Orientadores: Varese Salvador Timóteo, Francisco José Arnold / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T09:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CesarioJunior_JoseMaria_M.pdf: 2596300 bytes, checksum: 6b11eb547957a0632bbc647946da04ce (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A crescente evolução mundial dos sistemas de medição inteligentes, a liberação de regulamentações Brasileiras, incentivando a adoção de sistemas de medição de energia elétrica inteligentes, direcionaram a presente dissertação a propor um sistema composto de um equipamento eletrônico para medição, em tempo real, das grandezas de corrente, tensão e calcular a energia consumida e terá canais de comunicação com as tecnologias Wi-Fi, GSM/GPRS e GPS. As informações sobre consumo serão disponibilizadas para os usuários finais com o objetivo de mudar o padrão de consumo de energia elétrica, ou até reduzi-lo, através da conscientização e disponibilização das informações de consumo em tempo real / Abstract: The growing worldwide trend of smart metering systems, the release of Brazilian regulations, encouraging the adoption of smart electricity metering systems, guided this dissertation to propose a system composed of an electronic device for measuring, in real time, the magnitudes of current, voltage and calculate the consumed power and will have communication channels based on Wi-Fi, GSM /GPRS and GPS technologies. The consumption information will be made available to end users with the goal of changing the electricity consumption pattern, or even reduce it, through awareness and provision of consumer information in real time / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

The Wireless Sensor Networks (WSN) are self-organized systems made by nodes that communicate each other changing information and giving support in many fields. But, these networks have some limitations because the lack of resources, especially power supply. This limitation it is because, in general, the sensors have limited power supply on their battery and there is no possibility of reload this energy. But to garantee its purpose the WSN should have effective communication. The choice of a wrong routing protocol on a WSN can lead to a bad use of network resources, which leads to a less time of live and/or reducing the quality of data transmitted. Among the existing routing protocols in the literature, highlight the Leach. In this work, we performed the modeling and analysis of Leach routing protocol using Petri Nets. Simulations were performed with the NS for its validation. To analyze the performance metrics are studied as: energy savings of each node, lifetime and throughput. From the analysis of the results was possible to propose improvements to the protocol, resulting in the implementation of a new routing protocol for WSN, Leach Lua. The results showed that the Leach Lua is able to provide improvements in the metrics studied when applied in scenarios that include the use of WSNs for monitoring of fires, oil fields and vital signs of medical patients. / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são sistemas auto-organizáveis formadas por nós sensores que comunicam-se entre si trocando informações e auxiliando as mais diversas áreas. Porém, essas redes possuem grandes limitações devido à escassez de recursos, principalmente energético. Essa limitação se deve ao fato de que, em geral, os sensores possuem baterias limitadas e não há possibilidade de recarga de energia. Porém, para garantia de sua empregabilidade as RSSF devem possuir uma comunicação não somente e?caz, mas também e?ciente. Para alcançar uma comunicação e?ciente é necessário o uso de protocolos que priorizem as limitações enfrentadas por uma RSSF. A escolha equivocada de protocolos de roteamento em RSSF pode levar a uma utilização inadequada dos recursos da rede, acarretando a diminuição do seu tempo de vida e/ou diminuindo a qualidade dos dados capturados. Para o presente trabalho foi selecionado o protocolo de roteamento Leach (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy), para realizar através das Redes de Petri uma análise de desempenho dos componentes e fases existentes nele e posterior aplicação de melhorias. Para realizar a análise de desempenho, são estudadas métricas como: economia de energia de cada nó, tempo de vida da rede, atraso médio na entrega de pacotes, e escalabilidade. A partir do exame dessas métricas em cada uma das fases presentes no protocolo Leach, são propostas melhorias no protocolo e analisada sua empregabilidade.

