Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000424524-Texto+Completo-0.pdf: 1961872 bytes, checksum: 05389810cf9264c18fc855018d938536 (MD5) Previous issue date: 2010 / The growing number of applications running on emerging MPSoCs can be characterized by their high demand of computation and communication in different parts of the chip. The processing elements that execute these applications bring a dynamic and unpredictable nature to the on-chip traffic, due to the variability on data injection rates that they can generate. Networks on chip (NoCs) are the communication infrastructure to be used in such systems, due to their performance, reliability and scalability. To deal with the dynamic behavior of the application traffic, several methods are proposed at the system level (at runtime) and at the architecture level (at design time). The subject of this Thesis is the use of techniques for adaptability in NoCs at both system and architecture levels: buffer sizing and adaptive routing. The first technique introduces a decoupling buffer (D-buffer) on the target IP. This buffer receives data from the NoC with jitter, while the target IP consumes data from this buffer at the application rate, without jitter. Two problems must be solved to implement D-buffers: (i) which size must the buffer have? (ii) how much time should pass before data consumption starts (threshold)? A general method to define D-buffer size and threshold, considering the influence of packaging, arbitration, routing and concurrency between flows is presented. The second technique is an adaptive routing algorithm for NoCs, where the path between source and target IPs may be modified due to congestion events. The major part of the state of art proposals have a limited view of congestion, since each NoC router takes decisions based on the status of a few neighbors. Such local decisions may route packets to other congested regions, making the algorithm inefficient. This work presents a new method where congestion analysis considers information of all routers in the source-to-target path. This method relies on a protocol for QoS session establishment, followed by distributed monitoring and re-route to noncongested regions. Experimental results demonstrate the impact on multimedia flows with fixed and variable packet sizes (from real traffic traces) in the buffer sizing, and the percentage of deadline violations as a function of the D-buffer size. In terms of adaptive routing, the obtained results present the influence of different levels of traffic locality on packets latency, NoC occupation and adaptive routing reactivity to congestion events. / O crescente número de aplicações executando em MPSoCs emergentes pode ser caracterizado pela sua alta demanda de computação e comunicação nas diferentes parte do chip. Os elementos de processamento que executam estas aplicações trazem uma natureza dinâmica e imprevisível para o tráfego em chip, devido à variabilidade nas taxas de injeção de dados que eles podem gerar. As redes em chip (NoC – do inglês Network-on-Chip) são as estruturas de comunicação a serem utilizadas em tais sistemas, devido ao seu desempenho, confiabilidade e escalabilidade. Para lidar com o comportamento dinâmico do tráfego de aplicações, vários métodos de adaptação são propostos em nível de sistema (em tempo de execução) e em nível de arquitetura (em tempo de projeto). Esta Tese aborda o uso de técnicas de adaptação em NoCs em nível de sistema e de arquitetura: dimensionamento de buffer e roteamento adaptativo. A primeira técnica introduz um buffer de desacoplamento (D-buffer) no IP destino. Este buffer recebe dados da NoC com jitter, enquanto que o IP destino consome dados deste buffer na taxa da aplicação, sem jitter. Dois problemas devem ser resolvidos para a implementação de D-buffers: (i) qual tamanho este buffer deve possuir? (ii) quanto tempo deve ser esperado antes do início do consumo de dados (threshold)? Propõe-se aqui um método geral para definir o tamanho e threshold de D-buffers, considerando a influência do empacotamento, arbitragem, roteamento e concorrência entre fluxos. A segunda técnica é um algoritmo de roteamento adaptativo para NoCs, onde o caminho entre o IPs origem e destino pode ser modificado devido a eventos de congestionamento. A maior parte das propostas do estado da arte possui uma visão limitada de congestionamento, considerando que cada roteador da NoC toma decisões baseado no estado de seus vizinhos. Esta decisão local pode rotear pacotes a outras regiões congestionadas, o que pode tornar o algoritmo ineficiente. Este trabalho apresenta um novo método onde a análise de congestionamento considera informações de todos os roteadores no caminho entre a origem e destino. Este método é composto por um protocolo para estabelecimento de sessões QoS, seguido de monitoração distribuída e re-roteamento para regiões não congestionadas. Resultados experimentais demonstram o impacto de fluxos multimídia com tamanhos de pacotes fixo e variável (a partir de traces reais de tráfego) no dimensionamento de buffers, e o percentual de violações de prazos em função do tamanho do D-buffer. Em termos de roteamento adaptativo, os resultados obtidos apresentam a influência de diferentes níveis de localidade de tráfego na latência de pacotes, ocupação da NoC e reatividade do roteamento adaptativo a eventos de congestionamento.