Orientador: Nelson Luis Sadanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T04:44:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ostrowsky_LarissaOliveira_M.pdf: 1550430 bytes, checksum: 823c0f45a69f06a55a90d4abbffa7e24 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Uma característica importante do tráfego gerado pelo protocolo Internet Protocol (IP) é a existência de padrões scaling, que impactam significantemente o desempenho dos mecanismos de controle de tráfego e que, por isto vem sendo foco de atenção de diversas pesquisas. A natureza scaling do tráfego IP tem sido alvo de bastante polêmica. Em pequenas escalas de tempo o tráfego IP é altamente variável e a variabilidade difere da natureza fractal encontrada em grandes escalas de tempo, não existindo ainda um consenso em relação a natureza do tráfego IP nestas pequenas escalas de tempo. No presente estudo, foram revisadas as evidências da multifractalidade nas pequenas escalas de tempo, através da análise experimental de diversos traços de tráfego real. Constatou-se que não se pode generalizar a natureza dos fluxos do protocolo IP e do protocolo Transmission Control Protocol (TCP) como monofractal ou como multifractal, enquanto que a natureza do fluxo do protocolo User Datagram Protocol (UDP) é sempre multifractal. O crescente uso do protocolo UDP pelas emergentes aplicações que necessitam requisitos de tempo real altera consideravelmente a natureza scaling do tráfego IP, dado que este tipo de tráfego n¿ao reage a situações de congestionamento. Apesar de existirem diversos modelos para tráfego TCP, pouca atenção tem sido dada a modelagem de tráfego UDP. Outra contribuição desta dissertação é a proposta de um modelo de tráfego para fluxos UDP, desenvolvido a partir da caracterização das distribuições estatísticas de traços reais. Este modelo consegue reproduzir com precisão várias características do tráfego UDP real, inclusive a natureza scaling. O modelo foi validado via simulação e a precisão dos resultados do modelo para avaliar um sistema de filas foi comparada às precisões do Modelo Wavelet Multifractal (MWM) e do Modelo MAP Multifractal. Resultados indicam que o modelo proposto reproduz melhor a ocupação em uma fila para diferentes capacidades de armazenamento e taxas de serviço do que os outros modelos avaliados. A geração de traços sintéticos a partir do modelo adotado pode ser realizada em pequenos intervalos de tempo. Assim, o modelo proposto é adequado para o dimensionamento de recursos da rede e provisionamento de Qualidade de serviço / Abstract: An important characteristic of the traffic generated by IP protocol is the existence of scaling, since it has great impact on the performance of traffic control mechanism. Therefore, it has been the focus of attention in many researches. The scaling nature of IP traffic has generated lots of controversy. At small time scales the traffic is very irregular and the variability is different from that found in fractal nature at larges scales. There is no general agreement in relation to the nature of the traffic at these small time scales. In the present study, the evidences of multifractality at small time scales were revised via experimental analyses of several real traffic traces. It was concluded that is not possible to generalize that the nature of IP and TCP flows is either monofractal or multifractal, while the nature of the UDP flows is always multifractal. The increasing use of the UDP protocol by real time applications is changing substantially the scaling nature of IP traffic, since this type of traffic does not react to congestion situations. Although there are models for TCP traffic, not much attention has been given to the modeling of UDP flows. Another contribution of this dissertation is a proposition of UDP traffic model, developed from the characterization of the statistics distributions of real traces. This model can reproduce with precision several characteristics of UDP real traffic, including the scaling nature. The model was validated via simulation and the precision of results of the model was compared with the precisions of the MWM and MAP models. Results indicate that the proposed model better reproduces the queue occupation for different storage capacities and service rates then the others evaluated models. The generation of synthetic traces using the adopted model can be realized with low execution times. Thus, the proposed model is acceptable to the dimension of network resources measurement and to provide Quality of Service / Mestrado / Redes e Multimidia / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Varese Salvador Timóteo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinotti_FernandoLuiz_M.pdf: 996964 bytes, checksum: a6ab776d59d9b99c17725660a37049c1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta dissertação apresenta dois estudos, o primeiro trata de uma substituição do socket pela pilha TCP/IP uIP de um gerador de trafego multimídia sobre IP com o objetivo de manipularmos os campos dos cabeçalhos IP (Ipv4 Type of Service, e Ipv6 Traffic Class), que serão utilizados para a identificação dos serviços multimídia. O gerador gera diferentes tráfegos multimídia simultâneos seguindo funções de distribuições conhecidas utilizando o conceito de thread. O segundo estudo trata de modelos de simulações utilizando o simulador de eventos discretos ARENA. Propomos três diferentes modelos de simulação que simulam ambientes multimídia, onde serviços stream e elástico são requisitados simultaneamente pelos usuários. No modelo 1 foram realizados simulações propondo um estudo de demanda de requisições dos usuários. Onde, três cenários foram estudados. O primeiro, quando ocorre um aumento repentino de usuários, com isso aumentando o intervalo de requisições dos serviços. O segundo cenário, quando a duração dos serviços aumentam ocorrendo bloqueios de novos serviços por falta de recursos. E o terceiro cenário e com relação ao Controle de Admissão de Chamada (CAC) do sistema. Os modelos 2 e 3 são ambientes VPN, onde e estudado o Sojourn, tempo que o pacote leva para chegar ao host de destino. A principal diferença entre os dois modelos e que o modelo 2 não apresenta a implementação de atributos como jitter e latência. O jitter e latência influenciam no tempo que leva para o quadro ser entregue ao seu destino, podendo causar diversos problemas nos serviços stream, como degradação da qualidade do serviço ou bloqueio do serviço. O estudo de modelos de simulações e de grande importância para a validação dos resultados obtidos na emulação do gerador de tráfegos multimídia, tendo em conta que na simulação os pacotes não são transmitidos através de um meio físico, e no emulador são transmitidos de um host a outro utilizando Ethernet / Abstract: This dissertation presents two studies, the first is a replacement of a socket for a TCP/IP stack uIP of a multimedia traffic generator over IP in order to manipulate the fields of IP headers (IPv4 Type of Service and IPv6 Traffic Class), which will be used for the multimedia services identification. The multimedia traffic generator generates simultaneous multimedia services following different well known distributions functions using the concept of thread. A second study of simulation models is propose using the discrete event simulator ARENA, we propose three different simulation model witch simulates multimedia environments, where stream and elastics services are required simultaneous by users. The model 1 were performed simulations proposing a request demand study from the users. Where three scenarios were studied. The first when occurs a sudden increase of users, thereby increasing the range of requests of services. The second scenario when the length of services increases, occurring blockages of new services due the lack of resources, for example, trunks in a telephony exchange. The third scenario is related to Call Admission Control (CAC) system. Models 2 and 3 are VPN environments, where is studied the sojourn, time that the packet takes to reach the destination. The main differences between the two models is that the model 2 does not preset the attributes implementation jitter and latency. The jitter and latency affects the time it takes the frame to be delivered to its destination, may cause various problems in streaming services, such as quality of service degradation or blocking the service. The study of simulation models are of great importance for the emulation's results validations of the multimedia traffic generator, taking into account that the simulation packets are not transmitted over a physical structure, and the emulation are transmitted from one host to another using Ethernet LAN / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

[pt] Uma das preocupações das grandes cidades é a minimização dos efeitos do aumento da quantidade de veículos em circulação e dos acidentes que, consequentemente, tendem a ocorrer com maior frequência. Com a popularização e a miniaturização dos receptores GPS, a disponibilidade de valores de velocidade observados nas vias urbanas e a publicação de ocorrências de trânsito georreferenciadas em redes sociais, é agora possível avaliar as condições do trânsito quanto às reduções de velocidade. Contudo, é necessário filtrar os dados de tal forma a minimizar incertezas temáticas, espaciais e temporais. Esta tese propõe uma metodologia para a avaliação do impacto de acidentes de trânsito, empregando valores de velocidade. Para tanto, considera