Orientador: Michel Daoud Yacoub / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_LorenoMenezesda_M.pdf: 2626161 bytes, checksum: b80454b10dc90baf554cb0f37c6ba67e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esta dissertação apresenta uma visão da evolução das redes de telecomunicações objetivando o atendimento dos parâmetros da Qualidade de Serviço de redes IP aos requisitos de qualidade de voz das redes telefônicas de circuitos comutados. Gera também uma série de resultados úteis para planejar a introdução de novas tecnologias e de Redes de Nova Geração (NGN) para serviços de voz. Entre os resultados, introduz uma metodologia de planejamento de rede com base na experiência do autor na área. A aplicação desta metodologia é descrita em um caso de estudo sobre a introdução do serviço de voz através de uma rede IP existente. Analisa parâmetros de qualidade de serviço, requisitos de qualidade de voz e, finalmente, calcula a taxa de transferência de fluxo de dados adicional devido ao tráfego de voz. Os cálculos são baseados em um modelo de dimensionamento implementado em uma planilha do Excel. Apesar de não mostrado neste trabalho, os resultados provaram sua efetividade e consistência com a implantação de uma prestadora específica e com o comportamento subsequente da rede em cidades relevantes, como São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizontes. A dissertação também apresenta modelos de dimensionamento para o tráfego de sinalização: Sistema de Sinalização Nº 7 (ISUP - Rede Digital de Serviços Integrados e BICC - Portador de Controle de chamada Independent) para uso em redes TDM (Time Division Multiplex), ATM (Asynchronous Transfer Mode) ou NGN, explorando estes modelos de aplicação para o protocolo H.248 com possível extensão a SIP, ambos usados no contexto NGN / Abstract: This dissertation provides an overview of telecommunication networks evolution in the light of compliance of IP networks Quality of Service¿s parameters with Public Switched Telephone Networks (PSTN) voice quality requirements. It also delivers a number of new results useful for planning and designing the introduction of new technologies as well as Next Generation Networks (NGN), to provide voice services. Among the results, it introduces a network planning methodology based on the author's experience in this area. The application of such methodology is depicted in a study case concerning the introduction of the voice service over an existing IP network. It analyzes Quality of Service parameters, voice quality requirements and, finally, it calculates the additional data flow throughput due to the voice traffic. The calculations are based on a dimensioning model implemented in an excel spreadsheet. Although not being shown here, the results have been proved effective and consistent with a specific carrier deployment and subsequent network behavior in relevant cities like São, Paulo, Rio de Janeiro and Belo Horizonte. This work also presents a dimensioning model for signaling traffic: Signalling System Nº 7 (ISUP ¿ Integrated Services Digital Networks and BICC - Bearer Independent Call Control) for use in TDM (Time Division Multiplex), ATM (Asynchronous Transfer Mode) or NGN networks. Furthermore, it exploits the application of the dimensioning model to H.248 protocol, suggesting how to extend it to SIP, both used in the NGN context / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

As Redes Ad Hoc Veiculares (Veicular Ad Hoc Networks (VANETs)) são redes móveis que possuem como propósito a comunicação entre veículos para fornecer segurança e entretenimento a seus ocupantes. A comunicação pode ocorrer de três modos: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) e híbrida (V2V e V2I ao mesmo tempo). As redes V2I e híbridas apresentam elevados custos de construção e manutenção, pois necessitam ser estabelecidas em locais que possuam infraestrutura fixa, o que as tornam impraticáveis na maioria das vezes. As redes V2V, por sua vez, apresentam baixos custos de construção, pois podem ser estabeleci- ˜ das em qualquer ambiente urbano, entretanto dependem do fluxo de veículos nestes ambientes para manter a conectividade e o bom desempenho. Em ambientes urbanos existem basicamente veículos particulares, veículos de transporte pesado, e veículos de transporte coletivo (ônibus). Entre estes, os veículos de transporte coletivo apresentam um comportamento de trafego diferenciado em relação aos demais veículos. Em particular, na cidade de Curitiba, os ônibus pertencentes as linhas expressas trafegam por canaletas exclusivas, segundo um escalonamento ` relativamente regular, em um trajeto linear praticamente sem obstáculos. Estas características sugerem que um sistema que faz uso destes ônibus para a criação de uma infraestrutura de comunicação apresentará um desempenho superior quando comparado a um sistema que não faz distinção entre veículos. Assim sendo, este trabalho propõe a utilização dos ônibus do transporte coletivo urbano para formar uma rede de transporte de dados (backbone) ad hoc móvel (BMVA), a qual irá prover conectividade e aumentar o desempenho da rede sem utilizar infraestrutura fixa. Novos protocolos de roteamento capazes de explorar a conectividade intrínseca fornecida pelo BMVA também são propostos. Estes protocolos foram desenvolvidos tomando-se por base os protocolos AODV, AOMDV e DSDV. Análises estatísticas com dados reais, bem como experimentos de simulação, comprovam que o BMVA e os novos protocolos podem criar uma infraestrutura de comunicação móvel e promover o aumento de métricas de desempenho, como a taxa de entrega e a vazão dos pacotes de dados. / Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are mobile networks which have as a purpose the communication between vehicles in order to provide safety and entertainment to their users. The communication may occur in three ways: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) and