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-08T16:31:40Z No. of bitstreams: 1 2013_YuriJorgeSampaioCarvalho.pdf: 2518181 bytes, checksum: 5f52f6b0ae48a575dd295220dd882bdd (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2017-04-30T14:45:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_YuriJorgeSampaioCarvalho.pdf: 2518181 bytes, checksum: 5f52f6b0ae48a575dd295220dd882bdd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-30T14:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_YuriJorgeSampaioCarvalho.pdf: 2518181 bytes, checksum: 5f52f6b0ae48a575dd295220dd882bdd (MD5) / Este trabalho visa a propor uma métrica multidimensional que tem como propósito causar um melhor desempenho no roteamento de redes ad hoc móveis, na presença de nós egoístas e nós em modo sleep, e com mobilidade. A melhora de desempenho diz respeito, principalmente, ao incremento da taxa de entrega de pacotes com sucesso. Para alcançar um melhor desempenho, foram observados e analisados os resultados prévios alcançados por outras métricas, o que resultou na descoberta de padrões e comportamentos, de modo a embasar à elaboração de uma nova métrica capaz de suprir as lacunas e imprecisões daquelas métricas existentes anteriormente. A validação do trabalho foi feita por método de simulação, tendo o protocolo DSR sido modificado para implantar a métrica proposta e operar considerando tal métrica. Como resultado das simulações, constatou-se que métrica proposta por este trabalho teve, em alguns pontos, uma taxa de entrega de pacotes com sucesso 30% superior àquela encontrada para a métrica original do próprio protocolo DSR (DynamicSourceRouting) e cerca de 15% superior àquela encontrada para uma métrica proposta em trabalho precedente (Serique; Sousa, 2011). / This work aims to propose a multidimensional metric that aims to improve routing performance in mobile ad hoc networks in the presence of selfish nodes, nodes in sleep mode. In order to reach a better performance in the delivery rate of packets successfully, we observed the results achieved by other metrics in simulations, which resulted in the discovery of patterns and behaviors that led to the development of a metric that supplied the gaps and inaccuracies of those metrics. This work´s validation was performed using a simulation method, with the DSR (Dynamic Source Routing) protocol which was modified so as to implement and to operate with our proposed metric. The simulations results show that the metric proposed in this work presents, at some points, a successfully delivery rate of packets 30% higher than the original metric of the DSR protocol and about 15% higher than that of the metric proposed in a previous work by (Serique; Sousa, 2011).

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6827_RESUMO ÁLVARO.pdf: 48381 bytes, checksum: 0f6c8db70af8f91bd25b9ca596ce6499 (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / O sistema logístico para distribuição de produtos acabados caracteriza-se pela integração dos serviços de comunicação, transporte e financeiros com a finalidade de atender às demandas do consumidor final. Estima-se que no estado do Espírito Santo, o consumo de carne de frango seja de 44,4 quilos per capita por ano. Para atender a esta demanda, o estado conta com matadouros-frigoríficos distribuídos pelo seu território, bem como, com a participação de outras empresas localizadas no país. Em sistemas de transportes, são característicos Problemas de Roteamento de Veículos (VRP), que precisam ser estudados, caracterizados e otimizados, normalmente, através de rotinas computacionais, que permitem avaliar maior quantidade de variáveis. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar um VRP de um matadouro-frigorífico da região do Sul do Espírito Santo e desenvolver um aplicativo computacional que seja suporte para os gestores de logística, servindo para avaliar e propor rotas, e analisar parâmetros logísticos do processo de distribuição de produtos. No desenvolvimento do aplicativo computacional foi necessário caracterizar o sistema logístico da empresa, coletar e analisar os dados das operações logísticas, desenvolver as rotinas computacionais que representassem o sistema em estudo, verificar a confiabilidade dos resultados fornecidos pelo aplicativo, validá-lo e então, poder realizar as experimentações. O aplicativo desenvolvido permitiu reproduzir dados do sistema estudado e avaliar rotas segundo parâmetros logísticos. Pode-se concluir que o aplicativo computacional desenvolvido é útil aos gestores de logística, permitindo a avaliação das rotas praticadas e de novas configurações de rotas.

Este trabalho abor da um e studo de algoritmo s e arquiteturas de um Analisador de Interconexões. Várias alternativas possíveis são discutidas e uma análise de custo e desempenho é feita. Alguns dos algoritmos e arquiteturas propostos parecem ser novos se comparados à literatura publicada. Um dos algoritmos foi completamente simulado para auxiliar a análise de desempenho e para demonstrar a interface com o usuário em uma aplicação comercial. / This work deals with a study of algorithms and architectures of an Interconnection Analyzer. Several possible alternatives are discussed and an analysis of cost and performance is carried out. Some of the prop osed algorithms and architectures seems to be new when compared to the published literature. One of the algorithms was fully simulated to help the performance analysis and to demonstrate the user interface in a commercial application.

Este trabalho abor da um e studo de algoritmo s e arquiteturas de um Analisador de Interconexões. Várias alternativas possíveis são discutidas e uma análise de custo e desempenho é feita. Alguns dos algoritmos e arquiteturas propostos parecem ser novos se comparados à literatura publicada. Um dos algoritmos foi completamente simulado para auxiliar a análise de desempenho e para demonstrar a interface com o usuário em uma aplicação comercial. / This work deals with a study of algorithms and architectures of an Interconnection Analyzer. Several possible alternatives are discussed and an analysis of cost and performance is carried out. Some of the prop osed algorithms and architectures seems to be new when compared to the published literature. One of the algorithms was fully simulated to help the performance analysis and to demonstrate the user interface in a commercial application.

