Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castanho, Matheus Marrone
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/147762
Resumo: Un large nombre de dispositifs connectés sont déployés dans les villes et l’industrie. Ce nombre continue à croître et une solution de réseau sans fil pour les interconnecter est nécessaire. Le LTE actuel est le choix naturel pour gérer l’accès massif de M2Ms. Néanmoins, la procédure d'accès aléatoire LTE doit être adaptée pour soutenir les grands trafics, car dans son état actuel, le nombre de collisions dans la procédure d'accès aléatoire sature le réseau, provoquant une faible performance. Le projet démarra par une étude bibliographique sur les techniques qui améliorent la procédure d'accès aléatoire et résolvent les problèmes de collision. Les plus intéressantes sont la séparation des ressources, l'utilisation de classes de priorité pour les dispositifs, la solution de résolution de collision et les ressources hybrides pour des communications humaines et machines. Compte tenu de ces techniques, deux contributions centrées sur le message préambule de la procédure d'accès aléatoire ont été proposées. La première contribution a analysé la capacité du préambule et une probabilité de sélection a été mise en place afin de garantir un taux de succès uniforme indépendamment du préambule choisi. La seconde contribution propose d’évaluer le gain potentiel d’une méthode différente pour détecter les collisions de préambule, compte tenu du temps d'arrivée et du niveau de SNR. Le simulateur de WSNet a été adapté au contexte massif LTE et la procédure d'accès aléatoire a été partiellement mise en œuvre. Pour la première contribution, les résultats ont montré que sous un certain seuil (nombre d’utilisateurs) le taux de succès de cette technique est plus élevé que l'approche standard. Une extension de cette solution pour gérer la situation au-dessous d'un seuil a donc été proposée. La deuxième contribution présente un gain important sur la solution standard et montre l’importance de définir de nouvelles stratégies de détection de préambule. Quelques idées ont donc également été proposées comme la discrimination en fonction du temps d'arrivée ou de créer volontairement des décalages.
id UFRGS-2_b156b4d5ac6f65a9a0dffccc8951bebb
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/147762
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Castanho, Matheus MarroneCarissimi, Alexandre da Silva2016-08-27T02:16:12Z2016http://hdl.handle.net/10183/147762000999757Un large nombre de dispositifs connectés sont déployés dans les villes et l’industrie. Ce nombre continue à croître et une solution de réseau sans fil pour les interconnecter est nécessaire. Le LTE actuel est le choix naturel pour gérer l’accès massif de M2Ms. Néanmoins, la procédure d'accès aléatoire LTE doit être adaptée pour soutenir les grands trafics, car dans son état actuel, le nombre de collisions dans la procédure d'accès aléatoire sature le réseau, provoquant une faible performance. Le projet démarra par une étude bibliographique sur les techniques qui améliorent la procédure d'accès aléatoire et résolvent les problèmes de collision. Les plus intéressantes sont la séparation des ressources, l'utilisation de classes de priorité pour les dispositifs, la solution de résolution de collision et les ressources hybrides pour des communications humaines et machines. Compte tenu de ces techniques, deux contributions centrées sur le message préambule de la procédure d'accès aléatoire ont été proposées. La première contribution a analysé la capacité du préambule et une probabilité de sélection a été mise en place afin de garantir un taux de succès uniforme indépendamment du préambule choisi. La seconde contribution propose d’évaluer le gain potentiel d’une méthode différente pour détecter les collisions de préambule, compte tenu du temps d'arrivée et du niveau de SNR. Le simulateur de WSNet a été adapté au contexte massif LTE et la procédure d'accès aléatoire a été partiellement mise en œuvre. Pour la première contribution, les résultats ont montré que sous un certain seuil (nombre d’utilisateurs) le taux de succès de cette technique est plus élevé que l'approche standard. Une extension de cette solution pour gérer la situation au-dessous d'un seuil a donc été proposée. La deuxième contribution présente un gain important sur la solution standard et montre l’importance de définir de nouvelles stratégies de détection de préambule. Quelques idées ont donc également été proposées comme la discrimination en fonction du temps d'arrivée ou de créer volontairement des décalages.A large number of connected devices are widely present in cities and industries. This number continues to grow and a wireless network solution to connect all of them is necessary. The current LTE is a natural choice to handle to the massive M2M scenario. Nevertheless, the LTE random access procedure must be adapted to support the large traffics because in its current state, the number of collisions in the random access procedure saturates the network, causing a low performance. The project started with a survey of the current techniques that introduce some improvements to the random access procedure to solve the collision problem. The most interesting are the separation of resources, the use of prioritized classes of devices, the collision resolution solution and the hybrid resources for both human and machine communications. Considering these techniques, two contributions focusing on the preamble message of the random access procedure have been proposed. The first contribution analyzes the preamble capacity and provides a selection probability that guarantee a uniform success rate independent of the preamble chosen. The second contribution evaluated the potential gain if, a different method to detect preamble collisions considering the arrival time and the SNR level, is defined. The WSNet simulator has been adapted to an LTE massive context and the random access procedure has been partially implemented. For the first contribution, the results showed that under a threshold (number of users) the success rate is higher than the standard approach. A proposition to extend this contribution is proposed in future works. The second contribution presents an important gain over the standard solution. This shows the importance to define new strategies preamble detection. Some ideas were also proposed with this objective such as discrimination based on the arrival time or voluntarily creation of offsets.application/pdfengMicroeletrônicaRedes : ComputadoresAccess protocols adaptation to massive machine-to-machine communicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPorto Alegre, BR-RS2016Engenharia de Computaçãograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000999757.pdf000999757.pdfTexto completo (inglês)application/pdf1198529http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/1/000999757.pdf0c08784bcc4ea772e2a96415e24d2712MD51TEXT000999757.pdf.txt000999757.pdf.txtExtracted Texttext/plain125228http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/2/000999757.pdf.txt518835986f6ab3b7dbe9de0f36cb576aMD52THUMBNAIL000999757.pdf.jpg000999757.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1121http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/3/000999757.pdf.jpg6c3652c882f693ce24d85542f67b717fMD5310183/1477622021-05-07 04:37:15.130089oai:www.lume.ufrgs.br:10183/147762Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2021-05-07T07:37:15Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
title Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
spellingShingle Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
Castanho, Matheus Marrone
Microeletrônica
Redes : Computadores
title_short Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
title_full Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
title_fullStr Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
title_full_unstemmed Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
title_sort Access protocols adaptation to massive machine-to-machine communications
author Castanho, Matheus Marrone
author_facet Castanho, Matheus Marrone
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Castanho, Matheus Marrone
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carissimi, Alexandre da Silva
contributor_str_mv Carissimi, Alexandre da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Microeletrônica
Redes : Computadores
topic Microeletrônica
Redes : Computadores
description Un large nombre de dispositifs connectés sont déployés dans les villes et l’industrie. Ce nombre continue à croître et une solution de réseau sans fil pour les interconnecter est nécessaire. Le LTE actuel est le choix naturel pour gérer l’accès massif de M2Ms. Néanmoins, la procédure d'accès aléatoire LTE doit être adaptée pour soutenir les grands trafics, car dans son état actuel, le nombre de collisions dans la procédure d'accès aléatoire sature le réseau, provoquant une faible performance. Le projet démarra par une étude bibliographique sur les techniques qui améliorent la procédure d'accès aléatoire et résolvent les problèmes de collision. Les plus intéressantes sont la séparation des ressources, l'utilisation de classes de priorité pour les dispositifs, la solution de résolution de collision et les ressources hybrides pour des communications humaines et machines. Compte tenu de ces techniques, deux contributions centrées sur le message préambule de la procédure d'accès aléatoire ont été proposées. La première contribution a analysé la capacité du préambule et une probabilité de sélection a été mise en place afin de garantir un taux de succès uniforme indépendamment du préambule choisi. La seconde contribution propose d’évaluer le gain potentiel d’une méthode différente pour détecter les collisions de préambule, compte tenu du temps d'arrivée et du niveau de SNR. Le simulateur de WSNet a été adapté au contexte massif LTE et la procédure d'accès aléatoire a été partiellement mise en œuvre. Pour la première contribution, les résultats ont montré que sous un certain seuil (nombre d’utilisateurs) le taux de succès de cette technique est plus élevé que l'approche standard. Une extension de cette solution pour gérer la situation au-dessous d'un seuil a donc été proposée. La deuxième contribution présente un gain important sur la solution standard et montre l’importance de définir de nouvelles stratégies de détection de préambule. Quelques idées ont donc également été proposées comme la discrimination en fonction du temps d'arrivée ou de créer volontairement des décalages.
publishDate 2016
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-08-27T02:16:12Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2016
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/147762
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000999757
url http://hdl.handle.net/10183/147762
identifier_str_mv 000999757
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/1/000999757.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/2/000999757.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/147762/3/000999757.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 0c08784bcc4ea772e2a96415e24d2712
518835986f6ab3b7dbe9de0f36cb576a
6c3652c882f693ce24d85542f67b717f
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1815447180746424320