Voltado para Redes Tolerantes a Atrasos, o protocolo de roteamento Cultural GrAnt (CGrAnt) utiliza Otimização por Colônia de Formigas para representar o espaço populacional de um Algoritmo Cultural. O protocolo CGrAnt emprega diferentes componentes de conhecimento de modo a explorar as características da rede e melhorar o encaminhamento de mensagens: Domínio, Situacional e Histórico. O conhecimento de Domino exerce uma função central na operação do CGrAnt uma vez que ele influencia os conhecimentos Situacional e Hist ́rico, determinando se um n ́ deve explorar (através da seleção de novos encaminhadores de mensagens) ou intensificar (através da seleção de encaminhadores promissores previamente encontrados) o espaço de busca. Através do uso de uma m ́trica especıfica que analisa a dinâmica local da mobilidade dos, o conhecimento de Dom ́ determina o status da busca por caminhos (explora ̧ao ou interino ossificação). O uso dessa m ́trica pode induzir a falso-positivos ou falso-negativos quando o protocolo CGrAnt determina a qualidade de um n ́ como encaminhador de mensagens. De modo a mitigar as limitações da m ́trica original do CGrAnt, este trabalho propõe três metricas alternativas para o conhecimento de Domínio do CGrAnt. As m ́tricas propostas abordam aspectos da rede que n ̃o s ̃o contemplados pela abordagem utilizada pela métrica original. Os resultados mostram que as métricas propostas melhoram o desempenho do protocolo CGrAnt uma vez que apresentam redução na rela ̧ao de redundância de mensagens para todos os cenários de simula ̧ao utilizados e aumentam a taxa de entrega de mensagens em dois dos cenários utilizados. / Designed to Delay Tolerant Networks (DTNs), the Cultural GrAnt (CGrAnt) routing protocol uses Ant Colony Optimization metaheuristic to represent the population space of a Cultural Algorithm. The CGrAnt employs distinct components knowledge in order to explore the network characteristics and improve the message forwarding: Domain, Situational, and History. Domain knowledge plays a central role in the protocol operation as it influences the History and Situational knowledge, by determining if a node must explore (through the selection of new message forwarders) or exploit (through the selection of previously found message forwarders) the search space. By using a specific metric that analyzes the local dynamics of node mobility, the Domain knowledge can set the status of the path search (exploration or exploitation). The use of this metric can induce false- positives or false-negatives when the CGrAnt protocol evaluates the quality of a node as a message forwarder. In order to mitigate the limitations of the CGrAnt’s original metric, this work proposes three alternative metrics to the Domain knowledge of the CGrAnt. The proposed metrics cover aspects of the network which are not addressed by the original metric. Results show the new proposed metrics increase the CGrAnt performance as they achieve lower message redundancy ratio for all the scenarios considered and higher message delivery ratio for two scenarios.

Um dos mais importantes elementos que compõem uma rede de telecomunicações é o roteador. Os roteadores modernos empregam sofisticados comutadores para a transmissão de pacotes. A arquitetura de comutadores com filas de entrada exige um processo de escalonamento que estabelece a transferência de pacotes das portas de entrada às portas de saída. O desempenho do sistema depende diretamente do algoritmo de escalonamento, considerando sua vazão e complexidade. Esta dissertação realiza o levantamento teórico dos algoritmos de escalonamento mais relevantes e propõe uma abordagem de escalonamento usando algoritmos genéticos. Um simulador baseado em eventos discretos foi desenvolvido para a realização de testes de desempenho dos escalonadores estudados. O algoritmo proposto, denominado GENIUS, apresentou desempenho relevante e baixa complexidade. / One of the most important components of network telecommunications is the router. Modern routers employ input-queued crossbar switches that require sophisticated scheduling techniques for packet transmission. The architecture of switches with input queues requires an scheduling process that establishes the transfer of packets from input to output ports. The performance of router depends of the scheduling algorithm, considering its throughput and complexity. In this work we survey the most relevant theoretical scheduling algorithms and propose a scheduling approach using genetic algorithms. We developed a simulator of discrete events for testing of schedulers performance. The proposed algorithm, called GENIUS, presents relevant performance and low complexity.

