Um Protocolo de Roteamento Dinâmico para Redes de Comunicação por Luz Visível
Resumo
Comunicação por Luz Visível (VLC) apresenta diversos desafios como interferência e bloqueios criados por obstáculos. Ao mesmo tempo, vários ambientes oferecem uma rica infraestrutura de fontes de luz, que podem ser utilizadas para auxiliar na comunicação fim-a-fim. Neste trabalho, apresentamos D-VLC, um protocolo de roteamento dinâmico. D-VLC reage às interrupções de comunicação, construindo rotas alternativas na rede de luz visível sem a necessidade de prévio conhecimento da topologia ou até mesmo dos dispositivos que a compõem. O novo protocolo foi implementado e avaliado em um ambiente real utilizando a plataforma embarcada OpenVLC. Os resultados obtidos mostram que, usando o D-VLC, a rede foi capaz de se adaptar a mudanças dinâmicas na comunicação, como sombras e obstáculos, atingindo taxas de até 3.75 Kbps –limitada apenas pela tecnologia VLC adotada– em configurações de múltiplos saltos enquanto apresenta baixa sobrecarga na rede (<1%).
Referências
Cherntanomwong, P. and Namonta, P. (2015). The repeater system for visible light communication. In IEEE ICITEE.
Chowdhury, H. and Katz, M. (2013). Cooperative multihop connectivity performance in visible light communications. In Wireless Days (WD), 2013 IFIP, pages 1–4. IEEE.
De Vries, J. P., Simi´c, L., Achtzehn, A., Petrova, M., and Mähönen, P. (2014). The wifi “congestion crisis”: Regulatory criteria for assessing spectrum congestion claims. Telecommunications Policy, 38(8):838–850.
Kaushal, H. and Kaddoum, G. (2016). Underwater optical wireless communication. IEEE Access, 4:1518–1547.
Kim, H.-J., Tiwari, S. V., and Chung, Y.-H. (2016). Multi-hop relay-based maritime visible light communication. Chinese Optics Letters, 14(5):050607.
Klaver, L. and Zuniga, M. (2015). Shine: A step towards distributed multi-hop visible light communication. In IEEE MASS.
Le, N.-T., Choi, S., and Jang, Y. M. (2011). Cooperative mac protocol for led-id systems. In ICT Convergence (ICTC), 2011 International Conference on, pages 144–150. IEEE.
Li, L., Hu, P., Peng, C., Shen, G., and Zhao, F. (2014). Epsilon: A visible light based positioning system. In NSDI, pages 331–343.
Matheus, L., Pires, L., Vieira, A., Vieira, L. F. M., Vieira, M. A. M., and Nacif, J. A. (2018). The internet of light: Impact of colors in led-to-led visible light communication systems. Internet Technology Letters, 0(0):e78.
Mortimer, M. (2018). iperf3 documentation. https://media.readthedocs. org/pdf/iperf3-python/latest/iperf3-python.pdf.
Okada, S., Yendo, T., Yamazato, T., Fujii, T., Tanimoto, M., and Kimura, Y. (2009). On-vehicle receiver for distant visible light road-to-vehicle communication. In IEEE Intelligent Vehicles Symposium.
Schmid, S., Richner, T., Mangold, S., and Gross, T. R. (2016). Enlighting: An indoor visible light communication system based on networked light bulbs. In IEEE SECON.
Vieira, A. B., Vieira, L. F., Vieira, M., Freire, J., Matheus, L. M., and Gnawali, O. (2017). Comunicação por luz visível: conceito, aplicações e desafios. In SBRC - Minicursos.
Vieira, L. F. M. (2012). Performance and trade-offs of opportunistic routing in underwater networks. In 2012 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), pages 2911–2915.
Wang, Q., Giustiniano, D., and Puccinelli, D. (2014). Openvlc: software-defined visible light embedded networks. In Proceedings of the 1st ACM MobiCom workshop on Visible light communication systems, pages 15–20. ACM.
Wang, Q., Zuniga, M., and Giustiniano, D. (2016). Passive communication with ambient light. In Proceedings of the 12th International on Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies, pages 97–104. ACM.
Wu, Z. (2012). Free space optical networking with visible light: a multi-hop multi-access solution. Boston University.
Xiang, Y., Zhang, M., Kavehrad, M., Chowdhury, M. S., Liu, M., Wu, J., and Tang, X. (2014). Human shadowing effect on indoor visible light communications channel characteristics. Optical Engineering, 53(8):086113.
