Seleção otimizada de enlaces no contexto das redes ATN/IPS

Autores

  • Marco Aurélio Sernagiotto Serviço Regional de Proteção ao Vôo – SP
  • Valério Rosset Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
  • Mariá Cristina Vasconcelos Nascimento Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)

Palavras-chave:

Rede de Telecomunicações Aeronáuticas, ATN/IPS, Decisão Baseada em Multiatributo (MADM), Otimização Combinatória

Resumo

As mudanças na rede de telecomunicações aeronáuticas para o uso do protocolo de internet – ATN/IPS (Aeronautical Telecommunication Network/ Internet Protocol Stack) – trouxeram o desafio de gerenciar o tráfego na rede, fins manter disponíveis as comunicações dos serviços essenciais ao controle de tráfego e defesa aérea, mesmo em cenários com a degradação dos enlaces. Devido à heterogeneidade das capacidades de transmissões dos diferentes enlaces presentes nessa infraestrutura, o sistema tende a sofrer com gargalos em períodos de maior utilização. Ao otimizar a alocação dos pacotes e distribuir a carga entre os enlaces, há um aproveitamento melhor de toda a infraestrutura, que pode ser dimensionada com vistas a atender às demandas dos serviços com eficiência. O objetivo deste artigo é apresentar um modelo de decisão baseada em multiatributo e otimização combinatória, que permita aprimorar a seleção de enlaces para transmissões de dados na ATN/IPS. O modelo permite o balanceamento de carga e, do ponto de vista de gestão de rede, um melhor dimensionamento da capacidade de transmissão dos enlaces. Além do modelo combinado para a otimização na alocação dos pacotes da rede aeronáutica ATN/IPS, o artigo traz uma revisão dos métodos utilizados associados ao problema de seleção em redes heterogêneas.

Biografia do Autor

Marco Aurélio Sernagiotto, Serviço Regional de Proteção ao Vôo – SP

O Cap Esp Com Marco Aurélio Sernagiotto concluiu o CFOE em 2010 e possui graduação em Ciências da Computação pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) (2005) e é Tecnólogo em Comunicações Aeronáuticas pelo Centro de Instrução e Adaptação da Aeronáutica (CIAAR) (2010) e mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Aplicações Operacionais (PPGAO) na área de Comando e Controle. Atualmente é do efetivo do Serviço Regional de Proteção ao Vôo – SP (SRPV-SP)

Valério Rosset, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)

O Prof. Dr. Valério Rosset possui doutorado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores pela Universidade do Porto, Portugal (2009). Atualmente é professor associado na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Tem experiência na área de Ciência da Computação, tendo interesse de pesquisa principalmente nos seguintes temas: segurança computacional, redes de computadores, redes de sensores sem fio, redes de sensores e atuadores sem fio, SDNs e redes veiculares.

Mariá Cristina Vasconcelos Nascimento, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)

A profa. Dra. Mariá Cristina Vasconcelos Nascimento possui doutorado em Ciências da Computação pela Universidade de São Paulo (2010). Atualmente é professora associada da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Tem artigos publicados em periódicos internacionais de alto impacto como Computers & Industrial Engineering, European Journal of Operational Research, Computers & Operations Research, Expert Systems with Applications, dentre outros. Trabalha com métodos heurísticos para a resolução de problemas de otimização combinatória e inteira mista. Atualmente é bolsista produtividade em pesquisa do CNPq no comitê de Engenharias III.

Referências

ALAM, A. S.; HU, Y. F.; PILLAI, P.; XU, K.; BADDOO, J. Optimal Datalink Selection for Future Aeronautical Telecommunication Networks. IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 53, no. 5, pp. 2502–2515, 2017.

CANADÁ. International Civil Aviation Organization (ICAO). Manual on the Aeronautical Telecommunication Network (ATN) using Internet Protocol Suite (IPS) Standards and Protocols. Doc 9896. 2010.