Os backbones IP utilizam protocolos de roteamento do tipo estado do enlace para definir as rotas corretamente. Em situações de mudança na topologia, como uma falha, esses protocolos necessitam de um tempo para reagir e encontrar novas rotas. Durante esse tempo, as rotas ficam instáveis com alta taxa de pacotes perdidos e queda na confiabilidade do backbone. Esse trabalho propõe uma abordagem pró-ativa denominada Esquema de Caminhos Emergenciais Rápidos para auxiliar o protocolo de roteamento OSPF a reduzir a taxa de pacotes perdidos durante esse período. Essa abordagem realiza cálculos reutilizando a base de informações de roteamento do OSPF para gerar esses caminhos emergenciais, que são representados na tabela de encaminhamento através de marcas. Essas marcas são utilizadas então para guiar corretamente os pacotes no contorno de uma falha. Essa abordagem é avaliada em representações de topologias artificiais e reais, e também em simulação para analisar qual o ganho obtido na redução de pacotes perdidos em relação ao OSPF original. A abordagem desenvolvida demonstra resultados bastante satisfatórios em termos de extensão dos caminhos de recuperação utilizados e quantidade de informações extras adicionadas na tabela de encaminhamento em relação à abordagem concorrente. / IP network backbones use link state routing protocols to find correct routes. In face of a topology change, e.g. a failure, these protocols need some time to react to it in order to find new routes. During this time, the routes become unstable, causing high packet loss rate and depreciation of backbone reliability. This work presents a proactive approach named Fast Emergency Paths Schema to help the OSPF routing protocol during the convergence period in order to reduce packet loss rate. The approach conducts calculations reusing the routing information base of the OSPF in order to generate these emergency paths, which are represented in the forwarding table as marks. These are then used to guide the packets to correctly bypass a failure. The approach is evaluated by using various artificial and real topologies, and a simulation is also implemented in order to analyze the packet loss rate reduction in relation to the original OSPF. The analysis yielded satisfactory results in terms of the extension of the recovery paths used and of the amount of extra information added to the forwarding table in relation to the concurrent approach.

Orientador: Helio Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T21:18:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magro_JulioCesar_M.pdf: 1795144 bytes, checksum: cc5adfc75b6040f36e37ce144569c2be (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho descreve o estudo da qualidade de voz em redes IP a partir de uma revisão dos protocolos e mecanismos relativos a qualidade de serviço (QoS) e os aspectos do impacto sistêmico na presença ou ausência destes; revisão dos diversos métodos de avaliação da qualidade da voz com ênfase nos métodos automáticos (objetivos e repetitivos) para auxiliar na análise dos efeitos na voz dos diversos fatores presentes em uma rede de pacotes, tais como perda de pacote, atraso e jitter, bem como a própria codificação da voz em baixas taxas; revisão dos principais protocolos de sinalização utilizados para implementação de voz sobre IP (VoIP) ou telefonia sobre IP, evidenciando-se seus pontos fortes e fracos com relação a facilidade de implementação, extensibilidade e adequabilidade para várias aplicações de rede e qualidade de serviço (QoS) e realização de testes em redes IP simulada e experimental. O principal objetivo é a caracterização do serviço de voz em redes IP levando-se em consideração os efeitos dos fatores de rede e gateway no tempo de estabelecimento de uma chamada (conexão) e na qualidade da voz. Para simulação da rede IP foi utilizado o software Cloud da Shunra onde é possível tratar, de forma isolada, a influência da perda de pacote, do atraso fixo, do atraso variável (jitter), bem como do efeito conjunto da perda de pacote e jitter. Soluções a tais efeitos são investigadas em testes experimentais. Resultados de simulações sistêmicas são apresentados e discutidos. As degradações na voz devidas a tais efeitos são avaliadas e um método prático para solucionar é testado. Os resultados experimentais demonstram a viabilidade técnica da utilização da voz sobre IP (ou telefonia IP) pelos provedores de serviço, bem como pelas corporações privadas, podendo trafegar voz e dados em uma mesma rede convergente IP / Abstract: This work describes the study of voice quality in IP networks based on a revision of quality of service (QoS) protocols and mechanisms and aspects of the system impact associated with the presence or absence of them; revision of the diverse evaluation methods of voice quality with emphasis in the automatic methods (objective and repetitive) used to analyze the effects in the voice due to diverse factors presented in packet networks, such as packet loss, delay and jitter, as well as the proper voice coding at low rate; revision of the main protocols of signalling for implementation of voice over IP (VoIP) or IP telephony, considering its strong and weak points with regard to implementation facility, scalability and adequacy