FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Redes mÃveis Ad Hoc (Mobile Ad Hoc Network - MANET) sÃo redes sem fio que nÃo possuem infra-estrutura de comunicaÃÃo fixa e administraÃÃo centralizada. Dessa forma, o gerenciamento da comunicaÃÃo à realizado pelos prÃprios dispositivos, que, alÃm de transmitir e receber pacotes pode funcionar como roteadores. Na funÃÃo de roteador, os dispositivos executam um papel fundamental para manutenÃÃo da conectividade da rede, o encaminhamento de pacotes. Devido ao pequeno alcance dos rÃdios de transmissÃo, nem sempre à possÃvel a comunicaÃÃo direta entre os dispositivos origem e destino. Dessa forma, grande parte das comunicaÃÃes à realizada atravÃs do encaminhamento de pacotes por mÃltiplos saltos. Os dispositivos que realizam o encaminhamento de pacotes sÃo chamados de nÃs intermediÃrios. Os protocolos de roteamento desenvolvidos para MANETs assumem que o encaminhamento cooperativo de pacotes à sempre vantajoso para os dispositivos, no entanto, à sabido que na fase de transmissÃo de um pacote à verificado o maior consumo de recursos (e.g., processamento e energia). Nas MANETs de uso civil, em que os objetivos e as mÃtricas de desempenho dos integrantes sÃo diversos, os dispositivos podem apresentar um comportamento egoÃsta, atravÃs do nÃo encaminhamento de pacotes, como forma de economizar seus recursos. Este trabalho apresenta uma estratÃgia autÃnoma de incentivo à cooperaÃÃo baseada no uso de crÃditos. Os dispositivos que encaminham pacotes recebem em troca crÃditos, enquanto os dispositivos que originam pacotes perdem crÃditos. Como incentivo, o encaminhamento prioritÃrio de pacotes fornece uma melhor Qualidade de ServiÃo (QoS) aos nÃs que possuem crÃditos. A estratÃgia utiliza apenas informaÃÃes locais e nÃo hà necessidade de uma entidade central para gerenciar os crÃditos dos nÃs. AtravÃs de simulaÃÃes, foram realizados vÃrios experimentos em que foi verificada a eficÃcia desta estratÃgia no encaminhamento prioritÃrio dos pacotes gerados pelos nÃs cooperativos. / Mobile Ad Hoc Networks (MANETs) refer to the wireless networks without a fixed infrastructure and a central administration. In this way, the communication management is self-organized by the mobile nodes in the network. The mobile nodes in MANETs can have a router role. These nodes are known as intermediate nodes and they have na important role to maintain the network connectivity forwarding packets for the benefit of other nodes. Because the small range of the radio transmission, most of the mÃbile nodes (sender and receiver) cannot usually communicate with each other directly. So the communications are relying on multihop routing. Routing protocols for MANETs assume that the nodes are willing to participate in the cooperative packets forwarding, however, in the packet transmission stage it is verified a great resource consumption (e.g., processing and energy). Since forwarding a packet will incur a cost of energy to a node, the nodes can have a selfish behavior avoiding send packets to save their resources. This work describes an autonomous strategy to provide an incentive for mobile nodes to cooperate in a credit-based system. A node receives credit for forwarding a packet while the sender node looses credit. As an incentive for mobile nodes to cooperate they receive a better quality of service (QoS). This strategy uses the amount of credits to classify the ows inside routers nodes. This strategy uses only local information and it does not have a central entity to manage the credit of the nodes. The simulations show that this strategy is efiective to prioritize packets sent by cooperative nodes.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-24T13:12:05Z No. of bitstreams: 1 Tese - Leandro N. Balico.pdf: 2793909 bytes, checksum: 380f76399499a0b2d9a1793542d2e134 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-24T13:13:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Leandro N. Balico.pdf: 2793909 bytes, checksum: 380f76399499a0b2d9a1793542d2e134 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-11-24T13:13:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Leandro N. Balico.pdf: 2793909 bytes, checksum: 380f76399499a0b2d9a1793542d2e134 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T13:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Leandro N. Balico.pdf: 2793909 bytes, checksum: 380f76399499a0b2d9a1793542d2e134 (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / Localization systems play a major role in many applications for Vehicular Ad Hoc Networks (VANets). Although Data Fusion techniques can provide reliable localization information for most of the application requirements in VANets, enhancements on the localization systems are required and desirable. Unique characteristics of VANets such as mobility constraints, driver behavior, and high speed displacement nature of vehicles cause rapid and constant changes in network topology, leading to dissemination of outdated localization information. In this thesis, we identify that to circumvent the problem of dissemination of outdated localization information