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Título: Comunicação cooperativa em redes IEEE 802.15.4g sob interferência LoRaWAN
Título(s) alternativo(s): Analysis of the effect of cooperation in IEEE 802.15.4g networks under LoRaWAN interference
Autor(es): Kohler, Eros Leon
Orientador(es): Peron, Guilherme de Santi
Palavras-chave: Internet das coisas
Redes elétricas inteligentes
Sistemas de comunicação sem fio
Redes de sensores sem fio
Rádio - Interferência
Interconexão em rede (Telecomunicações)
Sistemas de transmissão de dados
Redes de computação - Protocolos - Avaliação
Energia - Consumo
Métodos de simulação
Internet of things
Smart power grids
Wireless communication systems
Wireless sensor networks
Radio - Interference
Internetworking (Telecommunication)
Data transmission systems
Computer network protocols - Evaluation
Energy consumption
Simulation methods
Data do documento: 14-Ago-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: KOHLER, Eros Leon. Comunicação cooperativa em redes IEEE 802.15.4g sob interferência LoRaWAN. 2020. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta a análise feita sobre o impacto da interferência gerada por uma rede LoRaWAN coexistindo no mesmo ambiente que uma rede IEEE 802.15.4g de interesse. As simulações comparam o modo de múltiplos saltos, restrito ao dual-hop nessa análise, com um algoritmo cooperativo, ambos utilizando seleção de relays. Pretende-se avaliar o desempenho desses protocolos, de maneira que seja possível transmitir uma grande quantidade de informações durante o tempo de vida útil da rede, sem prejudicar a taxa de comunicação e, dessa forma, dimensionar a rede para consumir o mínimo de recursos necessários. Além disso, foram explorados cenários com diferentes configurações para determinar os impactos causados pela interferência de acordo com a característica de cada rede. Os resultados mostram que a modificação do protocolo de comunicação IEEE 802.15.4g visando suportar cooperação, especialmente em ambientes que sofrem interferências de outras redes, chega a transmitir de 4 a 20 vezes mais informação, para os parâmetros de rede aqui considerados, quando comparado com o método tradicional usando o modo dual-hop. Isso também permite que seja possível distribuir uma quantidade pelo menos 150 vezes menor de nós cooperativos para atingir o mesmo objetivo de quantidade de informação, o que implica em menos investimento em hardware.
Abstract: This master’s thesis presents the analysis made on the impact of the interference generated by a LoRaWAN network coexisting in the same environment of an IEEE 802.15.4g network of interest. This work analyses the impact of the interference generated by a LoRaWAN network coexisting in the same environment of an IEEE 802.15.4g network of interest. The simulations compare the multi-hop mode, restricted to dual-hop in this analysis, with a cooperative algorithm, both using relay selection. It is intended to evaluate the performance of these protocols, só that it is possible to transmit a large amount of information during the lifetime of the network, without impairing the communication rate and, thus, dimensioning the network to consume the minimum of necessary resources. The results show that the modification of the IEEE 802.15.4g communication protocol in order to support cooperation, especially in environments that are affected by interference from other networks, transmits from 4 to 20 times more information, with the system parameters here considered, when comparing to the traditional method using the dual-hop mode. This also allows it to be possible to distribute at least 150 times fewer cooperative nodes to achieve the same amount of information objective, which means less hardware investment.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5275
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