Otimização de potência em redes ad hoc sem fio sob restrições de k-conexidade

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRibeiro, Celso da Cruz Carneiro-
Autor(es): dc.contributorMartins, Simone de Lima-
Autor(es): dc.contributorOchi, Luiz Satoru-
Autor(es): dc.contributorAlvarenga, Arlindo Gomes de-
Autor(es): dc.contributorMateus, Geraldo Robson-
Autor(es): dc.contributorCampos, Reinaldo Vallejos-
Autor(es): dc.creatorMoraes, Renato Elias Nunes de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T20:13:28Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T20:13:28Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-04-24-
Data de envio: dc.date.issued2025-04-24-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/37913-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1057017-
Descrição: dc.descriptionUma rede ad hoc é uma coleção de dispositivos computacionais interligados via conexões sem fio estabelecidas pela potência de transmissão de seus rádios comunicadores. Um dos principais problemas enfrentados pelos projetistas de redes ad hoc é a conservação de energia. Um nó (dispositivo computacional e rádio comunicador) de redes sem fio é tipicamente mantido com energia de baterias com alto custo de manutenção. Melhor aproveitamento da energia disponível pode ser conseguido através do uso de técnicas de minimização da potência de transmissão dos rádios comunicadores. Uma importante técnica usada nas redes ad hoc é chamada controle de topologia. Algoritmos de controle de topologia reduzem a potência de transmissão em cada nó sem que haja quebra de conexidade. Entretanto, ao diminuir o número de ligações entre os nós, a rede resultante torna-se mais susceptível a quebra de conexidade por falhas. Assim, existe uma demanda crescente por minimização de potência sob restrições de k-conexidade no grafo de comunicação estabelecido. Esse documento apresenta a proposta de desenvolvimento de algoritmos para o problema de atribuição de potência mínima aos nós de redes ad hoc tal que o grafo de comunicação seja k-conexo ou, equivalentemente, tal que a rede seja k-tolerante a falhas. Nesta tese são apresentados modelos de programação linear inteira para quatro variantes do problema de minimização de potência em redes ad hoc garantindo que o grafo de comunicação seja k-conexo. Uma rede ad hoc é dita tolerante a falhas se k > 1. Para problemas com restrição de biconexidade (k = 2) são também desenvolvidas heurísticas baseadas em GRASP com reconexão por caminhos. Os algoritmos têm seu comportamento determinado e comparado por testes computacionais.-
Descrição: dc.descriptionAn ad hoc network consists of a collection of transceivers linked by wireless connections. The communication links are stablished by the transceivers transmission power. Wireless networks face a variety of problems that do not happen in wired networks. One important problem is reduce energy consumption by power transceivers minimization. Nodes (computer device and radio communicator) in a wireless network are typically battery-powered, and it is expensive and sometimes infeasible to recharge the device. Topology Control is a technique used in wireless ad hoc networks to reduce energy consumption by power transceivers minimization. The topology control algorithm adjusts the transmission power of each node maintaining connectivity properties of the communication graph. However, reducing the number of links between nodes result in a network more susceptible to system faults and disconnection. In this work, we develop mathematical models sufficiently general to encompass four problem variants of the k-connected minimum power consumption problem, which consists in finding a power assignment to the nodes of a wireless network so as that the resulting network topology be k-vertex connected and the total power consumption be minimum. An ad hoc network is said to be fault tolerant if k > 1. For the problem with biconnectivity constraints (k = 2) we also develop GRASP based heuristics with path relinking. Computational results illustrating the algorithms’ behavior are reported and discussed.-
Descrição: dc.description121 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectRedes ad hoc-
Palavras-chave: dc.subjectOtimização de potência-
Palavras-chave: dc.subjectMetaheurísticas-
Palavras-chave: dc.subjectComplexidade computacional-
Palavras-chave: dc.subjectProgramação linear-
Palavras-chave: dc.subjectAlgoritmos-
Palavras-chave: dc.subjectOtimização combinatória-
Palavras-chave: dc.subjectAlgoritmo-
Palavras-chave: dc.subjectRede sem fio-
Palavras-chave: dc.subjectProgramação linear-
Palavras-chave: dc.subjectMetaheurística-
Palavras-chave: dc.subjectAd hoc networks-
Palavras-chave: dc.subjectPower optimization-
Palavras-chave: dc.subjectMetaheuristics-
Palavras-chave: dc.subjectComputacional complexity-
Palavras-chave: dc.subjectLinear programming-
Palavras-chave: dc.subjectCombinatorial optimization-
Palavras-chave: dc.subjectAlgorithms-
Título: dc.titleOtimização de potência em redes ad hoc sem fio sob restrições de k-conexidade-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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