Comunicação LoRa cooperativa com codificação de rede

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Autor(es): dc.contributorRebelatto, João Luiz-
Autor(es): dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0002-1682-2215-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8633387185514637-
Autor(es): dc.contributorBrante, Glauber Gomes de Oliveira-
Autor(es): dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8347190422243353-
Autor(es): dc.contributorRebelatto, João Luiz-
Autor(es): dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0002-1682-2215-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8633387185514637-
Autor(es): dc.contributorNoronha Neto, Mario de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7006158843532073-
Autor(es): dc.contributorSouza, Richard Demo-
Autor(es): dc.contributorhttps://orcid.org/ 0000-0002-7389-6245-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6825512654223870-
Autor(es): dc.creatorAlves, Luis Henrique de Oliveira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-02-21T22:10:33Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-02-21T22:10:33Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-08-31-
Data de envio: dc.date.issued2021-08-31-
Data de envio: dc.date.issued2021-08-17-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25874-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/669335-
Descrição: dc.descriptionWith the widespread adoption of Internet-of-Things (IoT) devices, new approaches to help countervene the effects of collisions in networks based on the LoRa modulation, and more specifically on LoRaWAN, are needed. With this objective in mind, this work investigates the performance of a scheme based on the concept of network coded cooperation (NCC) called NCC-LoRa. In it, devices exchange messages with each other in a Device to Device (D2D) fashion through Frequency Shift Keying (FSK) modulation under a high bit rate. The devices can then provide mutual assistance and improve communication reliability with the common GateWay (GW) by performing linear combinations over a finite field of the messages from each cooperating partner. The probability of success in the D2D communication is modeled from two components: the probability of effective data transmission, which computes failures arising from data exchange, and the neighborhood probability, which depends on factors associated with the network topology. Then, the performance of the network with NCC-LoRa is verified on the metrics of network range and average consumption of electric current per transmission cycle. The attained results show that the proposed scheme can provide considerable gains in these terms when compared to a typical LoRa transmission and to a scheme based on packet retransmission.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionCom a adoção generalizada de dispositivos de Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of Things), torna-se necessário o desenvolvimento de novas abordagens para ajudar a reduzir os efeitos de colisões no desempenho de redes baseadas na modulação LoRa, e, mais especificamente, em LoRaWAN. Tendo esse objetivo em vista, neste trabalho investiga-se o desempenho de um esquema fundamentado no conceito de cooperação e codificação de rede (NCC, do inglês Network Coded Cooperation) que se denomina NCC-LoRa. Nele, dispositivos trocam mensagens entre si em uma etapa dispositivo a dispositivo (D2D, do inglês Device to Device) por meio da modulação chaveamento de mudança de frequência (FSK, do inglês Frequency-Shift Keying) à alta taxa de transmissão de bits. Os dispositivos podem, então, auxiliar-se mutuamente para melhorar a confiabilidade da comunicação com a ponte de ligação (GW, do inglês GateWay) comum através da combinação linear em um campo finito das mensagens de cada parceiro de cooperação. Modela-se a probabilidade de sucesso na comunicação D2D a partir de duas componentes: a probabilidade de efetiva transmissão de dados, que computa falhas advindas da troca de dados, e a probabilidade de vizinhança, que depende de fatores associados à topologia da rede. Verifica-se, então, o desempenho da rede com o protocolo NCC-LoRa sob as métricas de alcance da rede e consumo médio de corrente elétrica por ciclo de transmissão. O resultados apontam que o esquema proposto pode fornecer ganhos consideráveis nesses quesitos quando comparado com uma típica transmissão LoRa e com um esquema baseado em retransmissão de pacotes.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paraná-
Publicador: dc.publisherCuritiba-
Publicador: dc.publisherBrasil-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial-
Publicador: dc.publisherUTFPR-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/-
Palavras-chave: dc.subjectInternet das coisas-
Palavras-chave: dc.subjectModulação (Eletrônica)-
Palavras-chave: dc.subjectSistemas de comunicação sem fio-
Palavras-chave: dc.subjectRedes locais sem fio-
Palavras-chave: dc.subjectMétodos de Simulação-
Palavras-chave: dc.subjectInternet of things-
Palavras-chave: dc.subjectModulation (Electronics)-
Palavras-chave: dc.subjectWireless communication systems-
Palavras-chave: dc.subjectWireless LANs-
Palavras-chave: dc.subjectSimulation methods-
Palavras-chave: dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Elétrica-
Título: dc.titleComunicação LoRa cooperativa com codificação de rede-
Título: dc.titleNetwork-coded cooperative LoRa communication-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT

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