masterThesis
Consumo de energia ótimo em redes Ad Hoc Aloha e Csma/Ca considerando as camadas física e de enlace
Autor
SILVA, Bruna Alves da
Institución
Resumen
Em redes sem fio ad hoc, e também de sensores, deseja-se que as estações possam atuar de maneira eficiente, com o mínimo de interferência humana possível durante seu funcionamento, para economizar o máximo de energia de suas baterias. Técnicas para otimizar e reduzir o consumo energético nesses dispositivos vêm sendo desenvolvidas ao longo do tempo a fim proporcionar a longevidade de operação nessas redes. Fazendo uso de uma abordagem crosslayer, é apresentado aqui um modelo de consumo de energia em função de parâmetros das camadas física e de enlace, que modela o consumo energético dos dispositivos que operam nessas redes. Em um primeiro momento, é realizado um estudo a partir de uma abordagem que faz uso da realização da comunicação a um salto, ou seja, a comunicação se dá de forma direta do transmissor para o receptor. Um segundo estudo considera a realização da comunicação a múltiplos saltos em um cenário em que os nós estão distribuídos linearmente equidistantes um dos outros. E, a fim de modelar o problema para que este se assemelhasse com casos práticos, é considerado também um cenário em que a rede é formada por nós que estão distribuídos de maneira aleatória. Foram utilizados aqui os protocolos de controle de acesso ao meioslotted Aloha e CSMA/CA para modelar a comunicação entre os nós. Como resultado, foram obtidas a potência ótima de transmissão e as faixas de valores de tamanho do pacote de dados e da taxa de transmissão que proporcionaram menor consumo médio de energia para a transmissão de um bit a cada salto. FACEPE In ad hoc and sensor wireless networks, it is desirable that stations can operate efficiently, with less human interference during operation, and save energy from their batteries to extend network lifetime. Techniques to optimize and reduce the energy consumption in these devices have been developed over time in order to provide longevity of operation in these networks. Using a crosslayer approach, we present a model of energy consumption as a function of physic and link layers parameters, which models the energy consumption of devices that operate in these networks. First, a study is carried out from an approach that makes use a single hop communication, that is, the communication takes place directly from transmitter to receiver. A second study considers the multihop communication in a scenario in which nodes are distributed linearly equidistant from one another. In addition, in order to model the problem so that it resembles what happens in practice, it is considered a scenario in which the network is formed by nodes that are randomly distributed. For these scenarios, we used the medium access control protocols slotted Aloha and CSMA/CA to model the communication between the nodes. Another contribution of this work is to obtain the optimum transmission power as a function of the data packet size and transmission rate that provide the lowest average power consumption for the transmission of one bit at each communication hop.