Difusão periódica ótima em redes veiculares com restrição de tempo considerando o terminal escondido

Abstract

A minha família que me apoia na distância, a minha esposa que me acompanhou nesta aventura e a todos aqueles que de uma forma ou outra estiveram envolvidos neste trabalho. Obrigado!! Juan Camilo Montealegre Rivera Agradecimentos A minha esposa Maribel, pelo carinho, paciência e ajuda nestes anos, por ter tido a coragem de me acompanhar nesta aventura e me ajudar em cada passo. Aos meus caros amigos, Jose Daniel Echeverri e Juan Esteban García, por ter-me motivado a vir ao Brasil para fazer o mestrado, e sua valiosa ajuda e acompanhamento. Ao meu caro amigo Alvaro García, pelas agradáveis conversas e companhia na distância. Aos meus colegas do GPDS pelo companheirismo e ajuda nestes anos. Ao meu orientador, o professor Renato Mariz e meu co-orientador, o professor Marcelo Menezes de Carvalho, por terem acreditado e depositado sua conança em mim e pela paciência e motivação durantes estes dois anos.Juan Camilo Montealegre Rivera RESUMO Este trabalho faz uma análise para o acesso aleatório ótimo na transmissão de mensagens com prazo de entrega nal em uma rede de rádio cognitivo, considerando que a mensagem deve ser entregue para todos os nós da rede em um prazo de entrega denido. O transmissor é um usuário secundário (SU) que acessa o canal usado pelos usuários primários de forma oportunista. O protocolo de controle de acesso ao meio usado é o Slotted-Aloha onde uma transmissão por difusão tem sucesso se todos os nós receptores, dentro do alcance de transmissão do emissor, recebem a mensagem dentro do prazo de entrega denido previamente. Uma abordagem com re-transmissão de mensagens é utilizada para melhorar a conabilidade da entrega, que necessita ter uma taxa de sucesso maior ou igual a 99,9 %, com uma latência máxima de 100 ms para cumprir as regulamentações de segurança das redes veiculares. Além disso, um novo método de análise de transmissão periódica é proposto usando uma abordagem com coecientes multinomiais e outra baseada na função de distribuição de probabilidade geométrica. ABSTRACTThis work analyses an optimal random access for broadcasting messages with deadline in a cognitive radio (CR) network considering that the message must be delivery to all nodes in the network in a strict known delivery time. The transmitter is a secondary user (SU) that accesses the primary users (PUs) channel opportunistically. The slotted-Aloha medium access control (MAC) protocol is considered assuming that a successful broadcast transmission from a SU happens if all the receiver nodes within the SU transmission range receive the SU message within a given deadline.A re-broadcast approach is used to improve the reliability of the message delivery which requires a probability of success greater than or equal to 99.9% with a latency of 100 ms. Also a novel method of analysis for periodic broadcast using multinomial coecients is introduced, as well as a method that considers a geometric distribution approach.

Difusão Periódica Multinomial Ótima em VANETs Slotted Aloha Multicanal com Restrição Temporal

“…Ao utilizar-se também de um modelo não periódico de difusão, obteve-se que a presença de terminais escondidos representa um obstáculo importante a ser considerado na probabilidade de transmitir a mensagem com sucesso. Em [3], há a continuidade da pesquisa, com a proposição de modelos não periódicos e periódicos de difusão de mensagens em VANETs, considerando o protocolo Slotted Aloha para acesso ao meio e erros decorrentes da camada física na recepção com sucesso das mensagens, para um cenário monocanal. A estratégia de retransmissão (periódica) divide o prazo de entrega máximo D f em N ciclos de retransmissão de tamanho D p slots, onde em cada um pode ser tentada a transmissão com probabilidade a e os nós receptores estejam sujeitos a uma probabilidade de falha p f ao receber a mensagem.…”

“…Esta seção estende o modelo de VANETs de [4], [2] e [3] aplicando o protocolo Slotted Aloha multicanal.…”

“…A topologia da rede se dá com os nós dispostos em uma área ilimitada (ver Fig. 1), obedecendo uma distribuição bidimensional de Poisson, com densidade σ nós/m 2 , em que [4], [2], [3],…”

“…onde no slot k, i nós podem ter tentado transmitir anteriormente, enquanto os outros M − 1 − i não podem ter tentado transmitir anteriormente, e não podem transmitir no mesmo canal que o nó em estudo. Como extensão dos modelos propostos em [3], utilizando a probabilidade de acesso dada pela Eq. 7, para o protocolo não periódico, temos a probabilidade de sucesso p s dada por…”