MAHMOUD, M. S. B.; PIROVANO, A.; LARRIEU, N. Aeronautical communication transition from analog to digital data: a network security survey. Comput. Sci. Rev., vol. 11–12, pp. 1–29, 2014.

CHAN, P. M. L.; HU, Y. F.; SHERIFF, R. E. Implementation of Fuzzy Multiple Objective Decision Making Algorithm in a Heterogeneous Mobile Environment. IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC 2002) vol. 00, pp. 332–336, 2002.

SALIH, Y. K.; SEE, O. H.; IBRAHIM, R. W.; YOUSSOF, S.; IQBAL, A. A user-centric game selection model based on user preferences for the selection of the best heterogeneous wireless network. Annals of Telecommunications, vol. 70, no. 5–6, pp. 239–248. Paris, 2015.

BARI, F.; LEUNG, V. Automated network selection in a heterogeneous wireless network environment. IEEE Netw., vol. 21, no. 1, pp. 34–40, 2007.

SONG, Q.; JAMALIPOUR, A. Network selection in an integrated wireless LAN and UMTS environment using mathematical modeling and computing techniques. IEEE Wireless Communications, vol. 12, no. 3, pp. 42–48, 2005.

OBAYIUWANA, E.; FALOWO, O. E. Network selection in heterogeneous wireless networks using multi-criteria decision-making algorithms: a review. Wireless Networks, 23(8), 2617-2649. 2017.

BARI, F.; LEUNG, V. Application of electre to network selection in a hetereogeneous wireless network environment. In Wireless communications and networking conference WCNC, 2007. IEEE, pp. 3810–3815. 2007.

ANUPAMA, K. S. S.; GOWRI, S. S.; RAO, B. P.; MURALI, T. S. A promethee approach for network selection in heterogeneous wireless environment. In Advances in computing, communications and informatics (ICACCI, International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics) pp. 2560–2564. 2014.

BARI, F.; LEUNG, V. Multi-attribute network selection by iterative topsis for heterogeneous wireless access. In 4th IEEE consumer communications and networking conference (CCNC 2007). pp. 808–812, 2007.

WANG, L.; KUO, G.-S. G. S. Mathematical Modeling for Network Selection in Heterogeneous Wireless Networks — A Tutorial IEEE Commun. Surv. Tutorials, vol. 15, no. 1, pp. 271–292, 2013.

BARI, F.; LEUNG, V. C. M. Use of Non-monotonic Utility in Multi-Attribute Network Selection. In Wireless Technology: Applications, Management, and Security, S. Powell and J. P. Shim, Eds. pp. 21–39. Boston, MA: Springer US, 2009.

WANG, L.; BINET, D. TRUST: a trigger-based automatic subjective weighting method for network selection. In 2009 IEEE Fifth Advanced International Conference on Telecommunications pp. 362-368. 2009.

SAATY, T. L. Decision making with the analytic hierarchy process. International journal of services sciences, 1(1), 83-98. 2008.

GAZIS, V.; ALONISTIOTI, N.; MERAKOS, L. Toward a generic “always best connected” capability in integrated WLAN/UMTS cellular mobile networks (and beyond). IEEE Wireless Communications, 12(3), 20-29. 2005.

BRASIL. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço Aéreo. DCA 102-1. Requisitos Básicos das Redes de Comunicações do COMAER. Rio de Janeiro: DECEA, 2011.

STEVENS-NAVARRO, E.; LIN, Y.; WONG, V. W. An MDP-based vertical handoff decision algorithm for heterogeneous wireless networks. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 57(2), 1243-1254. 2008.

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Publicado

2020-07-21

Como Citar

[1]
M. A. Sernagiotto, V. Rosset, e M. C. V. Nascimento, “Seleção otimizada de enlaces no contexto das redes ATN/IPS”, Spectrum, nº 21, p. 85–90, jul. 2020.