in VANets, an alternative is the use of predicted future locations of vehicles. The main idea of this approach is to use the localization prediction as an extension of a Data Fusion localization system. In such an approach, a future position of a vehicle is predicted for a given future time step and used in order to take advantage of a future time-space window of a vectorial trajectory rather than a static localization point. Thus, in this thesis we further discuss this subject by studying and analyzing the use of localization prediction as natural way to improve VANets applications. Using vehicles predicted locations as a metric for data communication in VANets, we propose a solution for the problem of dissemination of outdated localization informa-tion called LPRV (Localization Prediction-based Routing for VANets). In our proposed algorithm, packet forwarding is performed by nodes with predicted future localization closer to the delivery destination, without the need for exchanging additional control message. The proposed algorithm also explores the knowledge of a digital map to limit the scope of message exchanges in the shortest path for vehicles between source and destination. / Sistemas de localização desempenham um papel importante em muitas aplicações para Redes Ad Hoc Veiculares {VANets). Embora técnicas de fusão de dados podem prover informações de localização confiáveis para atender a maioria dos requisitos de aplicações em VANets, aperfeiçoamentos nos sistemas de localização são necessários e desejáveis. Características únicas de VANets tais como restrições de mobilidade, o comportamento do condutor e a natureza de alta velocidade de deslocamento dos veículos podem causar rápidas e constantes mudanças na topologia da rede, levando à disseminação de infor-mações de localização desatualizadas. Nesta tese, nós identificamos que para solucionar o problema de disseminação de informações de localização desatualizadas em VANets, uma alternativa é o uso de previsão de localização futura de veículos. A principal ideia desta abordagem é utilizar a previsão de localização como uma extensão para o sistema de Fusão de Dados de localização. Em tal abordagem, uma posição futura de um automóvel é predita para um determinado fragmento de tempo futuro e utilizada para tornar vantagem de uma janela de espaço-tempo de uma trajetória ‘tctorial em vez de um ponto de localização estático. Portanto, nesta tese discutimos em detalhes esse assunto, estudando e analisando o uso da previsão de localização como urna forma natural para aprimorar aplicações e serviços em VANets. Utilizando localização predita como uma métrica para comunicação de dados em VANets, nós propomos uma solução para o problema de divulgação de informações localização desatualizado chamada LPRV (Localization Prediction-based Routing for VANets). Em nosso algoritmo proposto, o encaminhamento de pacotes. é realizado por nós com localizações preditas mais próximas do destino de entrega, sem a necessidade de troca de mensagens de controle adicional. O algoritmo proposto também explora o conhecimento de UM mapa digital para limitar o escopo de trocas de mensagens no caminho mais curto para veículos entre a origem e destino.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El objetivo general del presente trabajo es desarrollar una aplicación de voz sobre redes IP para dispositivos móviles. Los dispositivos se conectan a redes MANETs (Mobile Ad-Hoc NETworks), las cuales pueden ser centralizadas (mediante un servidor) o pueden conectarse entre sí, sin necesidad de una torre o router central que coordine la comunicación entre los distintos dispositivos. Lo anterior resulta útil en situaciones de desastre, como incendios o terremotos, donde la infraestructura básica de comunicación por voz, como celulares o teléfonos fijos deja de funcionar y en donde además, las personas tienen a su disposición dispositivos móviles capaces de conectarse entre sí. Se estudiaron las distintas tecnologías que pueden ser utilizadas para este tipo de aplicación, incluyendo frameworks de desarrollo, protocolos de red, entre otros. Basado en estas tecnologías, se desarrolló la aplicación VoiceInManet para dos plataformas: ARMv4 y x86, las cuales fueron capaces de enviar y recibir voz usando como red subyacente una red MANET. Se realizaron varias pruebas con el objetivo de determinar las condiciones óptimas y aceptables para el funcionamiento de esta aplicación, como también para determinar cuando era posible utilizar determinados codecs y bibliotecas. El resultado final fue una aplicación que alcanza el objetivo de permitir la comunicación por voz entre dispositivos móviles conectados entre sí, sin la ayuda de un punto de acceso. También se logró determinar los parámetros óptimos para esta aplicación, es decir, que se deben evitar más que dos saltos entre los dispositivos y que estos deben mantener un máximo de 15 metros entre sí. Además se determinaron los mejores algoritmos de compactación de voz en cada una de las plataformas utilizadas. Se concluye que es posible usar MANETs entre dispositivos móviles para transmitir voz.

