Modelo em rede de Petri para o protocolo IEEE 802.15.4

WORKSHOP DE PÓS-GRADUAÇÃO
DA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO SISTEMAS DIGITAIS – 2012
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
M 24
Departamento de Engenharia de
Computação e Sistemas Digitais - PCS
Título:
Modelo em Rede de Petri para o Protocolo IEEE 802.15.4
Mestrando: Renan Cerqueira Afonso Alves
Orientador: Profª. Drª. Cíntia Borges Margi
Objetivos e Motivação
As Redes de Sensores Sem Fio são compostas por
nós de capacidades restritas. Modelar o padrão IEEE
802.15.4 tem potencial para alavancar o estudo de
ajustes de parâmetros, balanceando vazão, colisões
e atraso (Figura 1), sem usar de simulações.
Este trabalho propõe um modelo auto-contido
puramente baseado em Rede de Petri que representa
a operação do modo Beacon do protocolo.
Revisão da Literatura
•Modelagem somente protocolo CSMA/CA do padrão;
•Cadeias de Markov [01] são extensas e pouco
intuitivas;
•Modelo em Rede de Petri [02] utiliza elementos
externos à rede.
Figura 1 – Métricas em RSSF
Metodologia e Desenvolvimento
•Estudo do padrão [3];
•Proposta do modelo (Figura 2) e métricas (vazão,
taxa de perdas e número de tentativas);
•Comparação do modelo com simulação (NS2).
Resultados e Discussões
Valores de métricas obtidos são promissores,
aferindo corretamente o ponto de saturação (Figura
3) se o buffer no NS2 for igual na Rede de Petri.
Figura 2 – Resultados de Vazão
Figura 3 – Resultados de Vazão
Conclusões
Um modelo do modo beacon do IEEE 802.15.4 foi
proposto com êxito, conforme simulações.
Referências Principais
[01]
H. Wen, C. Lin, Z. Chen, H. Yin, T. He, and E. Dutkiewicz. An improved Markov
model for IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA mechanism. 2009.
[02]
A. H. Shuaib, T. Mahmoodi, and A. H. Aghvami. A timed Petri Net model for the
IEEE 802.15.4 CSMA-CA process. 2009.
[03]
A. Koubaa, M. Alves, and E. Tovar. IEEE 802.15.4 for Wireless Sensor
Networks: A Technical Overview. 2005.
Palavras-Chave
Figura 2 – Modelo Proposto
Modelagem; RSSF; Rede de Petri.