Um Método de Ocupação de Canal por Redes de Sensores sob Interferência WLAN Comparando com Padrões Industriais
Resumo
Trocar dados em redes de sensores sob interferência de outras tecnologias requer estratégias de comunicação multicanal e diversas metodologias de protocolos de acesso ao meio foram adotadas buscando melhor desempenho. Este artigo propõe um novo método de busca e posse de um canal de comunicação, considerando a relação sinal-ruı́do atuando em ambientes sob interferências de outras redes locais sem fio WLANs (do inglês Wireless Local Area Networks), onde o canal a ser ocupado resulta o menor nı́vel de interferência. São apresentados resultados comparativos com outras tecnologias que empregam troca de canais sob interferência com uso de blacklist, como o ISA100.11a e o IEEE802.15e/ATSCHa, onde mostramos que o método aqui proposto obtém o melhor desempenho, pois garante que o canal ocupado é o melhor disponı́vel.
Palavras-chave:
blacklist, MAC multicanal, mitigação de interferência, redes de sensores
Referências
Ahmed, N., Salil, S. K., and Jha, S. (2010). Mitigating the effect of interference in wireless sensor networks. In IEEE Local Computer Network Conference, Denver, CO, EUA, pages 160–167.
Algora, C. M. G., Reguera, V. A., Deligiannis, N., and Steenhaut, K. (2017). Review and classification of multichannel mac protocols for low-power and lossy networks. IEEE Access, 5:19536–19561.
Bertelli, G. P. M. (2017). Controle sobre redes industriais sem fio: uma avaliação de desempenho dos padrões wirelesshart e isa100. 11a. Master’s thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil, Dissertação de mestrado.
Chiwewe, T. M., Mbuya, C. F., and Hancke, G. P. (2015). Using cognitive radio for interference-resistant industrial wireless sensor networks: An overview. IEEE Tran- sactions on Industrial Informatics, 11(6):1466–1481. Cisco-Inc. (2017). Lan design guide for high-density client environments in higher edu- cation. Cisco Documentation.
De Guglielmo, D., Brienza, S., and Anastasi, G. (2016). Ieee 802.15. 4e: A survey. Computer Communications, 88:1–24.
Han, W., Huang, C., Li, J., Li, Z., and Cui, S. (2015). Correlation-based spectrum sensing with oversampling in cognitive radio. IEEE Journal on Selected Areas in Communica- tions, 33(5):788–802.
Hermeto, R. T., Gallais, A., and Theoleyre, F. (2017). Scheduling for ieee802. 15.4-tsch and slow channel hopping mac in low power industrial wireless networks: A survey. Computer Communications, 114:84-105. IEEE.802.11 (2007). Wireless lan medium access control (mac) and physical layer (phy)
specifications. IEEE.802.15.4 (2015). IEEE std 802.15.4-2015 (revision of IEEE std 802.15.4-2011) - ieee standard for low-rate wireless networks.
Ivanovitch Silva, D. L., Duarte, A., Guedes, L. A., Aquino, L., and Saito, K. (2013). Tecnologias emergentes para redes industriais sem fio: Wirelesshart vs isa100.11a. In VII Congresso Rio Automação, Rio de Janeiro, RJ, Brazil, pages 1–10.
Li, M., Li, Z., and Vasilakos, A. V. (2013). A survey on topology control in wireless sensor networks: Taxonomy, comparative study, and open issues. Proceedings of the IEEE, 101(12):2538–2557.
Nobre, M. H. R. (2015). Contribuições em escalonamento e análise de desempenho de redes wirelesshart. Master’s thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil, Tese de Doutorado.
Rappaport, T. S. (2002). Wireless Communications: Principles and Practice. Prent. Hall.
Son, D., Krishnamachari, B., and Heidemann, J. (2004). Experimental study of the effects of transmission power control and blacklisting in wireless sensor networks. In IEEE SECON, Santa Clara, CA, EUA, pages 289–298.
Sun, H., Nallanathan, A., Wang, C.-X., and Chen, Y. (2013). Wideband spectrum sensing for cognitive radio networks: a survey. IEEE Wireless Communications, 20(2):74–81.
Tavakoli, R., Nabi, M., Basten, T., and Goossens, K. (2015). Enhanced time-slotted chan- nel hopping in wsns using non-intrusive channel-quality estimation. In IEEE MASS, Dallas, TX, USA, pages 217–225.
