Group Sequential Communication (GSC): Especifica??o e An?lise de Desempenho de umMecanismo de Comunica??o de Tempo Real Compat?vel ao Padr?o IEEE 802.11/11e Aplicado ? Automa??o Industrial

• Main Author: Vi?gas Junior, Raimundo
• Other Authors: CPF:21929564287
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Rio Grande do Norte 2014
• Subjects: Automa??o industrial; IEEE 802.11e; Inform?tica Industrial; Comunica??o emTempo Real; Qualidade de Servi?o; Redes sem Fios; Industrial Automation; Industrial Informatics; Real-Time Communications; Qos; Wireless Nerworks; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Online Access: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/15139

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ViegasJuniorR_TESE.pdf: 2611835 bytes, checksum: 668f48088b8bbf9b308f0cb4b0dd4535 (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 === Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior === This thesis proposes the specification and performance analysis of a real-time communication mechanism for IEEE 802.11/11e standard. This approach is called Group Sequential Communication (GSC). The GSC has a better performance for dealing with small data packets when compared to the HCCA mechanism by adopting a decentralized medium access control using a publish/subscribe communication scheme. The main objective of the thesis is the HCCA overhead reduction of the Polling, ACK and QoS Null frames exchanged between the Hybrid Coordinator and the polled stations. The GSC eliminates the polling scheme used by HCCA scheduling algorithm by using a Virtual Token Passing procedure among members of the real-time group to whom a high-priority and sequential access to communication medium is granted. In order to improve the reliability of the mechanism proposed into a noisy channel, it is presented an error recovery scheme called second chance algorithm. This scheme is based on block acknowledgment strategy where there is a possibility of retransmitting when missing real-time messages. Thus, the GSC mechanism maintains the real-time traffic across many IEEE 802.11/11e devices, optimized bandwidth usage and minimal delay variation for data packets in the wireless network. For validation purpose of the communication scheme, the GSC and HCCA mechanisms have been implemented in network simulation software developed in C/C++ and their performance results were compared. The experiments show the efficiency of the GSC mechanism, especially in industrial communication scenarios. === Esta tese prop?e a especifica??o e an?lise de desempenho de um mecanismo de comunica??o de tempo real compat?vel com o Padr?o IEEE 802.11/11e, chamado Group Sequential Communication (GSC). O GSC apresenta um melhor desempenho quando comparado ao mecanismo HCCA para tratar pequenos pacotes de dados, al?m de adotar uma abordagem descentralizada do controle de acesso ao meio baseado no conceito produtor/consumidor. O objetivo principal da proposta ? a redu??o de overheads da rede, oriundos de quadros de Polling, ACK e QoS Null trocados entre o controlador h?brido e as esta??es no HCCA padr?o. O mecanismo GSC elimina o uso de quadros de Polling utilizados pelo escalonador do HCCA, atrav?s de um procedimento de Virtual Token Passing entre os membros do grupo de tempo real, a quem ? garantida alta prioridade de acesso ao meio de forma sequencial. A fim de melhorar a confiabilidade da proposta em ambientes ruidosos ? apresentado um esquema de recupera??o de erro chamado algoritmo de segunda chance. Este esquema ? baseado em uma estrat?gia de reconhecimento em bloco das mensagens enviadas, com possibilidade de serem retransmitidas quando n?o recebidas com sucesso. Desta forma, o mecanismo GSC mant?m o tr?fego das esta??es de tempo real entre os diversos dispositivos compat?vel ao Padr?o IEEE 802.11/11e, com o uso otimizado da banda e varia??es m?nimas de atraso m?dio entre as entregas dos pacotes de dados pertencentes ? rede sem fio. Para prop?sito de valida??o da proposta, os mecanismos GSC e HCCA foram implementados atrav?s de softwares de simula??o de redes desenvolvido em C/C++ e os resultados de desempenho foram comparados. Os experimentos mostram a efici?ncia do mecanismo GSC, principalmente em cen?rios de comunica??es industriais.