hybrid (V2V and V2I at the same time). V2I and hybrid networks have, usually, high costs of implementation and maintenance, for they need to be implemented in places with a fixed infrastructure, which will be impracticable most of the times. V2V networks, on the other hand, have low cost of implementation, for they may be implemented in any urban nvironment. However, V2V networks would depend on the vehicles flow in order to keep connectivity and a good performance. In urban environments there are basically private vehicles, cargo vehicles and public transport vehicles (buses). Of these, the public transport vehicles present a distinct behavior in regard to other vehicles. Specifically, in the city of Curitiba, the buses from express lines travel in exclusive lanes, following a relatively regular schedule, in a linear route with practically no obstacles. These characteristics suggest that a system using those buses for the deployment of a communication infrastructure would present a superior performance if compared to a system which makes no distinction between vehicles. Thus, this work proposes the utilization of public transport urban buses for the implementation of an mobile backbone (BMVA), which will provide connectivity and improve the network performance without using a fixed infrastructure. New routing protocols, capable of exploring the intrinsic connectivity provided by BMVA are also proposed. These protocols were developed from AODV, AOMDV and DSDV protocols. Statistical analyses with real data and simulation experiments, confirm that BMVA and the new protocols can create a mobile communication infrastructure and increase the performance metrics such as delivery rate and throughput.

As Redes Ad Hoc Veiculares (Veicular Ad Hoc Networks (VANETs)) são redes móveis que possuem como propósito a comunicação entre veículos para fornecer segurança e entretenimento a seus ocupantes. A comunicação pode ocorrer de três modos: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) e híbrida (V2V e V2I ao mesmo tempo). As redes V2I e híbridas apresentam elevados custos de construção e manutenção, pois necessitam ser estabelecidas em locais que possuam infraestrutura fixa, o que as tornam impraticáveis na maioria das vezes. As redes V2V, por sua vez, apresentam baixos custos de construção, pois podem ser estabeleci- ˜ das em qualquer ambiente urbano, entretanto dependem do fluxo de veículos nestes ambientes para manter a conectividade e o bom desempenho. Em ambientes urbanos existem basicamente veículos particulares, veículos de transporte pesado, e veículos de transporte coletivo (ônibus). Entre estes, os veículos de transporte coletivo apresentam um comportamento de trafego diferenciado em relação aos demais veículos. Em particular, na cidade de Curitiba, os ônibus pertencentes as linhas expressas trafegam por canaletas exclusivas, segundo um escalonamento ` relativamente regular, em um trajeto linear praticamente sem obstáculos. Estas características sugerem que um sistema que faz uso destes ônibus para a criação de uma infraestrutura de comunicação apresentará um desempenho superior quando comparado a um sistema que não faz distinção entre veículos. Assim sendo, este trabalho propõe a utilização dos ônibus do transporte coletivo urbano para formar uma rede de transporte de dados (backbone) ad hoc móvel (BMVA), a qual irá prover conectividade e aumentar o desempenho da rede sem utilizar infraestrutura fixa. Novos protocolos de roteamento capazes de explorar a conectividade intrínseca fornecida pelo BMVA também são propostos. Estes protocolos foram desenvolvidos tomando-se por base os protocolos AODV, AOMDV e DSDV. Análises estatísticas com dados reais, bem como experimentos de simulação, comprovam que o BMVA e os novos protocolos podem criar uma infraestrutura de comunicação móvel e promover o aumento de métricas de desempenho, como a taxa de entrega e a vazão dos pacotes de dados. / Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are mobile networks which have as a purpose the communication between vehicles in order to provide safety and entertainment to their users. The communication may occur in three ways: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) and hybrid (V2V and V2I at the same time). V2I and hybrid networks have, usually, high costs of implementation and maintenance, for they need to be implemented in places with a fixed infrastructure, which will be impracticable most of the times. V2V networks, on the other hand, have low cost of implementation, for they may be implemented in any urban nvironment. However, V2V networks would depend on the vehicles flow in order to keep connectivity and a good performance. In urban environments there are basically private vehicles, cargo vehicles and public transport vehicles (buses). Of these, the public transport vehicles present a distinct behavior in regard to other vehicles. Specifically, in the city of Curitiba, the buses from express lines travel in exclusive lanes, following a relatively regular schedule, in a linear route with practically no obstacles. These characteristics suggest that a system using those buses for the deployment of a communication infrastructure would present a superior performance if compared to a system which makes no distinction between vehicles. Thus, this work proposes the utilization of public transport urban buses for the implementation of an mobile backbone (BMVA), which will provide connectivity and improve the network performance without using a fixed infrastructure. New routing protocols, capable of exploring the intrinsic connectivity provided by BMVA are also proposed. These protocols were developed from AODV, AOMDV and DSDV protocols. Statistical analyses with real data and simulation experiments, confirm that BMVA and the new protocols can create a mobile communication infrastructure and increase the performance metrics such as delivery rate and throughput.

