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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: COMMUNICATION INTERFACE MANAGER FOR IMPROVING PERFORMANCE OF HETEROGENEOUS UAV NETWORKS

Orientador
  • LEANDRO BUSS BECKER
Aluno
  • LAURA MICHAELLA BATISTA RIBEIRO

Conteúdo

Prover troca de mensagens com conexões estáveis em missões compostas por múltiplos veículos aéreos não tripulados (vant) é uma tarefa complexa. além disso, o tráfego de diferentes classes de acesso de mensagens como voz, dados e vídeo, necessitam de diferentes requisitos de rede. desta forma, a confiabilidade na entrega das mensagens e a qualidade do enlace são desafios importantes para garantir a troca de diferentes mensagens de forma dinâmica, atendendo aos diversos requisitos de rede com qualidade de serviço (qos). o uso da comunicação heterogênea tem mostrado ganhos na manutenção da conexão entre nós altamente móveis, aumentando a confiabilidade na transmissão de dados, conforme visto nas manets e vanets. neste contexto, esta tese propõe um gerenciador de interface heterogêneo (im) para redes sem fio compostas por múltiplos vants. assim, dado um conjunto predefinido de interfaces, o gerenciador proposto define dinamicamente a melhor interface para enviar as próximas mensagens com base nas condições de voo detectadas e calculadas dinamicamente a partir do meio sem fio. o gerenciador considera dados de monitoramento atualizados que representam o estado atual dos enlaces de comunicação entre os vants durante a sua trajetória. atualmente, uma árvore de decisão combinada a uma heurística de soma de pontos é utilizada como base para a abordagem proposta e visa apoiar as decisões do im decidindo em tempo real entre duas ou mais interfaces de comunicação sem fio. primeiramente, o im é avaliado usando duas interfaces de comunicação sem fio ieee 802.11n ieee 802.11p empregando diferentes bandas de frequência. em um segundo momento, o im aplica várias interfaces de comunicação local sem fio: ieee 802.11n, ieee 802.11p, ieee 802.11ac e ieee 802.11ax, para validar a sua característica de modulariedade. diversas simulações são realizadas usando uma configuração de simulação realista (e complexa) baseada no simulador de rede ns-3, conectado a simuladores de mobilidade gazebo ou sumo, gerando cenários de mobilidade 2 d e 3 d. um comparação é proposta, avaliando o desempenho das interfaces de comunicação aplicadas de forma homogênea (com uma única interface) e heterogênea (usando o im proposto com um conjunto diferente de interfaces). dois conjuntos de métricas são constituidos para avaliar o im em termos de camada mac e física e de aplicação. os resultados obtidos mostram que comparado com os casos em que uma única interface é utilizada, o im permitiu duplicar a vazão da rede e apresentar a melhor proporção de pacotes transmitidos e recebidos com potência de recepção (-60 dbm a -75 dbm) e perdas de sinal (-80 db a -85 db), resultando em conexões de rede mais eficientes e estáveis.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.74002

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,41% 3,93% 6,15% 5,64% 4,41% 4,59% 5,16% 5,51% 23,30% 4,47% 9,84% 4,47% 4,16% 3,95% 5,67% 5,34%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

3,41%

ODS 2

3,93%

ODS 3

6,15%

ODS 4

5,64%

ODS 5

4,41%

ODS 6

4,59%

ODS 7

5,16%

ODS 8

5,51%

ODS 9

23,30%

ODS 10

4,47%

ODS 11

9,84%

ODS 12

4,47%

ODS 13

4,16%

ODS 14

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ODS 15

5,67%

ODS 16

5,34%