Das Montanhas de Minas ao Oceano : Os Caminhos da Ciência para um futuro sustentável
20 a 24 de outubro de 2025
Trabalho 21868
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
|---|---|
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Lucas Menezes de Oliveira |
| Orientador | JOSE MAURICIO COSTA |
| Outros membros | Gabriel Menezes de Oliveira, PEDRO MOISES DE SOUSA |
| Título | Algoritmos Heurísticos para o Problema de Escalonamento de Transmissões em Redes Sem Fio com Velocidade de Transmissão Variável |
| Resumo | Atualmente, as redes sem fio estão presentes em diversos locais como ambientes corporativos, acadêmicos e até domésticos devido ao aumento do número de dispositivos de comunicação funcionam em tais redes. Porém, esse aumento tornou os problemas de interferência em tais redes mais frequentes e complexos. Em uma rede sem fio, cada conexão é formada por um dispositivo emissor e um receptor. Quando o dispositivo emissor de uma determinada conexão envia dados para o seu respectivo receptor, a velocidade de transmissão varia de acordo com a qualidade do sinal que chega ao receptor. E, quanto maior a qualidade do sinal, mais rápida é a velocidade com que os dados são enviados e decodificados. Dado que o meio de transmissão é compartilhado, podem ocorrer problemas de interferência quando seus dispositivos transmitem os dados simultaneamente. Assim, quando dois ou mais emissores enviam dados ao mesmo tempo em canais que se sobrepõem, o sinal de um pode afetar a qualidade do sinal do outro dispositivo, havendo interferência mútua entre si, chegando ao ponto de prejudicar a qualidade do sinal que chega no dispositivo receptor. Neste caso, quanto maior a interferência, menor é qualidade do sinal que chega no receptor. Caso a interferência seja muito grande, a qualidade com que o sinal chega no receptor não é o suficiente para que ele seja decodificado. Com isso, novas técnicas e padrões de comunicação estão em constante desenvolvimento. O problema descrito é conhecido como Problema de Escalonamento de Transmissões com Velocidade de Transmissão Variável (VRSP, Variable Rate Scheduling Problem). O VRSP consiste em selecionar um subconjunto de conexões e atribuir para cada conexão uma velocidade de transmissão, tal que seja maximizado o throughput da rede. O presente trabalho tem como objetivo estudar problemas de otimização combinatória aplicados ao escalonamento de transmissões com velocidade de transmissão variáveis em redes sem fio e suas variantes, bem como o desenvolvimento de algoritmos baseados em metaheurísticas para solucionar os mesmos. É proposto um algoritmo, baseado na metaheurísticas ILS (Iterated Local Search), para solucionar o VRSP. O algoritmo foi testado por meio de experimentos computacionais utilizando instâncias propostas na literatura com 512, 1024 e 2028 conexões, cuja a dimensão do espaço é de apenas 250 m2, sendo o tempo limite de execução igual a 600 segundos para cada instância. Os resultados mostraram que o ILS foi capaz de obter soluções melhores que as obtidas pelos algoritmos presentes na literatura como o algoritmo aproximativo Datarate PPTAS e um algoritmo exato baseado no método Branch-and-Cut. Em relação às instâncias testadas, o Datarate PPTAS não apresentou um bom desempenho, sendo o ILS significativamente superior a ele. Ao comparar com o algoritmo exato, o ILS mostrou-se competitivo, pois para a maioria das instâncias apresentou um gap pelo menos 7% melhor, exceto para algumas instâncias com 512 conexões. |
| Palavras-chave | Redes sem fio, Otimização combinatória, Algoritmos |
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| Link para apresentação | Painel |
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