Diversidade cooperativa aplicada a redes de sensores sem fio cognitivas. - SOUSA, Marcelo Portela. (2013)
Redes de sensores sem fio (RSSFs) têm se tornado populares em diversas áreas de monitoramento, de vigilância, de cuidados médicos, entre outras. O desempenho desses sistemas pode ser melhorado pela utilização da técnica de diversidade cooperativa, para o combate ao desvanecimento provocado pelos multipercursos em canais sem fio. Com a habilitação de um conjunto de nós parceiros para encaminhar a informação, esse sistema explora a diversidade espacial por meio da cooperação entre as antenas distribuídas, localizadas nos múltiplos terminais. Nesta Tese, o autor propõe três esquemas de diversidade cooperativa para redes de sensores sem fio dotadas de características cognitivas, seja pela capacidade de gerenciamento espectral dinâmico, ou pelo uso de técnicas de inteligência computacional e computação bioinspirada. As contribuições vão desde a proposta de novos protocolos de agrupamento, como o LF-Ant e o LF-Ant Cognitivo, até um novo esquema de colaboração, que envolve a diversidade em modulação cooperativa com sensoriamento espectral. Para os protocolos de agrupamento propostos, a eleição de líderes de grupo é inspirada no comportamento organizado de colônias de formigas, com a informação heurística modelada por um sistema de inferência nebulosa. Além disso, é apresentado um protocolo inspirado por experimentos com pernas de formigas desérticas, para alocar recursos de acordo com o grau de emergência de pacientes em redes de cuidados médicos cognitivas. Os resultados de simulação mostram a diminuição do atraso médio, à medida que a probabilidade de acesso oportunístico aumenta, o que privilegia o relato de emergência de pacientes com maior prioridade de acesso aos recursos. O impacto dos erros de estimação do canal, do fator de energia e da profundidade de entrelaçamento é avaliado para redes heterogêneas. A informação de energia residual da rede é utilizada por meio de mapas de energia para eleger os vice-líderes de grupo e distribuir melhor o consumo de energia pela rede, que também é beneficiada pelo acesso espectral oportunístico.