metodologias auxiliares para: (1) processamento de rotas rastreadas com GPS para identificar vias com maior circulação, calcular estatísticas das velocidades observadas e estimar o tráfego em vias de mão dupla, pela análise das direções do movimento; (2) representação do comportamento do tráfego a partir dos valores de velocidade registrados nas vias; (3) extração e seleção dos dados sobre acidentes extraídos do Twitter para identificar os possíveis efeitos desses acidentes nos valores de velocidade. As contribuições desta tese são: (1) avaliação do tráfego, em condições normais e após a ocorrência de acidentes, com base em valores de velocidade, de aquisição mais simples do que os valores de fluxo e concentração de tráfego; (2) emprego de publicações de eventos em redes sociais, permitindo rápido acesso à informação; (3) aplicação das avaliações em vias urbanas, em lugar de rodovias, o que implica em levar em consideração as interferências no tráfego inerentes às interseções, sinais de trânsito e fluxo de pedestres; e (4) uma metodologia para extração de estatísticas de velocidade a partir de dados GPS, enfatizando as possíveis fontes de erro existentes nos processos de map matching e classificação temporal. / [en] A major concern in large cities is to minimize the effects of the increasing quantity of vehicles in circulation and, consequently, of the accidents that tend to occur more frequently. Due to the popularization and miniaturization of GPS receivers, the availability of large volumes of data about vehicle speed in urban roads and the large number of traffic-related messages published in social networks, it is now possible to collect enough input data to model traffic conditions based on the observed reduction in speed values. However, it is necessary to filter the data to minimize thematic, spatial and temporal uncertainties. This thesis proposes a methodology to assess the impact of traffic accidents by analyzing speed values. To achieve this goal, it also proposes auxiliary methodologies, aiming at: (1) processing GPS-tracked routes to compute speed statistics and estimate traffic in two-way streets, by performing direction analysis; (2) representing traffic behavior based on the observed speed values; (3) extracting and selecting accident-related data by mining Twitter posts for later identification of the likely effects on speed values. The main contributions of this thesis are: (1) the assessment of traffic conditions based on speed values, which are easier to acquire than data about traffic volume and concentration; (2) the use of posts from social networks, which provide timely access to traffic events; (3) the assessment of urban roads instead of freeways or roads, which require modeling intersections, traffic lights and pedestrian flow; and (4) a methodology designed to extract speed statistics from raw GPS data, which handles likely error sources related to both map matching process and temporal classification.

Orientador: Varese Salvador Timóteo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diorio_RafaelFernando_M.pdf: 6050961 bytes, checksum: bb3814ee43754ae271ad5e4eb3d704b7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A presente dissertação contempla a implementação e validação funcional de um gateway multimídia baseado em IP a partir da implementação de recursos para classificação, rotulação, identificação e encaminhamento de fluxos de tráfego distintos (elástico e stream), ambos com modelagem de tráfego pré-definida, a partir de informações constantes no cabeçalho dos pacotes IP (campos ToS do IPv4 e TC do IPv6, tidos como DSCP [RFC 2474] e ECN [RFC 3168]) para os serviços multimídia de áudio, voz, vídeo e dados fornecidos por um emulador de tráfego multimídia baseado em IP. De modo complementar a tais implementações, o gateway multimídia também objetiva o fornecimento de recursos de qualidade de serviço (QoS) aos serviços por ele intermediados e que necessitem de tais recursos, tais como serviços multimídia de voz e vídeo, por exemplo. Os testes funcionais e de desempenho com o gateway multimídia, realizados em ambiente cabeado e sem fio, demonstram que sua implementação é válida e que não influência em modificações quanto ao perfil (características) dos tráfegos por ele intermediados, bem como à questões envolvendo erros, atrasos e variações de atrasos (jitter), dentre outras, demonstrando que sua implementação é transparente aos sistemas finais envolvidos no processo de comunicação intermediado por tal gateway multimídia. Seu ambiente de desenvolvimento e testes é baseado em soluções de software livre, fornecido, especialmente, pelo sistema operacional Linux e pela solução Netfilter/Iptables, disponibilizando uma plataforma aberta para o estudo