Zareei, M., Islam, A., Baharun, S., Vargas-Rosales, C., Azpilicueta, L., and Mansoor, N. (2017). Medium access control protocols for cognitive radio ad hoc networks: A survey. Sensors, 17(9):21–36.
Algora, C. M. G., Reguera, V. A., Deligiannis, N., and Steenhaut, K. (2017). Review and classification of multichannel mac protocols for low-power and lossy networks. IEEE Access, 5:19536–19561.
Bertelli, G. P. M. (2017). Controle sobre redes industriais sem fio: uma avaliação de desempenho dos padrões wirelesshart e isa100. 11a. Master’s thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil, Dissertação de mestrado.
Chiwewe, T. M., Mbuya, C. F., and Hancke, G. P. (2015). Using cognitive radio for interference-resistant industrial wireless sensor networks: An overview. IEEE Tran- sactions on Industrial Informatics, 11(6):1466–1481. Cisco-Inc. (2017). Lan design guide for high-density client environments in higher edu- cation. Cisco Documentation.
De Guglielmo, D., Brienza, S., and Anastasi, G. (2016). Ieee 802.15. 4e: A survey. Computer Communications, 88:1–24.
Han, W., Huang, C., Li, J., Li, Z., and Cui, S. (2015). Correlation-based spectrum sensing with oversampling in cognitive radio. IEEE Journal on Selected Areas in Communica- tions, 33(5):788–802.
Hermeto, R. T., Gallais, A., and Theoleyre, F. (2017). Scheduling for ieee802. 15.4-tsch and slow channel hopping mac in low power industrial wireless networks: A survey. Computer Communications, 114:84-105. IEEE.802.11 (2007). Wireless lan medium access control (mac) and physical layer (phy)
specifications. IEEE.802.15.4 (2015). IEEE std 802.15.4-2015 (revision of IEEE std 802.15.4-2011) - ieee standard for low-rate wireless networks.
Ivanovitch Silva, D. L., Duarte, A., Guedes, L. A., Aquino, L., and Saito, K. (2013). Tecnologias emergentes para redes industriais sem fio: Wirelesshart vs isa100.11a. In VII Congresso Rio Automação, Rio de Janeiro, RJ, Brazil, pages 1–10.
Li, M., Li, Z., and Vasilakos, A. V. (2013). A survey on topology control in wireless sensor networks: Taxonomy, comparative study, and open issues. Proceedings of the IEEE, 101(12):2538–2557.
Nobre, M. H. R. (2015). Contribuições em escalonamento e análise de desempenho de redes wirelesshart. Master’s thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil, Tese de Doutorado.
Rappaport, T. S. (2002). Wireless Communications: Principles and Practice. Prent. Hall.
Son, D., Krishnamachari, B., and Heidemann, J. (2004). Experimental study of the effects of transmission power control and blacklisting in wireless sensor networks. In IEEE SECON, Santa Clara, CA, EUA, pages 289–298.
Sun, H., Nallanathan, A., Wang, C.-X., and Chen, Y. (2013). Wideband spectrum sensing for cognitive radio networks: a survey. IEEE Wireless Communications, 20(2):74–81.
Tavakoli, R., Nabi, M., Basten, T., and Goossens, K. (2015). Enhanced time-slotted chan- nel hopping in wsns using non-intrusive channel-quality estimation. In IEEE MASS, Dallas, TX, USA, pages 217–225.
Zareei, M., Islam, A., Baharun, S., Vargas-Rosales, C., Azpilicueta, L., and Mansoor, N. (2017). Medium access control protocols for cognitive radio ad hoc networks: A survey. Sensors, 17(9):21–36.
Publicado
08/07/2019
Como Citar
DA PAIXÃO, Vandenberg B.; DE MORAES, Renato M..
Um Método de Ocupação de Canal por Redes de Sensores sob Interferência WLAN Comparando com Padrões Industriais. In: WORKSHOP EM DESEMPENHO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS E DE COMUNICAÇÃO (WPERFORMANCE), 2019. , 2019, Belém.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2019
.
ISSN 2595-6167.
DOI: https://doi.org/10.5753/wperformance.2019.6464.
