Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-08-22T18:37:28Z No. of bitstreams: 1 lucassaarcerqueira.pdf: 1610432 bytes, checksum: a5ce4c7b10b86e4e43966b9b9268e608 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-03T16:34:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucassaarcerqueira.pdf: 1610432 bytes, checksum: a5ce4c7b10b86e4e43966b9b9268e608 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T16:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucassaarcerqueira.pdf: 1610432 bytes, checksum: a5ce4c7b10b86e4e43966b9b9268e608 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O monitoramento de ambientes aquáticos ainda é uma tarefa difícil e dispendiosa. De fato, em ambientes aquáticos, ondas eletromagnéticas e ópticas sofrem alta atenuação e, mesmo a comunicação acústica apresenta baixa vazão e alta taxa de erro de bits. A maioria das abordagens existentes para melhorar o desempenho da comunicação subaquática se baseia no desenvolvimento de modems acústicos, acesso múltiplo ao canal de comunicação e roteamento de dados. Neste trabalho apresentamos PCRA: um Protocolo Cooperativo para Redes de Sensores Aquáticas. O PCRA funciona de forma síncrona/assíncrona sobre o método TDMA combinado com um esquema ARQ baseado em Selective Repeat. Cada nó que não possui dados para transmitir pode se tornar um cooperador e retransmitir mensagens para auxiliar os nós vizinhos. Ele usa os nós sensores ociosos como nós retransmissores, aumentando a diversidade do espaço de comunicação. Nossas simulações mostram que, quando comparado a um protocolo não cooperativo, o PCRA reduz a taxa de erro de pacotes em 65% e aumenta o goodput em 16% enquanto gasta menos de 1% a mais de energia. / Monitoring underwater environments is still a hard and costly task. Indeed, electromagnetic and optical waves suffer high attenuation, being absorbed in a few meters and even acoustic communication presents low throughput and high bit error rate. Most of the existing approaches to enhance underwater communication performance relies on developing acoustic modems, multiple access of the communication channel, and data routing. In this paper we present PCRA: a Cooperative Protocol for Underwater Sensor Networks. PCRA synchronously/asynchronously works on top of TDMA method combined with an ARQ scheme based on selective repeat technique. Each node that has no data to transmit can become a cooperator and retransmit messages to assist neighboring nodes. It uses idle sensor nodes as relay nodes, enhancing communication space diversity. Our simulations show that, when compared to a non-cooperative protocol, PCRA enhances overall network performance metrics. For instance, it reduces packet error rate by 65% and increases goodput by 16% while spending less than 1% more energy.

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