COOP: Um algoritmo de computação e Offloading para Redes Terrestres Assistidas por VANT

  • Carlos Rocha UFPA
  • Lucas Pacheco UFPA
  • Lucas Bastos UFPA
  • Denis Rosário UFPA
  • Eduardo Cerqueira UFPA

Resumo


Os sistemas sem fio atuais, como as redes 5G, tem integrado recursos de Mobile Edge Computing (MEC). No entanto, ainda enfrentam desafios na entrega eficiente desses serviços a utilizadores móveis em cenários densos e dinâmicos. Este artigo apresenta o COOP, um algoritmo para otimizar redes terrestres assistidas por veículos aéreos não tripulados (VANT) e fornecer conectividade e serviços MEC para usuários móveis. O COOP emprega um Algoritmo Genético (AG) para otimizar o posicionamento de VANT e a alocação de serviços para usuários móveis no espaço terrestre. Os resultados demonstram que o COOP supera as abordagens existentes, mostrando reduções de até 33.3% e 41.3% no atraso fim-a-fim em comparação com algoritmos de linha de base em cenários com 30, 50 e 100 usuários móveis.

Referências

Vehicular mobility trace of the city of cologne, germany [online]. [link]. Accessed: 2024-01-26.

Agarwal, B., Togou, M. A., Ruffini, M., and Muntean, G.-M. (2022). Qoe-driven optimization in 5g o-ran-enabled hetnets for enhanced video service quality. IEEE Communications Magazine, 61(1):56–62.

Akhtar et al. (2021). Managing chains of application functions over multi-technology edge networks. IEEE Transactions on Network and Service Management.

Cumino, P., Luís, M., Rosário, D., Cerqueira, E., and Sargento, S. (2023). On the use-fulness of flying base stations in 5g and beyond scenarios. Wireless Networks, pages 1–17.

Fan, X., Wu, P., and Xia, M. (2024). Air-to-ground communications beyond 5g: Uav swarm formation control and tracking. IEEE Trans. on Wireless Communications.

Guo, H., Wang, Y., Liu, J., and Liu, C. (2024). Multi-uav cooperative task offloading and resource allocation in 5g advanced and beyond. IEEE Trans. on Wireless Communications, 23(1):347–359.

Pacheco, L., Oliveira, H., Rosário, D., Zhao, Z., Cerqueira, E., Braun, T., and Mendes, P. (2021). Towards the future of edge computing in the sky: Outlook and future directions. In proceedings of the 17th International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS), pages 220–227. IEEE.

Pandey, S. R., Kim, K., Alsenwi, M., Tun, Y. K., and Hong, C. S. (2021). A crowd-enabled task execution approach in uav networks towards fog computing. In proceedings of the IEEE International Conference on Big Data and Smart Computing (BigComp), pages 246–251. IEEE.

Rahman, M. H., Al-Naeem, M., Banerjee, A., and Sufian, A. (2023). Eeto-ga: Energy efficient trajectory optimization of uav-iot collaborative system using genetic algorithm. Applied Sciences, 13(4):2535.

Zhang, J., Tang, J., Feng, W., Zhang, X. Y., So, D. K. C., Wong, K.-K., and Chambers, J. (2024). Throughput maximization for ris-assisted uav-enabled wpcn. IEEE Access.

Zhao, Y., Zhang, W., Zhou, L., and Cao, W. (2021). A survey on caching in mobile edge computing. Wireless Communications and Mobile Computing, 2021:1–21.
Publicado
20/05/2024
ROCHA, Carlos; PACHECO, Lucas; BASTOS, Lucas; ROSÁRIO, Denis; CERQUEIRA, Eduardo. COOP: Um algoritmo de computação e Offloading para Redes Terrestres Assistidas por VANT. In: WORKSHOP DE TRABALHOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E DE GRADUAÇÃO - SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 42. , 2024, Niterói/RJ. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2024 . p. 193-200. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc_estendido.2024.2941.