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Descubriendo las limitaciones y perspectivas de los modelos de predicción del estado de paquetes en redes inalámbricas basadas en IEEE 802.15.4 y perspectivas de la ciencia de datos

Autores: Ávalos-Arce, Mariana; Pérez-Díaz, Heráclito; Del-Valle-Soto, Carolina; Briseño, Ramon A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Descubriendo las limitaciones y perspectivas de los modelos de predicción del estado de paquetes en redes inalámbricas basadas en IEEE 802.15.4 y perspectivas de la ciencia de datos


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Redes inalámbricas
Pérdida de paquetes
Interferencia
Fuerza de la red
Tamaño de paquete
Modelo predictivo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las redes inalámbricas juegan un papel fundamental en varios dominios, incluyendo la automatización industrial, los vehículos autónomos, la robótica y las redes de sensores móviles. Esta investigación investiga el problema crítico de la pérdida de paquetes en las redes inalámbricas modernas y tiene como objetivo identificar las condiciones dentro del entorno de una red que conducen a tales pérdidas. Proponemos un modelo de predicción del estado de los paquetes para los paquetes de datos que viajan a través de una red inalámbrica basada en el estándar IEEE 802.15.4 y que están expuestos a cinco tipos diferentes de interferencia en un entorno de experimentación controlado. El modelo propuesto se centra en el proceso de paquetización y su impacto en la robustez de la red. Este estudio explora los desafíos que plantea la pérdida de paquetes, particularmente en el contexto de la interferencia, y presenta la hipótesis de que ciertas condiciones ambientales están vinculadas a las ocurrencias de pérdida de paquetes. La contribución de este trabajo radica en avanzar en nuestra comprensión de las condiciones que conducen a la pérdida de paquetes en redes inalámbricas. Los datos se recuperan con un único sniffer de paquetes USB CC2531, cuyas piezas de información sobre los paquetes se convierten en las características de cada paquete a partir de las cuales el modelo clasificador recopilará los datos de entrenamiento con el objetivo de predecir si un paquete llegará o no a su destino. Encontramos que la interferencia causa más pérdida de paquetes que la causada por varios dispositivos que utilizan un protocolo de comunicación WiFi simultáneamente. Además, encontramos que los predictores más importantes son la fuerza de la red y el tamaño del paquete; una baja fuerza de red tiende a conducir a más pérdida de paquetes, especialmente para paquetes más grandes. Este estudio contribuye a los esfuerzos en curso para predecir y mitigar la pérdida de paquetes, enfatizando la necesidad de modelos adaptativos en entornos inalámbricos dinámicos.

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