e aprimoramento futuro quanto ao gateway multimídia. Por fim, espera-se que o gateway multimídia contribua como uma nova ferramenta para testes e análises de soluções voltadas às redes multimídia de modo geral / Abstract: This dissertation describes the implementation and functional validation of an IP-based multimedia gateway to the identification, classification and forwarding of different traffic flows (elastic and stream), both with pre-defined traffic profiles, from the ToS field of the IPv4 header and the TC field of the IPv6 header, taken as DSCP [RFC 2474] and ECN [RFC 3168]. The multimedia traffic corresponding to audio, voice, video and data services are provided by a multimedia traffic generator, which generates traffic according to given distributions. The multimedia gateway also aims at providing resources for quality of service (QoS) for services that require these resources, such as multimedia services for voice and video. The functional and performance testing with multimedia gateway, performed in a wired and wireless environment, demonstrates that its implementation is valid and not influence in changes in the traffic profile (characteristics) of the traffic intermediated by him, as well as issues involving errors, delays and variations in delay (jitter), among others, showing that its implementation is transparent to the end systems involved in the communication process intermediated by such multimedia gateway. It's development and testing environment is based on open source solutions, based on the Linux operating system and the Netfilter/Iptables solution, providing an open platform for future research and improvement of the multimedia gateway. Finally, it is expected that the multimedia gateway contributes as a new tool for testing and analysis of multimedia networks in general / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Orientador: Lee Luan Ling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chipana_AnaGloriaMamani_M.pdf: 2882297 bytes, checksum: e463366f676910239386bd95bd3a6753 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nesta dissertação se propõe um método de controle de admissão de chamadas fuzzy (FCAC) e um método de controle de fluxo fuzzy (FFC), considerando tráfegos multiclasses. Ambos métodos trabalham em conjunto e são implementados na interface aérea das redes 3G UMTS. O método FCAC aceita ou rejeita a requisição de uma nova chamada considerando a prioridade de cada classe de tráfego, assim como a banda efetiva total disponível na interface aérea. Devido a natureza de controle fuzzy, o método FCAC-FFC proposto é considerado como um método de bloqueio gradual. Os usuários de menor prioridade serão sempre os primeiros a serem bloqueados se a banda efetiva total disponível não for suficiente. O método FFC reduz a taxa de transmissão dos usuários ativos de menor prioridade caso seja necessário e, como consequência, a banda efetiva disponível aumenta. Desta forma, temos um uso mais eficiente dos recursos do sistema incrementando o número médio de usuários ativos. O método proposto foi implementado no ambiente de simulação MATLAB e foi utilizada a toolbox de lógica fuzzy para projetar os controladores fuzzy. Os resultados da simulação mostram que o esquema de controle de admissão proposto garante o uso eficiente dos recursos da interface aérea e obtém um melhor desempenho em comparação com os esquemas CAC-FC e FCAC-FC analisados, em termos de probabilidade de bloqueio total / Abstract: This dissertation proposes a fuzzy call admission control method (FCAC) and a fuzzy flow control method (FFC) for multi-class traffic. Two methods should be used on the air interface of 3G UMTS networks. The FCAC method accepts or rejects a new call evaluating the priority of the input traffic class and the total effective bandwidth available at the air interface. Due to inherited fuzzy characteristics the proposed FCAC-FFC can be considered as a soft-blocking approach. The calls with lowest priority are blocked first whenever the currently available bandwidth is not large enough. The FFC method can reduce the transmission rates of active users of lower priority if necessary and consequently increases the effective bandwidth available. Therefore, the more efficient use of system transmission resource can be achieved by increasing the average number of active users. The proposed method was implemented in MATLAB environment, and the fuzzy logic toolbox was used to design the fuzzy controllers. The simulation results show that the proposed call admission control method guarantees efficient use of the air interface resource and achieves lower call blocking probability than the CAC-FC and FCAC-FC methods / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica