Banca de DEFESA: VANDENBERG BORGES DA PAIXÃO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: VANDENBERG BORGES DA PAIXÃO
DATA : 28/09/2026
HORA: 13:00
LOCAL: Virtual
TÍTULO:

OCH-MAC com D-Blacklist: Um Protocolo com Salto de Canais Otimizado baseado em Mapas Espectrais, Blacklist Dinâmica e D-CCA para Redes de Sensores sem Fio sob Interferência

PALAVRAS-CHAVES:

Redes \textit{Ad-hoc} de Sensores Industriais Sem Fio. Interferência Inter-redes. \textit{Blacklist} Dinâmica. Salto Otimizado de Canais. Mitigação de Interferência.

PÁGINAS: 138
RESUMO:

As Redes de Sensores Sem Fio Industriais (RSSFI) operam frequentemente em ambientes sujeitos a interferências inter-redes provenientes de diferentes tecnologias que compartilham a mesma faixa espectral, comprometendo a confiabilidade da comunicação, aumentando as retransmissões e, consequentemente, o consumo de energia. Embora mecanismos multicanais e técnicas de bloqueio de canais, como as \textit{blacklists}, sejam amplamente empregados para mitigar esses efeitos, abordagens convencionais podem apresentar limitações em ambientes dinâmicos, especialmente quando canais anteriormente bloqueados recuperam condições de uso ou quando a interferência apresenta comportamento sazonal ou de mobilidade. Nesse contexto, esta tese propõe o OCH-MAC (\textit{Optimized Channel Hopping Medium Access Control}), um protocolo de controle de acesso ao meio baseado em salto de canais otimizado, integrado a uma D-\textit{Blacklist} (\textit{Dynamic Blacklist}) para identificação, bloqueio e desbloqueio dinâmicos de canais.
A proposta estabelece uma metodologia de adaptação do acesso ao espectro, baseada na construção de um mapa espectral comum entre o par de nós sensores e compatível com as limitações de recursos de processamento e de energia inerentes a este tipo de tecnologia. Com base em medições do nível de interferência, inicialmente representado pela relação sinal-ruído mais interferência (SNIR), os canais são classificados e ordenados de acordo com suas condições de uso. O OCH não realiza uma sequência fixa ou necessariamente periódica de saltos: a migração ocorre quando o canal em uso se torna inoperante, direcionando a comunicação para o melhor canal disponível, de acordo com o mapa espectral. A D-\textit{Blacklist} complementa essa estratégia por meio de mecanismos de reanálise capazes de distinguir interferências estáticas e dinâmicas e de identificar oportunidades de desbloqueio de canais anteriormente classificados como inaptos. A metodologia também é avaliada por meio da substituição da informação teórica de SNIR por detecções baseadas em D-CCA (\textit{Dynamic Clear Channel Assessment}), aproximando a solução de uma implementação em dispositivos reais.
A avaliação foi realizada por meio de modelagem e simulações em diferentes cenários de interferência, incluindo interferentes fixos e móveis, bem como em simulações no OMNeT++/INET. O desempenho do OCH-MAC com D-\textit{Blacklist} foi comparado aos padrões de referência para redes sem fio industriais WirelessHART, ISA100.11a e IEEE 802.15.4e/A-TSCH, considerando métricas como saltos de canal, retransmissões, atraso e consumo de energia. Os resultados demonstram que a proposta apresenta maior capacidade de adaptação às variações temporais e espaciais da interferência, mantendo canais recuperados disponíveis para uso e reduzindo a necessidade de retransmissões. No cenário com até 100 dispositivos WLAN móveis interferentes, o OCH-MAC apresentou o menor número de tentativas de entrega de 1.000 pacotes entre as abordagens práticas avaliadas, totalizando 1.288 tentativas, contra 1.797 para ISA100.11a, 1.781 para IEEE 802.15.4e/A-TSCH e 2.491 para WirelessHART. A análise de consumo de energia também indica que, embora o processamento adicional introduza um custo energético por ciclo, esse custo é compensado pela redução de retransmissões à medida que a interferência aumenta. Dessa forma, a tese demonstra que a combinação entre salto otimizado e \textit{blacklist} dinâmica constitui uma alternativa capaz de aumentar a resiliência de redes de sensores sem fio em ambientes sujeitos a interferências, mantendo como princípio de projeto a utilização eficiente dos recursos limitados dos dispositivos sensores.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - MARCO AURÉLIO SPOHN - UFFS
Interno - 1919027 - DANIEL CARVALHO DA CUNHA
Presidente - 2208785 - DJAMEL FAWZI HADJ SADOK
Externo à Instituição - FRANCISCO MADEIRO BERNARDINO JUNIOR - UNICAP
Externo à Instituição - PAULO FILIPE CANDIDO BARBOSA - UPE