Consumo de energia ótimo em redes Ad Hoc Aloha e Csma/Ca considerando as camadas física e de enlace

Abstract

Em redes sem fio ad hoc, e também de sensores, deseja-se que as estações possam atuar de maneira eficiente, com o mínimo de interferência humana possível durante seu funcionamento, para economizar o máximo de energia de suas baterias. Técnicas para otimizar e reduzir o consumo energético nesses dispositivos vêm sendo desenvolvidas ao longo do tempo a fim proporcionar a longevidade de operação nessas redes. Fazendo uso de uma abordagem crosslayer, é apresentado aqui um modelo de consumo de energia em função de parâmetros das camadas física e de enlace, que modela o consumo energético dos dispositivos que operam nessas redes. Em um primeiro momento, é realizado um estudo a partir de uma abordagem que faz uso da realização da comunicação a um salto, ou seja, a comunicação se dá de forma direta do transmissor para o receptor. Um segundo estudo considera a realização da comunicação a múltiplos saltos em um cenário em que os nós estão distribuídos linearmente equidistantes um dos outros. E, a fim de modelar o problema para que este se assemelhasse com casos práticos, é considerado também um cenário em que a rede é formada por nós que estão distribuídos de maneira aleatória. Foram utilizados aqui os protocolos de controle de acesso ao meioslotted Aloha e CSMA/CA para modelar a comunicação entre os nós. Como resultado, foram obtidas a potência ótima de transmissão e as faixas de valores de tamanho do pacote de dados e da taxa de transmissão que proporcionaram menor consumo médio de energia para a transmissão de um bit a cada salto.