for some network applications and quality of service (QoS) and accomplishment of tests in simulated and experimental IP networks. The main objective is the characterization of voice service in IP networks taking into account the effect of the network factors in call set-up (connection) and in voice quality . For the simulation of the IP network the Shunra¿s Cloud software was used where it is possible to deal with, in isolated form, the influence of packet loss, fixed delay, delay variation ( jitter), as well as the composed effect of packet loss and jitter. Solutions to such effects are investigated in experimental tests. Results of system simulations are presented and discussed. Degradations in voice due to such effects are evaluated and a practical method to solve them is considered. The experimental results demonstrate the technical feasibility of using voice over IP (or IP telephony) by service providers, as well as private corporations being able to forward voice and data over the same converged IP network / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:05:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albuquerque_EdisondeQueiroz_D.pdf: 2450262 bytes, checksum: 1142d9b235574921d845ac5246fbe250 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho está baseado em uma experiência real, vivida no dia-a-dia do nosso trabalho na Empresa Brasileira de Telecomunicações S.A, EMBRATEL, quando da busca de ferramentas capazes de viabilizar o permanente treinamento dos Consultores Técnicos da empresa, localizados em diferentes partes do nosso país, em face da escassez de recursos financeiros e de tempo. Para tanto, iniciamos com uma retrospectiva histórica da Educação a Distância no mundo, seu presente e suas tendências visíveis. Depois, apresentamos uma descrição dos protocolos multicasting existentes, seguido de nossa proposta. Apresentamos, também, uma simulação usando o Simulador ns-2 de maneira a comprovar o correto funcionamento do protocolo proposto e avaliar seu desempenho. O núcleo desta tese é a proposta de um novo protocolo multicasting, elemento essencial para a otimização da rede de suporte, um imperativo para a eficiência de seu funcionamento e, principalmente, da diminuição de seu custo, tendo em vista a situação ideal de se transmitir voz e vídeo para garantir que uma aula a distância será o mais próximo possível de uma aula presencial, conforme aponta o resultado de pesquisas referenciadas no presente texto, uma vez que vídeo é uma aplicação que demanda grande largura de banda / Abstract: This work is based on a real life situation, experienced in our daily work at Empresa Brasileira de Telecomunicações S.A, EMBRATEL, when pursuing tools that would allow the continuous training of its staff of Technical Consultants. The Technical Consultants were spread all over Brasil, a country of continental dimensions. Time and cost were obstac1es to achieve the above mentioned training. This thesis starts providing a short account of the historical milestones on Distance Learning. We added considerations on the state-of-the-art and scenarios of future developments, which were drawn taking into account social and economical policies. Routing and existing multicasting protocols are described and compared with the bidirectional multicast protocol proposed in this thesis. The main purpose of this thesis is the proposal of a new Multicasting Protocol, to support a new concept on which a teacher can be a student on a different subject by taking into account that we aim a Distance Learning environment inside a corporation. The ns-2 Simulator is used to simulate the perfect operation of the proposed protocol and evaluate its performance. The use of video is mandatory in order to achieve a maximum efficiency at c1ass. The rapid switching of video transmission from the teacher to a remote student that asks a question (so that all other students spread around the country can also see who is asking) and back to the teacher is mandatory and is what motivated the development of this new Multicast Protocol / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michel_NeilaFernanda_M.pdf: 1961141 bytes, checksum: f4470a332c9b5f764b7bd3b912c27db1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O protoloco TCP Reno começou a operar em 01 de Janeiro de 1983. Desde sua concepção, houveram expressivos avanços nas tecnologias de transmissão de dados, como a introdução de enlaces ópticos e de satélites, 'que permitem altas taxas de transmissão. O TCP Reno continua sendo o protocolo padrão na Internet. Entretanto existem inúmeras dificuldades na sua operação, que causam baixo desempenho em redes com produto banda-atraso elevado, devido ao mecanismo de atualização do tamanho da janela de congestionamento. Para superar suas deficiências, vários protocolos variantes do TCP Reno têm sido propostos com o objetivo de melhorar a utilização de recursos em redes de alta velocidade, e por esta razão são denominados "Protocolos para Redes de Alta Velocidade" . Para que as proposições de variantes do TCP levem a protocolos que operem eficientemente em redes com alto valor do produto banda-atraso, é necessário que se avalie quais variações da dinâmica do crescimento da janela de transmissão são efetivas. Nesta dissertação avalia-se um conjunto de protocolos variantes do TCP para redes de alta velocidade através de simulações. Diversas propriedades importantes para protocolos do tipo TCP são investigadas / Abstract: The importance of the Reno TCP protocol started operating in January 01 st, 1983. Since this milestone, there were expressive advances on data transmission technologies, such as those of optical fibers and satellite channels which allow high transmission rates on long distances. Reno TCP remains the Internet standard protocol. However, its operation presents several dificulties in networks with high bandwidth-delay product, producing poor performance due its window congestion mechanism. In order to overcome its deficiencies, several variants have been proposed with the aim of enhancing its utilization in high speed networks. These variants are generally called "High Speed Networks Protocols". Transmission chàracteristics, properties and performance evaluation are essencial to the identification of problems and avoidance of poor performance. In this dissertation a set of TCP variants protocols for high speed networks is evaluated. Several important properties of these protocols are investigated / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação

O primeiro objetivo do presente estudo, de cunho metodológico, foi verificar a viabilidade da realização de uma pesquisa com usuários de ecstasy via internet. A metodologia desenvolvida para o recrutamento e coleta de dados atingiu os objetivos propostos, demonstrando-se viável e profícua, além de apresentar grandes vantagens em relação à coleta de dados presencial. O segundo objetivo foi oferecer subsídio para futuras intervenções de Redução de Danos para o uso de ecstasy. O questionário on-line foi respondido por 1.140 pessoas, primordialmente jovens, com boa formação escolar, inseridos no mercado de trabalho e/ou estudantes, pertencentes às classes socioeconômicas A e B, e poliusuários de drogas. As respostas dos participantes foram descritas estatisticamente e os dados comparados através dos testes t ou chi-quadrado, e analisados por regressão categórica (CatReg) em que se relacionaram os comportamentos de risco associados ao uso de ecstasy com as variáveis independentes relevantes. Os resultados não fundamentam a elaboração de materiais preventivos com direcionamentos específicos, seja para gêneros, para opções sexuais ou para classes socioeconômicas. Indicam, porém, locais privilegiados para a distribuição de material preventivo: ambientes de lazer noturno, festas e eventos ligados à música eletrônica, eventos como paradas comunitárias, e universidades públicas e privadas. São discutidos os principais conteúdos a serem veiculados, tendo sempre como princípio básico a transmissão de informações cientificamente comprovadas. Os dados mostram ainda que é crescente a disponibilidade de ecstasy no Brasil indicando urgência na implantação de um primeiro programa preventivo brasileiro voltado para essa droga. A acolhida e as declarações de interesse dos participantes demonstraram que o projeto inspirou confiabilidade, que existe demanda por intervenções na área e que uma proposta de Redução de Danos teria grande receptividade dos usuários de ecstasy, embora sua implantação dependa do interesse das autoridades responsáveis pela política pública brasileira em relação às drogas ilegais. / One objective of this study was methodological investigating the feasibility of conducting a Web-based survey with ecstasy users. The method developed for participants recruitment and data collection attained the propose proving feasible and fruitful, as well as showing great advantages as compared to personal data collecting. The second objective was to provide subsidies for future Harm Reduction interventions on the use of ecstasy. Participants (N=1.140) were mostly youngsters, with high schooling levels, and currently employed or studying, of A and B social-economic classes, and polydrug users. The data were analyzed using chi-square or t tests and categorical regression (CatReg). The latter evaluated users’ risk behaviors and related them to relevant independent variables. The results do not set the grounds for the drafting of specially-oriented preventive materials, be it for genders, sexual orientation, or even social-economic classes. They do, however, indicate privileged places for the distribution of preventive materials: evening entertainment places, parties and events related to electronic music, events such as community Parades, and universities. The main contents to be conveyed are discussed, always keeping the communication of scientifically proven information as the basic principle. The data also show that there is increasing availability of ecstasy in Brazil, thus pointing to the urgent need of implementing a first Brazilian ecstasy preventive program. The buy-in and the interested statements from participants demonstrate that the project inspired reliability, that there is a demand for interventions in the area and that a Harm Reduction proposal would be highly accepted amongst ecstasy users, although its implementation depends on the interest of authorities responsible for the Brazilian public policy towards illegal drugs.