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santi_Julianade_M.pdf: 1658984 bytes, checksum: 8a9f078587406a06815484e4fe057f7d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização eficiente da banda passante em redes de alta velocidade e grandes atrasos, denominadas redes com produto banda-atraso elevado (PBA), tornou-se um grande desafio. Isto ocorre devido aos ajustes do protocolo Transmission Control Protocol (TCP). O High Speed TCP (HSTCP), uma variante do TCP para redes com PBA elevado, emprega ajustes mais agressivos permitindo, assim, que a utilização da banda seja escalável. As políticas de Gerenciamento Ativo de Filas ou Active Queue Management (AQM), monitoram o nível de ocupação das filas nos roteadores e notificam o congestionamento incipiente aos emissores TCP através do descarte/marcação de pacotes. O sistema de controle de congestionamento apresenta natureza de retroalimentação, na qual a taxa de transmissão dos nós fontes é ajustada em função do nível de ocupação da fila. Os controladores AQM determinam a probabilidade de descarte/marcação para maximizar a vazão e minimizar perdas, garantindo, assim, a estabilidade do tamanho da fila independentemente das variações das condições da rede. Neste trabalho, define-se a política de gerenciamento ativo de filas HSTCP-H2 para redes com PBA elevado que utilizam o protocolo HSTCP. Para a derivação de HSTCP­H2: são utilizadas técnicas de Teoria de Controle Ótimo. A principal característica desta política é considerar o atraso do sistema o que permite melhor utilização dos recursos disponíveis. A estabilidade e os objetivos de desempenho do sistema são expressos e solu­cionados através de Desigualdades Matriciais Lineares, permitindo que os parâmetros do controlador possam ser calculados através da solução de um problema convexo simples. Diferentes controladores foram derivados considerando-se diferentes objetivos de de­sempenho, os quais consideram as características de redes com produto banda-atraso elevado. Através de simulações, os desempenhos dos controladores derivados são avalia­dos e a eficácia do controlador que apresentou o melhor desempenho foi comparado com o desempenho da política de AQM RED. São considerados cenários com enlace gargalo único e com múltiplos gargalos. / Abstract: The efficient utilization of bandwidth in high speed and large delay networks, called high bandwidth-delay product networks (BDP), has become a major challenge. This is due to adjustments of the Transmission Control Protocol (TCP). The High Speed TCP HSTCP): a TCP variant to high BDP networks, employs more aggressive adjustments, allowing scalable bandwidth utilization. The Active Queue Management (AQM) policies monitor the queue length in the routers and notify incipient congestion to TCP source by marking or dropping packets. The congestion control system presents intrinsic feedback nature, where the transmission rates of the sources are adjusted according to the level of congestion inferred by the queue occupancy. The AQM controllers determine the dropping marking probability values to maximize throughput and minimize losses, giving guarantees to stabilize the queue length independent of network conditions. In this work, it is defined HSTCP-H2, an active queue management policy to high BDP networks, which adopt the HSTCP as their transport protocol. Optimal control theory is used to conceive HSTCP-H2. The novelty of the proposed approach lies in consider the delay of the system which allows better use of available resources. Furthermore, in the proposed approach, stability and performance objectives are completely expressed as Linear Matrix Inequalities (LMIs), thus requiring the solution of a single convex problem for the computation of the controller parameters. Different controllers are derived considering different design goals, which take into ac­count the characteristics of the high bandwidth-delay product networks. The performance produced by different optimal controllers was investigated. The efficacy of the control­ler with the best performance was then compared to the performance of RED policy. The simulation experiments were carried out using topologies with single and multiple bottleneck. / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação