Ensuring the QoS requirements for scalable SDWSN through network slicing using IEEE 802.15.4e TSCH (2023)
- Authors:
- Autor USP: SAYJARI, TAREK - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PCS
- Subjects: INTERNET DAS COISAS; WIRELESS; REDES DE COMPUTADORES; SENSOR
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: As redes de sensores sem fio definidas por software surgiram para superar os desafios das redes de sensores sem fio tradicionais, como roteamento, compartilhamento de recursos, gerenciamento de rede e configuração. No entanto, como em qualquer outra rede sem fio, os tráfegos de controle e dados competem pelos recursos limitados das redes de sensores sem fio definidas por software. Essa competição pode afetar o desempenho dos planos de controle e dados. O IEEE 802.15.4e Time Slotted Channel Hopping provou sua eficiência com redes de recursos limitados e melhorou a confiabilidade e o atraso fim-a-fim por meio do fatiamento da rede. A literatura indica que garantir o nível requerido de qualidade de serviço para as aplicações consideradas em redes com recursos tão limitados ainda representa um grande desafio, especialmente para redes escaláveis. Neste trabalho combinamos as vantagens do Time Slotted Channel Hopping com as características das redes de sensores sem fio definidas por software para projetar um mecanismo de escalonamento centralizado a fim de atender aos requesitos das aplicações em tempo real. Para atingir esse objetivo, apresentamos uma abordagem de escalonamento que isola os diferentes tipos de tráfego e atribui dinamicamente o escalonamento apropriado. Essa abordagem monitora o desempenho da aplicação, alocando mais ou menos recursos conforme a necessidade. Até onde sabemos, esta é a primeira abordagem para garantir os requisitos da aplicação para as redes de sensores sem fio definidas por software escaláveis sem hardware adicional. Adotando IT-SDN como a rede de sensores sem fio definida por software, nossa abordagem proposta é avaliada minuciosamente em comparação tanto com a abordagem de isolamento de tráfego quanto com os requisitos das aplicações. Paraesta análise consideramos até 4 aplicações com diferentes níveis de prioridade, além de tamanhos de rede de até 225 nós. Considerando os planos de controle e de dados, os experimentos são realizados usando o Contiki OS e o simulador Cooja. Os resultados obtidos comprovaram a eficiência da abordagem proposta, que aumentou a taxa de entrega de dados em até 28% e diminuiu o atraso de dados em até 57% em comparação com a abordagem de isolamento dos tráfegos. Além disso, a nossa abordagem foi capaz de garantir os requisitos das aplicações para redes de tamanho maior.
- Imprenta:
- Data da defesa: 23.11.2023
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ABNT
SAYJARI, Tarek. Ensuring the QoS requirements for scalable SDWSN through network slicing using IEEE 802.15.4e TSCH. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032024-112154/pt-br.php. Acesso em: 01 nov. 2024. -
APA
Sayjari, T. (2023). Ensuring the QoS requirements for scalable SDWSN through network slicing using IEEE 802.15.4e TSCH (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032024-112154/pt-br.php -
NLM
Sayjari T. Ensuring the QoS requirements for scalable SDWSN through network slicing using IEEE 802.15.4e TSCH [Internet]. 2023 ;[citado 2024 nov. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032024-112154/pt-br.php -
Vancouver
Sayjari T. Ensuring the QoS requirements for scalable SDWSN through network slicing using IEEE 802.15.4e TSCH [Internet]. 2023 ;[citado 2024 nov. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032024-112154/pt-br.php
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