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Antonio Alfredo Ferreira LoureiroAlejandro César Freire OrgambideEduardo Freire NakamuraGeraldo Robson MateusValmir Carneiro BarbosaJ. LiuVirgilio Augusto Fernandes AlmeidaHeitor Soares Ramos Filho2019-08-13T03:39:55Z2019-08-13T03:39:55Z2012-08-17http://hdl.handle.net/1843/ESBF-8XFK2XNeste trabalho, estudamos a relação entre métricas topológicas no contexto de redes Ad Hoc sem fio e medidas de desempenho da rede. Neste contexto, estamos interessados na aplicação de diferentes conceitos e métricas relacionadas com a topologia da rede em três modelos de redes distintos: (i) redes de sensores sem fio (WSNs), (ii) redes móveis sem fio (MANETs) e, (iii) redes ad hoc veiculares (VANETs). Esses três modelos cobrem uma grande variedade de topologias, que apresentam diferentes características, desde as WSNs típicas, que não apresentam mobilidade (ou apresentam baixa mobilidade), até redes altamente dinâmicas como as VANETs. As principais contribuições alcançadas são: primeiramente, foi proposto um modelo expressivo de topologias para redes de sensores sem fio,que é apto a descrever uma grande quantidade de estratégias de deposição de nós. Neste contexto, foi proposta uma métrica topológica baseada no betweeness que é capaz de representar o consumo de energia relacionado à tarefa de retransmissão de dados em WSNs. Também foi apresentado um algoritmo distribuído que calcula essa métrica. Esse algoritmo foi utilizado no projeto de um protocolo de roteamento que balanceia o trabalho de retransmissão de dados,aumentando o tempo de vida da rede. No contexto de MANETs, foi desenvolvido um método de localizacão de nós baseado em GPS que transfere os dados brutos do sinal de GPS para uma plataforma de nuvem, reduzindo o consumo de energia no dispositivo. Foi demonstrado que, ao aplicar a técnica proposta, foi possível reduzir o consumo de energia em até 80% quando comparado com o GPS tradicional. Para o caso de redes que apresentam alta mobilidade como as VANETs, foi proposta a utilização de técnicas de rastreamento cooperativo para acompanhar as rápidas mudanças de topologia ocasionadas pela alta velocidade dos veículos. Essa solução foi utilizada para aumentar o desempenho de mecanismos de distribuição de vídeo em VANETs.The main hypothesis underlying this work can be briefly stated as follows: The information concerning the topology induced by the connectivity of Wireless Ad Hoc Networks is relevant for both planning their deployment and for optimizing their operation. Thus, we are interested in how to apply different concepts and metrics related to the topology of three different network models: (i) wireless sensor networks (WSNs), (ii) mobile ad hoc networks (MANETs), and (iii) vehicular ad hoc networks (VANETs). These three models correspond to a wide variety of network topologies characteristics, from typically static or nearly static topologies (WSNs), to highly dynamic topologies such as the ones present in VANETs. The main goals of this work are: (i) the proposal of topology models, (ii) the proposal of new topology metrics useful in the design or in the operation of the network, (iii) the design of distributed estimators of topology-related features, and (iv) the design of topology-aware algorithms suitable for improving the performance of wireless ad hoc networks. The main contributions accomplished in this work can be summarized as follows: an expressive topology model able to describe a wide variety of deployment strategies for WSNs; a topology-related feature estimator derived from the betweenness metric, which has proven more suitable for representing the energy depletion related to sensor relay task in WSNs. In collaboration with a master student it was developed a distributed algorithm to calculate this metric. This metric was used to design two different routing algorithms: the first, aims to improve the data fusion task in WSNs, and the second, aims to fairly balance the energy among the relay nodes in a WSN. In the field of MANETs, it was developed a new localization system for Internet capable devices, based on A-GPS technology, which offloads the GPS raw signal data to the cloud. It was shown that this technique is able to reduce the energy consumption up to 80% when compared to traditional A-GPS. To tackle with the highly dynamic topologies present in VANETs, it was proposed the use of a cooperative target tracking solution in order to track the quick changes of the topologies due to the high velocity of the vehicles.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGComputaçãoSistemas de comunicaçâo sem fioRedes de computadoresCiência da ComputaçãoProjeto de redes Ad Hoc sem fio ciente de topologiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALheitorsoaresramos.pdfapplication/pdf5380851https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ESBF-8XFK2X/1/heitorsoaresramos.pdf10f650c1739203a09c614e854d0d2e9fMD51TEXTheitorsoaresramos.pdf.txtheitorsoaresramos.pdf.txtExtracted texttext/plain356479https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ESBF-8XFK2X/2/heitorsoaresramos.pdf.txt869c92a38f1a2b3b3136762923b50302MD521843/ESBF-8XFK2X2019-11-14 21:02:30.682oai:repositorio.ufmg.br:1843/ESBF-8XFK2XRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T00:02:30Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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