El uso de las redes inalámbricas tiene un impacto creciente en la industria moderna (sistemas de automoción y fabricación industrial, sistemas distribuidos de supervisión y control...). Especialmente las redes inalámbricas han penetrado de forma rápida en las redes de control que dan soporte a servicios públicos estratégicos (suministro de gas y electricidad, suministro y saneamiento de aguas). Estas redes están formadas por distintas estaciones remotas, una estación central donde se procesa, almacena y controla la información de la instalación y varios clientes remotos que también supervisan y controlan la instalación remotamente. Para comunicar las estaciones remotas con la estación central se utilizan infraestructuras de comunicaciones heterogéneas según las posibilidades y ubicación: xDSL, HFC, WiMAX, GPRS, UMTS, HSDP. Para que el sistema sea eficiente y útil, especialmente en momentos de emergencia, los usuarios ubicados en las estaciones remotas necesitan intercambiar información entre sí o con la estación central. En estos casos, en las estaciones remotas, los propios usuarios que están supervisando el funcionamiento de la instalación haciendo uso de sus dispositivos inalámbricos pueden crear de forma espontánea una red ad hoc móvil útil para el intercambio de información en el caso de que origen y destino no se alcancen directamente. El objetivo global de la tesis es analizar el comportamiento de las MANET en entornos de tipo industrial, tomando como ejemplo una red para el control y supervisión de la red de saneamiento de una gran ciudad, y estudiar cómo afecta a su funcionamiento y a los servicios ofrecidos el movimiento de los nodos. Aunque son muchos los avances realizados en el estudio de las redes ad hoc en los últimos años, aún quedan muchos aspectos que necesitan ser estudiados y mejorados. Pocos han sido los trabajos que evalúen las redes ad hoc con modelos formales. / Albero Albero, T. (2010). Estudio y análisis del comportamiento de redes ad hoc móviles para supervisión de procesos en entornos industriales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10081 / Palancia

[EN] As the popularity and the number of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) increases, new protocols are needed to coordinate them when flying without direct human control, and to avoid that these UAVs collide with each other. Testing such novel protocols on real UAVs is a complex procedure that requires investing much time, money and research efforts. Hence, it becomes necessary to first test the developed solutions using simulation. Unfortunately, existing tools present significant limitations: some of them only simulate accurately the flight behavior of a single UAV, while some other simulators can manage several UAVs simultaneously, but not in real time, thus losing accuracy regarding the mobility pattern of the UAV. In this work we address such problem by introducing Arducopter Simulator (ArduSim), a novel simulation platform that allows controlling in soft real-time the flight and communications of multiple UAVs, being the developed protocols directly portable to real devices. Moreover, ArduSim includes a realistic model for the WiFi communications link between UAVs, which was proposed based on real experiments. The chances that two UAVs get close to each other during their flights is increasing as more and more of them populate our skies, causing concerns regarding potential collisions. Therefore, this thesis also proposes the Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), a novel UAV collision avoidance protocol applicable to all types of multicopters flying autonomously. It relies on wireless communications in order to detect nearby UAVs, and to negotiate the procedure to avoid any potential collision. Experimental and simulation results demonstrate the validity and effectiveness of the proposed solution, which typically introduces a small overhead in the range of 15 to 42 seconds for each risky situation successfully handled. The previous solution aims at UAVs performing independent flights, but they can also form a swarm, where more constraints have to be met to avoid collisions among them, and to allow them to complete their task efficiently. Deploying an UAV swarm instead of a single UAV can provide additional benefits when, for example, cargo carrying requirements exceed the lifting power of a single UAV, or when the deployment of several UAVs simultaneously can accelerate the accomplishment of the mission, and broaden the covered area. To this aim, in this work we present the Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), a solution that allows multiple UAVs to perfectly coordinate their flight