Defesa de Proposta de Tese de Doutorado de Bruna Toledo Guedes – 13/12/2024, 14h, por videoconferência

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Link para defesa: https://meet.google.com/tyu-wqop-hcu

Aspectos Práticos e Otimização do Mecanismo Random Access Window para Acesso ao Meio em Redes Sem Fio Densas

Resumo:

Cenários de rede sem fio densa (DWN) são mais propensos a sofrer com o problema de terminais ocultos e, consequentemente, um aumento nas colisões, pois suportam um grande número de estações em uma área geográfica limitada. Enquanto o mecanismo de Janela de Acesso Restrito (RAW) introduzido pelo IEEE 802.11ah reduz os níveis de contenção separando os nós em grupos com slots de transmissão exclusivos, ele não leva em consideração os terminais ocultos e, portanto, ainda é suscetível a colisões. O algoritmo de agrupamento espectral RAW mostrou potencial em encontrar grupos RAW mais eficientes para reduzir terminais ocultos, aumentando o desempenho da DWN. No entanto, um dos problemas que afetaria sua implementação prática é o seu tempo de execução elevado. Nesta proposta de tese, foi desenvolvida uma abordagem mais rápida. A abordagem usa uma estratégia recursiva de divisão e conquista, substituindo o agrupamento espectral completo por várias execuções de uma divisão binária mais simples. A principal contribuição desta proposta é reduzir o tempo de execução do algoritmo do agrupamento espectral proposto RAW anteriormente. Os resultados preliminares demostraram que o algoritmo de agrupamento recursivo proposto ainda supera significativamente o agrupamento padrão IEEE 802.11ah em termos de taxa de colisão, vazão e atraso, enquanto tem desempenho próximo ao agrupamento espectral original, mas com tempo de execução muito menor.

Abstract:

Dense wireless network (DWN) scenarios are more likely to suffer from the hidden terminal problem and consequently an increase in collisions as they support a large number of stations in a limited geographic area. While the Restricted Access Window (RAW) mechanism introduced by IEEE 802.11ah reduces the levels of contention by separating nodes into groups with exclusive transmission slots, it does not take hidden terminals into account and, therefore, is still susceptible to collisions. Recently, the RAW spectral clustering algorithm showed potential in finding more efficient RAW groups to reduce hidden terminals, increasing DWN performance. However, one of the issues that would affect its practical implementation is its high execution time. In this thesis proposal, a faster approach was developed. The approach uses a recursive divide and conquer strategy, replacing the full spectral clustering with several executions of a simpler binary division. The main contribution of this proposal is to reduce the execution time of the previously proposed RAW spectral clustering algorithm. Preliminary results demonstrate that the proposed recursive clustering algorithm still significantly outperforms the standard IEEE 802.11ah grouping in terms of collision rate, throughput and delay, while performing close to the original spectral clustering, but with much lower execution time.

Banca  examinadora:

Prof. Diego Gimenez Passos, UFF – Presidente

Prof. Célio Vinicius Neves de Albuquerque, UFF

Prof. Igor Monteiro Moraes, UFF

Profa. Fernanda Gonçalves de Oliveira Passos, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

Prof. Vinicius Corrêa Ferreira, Universidade do Minho