[pt] Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estratégia de controle de erro híbrida baseada em correção de erro (FEC- Forward Error Correction) e protocolo de retransmissão (ARQ-Automatic Repeat Request) para uma Rede de Pacote Via Rádio (PRNET- Packet Radio Network). O controle de erro tem como objetivo garantir a integridade dos dados e manter o desempenho do sistema dentro de níveis aceitáveis em termos de confiabilidade e throughput (vazão). Também forma implementados os protocolos correspondentes às camadas de Enlace e Rede segundo a padronização OSI/ISO. / [en] This work presents the development of a hybrid error- control strategy for a Packet Radio Network (PRNT) based on error correction (FEC) and a retransmission protocol (ARQ). The error control is intended to assure data integrity and to maintain an acceptable system performance in terms of reliability and throughput. The OSI/ISO Link and Network layers were also implemented.

[pt] O comportamento de protocolos nó-a-nó com relação a utilização de buffers e do meio de transmissão é analisado neste trabalho. São estudados os comportamentos de dois protocolos já existentes. Um destes apresenta um procedimento que utiliza eficientemente os buffers do nó, enquanto que o outro, utiliza eficientemente o meio de transmissão. Englobando as características destes protocolos, desenvolveu-se um terceiro protocolo que possibilita a utilização eficiente dos buffers, quando há escassez de capacidade de armazenamento e, utilização eficiente do meio de transmissão quando existe uma grande quantidade de informações a serem transmitidas. Este trabalho foi desenvolvido através de um modelo de simulação em linguagem SIMSCRIPT, qual é própria para simulações de eventos discretos. / [en] In this study we analize the behavior of node-to-node protocols concerned to use of buffers and link. We have studied the behavior of protocols that had already been developed. While one presents a proceeding that uses efficiently the buffers of the node, the other uses efficient the link. Having combined these characteristics of these protocols, we developed a third one which enables a efficient use of buffers, when there´s lack of capacity of storage. In addition to that, it uses efficiently the link, when there is a lot of information to be transmitted. This work has been developed by a simulation model, in SIMSCRIPT language which is adequate for dicrete events simulation.

[pt] Este trabalho considera o uso de um protocolo determinístico de acesso ao meio para transmissão eficiente de tráfegos assimétricos, através de um modo de operação TDD. Este modo é uma das opções selecionadas para adoção em sistemas celulares de terceira geração. São apresentados e analisados diferentes protocolos de acesso ao meio sendo um destes escolhido para ser implementado e ter o seu desempenho estudado. Diferentes modelos estatísticos para diversos tipos de tráfego assimétricos são considerados. Em seguida são discutidos os conceitos de qualidade de serviço (QoS) e os parâmetros que devem ser controlados.Continuando o trabalho são analisados detalhadamente: o protocolo escolhido, a maneira como este foi adaptado para aquele modo de operação e as medidas de desempenho que devem ser realizadas. Finalmente os resultados para cada tipo de tráfego individualmente e em conjunto são apresentados. / [en] This work has the objective of adapting a deterministic access protocol to the TDD mode of operation adopted as one of the third generation technologies in order to provide transmission of asymmetric traffic in a more efficient way. Different access methods are presented and analyzed and one of them is selected to be simulated and have its performance verified. Realistic asymmetric traffic models are discussed and actually implemented. Minimum requirements for Quality of Service for different traffics considered are introduced. The Quality of Service analysis made is focused on the minimum requirements of those traffic models. Detailed analysis of the chosen protocol is made in addition to its adaptation to the proposed situation. Finally, the results are presented showing the response of the protocol to each one of the traffic models considered and also to the situation when they are present simultaneously.

[pt] O desempenho de protocolos de múltiplos acesso em redes de dados, no que diz respeito a parâmetros como vazão, retardado e probabilidade de rejeição de pacotes, representa um dos fatores primordiais na comparação entre diversos tipos de sistemas propostos, no sentido de se buscar uma otimização do uso do canal de transmissão. Tendo em vista a dificuldade de se fazer um modelo analítico que represente bem os protocolos existentes, utilizam-se, normalmente, formulações simplificadas para o cálculo dos parâmetros desejados, ou recorre-se a um modelo de simulação, que necessita de maior tempo de computação pra obtenção dos resultados. Com o objetivo de se obter uma análise mais precisa dos protocolos de múltiplo acesso utilizados em redes de dados foram desenvolvidos modelos a partir de um método proposto por S.M.Meerkov e J.T.Lim. estes modelos consideram estações com buffers transmitindo mensagens que possuem um ou mais pacotes em canais com retardo, utilizando a distribuição de probabilidades do tamanho destas mensagens. É proposta também a retirada da hipótese simplificadora usualmente feita em análises envolvendo o protocolo ALOHA- Segmentado, de que a primeira transmissão de cada pacote é também feita com retardo. Esta metodologia é novamente aplicada para modelar um protocolo híbrido, que combina transmissões utilizando o modo S- ALOHA e um modo de reserva. São apresentados, também, modelos e resultados de simulação para validação dos modelos analíticos propostos. / [en] The performance of multiple access protocols in data networks, whit respect to parameters like throughput, delay and probability of packet rejection, is one of the major factor when comparing different types of proposed systems during an optimization process of the transmission channel. Due to difficulties in developing an analitical model that can make a good representation of the existing protocols, usally simprified formulations are used to evauate the desired parameters, or instead, simulations models are created, requiting more time of CPU to obtain the results. Having the objective of obtaing a more precise analitical tool for evaluating the multiple access protocols used in data networks models have been developed, based on the method proposed by S.M.Meerkov and J.T.Lim. these models consider stations having buffers and transmitting messages with one or more packets through delay channels, according to the distribuition of probabilities of the size of these messages. It is also proposed a model which do not present the hypothesis ususally used to simplify the Slotted-ALOHA (S-ALOHA) protocol, with respect to the need of having a delayed first transmission of a packet. The reffered combines transmittions in S-ALOHA mode and in a reervation mode. Simulation models and results are also used for validation of the proposed analitical models.

[pt] O rápido desenvolvimento tecnológico que ocorreu na área de comunicações móveis e o surpreendente interesse por parte dos usuários geraram um crescimento da demanda maior que o esperado. A necessidade de atender essa demanda e de suportar novos serviços como áudio, vídeo e multimídia, vem motivando o estudo de novas tecnologias. Atualmente, um dos objetivos principais é o aumento da capacidade da interface rádio. Visando este objetivo, diversos métodos de acesso vêm sendo propostos. Neste trabalho será feita uma análise de três protocolos de acesso proposta para tecnologia TDMA: o PRMA (Packet Reservation Multiple Access), o RAMA (Resource Auction Multiple Access). Resultados numéricos comparando o desempenho dos protocolos RAMA e TRAMA não estavam disponíveis na literatura e serão apresentados. Baseando-se nestes resultados será proposta uma variação do RAMA, o F-RAMA (Fair Resource Auction Multiple Access). O desempenho do protocolo para transmissão de voz bem como a comparação com os outros protocolos serão apresentados. Será visto que o F-RAMA é um excelente candidato à transmissão de voz e bastante promissor para a tecnologia multimídia no ambiente móvel celular. / [en] The fast technological development that occurred in the mobile communications sector and the outstanding interest showed by the users resulted in na unexpected huge demand. The need to sypply this demand and to support new services such as audio, video and multimedia have motivated the study of new technologies. Nowadays, one of the greatest challenge is to increase the radio interface capacity. To meet this goal many access methods have been proposed. This work will analyse three access protocols proposed to TDMA technology: PRMA ( packet Reservation Multiple Access), RAMA (Resource Auction Multiple Access) and TRAMA ( Tree-search Resource Auction Multiple Acess), Numerical results comparing RAMA and TRAMA that were so far unavailable in the literature will be presented here. Based upon these results a variation of RAMA, F-RAMA ( Fair Resource Auction Multiple Access), will be proposed. The protocol perfomance for voice transmission and a comparison among the three will also be presented herein. The effect of the multimedia transmission over F-RAMA will be discussed. It will be show that F-RAMA is an excellent candidate for voice trasmission and a promising candidate for multimedia transmission in the mobile communication environment.

[pt] É considerado um protocolo de múltiplo acesso de alocação híbrida e adaptativa, que pode ser utilizado em redes VSAt. Neste protocolo as transmissão são feitas em um canal S-Aloha ou em um canal TDMA de alocação por reserva. As estações remotas dispõem de buffer para armazenamento de mensagens. O desempenho do protocolo é avaliado em termos da vazão e do retardo médio, através da técnica de Análise do Ponto de Equilíbrio (EPA). A estabilidade do protocolo é também examinada. É feita uma comparação deste protocolo com um protocolo S-Aloha, ambos ocupando igual largura de faixa de freqüências. Variações do protocolo básico, considerando o canal TDMA de alocação por reserva com largura de faixa menor que a alocada para o canal S- Aloha são também analisadas. Outra variação importante abordada é aquela na qual W canais S-Aloha com grupos de equações remotas operando separando em cada um deles se servem de um único canal TDMA de alocação por reserva. Para esta variação são indicadas as modificações nas equações obtidas para o protocolo básico que permitem escrever as expressões da vazão e do retardo médio. Resultados numéricos da vazão e do retardo médio para os diversos protocolos são apresentados. / [en] A multiple acess protocol, which can be used in a VSAT network, with an adaptive and hybrid assignment is considered. In this protocol the transmission can be done in either an S-Aloha channel or in a demand assignment TDMA channel. The remote stations have finite buffer capacity to store arriving messages. The performance is evaluated in terms of throughput and expected delay, by means of the so called Equilibrium Point Analysis (EPA). Stability of the protocol is also examined. A comparison between this protocol and an S-Aloha one, both with the same bandwidth, is also carried out. Variations of the basic protocol considering the demand assignment TDMA channel with a smaller bandwidth than that one of the S- Aloha channel are also considered. Another important variation examined is the one in which W S-Aloha channels serve W separate groups of remote stations and all share a demand assignment TDMA channel. For this variation, modification in the equilibrium equations obtained for the basic protocol as well as for expression of throughput and expected delay are indicated. Numerical results of throughput and expect delay for the several protocols are given.

[pt] Este trabalho propõe e analisa uma versão de um protocolo híbrido de acesso aleatório com notificação, desenvolvido para redes VSAT ( Very Small Aperture Terminal) onde se busca uma combinação do baixo tempo de resposta de protocolos do tipo RA-TDMA (Random Access-Time Division Multiple Access) . No protocolo aqui estudado as transmissões são feitas em uma primeira tentativa através de um esquema RA-TDMA e no caso de ocorrência de colisão, os pacotes envolvidos são retransmitidos através de um esquema DA-TDMA. As notificações de transmissões são feitas pelas estações VSAT, através de um canal de sinalização, onde é atribuído a cada uma delas um segmento de tempo, aqui referido como slot de tempo, de posição fixa dentro de cada quadro. O desempenho do protocolo é analisado utilizando a técnica de Análise no Ponto de Equilíbrio (EPA), sendo considerados como medida de desempenho os parâmetros retardo médio de mensagem, vazão e taxa de rejeição de pacotes. São consideradas mensagens de um pacote e mensagens de tamanho variável. Comparações com outros protocolos contendo buffer ou não, também analisados utilizando a técnica EPA, são realizadas. Resultados de simulação encontrados na literatura de dois outros protocolos são também apresentados. / [en] A version of a random access with notification, multiple access protocol developed for VSAT networks is considered. This hybrid protocol combines the low response delay of RA- TDMA contention protocols with the efficiency and stability of DA-TDMA type protocols. In the considered protocol a message generated by a VSAT station is transmitted, in a first attempt, using a RA-TDMA type of scheme. If a collision occurs in this first transmission of the message the collided packets are retransmitted through a Demand Assignment (DA)-TDMA type of access. When a remote station transmits its message in a RA-TDMA contention mode it notifies the central hub using a separate TDMA channel in which a fixed position time slot is reserved to each station within a frame. The performance of the protocol is evaluated in terms of throughput, expected delay and packet rejection rate by means of the so called Equiilibrium Point Analysis (EPA). Single and multi-packet messages, with a random number of packets, are considered in the performance analysis. Comparisons with other hybrid protocols, which were also evaluated in the literature by means of the EPA technique or through simulation results, are presented.

[pt] Neste trabalho é feito um estudo sobre o desempenho de protocolos de múltiplo acesso adaptativos utilizados em redes via satélite. Inicialmente é apresentado um histórico destes protocolos de múltiplo acesso, descrevendo-se seus fundamentos e incluindo os principais protocolos utilizados atualmente. Em seguida, o protocolo denominado DVB-RCS é descrito e analisado em detalhe e sua aplicação é avaliada em uma rede interativa via satélite utilizando o simulador de redes Opnet. O modelo simulado é o de uma rede VSAT constituída de um grande número de estações terrenas, um satélite e uma estação Hub. São considerados vários tipos de tráfego: tráfego CBR, para transmissão de voz, tráfego VBR para vídeo e UBR para tráfego HTTP e transmissão de dados em geral. Os modelos de tráfego utilizados se basearam na modelagem tradicional de fontes on-off e, no caso de tráfego HTTP, o modelo foi o mesmo adotado para avaliação do sistema UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Para cenários correspondentes a diferentes composições de tráfego, é avaliada a vazão média e o atraso na reserva de recursos, procurando-se determinar critérios para dimensionamento da rede, como a composição de tráfego adequada a cada situação. / [en] In this work, we study the performance of adaptive multiple access protocols used in satellite networks. Firstly a survey of such protocols is presented, describing their basic characteristics and including the main protocols used nowadays. Then, the protocol DVB-RCS is described and analyzed in detail and its applications to an interactive satellite network is evaluated using the Opnet network simulator. The simulated model is the one of a VSAT network with a large number of earth stations, a satellite and a Hub station. Several types of traffic source are considered: CBR traffic for voice transmission, VBR traffic for video stream transmission and UBR traffic for HTTP traffic and general data transmission. The traffic models are based on traditional on-off source and, for HTTP, the model is the one adopted for evaluation of the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). For scenarios corresponding to different traffic compositions, the average throughput and resource reservation delay, seeking to design criteria for the network, e.g. the most appropriate traffic composition for each situation.

[pt] Neste trabalho propomos uma arquitetura para a verificação formal de protocolos e algoritmos distribuídos. Esta pode ser vista como uma camada mais abstrata sobre o processo tradicional de verificação formal, onde temos a especificação e propriedade a serem verificadas, o verificador e o resultado retornado por este. O objetivo é simplificar o processo de especificação e verificação formal de protocolos e algoritmos distribuídos através de um ambiente mais dedicado. A parte principal desta arquitetura é a linguagem de especificação LEP, que contém construções de domínio-especifíco para simplificar a especificação destes sistemas. Outra característica desta linguagem é separar as especificações da topologia e do protocolo propriamente dito. Acreditamos que esta separação é válida pois torna mais clara a intenção das partes e ainda permite, por exemplo, o reuso de uma topologia entre diferentes especificações de protocolos. Assim, visamos oferecer uma linguagem cujos exemplos de especificações devem se assemelhar às descrições de algoritmos encontradas nos livros didáticos. Além disso, de forma a se ter a entrada e a saída dos verificadores formais de forma a obter a saída no nível de abstração de LEP. / [en] In this work we propose an architecture for the formal verification of protocols and distribued algoritms. This can be see as a more abstract layer over the ordinary process of formal verification, where we have just the specification of the protocol and properties to be verified, and the formal tool. Our goal is to simplifu the specification and formal verification of protocols and distributed algorithms through a dedicated environment. The core of the architecture is its input specification language (Lep), which provides domain-specific constructions for simplifying the specification of those systems. With LEP the specification of the protocol and the specification of the topology to be referred to protocol are given separetely. We feel that this division improves the legibility of both and allows the reuse of the specification of a topology among distinct protocols. Using this approach we try to offer a language whose specifications should be similar to the descriptions of the algorithms found on the didactic books. Moreover, in order to have the input and output of the architecture compatible, we also propose a way of processing the result of the formal verification tool. Then we could have the result on the abstract level of LEP.

[pt] A existência de várias tecnologias para acesso a Internet é uma realidade dos nossos dias. Um subconjunto muito importante destas tecnologias, que segue em pleno desenvolvimento, é o das redes sem fio. Diante das alternativas tecnológicas e da demanda crescente por aplicações multimídia, de preferência com conexões do tipo AAA (Anyone Anywhere Anytime), a interoperação entre diferentes redes de acesso sem fio se torna bastante interessante. Seguindo esta tendência, o IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Engineers) realizou a especificação de um protocolo que auxilia o processo de handover entre redes de diferentes tecnologias (handover vertical) chamado IEEE 802.21 conhecido também por MIH (Media Independent Handover). Esta dissertação apresenta um estudo sobre aspectos de gerência de mobilidade e do processo de handover vertical entre as tecnologias UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), WiMax (IEEE 802.16) e WiFi (802.11) através do protocolo IEEE 802.21. Nela, é confeccionada uma proposta teórica de um algoritmo de decisão de handover vertical entre redes sem fio locais e geograficamente distribuídas para uma topologia comumente encontrada atualmente. São realizadas, através do software ns2 (Network Simulator), simulações do handover vertical envolvendo as tecnologias referidas com o suporte do protocolo IEEE 802.21. Ao final, são feitas as análises e conclusões dos resultados obtidos. / [en] A variety of technologies to access the Internet is a reality today. An important subset of these technologies, which follows in full development, is the wireless networks. Given the technological alternatives and increasing demand for multimedia applications, preferably with connections AAA (Anyone Anywhere Anytime), interoperation between different wireless access networks is quite interesting. Following this trend, the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) held a protocol specification that helps the process of handover between networks of different technologies (vertical handover) called IEEE 802.21 also known as MIH (Media Independent Handover). This work presents a study on aspects of mobility management and vertical handover process between UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), WiMax (IEEE 802.16) and WiFi (802.11) technologies using IEEE 802.21 protocol. In it, there is a theoretical proposal of a decision algorithm for vertical handover between local and geographically distributed wireless networks to a topology commonly found today. Simulations involving vertical handover in these technologies, with the support of the IEEE 802.21 protocol, are performed using the software ns2 (Network Simulator). At the end, analyzes and conclusions of results are made.