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Análise de desempenho de sistemas de comunicação OFDM-TDMA utilizando cadeias de Markov e curva de serviço / Performance analysis of OFDM-TDMA wireless systems basedCosta, Victor Hugo Teles 06 December 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-12-06 / This paper presents a model based on Markov Chains and enhanced with
the use of Kernel Density Estimation and of MMFM (Markov Modulated Fluid
Model) in order to evaluate the performance of the transmission link in OFDMTDMA
systems. For that purpose, traffic models based on the Kernel method and
the MMFM with adjusted autocorrelation function are proposed. From the model
implemented for the OFDM-TDMA system, it was derived equations for estimation
of QoS parameters such as delay and average queue size in the buffer. The
obtained results confirm that the proposed model is efficient in describing the link
performance indicators. The use of MMFM to model the arrival process improves
the QoS parameter estimates of the queueing model making their values very close
to those of the simulation results. It was also developed an equation to the OFDMTDMA
system’s service curve. Through this equation and the concept of Envelope
Process, it was proposed an equation to estimate the probability of buffer overflow
in OFDM-TDMA systems. The results show that the estimates of the overflow probability
based on the system’s service curve are very close to the ones obtained by
simulations and that the computational complexity to obtain them is significantly
reduced compared to the model based on Markov Chains due to the absence of
matrix computation. / Este trabalho apresenta um modelo baseado em Cadeias de Markov e aprimorado
com o uso do método de Kernel de estimação não-paramétrica e de MMFM
(Markov Modulated Fluid Model) com o objetivo de avaliar e descrever o desempenho
do enlace de transmissão em sistemas OFDM-TDMA. Para tal, modelos de tráfego
baseados no Método de Kernel e em MMFM com ajuste da função de autocorrelação
são propostos. A partir do modelo implementado para o sistema OFDM-TDMA,
foram obtidas equações para estimação de parâmetros de QoS como retardo e tamanho
médio da fila no buffer. Os resultados obtidos confirmam que o modelo proposto
é bastante eficiente ao descrever os indicadores de desempenho do sistema. O uso de
MMFM para modelar o processo de chegada de pacotes aprimora os estimadores de
parâmetros de QoS tornando as estimativas bem próximas dos valores obtidos com
as simulações. Também deduziu-se uma equação para a curva de serviço de Sistemas
OFDM-TDMA. Em seguida, utilizando-se desta curva de serviço e do conceito de
Processo Envelope foi proposta uma equação para estimação de probabilidade de
transbordo do buffer em sistemas OFDM-TDMA. Os resultados obtidos mostram
que as estimativas de probabilidade de transbordo baseadas na curva de serviço do
sistema se aproximam bem dos resultados da simulação e a complexidade computacional
do cálculo necessário para obtê-los é significativamente reduzida em relação
ao modelo definido utilizando Cadeias de Markov.
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Alocação de recursos em redes sem fio OFDM multiusuário utilizando modelagem multifractal adaptativa / Resource allocation for multiuser OFDM wireless networks based on adaptive multifractal modelingRocha, Flávio Geraldo Coelho 22 November 2016 (has links)
Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-16T13:58:28Z
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Previous issue date: 2016-11-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / In this work, in order to describe network traffic characteristics, such as long-range dependence among samples, self-similarity and multiscale behavior, we propose a Multifractal Adaptive Model based on a multiscale cascade in the Wavelet Domain. We compare the proposed model performance with those of other models presented in the literature. It is also proposed an envelope process for the network traffic that takes into account parameters of the Multifractal Adaptive Model. Furthermore, we derive an equation in order to estimate the buffer overflow probability for both a simplified communication system with a single server, single queue and finite buffer, and to a wireless network multiuser scenario based on OFDM technology. To this end, we consider the service curve of the round-robin scheduling algorithm of the OFDM network. Taking into account the envelope process and the service curve we obtain, through the Network Calculus theory, the maximum delay experienced by users of the OFDM network. Moreover, assuming a similar network scenario to an LTE network, we propose a joint channel-aware and queue-aware resource scheduling algorithm. Based on the presented scheduler, we propose a minimum service curve for the LTE user and through this we propose an approach to accomplish maximum delay guarantee. / Neste trabalho, com o objetivo de descrever características do tráfego de redes, tais como longa-dependência entre amostras, autossimilaridade e comportamento multiescala, propõe-se um Modelo Multifractal Adaptativo baseado em uma cascata multiescala no domínio Wavelet. O desempenho do modelo proposto é comparado a outros modelos presentes na literatura. Também é proposto um processo envelope para o tráfego de redes que leva em consideração parâmetros do Modelo Multifractal Adaptativo proposto. Além disso, deduz-se uma equação para o cálculo da probabilidade de transbordo do buffer, tanto para um sistema de comunicação simplificado com servidor único, fila única e buffer finito, quanto para um ambiente multiusuário de rede sem fio baseado na tecnologia OFDM. Para tanto, utiliza-se a curva de serviço do escalonador round-robin da rede OFDM. Utilizando-se do processo envelope e da curva de serviço, obtém-se por meio do Cálculo de Rede a estimativa para o retardo máximo experimentado pelos usuários da rede OFDM. Em seguida, assume-se um ambiente de rede similar ao de uma rede LTE e propõe-se para essa rede um escalonador de recursos sensível às condições do canal de comunicação e à probabilidade de transbordo do buffer. Com base no escalonador apresentado, propõe-se uma curva de serviço mínima para o usuário da rede LTE e por meio dessa, propõe-se uma abordagem para garantia de retardo.
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