when performing planned missions. Experimental results show that the proposed protocol is able to achieve a high degree of swarm cohesion independently of the flight formation adopted, and even in the presence of very lossy channels, achieving minimal synchronization delays and very low position offsets with regard to the ideal case. Currently, there are some other scenarios, such as search and rescue operations, where the deployment of manually guided swarms of UAVs can be necessary. In such cases, the pilot's commands are unknown a priori (unpredictable), meaning that the UAVs must respond in near real-time to the movements of the leader UAV in order to maintain swarm consistency. Hence, in this thesis we also propose the FollowMe protocol for the coordination of UAVs in a swarm where the swarm leader is controlled by a real pilot, and the other UAVs must follow it in real-time to maintain swarm cohesion. Simulation results show the validity of the proposed swarm coordination protocol, detailing the responsiveness limits of our solution, and finding the minimum distances between UAVs to avoid collisions. / [ES] A medida que la popularidad de los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANTs) se incrementa, también se hacen necesarios nuevos protocolos para coordinarlos en vuelos sin control humano directo, y para evitar que colisionen entre sí. Probar estos nuevos protocolos en VANTs reales es un proceso complejo que requiere invertir mucho tiempo, dinero y esfuerzo investigador. Por lo tanto, es necesario probar en simulación las soluciones previamente implementadas. Lamentablemente, las herramientas actuales tienen importantes limitaciones: algunas simulan con precisión el vuelo de un único VANT, mientras que otros simuladores pueden gestionar varios VANTs simultáneamente aunque no en tiempo real, perdiendo por lo tanto precisión en el patrón de movilidad del VANT. En este trabajo abordamos este problema introduciendo Arducopter Simulator (ArduSim), una nueva plataforma de simulación que permite controlar en tiempo real el vuelo y la comunicación entre múltiples VANTs, permitiendo llevar los protocolos desarrollados a dispositivos reales con facilidad. Además, ArduSim incluye un modelo realista de un enlace de comunicaciones WiFi entre VANTs, el cual está basado en el resultado obtenido de experimentos con VANTs reales. La posibilidad de que dos VANTs se aproximen entre sí durante el vuelo se incrementa a medida que hay más aeronaves de este tipo surcando los cielos, introduciendo peligro por posibles colisiones. Por ello, esta tesis propone Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), un nuevo protocolo de evitación de colisiones para VANTs aplicable a todo tipo de multicópteros mientras vuelan autónomamente. MBCAP utiliza comunicaciones inalámbricas para detectar VANTs cercanos y para negociar el proceso de evitación de la colisión. Los resultados de simulaciones y experimentos reales demuestran la validez y efectividad de la solución propuesta, que introduce un pequeño aumento del tiempo de vuelo de entre 15 y 42 segundos por cada situación de riesgo correctamente resuelta. La solución anterior está orientada a VANTs que realizan vuelos independientes, pero también pueden formar un enjambre, donde hay que cumplir más restricciones para evitar que colisionen entre sí, y para que completen la tarea de forma eficiente. Desplegar un enjambre de VANTs en vez de uno solo proporciona beneficios adicionales cuando, por ejemplo, la necesidad de carga excede la capacidad de elevación de un único VANT, o cuando al desplegar varios VANTs simultáneamente se acelera la misión y se cubre un área mayor. Con esta finalidad, en este trabajo presentamos el protocolo Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), una solución que permite a varios VANTs coordinar perfectamente el vuelo mientras realizan misiones planificadas. Los resultados experimentales muestran que el protocolo propuesto permite al enjambre alcanzar un grado de cohesión elevado independientemente de la formación de vuelo adoptada, e incluso en presencia de un canal de comunicación con muchas pérdidas, consiguiendo retardos en la sincronización insignificantes y desfases mínimos en la posición con respecto al caso ideal. Actualmente hay otros escenarios, como las operaciones de búsqueda y rescate, donde el despliegue de enjambres de VANTs guiados manualmente puede ser necesario. En estos casos, las órdenes del piloto son desconocidas a priori (impredecibles), lo que significa que los VANTs deben responder prácticamente en tiempo real a los movimientos del VANT líder para mantener la consistencia del enjambre. Por ello, en esta tesis proponemos el