Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Ricardo, Guilherme Iecker
Orientador(a): Rezende, José Ferreira de
Banca de defesa: Lucena Filho, Abílio Pereira de, Passos, Diego Gimenez
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Wireless Networks
Link Scheduling
Operational Research
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/13016
Resumo: A popularidade de aplicações para Redes de Sensores Sem Fio (WSN) e Internet of Things (IoT) tem aumentado bastante nos últimos e, com ela, a demanda por redes mesh sem fio (WMN) mais eficientes e econômicas em termos de utilização de recursos. O problema de Escalonamento de Enlaces tem por objetivo melhorar a capacidade das redes por meio da adoção de uma estratégia inteligente de ativação dos enlaces sem fio. Essa estratégia garante a correta comunicação entre dispositivos, respeitando as restrições do Modelo de Interferência Física adotado. O presente trabalho oferece uma abordagem para encontrar o escalonamento ótimo por meio da redução do problema de Escalonamento de Enlaces ao problema de Coloração Fracionária de Arestas. Uma formulação de Programação Linear com complexidade exponencial no tamanho do grafo e um algoritmo para auxiliar uma construção mais eficiente dos modelos são apresentados. Finalmente, uma grande quantidade de experimentos foram realizados objetivando verificar a aplicabilidade e o desempenho da técnica na prática.
id UFRJ_d642510769f6b501089620e6ea7b4afa
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/13016
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Ricardo, Guilherme Ieckerhttp://lattes.cnpq.br/8588117212005149http://lattes.cnpq.br/7915009501504033Barbosa, Valmir Carneirohttp://lattes.cnpq.br/4602221579308599Lucena Filho, Abílio Pereira dePassos, Diego GimenezRezende, José Ferreira de2020-09-10T17:17:15Z2020-09-12T03:00:10Z2018-03http://hdl.handle.net/11422/13016A popularidade de aplicações para Redes de Sensores Sem Fio (WSN) e Internet of Things (IoT) tem aumentado bastante nos últimos e, com ela, a demanda por redes mesh sem fio (WMN) mais eficientes e econômicas em termos de utilização de recursos. O problema de Escalonamento de Enlaces tem por objetivo melhorar a capacidade das redes por meio da adoção de uma estratégia inteligente de ativação dos enlaces sem fio. Essa estratégia garante a correta comunicação entre dispositivos, respeitando as restrições do Modelo de Interferência Física adotado. O presente trabalho oferece uma abordagem para encontrar o escalonamento ótimo por meio da redução do problema de Escalonamento de Enlaces ao problema de Coloração Fracionária de Arestas. Uma formulação de Programação Linear com complexidade exponencial no tamanho do grafo e um algoritmo para auxiliar uma construção mais eficiente dos modelos são apresentados. Finalmente, uma grande quantidade de experimentos foram realizados objetivando verificar a aplicabilidade e o desempenho da técnica na prática.The popularity of Wireless Sensor Networks (WSN) and Internet of Things (IoT) applications is experiencing an unprecedent increase in the last few years. Along with it, the demand for more efficient and economic Wireless Mesh Networks (WMNs) in terms of resource management. The Link Scheduling problem aims to improve network capacity and the resource usage of WMNs through adopting a smart strategy for wireless links activation. This strategy guarantees the strict communication between network devices, satisfying the adopted Physical Interference Model (PIM) constraints. The current work offers an approach to find the optimal scheduling by modeling the Link Scheduling problem as a Fractional Edge-Coloring problem. A Linear Programming (LP) formulation with exponential complexity on the graph size and an algorithm to aid efficiently building such models are introduced. Finally, a considerable amount of experiments were run in order to assess the technique’s practical applicability and performance.Submitted by Moreno Barros (moreno@ct.ufrj.br) on 2020-09-10T17:17:15Z No. of bitstreams: 1 GuilhermeIeckerRicardo.pdf: 2026154 bytes, checksum: 1a4a3dfd8be889715f09d1460f8385d9 (MD5)Made available in DSpace on 2020-09-10T17:17:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuilhermeIeckerRicardo.pdf: 2026154 bytes, checksum: 1a4a3dfd8be889715f09d1460f8385d9 (MD5) Previous issue date: 2018-03engUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e ComputaçãoUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIASWireless NetworksLink SchedulingOperational ResearchFractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference modeColoracão fracionária de arestas para o escalonamento de enlaces sem fio no modelo físico de interferênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13016/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALGuilhermeIeckerRicardo.pdfGuilhermeIeckerRicardo.pdfapplication/pdf2026154http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13016/1/GuilhermeIeckerRicardo.pdf1a4a3dfd8be889715f09d1460f8385d9MD5111422/130162020-09-12 00:00:10.913oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2020-09-12T03:00:10Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Coloracão fracionária de arestas para o escalonamento de enlaces sem fio no modelo físico de interferência
title Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
spellingShingle Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
Ricardo, Guilherme Iecker
CNPQ::ENGENHARIAS
Wireless Networks
Link Scheduling
Operational Research
title_short Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
title_full Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
title_fullStr Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
title_full_unstemmed Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
title_sort Fractional edge coloring for wireless link scheduling in the physical interference mode
author Ricardo, Guilherme Iecker
author_facet Ricardo, Guilherme Iecker
author_role author
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8588117212005149
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7915009501504033
dc.contributor.advisorCo1.none.fl_str_mv Barbosa, Valmir Carneiro
dc.contributor.advisorCo1Lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4602221579308599
dc.contributor.author.fl_str_mv Ricardo, Guilherme Iecker
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Lucena Filho, Abílio Pereira de
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Passos, Diego Gimenez
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Rezende, José Ferreira de
contributor_str_mv Lucena Filho, Abílio Pereira de
Passos, Diego Gimenez
Rezende, José Ferreira de
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
topic CNPQ::ENGENHARIAS
Wireless Networks
Link Scheduling
Operational Research
dc.subject.por.fl_str_mv Wireless Networks
Link Scheduling
Operational Research
description A popularidade de aplicações para Redes de Sensores Sem Fio (WSN) e Internet of Things (IoT) tem aumentado bastante nos últimos e, com ela, a demanda por redes mesh sem fio (WMN) mais eficientes e econômicas em termos de utilização de recursos. O problema de Escalonamento de Enlaces tem por objetivo melhorar a capacidade das redes por meio da adoção de uma estratégia inteligente de ativação dos enlaces sem fio. Essa estratégia garante a correta comunicação entre dispositivos, respeitando as restrições do Modelo de Interferência Física adotado. O presente trabalho oferece uma abordagem para encontrar o escalonamento ótimo por meio da redução do problema de Escalonamento de Enlaces ao problema de Coloração Fracionária de Arestas. Uma formulação de Programação Linear com complexidade exponencial no tamanho do grafo e um algoritmo para auxiliar uma construção mais eficiente dos modelos são apresentados. Finalmente, uma grande quantidade de experimentos foram realizados objetivando verificar a aplicabilidade e o desempenho da técnica na prática.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018-03
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-09-10T17:17:15Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-09-12T03:00:10Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/13016
url http://hdl.handle.net/11422/13016
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Computação
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13016/2/license.txt
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13016/1/GuilhermeIeckerRicardo.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
1a4a3dfd8be889715f09d1460f8385d9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766886499369877504

Registros relacionados