Orientador: Celso de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OlmedoCifuentes_GonzaloFernando_D.pdf: 1566286 bytes, checksum: 91619aa7cb33f0594cf4dd4e9b185238 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho foi proposto um novo algoritmo para o controle da janela de congestionamento do protocolo TCP, que melhora o desempenho da vazão de dados em redes sem fio. A estimação da banda disponível responsável pela melhoria do sistema, se dá pois os segmentos TCP com erro produzidos pelo canal sem fio são reconhecidos por uma confirmação negativa NACK, ou quando o buffer do sistema enche. Para o mecanismo proposto, uma expressão analítica da vazão de dados em função da probabilidade de erro de segmentos TCP no canal sem fio é obtida. No sistema sem fio é analisado o enlace reverso de sistemas CDMA de sequencia direta, tanto síncrono, como assíncrono, considerando um canal seletivo em frequencia com desvanecimento do tipo Rayleigh e modulação BPSK. São comparados diferentes tipos de receptores, que usam detecção multiusuário descorrelacionadora, arranjo de antenas e codificação de canal do tipo convolucional ou turbo. Foram obtidas expressões simples e precisas, antes não encontradas na literatura da eficincia assintotica média e da probabilidade de erro de bit que foram comparadas com resultados de simulação. Foram comparadas tres estratégias propostas de decodificação iterativa turbo. Expressões de complexidade computacional do receptor também foram elaboradas. / Abstract: In this work, we propose a new TCP congestioned window algorithm that improves the performance for wireless networks, where the TCP segments with errors caused by the wireless channel are recognized by a negative acknowledgement (NACK) or when the system buffer is full, the protocol estimate the available bandwidth. For the proposed strategy, a simple analytic characterization of the steady state throughput as a function of the TCP segment error probability for the wireless channel is obtained. In the wireless system, we consider the reverse link of synchronous and asynchronous direct-sequences code division multiple access (DS-CDMA) systems in frequency-selective Rayleigh fading channels and BPSK modulation. Different types of receivers using multiuser decorrelating detection, antenna array and convolutional or turbo coding are compared. Simple and precise novel close-form analytic expressions for the asymptotic multiuser efficiency and for the mean bit error probability are derived. The proposed expressions of the analytic model developed to evaluate the performance of those systems are verified by the results of computer simulations. For turbo code, three iterative turbo decoding strategies are proposed and compared. Expressions for computational complexity are also obtained. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T17:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Froldi_CarlosAugusto_M.pdf: 543951 bytes, checksum: e4f64a2921c88fd1461445bd39a04278 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os protocolos da camada de transporte na Internet, TCP e UDP, não oferecem serviços para transmissão eficiente de fluxos multimídia, porém, este último é adotado com maior freqüência por essas aplicações. Uma proposta de um novo protocolo da camada de transporte, chamado DCCP, foi elaborada para atender a demanda das aplicações multimídia e substituir o protocolo UDP. A presente dissertação propõe uma variante deste protocolo, chamada Fast DCCP, para operar de maneira eficiente em redes de alta velocidade. A nova variante foi avaliada através de experimentos de simulação, utilizando o NS-2 e experimentos de medição, utilizando o sistema operacional Linux / Abstract: The Internet transport layer protocols, TCP and UDP, do not provide efficient transport service for multimedia streams. UDP is usually used for these applications, due to its low overhead. A new transport layer protocol, called DCCP, was proposed to meet the demand of multimedia applications, aiming at replacing the UDP protocol. This dissertation will propose a variant for this protocol, called Fast DCCP, for operating efficiently on high-speed networks. It was evaluated by simulation using the NS-2 network simulator and measurements of the FAST DCCP protocol operation in the Linux operating system / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Leonardo de Souza Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_FabioPessoa_M.pdf: 6956532 bytes, checksum: 55194ac0a721f75279923f8424903edc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica