas redes têm cada vez um número maior de pontos de acesso (access points ou AP) que operam em uma área reduzida, sem atenção suficiente para a seleção do canal de operação. A sobreposição de canais entre APs vizinhos é o principal fator de degradação do desempenho da rede para os usuários. No entanto, o número limitado de canais não sobrepostos disponíveis torna o problema de alocação de canais difícil. Os modelos de alocação de canais encontrados na literatura geralmente ignoram a qualidade de conexão dos usuários, e adotam, por exemplo, apenas o nível de interferência total no ambiente ou percentual de usuários submetidos a algum nível de interferência. Neste trabalho, propomos um novo modelo de alocação que visa encontrar um mapeamento de canais para os APs que compõem uma rede WLAN, com o objetivo de maximizar a qualidade total de conexão dos usuários considerando a Utilidade Marginal. O conceito de utilidade envolve a satisfação de um usuário em relação a qualidade da sua conexão, estimado pela intensidade de sinal recebida pelo AP e as perdas causadas pela interferência. Os resultados obtidos utilizando Algoritmos Evolutivos, um algoritmo de busca local e Algoritmos Meméticos contrapõem os modelos de alocação que desconsideram a qualidade de conexão e priorizam alguns usuários gerando grande desequilíbrio na distribuição das velocidades de conexão, pois, não adotam a degradação causada pelos níveis de interferência na conexão dos usuários separadamente.