protocolo FollowMe para la coordinación de VANTs en un enjambre donde el líder es controlado por un piloto, y el resto de VANTs lo siguen en tiempo real para mantener la cohesión del enjambre. Las simulaciones muestran la validez del protocolo de coordinación de enjambres propuesto, detallando los límites de la solución, y definiendo la distancia mínima entre VANTs para evita / [CA] A mesura que la popularitat dels Vehicles Aeris No Tripulats (VANTs) s'incrementa, també es fan necessaris nous protocols per a coordinar-los en vols sense control humà directe, i per a evitar que col·lisionen entre si. Provar aquests nous protocols en VANTs reals és un procés complex que requereix invertir molt de temps, diners i esforç investigador. Per tant, és necessari provar en simulació les solucions prèviament implementades. Lamentablement, les eines actuals tenen importants limitacions: algunes simulen amb precisió el vol d'un únic VANT, mentre que altres simuladors poden gestionar diversos VANTs simultàniament encara que no en temps real, perdent per tant precisió en el patró de mobilitat del VANT. En aquest treball abordem aquest problema introduint Arducopter Simulator (ArduSim), una nova plataforma de simulació que permet controlar en temps real el vol i la comunicació entre múltiples VANTs, permetent portar els protocols desenvolupats a dispositius reals amb facilitat. A més, ArduSim inclou un model realista d'un enllaç de comunicacions WiFi entre VANTs, que està basat en el resultat obtingut d'experiments amb VANTs reals. La possibilitat que dues VANTs s'aproximen entre si durant el vol s'incrementa a mesura que hi ha més aeronaus d'aquest tipus solcant els cels, introduint perill per possibles col·lisions. Per això, aquesta tesi proposa Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), un nou protocol d'evitació de col·lisions per a VANTs aplicable a tota mena de multicòpters mentre volen autònomament. MBCAP utilitza comunicacions sense fils per a detectar VANTs pròxims i per a negociar el procés d'evitació de la col·lisió. Els resultats de simulacions i experiments reals demostren la validesa i efectivitat de la solució proposada, que introdueix un xicotet augment del temps de vol de entre 15 i 42 segons per cada situació de risc correctament resolta. La solució anterior està orientada a VANTs que realitzen vols independents, però també poden formar un eixam, on cal complir més restriccions per a evitar que col·lisionen entre si, i perquè completen la tasca de forma eficient. Desplegar un eixam de VANTs en comptes d'un només proporciona beneficis addicionals quan, per exemple, la necessitat de càrrega excedeix la capacitat d'elevació d'un únic VANT, o quan en desplegar diversos VANTs simultàniament s'accelera la missió i es cobreix una àrea major. Amb aquesta finalitat, en aquest treball presentem el protocol Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), una solució que permet a diversos VANTs coordinar perfectament el vol mentre realitzen missions planificades. Els resultats experimentals mostren que el protocol proposat permet a l'eixam aconseguir un grau de cohesió elevat independentment de la formació de vol adoptada, i fins i tot en presència d'un canal de comunicació amb moltes pèrdues, aconseguint retards en la sincronització insignificants i desfasaments mínims en la posició respecte al cas ideal. Actualment hi ha altres escenaris, com les operacions de cerca i rescat, on el desplegament d'eixams de VANTs guiats manualment pot ser necessari. En aquests casos, les ordres del pilot són desconegudes a priori (impredictibles), el que significa que els VANTs han de respondre pràcticament en temps real als moviments del VANT líder per a mantindre la consistència de l'eixam. Per això, en aquesta tesi proposem el protocol FollowMe per a la coordinació de VANTs en un eixam on el líder és controlat per un pilot, i la resta de VANTs ho segueixen en temps real per a mantindre la cohesió de l'eixam. Les simulacions mostren la validesa del protocol de coordinació d'eixams proposat, detallant els límits de la solució, i definint la distància mínima entre VANTs per a evitar col·lisions. / Fabra Collado, FJ. (2020). Flight coordination solutions for multirotor unmanned aerial vehicles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/147857 / TESIS

Um dos grandes avanços na área da computação nas últimas décadas refere-se aos sistemas distribuídos. O uso de tais sistemas tem crescido vertiginosamente nos últimos anos. Com o surgimento e uso de tecnologias de redes sem-fio, os sistemas ganharam mobilidade e dinamismo. Pessoas podem entrar ou sair de seus locais de trabalho, de entretenimento ou mesmo de suas casas com seus computadores móveis; redes podem ser formadas ou extintas conforme a dinâmica de um grupo de pessoas; e novos serviços podem ser disponibilizados ou interrompidos. Em sistemas como tais, um sistema de localização de serviços automático é fundamental para acompanhar as contínuas modificações na rede. A localização de serviços permite que, em uma rede de endereçamento estático ou dinâmico, dispositivos e serviços possam ser encontrados de modo completamente automático. A presente dissertação propõe um sistema de localização lógica (endereçamento) de serviços e dispositivos em uma rede local ou geograficamente distribuída, indo ao encontro às necessidades de controle de sistemas distribuídos dinâmicos, contribuindo ao mesmo tempo com questões de usabilidade e configuração automática de redes. O sistema, também, busca resolver questões relacionadas ao uso dos serviços entre redes protegidas por firewalls ou que utilizam configurações de NAT. / In the last decades, one of the most important progresses in computation is related to the distributed systems. The usage of these systems has increased a lot, in the last years. Due the emergence of wireless technologies, systems have acquired mobility and dynamism. People can enter or leave places, such as home, workplaces and entertainment spots, caring their mobile computers; networks can be formed or extinguished in accordance with the people dynamism; and new services can be available or interrupted. At these systems, a service location system is needed to keep track of the unceasing modifications in the network. The service location enables that services and devices can be found, at dynamic or static networks. This master thesis proposes a system for location of the logical addresses of services and devices at local or wide area networks. This work contributes to issues related to distributed systems control, usability and automatic network configuration. This system also solves questions related to service usage between networks using firewalls or NAT. Besides that, other points related to network interconnections in distributed systems, for example, using the Internet, are raised and solved.

Um dos grandes avanços na área da computação nas últimas décadas refere-se aos sistemas distribuídos. O uso de tais sistemas tem crescido vertiginosamente nos últimos anos. Com o surgimento e uso de tecnologias de redes sem-fio, os sistemas ganharam mobilidade e dinamismo. Pessoas podem entrar ou sair de seus locais de trabalho, de entretenimento ou mesmo de suas casas com seus computadores móveis; redes podem ser formadas ou extintas conforme a dinâmica de um grupo de pessoas; e novos serviços podem ser disponibilizados ou interrompidos. Em sistemas como tais, um sistema de localização de serviços automático é fundamental para acompanhar as contínuas modificações na rede. A localização de serviços permite que, em uma rede de endereçamento estático ou dinâmico, dispositivos e serviços possam ser encontrados de modo completamente automático. A presente dissertação propõe um sistema de localização lógica (endereçamento) de serviços e dispositivos em uma rede local ou geograficamente distribuída, indo ao encontro às necessidades de controle de sistemas distribuídos dinâmicos, contribuindo ao mesmo tempo com questões de usabilidade e configuração automática de redes. O sistema, também, busca resolver questões relacionadas ao uso dos serviços entre redes protegidas por firewalls ou que utilizam configurações de NAT. / In the last decades, one of the most important progresses in computation is related to the distributed systems. The usage of these systems has increased a lot, in the last years. Due the emergence of wireless technologies, systems have acquired mobility and dynamism. People can enter or leave places, such as home, workplaces and entertainment spots, caring their mobile computers; networks can be formed or extinguished in accordance with the people dynamism; and new services can be available or interrupted. At these systems, a service location system is needed to keep track of the unceasing modifications in the network. The service location enables that services and devices can be found, at dynamic or static networks. This master thesis proposes a system for location of the logical addresses of services and devices at local or wide area networks. This work contributes to issues related to distributed systems control, usability and automatic network configuration. This system also solves questions related to service usage between networks using firewalls or NAT. Besides that, other points related to network interconnections in distributed systems, for example, using the Internet, are raised and solved.

El presente trabajo presenta el estado del arte de las redes Ad Hoc y su posible aplicación a soluciones para rescatistas y de situación de emergencia por desastres naturales o de otra índole.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-03T17:43:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MecanismoRoteamentoCross-Layer.pdf: 10461389 bytes, checksum: e41ea0b15329c6767cba562bb1de8de1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-07T12:41:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MecanismoRoteamentoCross-Layer.pdf: 10461389 bytes, checksum: e41ea0b15329c6767cba562bb1de8de1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T12:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MecanismoRoteamentoCross-Layer.pdf: 10461389 bytes, checksum: e41ea0b15329c6767cba562bb1de8de1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A evolução das tecnologias de comunicações sem fio levou à necessidade de fornecer suporte de rede para dados e aplicações de vídeo e, assim, promover o desenvolvimento de novos tipos de configurações de rede adaptadas a estas novas exigências. Redes móveis Ad hoc é um importante tipo de operação de redes que emprega mecanismos que podem permitir uma autoconfiguração dinâmica, o que exige uma maior eficiência dos seus protocolos de roteamento. Esses protocolos também podem ser desafiados devido às falhas de energia que estão se tornando cada vez mais graves em relação às falhas de redes de computadores convencionais. Além disso, a qualidade do fluxo multimídia corresponde a uma premissa fundamental para as redes da próxima geração sem fio e para a Internet do futuro. Esta tese propõe um novo mecanismo de roteamento baseado no paradigma cross-layer para aprimorar os principais protocolos de roteamento, através da inserção de novas métricas em um processo de decisão de inteligência computacional baseado em sistemas Fuzzy, provendo eficiência energética, suporte a gerencia de mobilidade e qualidade de experiência aos dispositivos, escolhendo a melhor rota para o fluxo das redes de computadores. A proposta é avaliada em um simulador de redes, demonstrando sua eficiência através de resultados de rede, de qualidade de experiência e da maximização do tempo de vida da comunicação. / The evolution of wireless communications technologies has led to the need to provide network support for data and video applications and thus promote the development of new types of network configurations adapted to these new requirements. MANET is an important type of operation networks that employs mechanisms that can enable dynamic autoconfiguration, which requires a higher efficiency of its routing protocols. These protocols can also be challenged due to energy failures that are becoming increasingly severe in relation to the common networks failure; furthermore, the quality of the multimedia stream corresponds to a fundamental premise to the next generation wireless networks and the future Internet. This thesis proposes a new routing mechanism based on cross-layer paradigm to enhance the main routing protocols, by inserting new metrics in a computational intelligence decision making based on fuzzy systems, providing energy efficiency, support to manage mobility and quality experience to the devices, choosing the best route for the flow of computer networks. The proposal is evaluated in network simulator, demonstrating its efficiency through network results, quality of experience metrics and maximizing the communication’s lifetime.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-07-04T17:43:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControleQualidadeExperiencia.pdf: 8181720 bytes, checksum: 7826f189d56eff472b6b822d6be6de2d (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-09T14:22:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControleQualidadeExperiencia.pdf: 8181720 bytes, checksum: 7826f189d56eff472b6b822d6be6de2d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T14:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControleQualidadeExperiencia.pdf: 8181720 bytes, checksum: 7826f189d56eff472b6b822d6be6de2d (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A disseminação de vídeos em tempo real sobre Redes Veiculares (do Inglês, Vehicular Ad hoc Networks - VANETs) é fundamental para inúmeros serviços, como: vídeos de emergência, anúncios, monitoramento inteligente etc. Essas aplicações enfrentam muitos desa fios devido os requisitos de qualidade de vídeo, topologia dinâmica e ambiente das VANETs. Para lidar com esses desafios e reduzir a sobrecarga de roteamento na rede, protocolos de roteamento estatásticos (do Inglês, Statistical Routing Protocols - SRPs) tem sido propostos para a distribuição de fluxos de vídeo em VANETs, normalmente usando parâmetros de posicionamento e Qualidade de Serviço. Porém, além desses parâmetros, a disseminação de vídeo, considerando a perspectiva dos usuários, também exige a preocupação com questões relacionadas a aceitação pelo Sistema Visual Humano (SVH). Devido aos diferentes requisitos e a estrutura hierárquica de vídeos, apenas parâmetros de posição e do nível de rede não são sufi cientes para disseminação de vídeo com níveis satisfatórios de Qualidade de Experiência (do Inglês Quality of Experience - QoE) e alcançabilidade. Esta tese foca na melhoria do QoE dos vídeos em tempo real disseminados em VANETs. Assim, propõe-se um mecanismo cross-layer para Broadcast baseado em Receptor dirigido a QoE (BRQ), modularmente acoplado em SRPs para oferecer parâmetros relacionados a vídeo no processo de seleção de nodos encaminhadores dos fluxos de vídeo e manutenção de rotas. A partir do BRQ, os nodos da rede decidem por eles mesmos, se devem retransmitir as sequências de vídeo ou não, melhorando a capacidade do sistema em distribuir vídeos com melhor QoE. No topo dessa arquitetura, uma técnica para Correção de Erros, nomeadamente Entrelaçamento (do Inglês, Interleaving), foi adicionada, permitindo mitigar ainda mais os efeitos de perdas em rajadas de quadros relativos ao ambiente de conexão inseguro de VANETs. Para validação, o mecanismo BRQ foi adicionado a um SRP projetado usando a estratégia de encaminhamento baseada em Distância, chamado de protocolo DBRQ (Distance BRQ). Os resultados mostram que os ganhos do protocolo DBRQ comparado a outros atuais SRPs, forneceram disseminação de vídeo com maior suporte da QoE, menos sobrecarga de roteamento e alcançabilidade satisfatória. / Live video dissemination over Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) is fundamental for several services, e.g., roadside video emergency, advertisement's broadcast, and smart video surveillance. All these applications face many challenges due to stringent video quality level requirements, dynamic topologies, and broadcast environments. To deal with these challenges, as well as reduce network routing overhead, geographic Statistical Routing Protocols (SRPs) have been proposed as a suitable solution for the distribution of video flows in VANETs, usually by using positioning and Quality of Service (QoS) parameters. However, rather than only these parameters, a satisfactory video dissemination from the user's perspective also requires video and human-awareness issues. In real situations, due to different requirements and hierarchical structures of multimedia applications, network level and position parameters alone are not enough to select the best relay nodes and build up reliable routes to multi-hop video dissemination with satisfactory reachability and Quality of Experience (QoE) levels. This thesis focuses on improving the disseminated quality of on-road live videos in VANETs. Thus, we propose the cross-layer Broadcast Receiver-based and QoE-driven (BRQ) mechanism, which is modularly coupled to SRPs to offer QoE-aware and video-related parameters for the relay node selection and route maintenance. Thus, nodes decide for themselves to retransmit further the video sequences, enhancing the capacity of the system in delivering videos with better QoE assurance. On top of this, an application-level Error-Control (EC) scheme, namely Interleaving, allows mitigating the effects of frame loss. BRQ was added to a straightforward SRP built using the Distance method, named DBRQ protocol. Results show the gains of DBRQ compared to current SRPs, achieving video dissemination with QoE support, less routing overhead, and satisfactory reachability.