Made available in DSpace on 2013-08-23T20:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000450147-Texto+Completo-0.pdf: 941359 bytes, checksum: 550ab68c8a8b3e673e09b73466dd3a4b (MD5) Previous issue date: 2010 / MPSoCs (Multi-Processor Systems-on-Chip) are complex architectures. As a consequence, verify the system and assure quality of service constraints become complex tasks. Therefore, the research on mechanisms for verifying the system operation is necessary. These mechanisms aim at capturing data about the system status at each moment. This data is captured through the addition of monitors to the architecture. This work presents the implementation of a monitoring infrastructure for NoC-based MPSoCs. The monitoring is captured through traffic monitors added to the NoC (Network-on-Chip). The monitoring infrastructure is integrated to the microkernel of the MPSoC manager processor. Results show that the monitors do not interfere with the NoC global performance and that is possible to obtain the throughput of the flows in the network through the data collected by the monitors. The integration of the monitoring infrastructure to the MPSoC is validated based on matrices added to the microkernel of the manager processor. These matrices store the monitoring values of each NoC router channel. / MPSoCs (Multi-Processor Systems-on-Chip) são arquiteturas bastante complexas e, por consequência, a verificação do correto funcionamento do sistema bem como a garantia da qualidade de serviço são ações que se tornam cada vez mais difíceis de serem realizadas. Assim sendo, é importante a pesquisa de mecanismos para a verificação da operação do sistema como um todo que visem a captura de informações sobre seu estado a cada instante, obtidas através de monitores adequadamente adicionados à arquitetura. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma infra-estrutura de monitoramento para MPSoCs baseados em NoC (Network-on-Chip), sendo realizado através de monitores de tráfego adicionados à NoC. A estrutura de monitoramento é integrada ao microkernel do processador que controla o MPSoC. Os resultados demonstram que os monitores não interferem no desempenho global da NoC e que é possível calcular a taxa de recepção de pacotes na rede através das informações coletadas pelos monitores. A integração da estrutura de monitoramento ao MPSoC é validada a partir de matrizes inseridas no microkernel do processador de controle, que armazenam os valores de monitoramento dos canais de cada roteador da NoC.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9569_1.pdf: 1382241 bytes, checksum: 0bcf6b8b82a6ca4d5fb748c335ebe1ea (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Universidade Federal de Campina Grande / A contínua miniaturização dos componentes de hardware e a evolução das tecnologias de comunicação sem fio tem estimulado o desenvolvimento e o uso de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Tipicamente, uma RSSF é formada por centenas a milhares de nós sensores, e por dispositivos de baixa capacidade equipados com um ou mais sensores. Estes sensores possuem a capacidade de produzir respostas mensuráveis às mudanças das condições físicas de um ambiente monitorado, como temperatura, umidade e luminosidade, entre outros. Diferente das redes tradicionais e ad-hoc, os nós sensores possuem recursos bastante restritos, tais como limitada capacidade de processamento, memória e energia. Na maioria das aplicações, os nós sensores são colocados em áreas remotas, o que dificulta muito o acesso a esses elementos para manutenção. Neste cenário, o tempo de vida da rede é extremamente dependente da quantidade de energia disponível nos nós sensores e, por isso, esses nós devem balancear seus recursos limitados com o objetivo de aumentar o tempo de vida da rede. A necessidade da economia de energia deve estar em todas as camadas da pilha de protocolo da rede. Na camada de rede, o principal desafio é encontrar uma maneira de estabelecer rotas de forma eficiente em termos de energia e garantir a transmissão dos dados dos nós sensores para a estação base (sorvedouro), maximizando assim o tempo de vida da rede. O roteamento em uma RSSF é bastante desafiador devido às suas características inerentes que distinguem essas redes das outras redes sem fio como redes ad-hoc ou redes celulares. Devido a tais diferenças, novos algoritmos têm sido propostos para tratar o problema de roteamento em RSSFs. Estes algoritmos de roteamento devem levar em consideração as características específicas as RSSFs, e também da aplicação a ser utilizada na rede para realizar corretamente as suas funções. A tarefa de encontrar e manter rotas em RSSFs não é trivial, uma vez que as restrições de energia e as mudanças repentinas no status dos nós (por exemplo, devido a falha) causam freqüentes e imprevisíveis mudanças topológicas. Para minimizar o consumo de energia, as técnicas de roteamento para RSSF propostas na literatura empregam alguma tática deroteamento bem conhecida como, agregação de dados, processamento na rede, clusterização, atribuição de papéis diferentes a alguns nós sensores. Este trabalho explora as técnicas de roteamento que têm sido desenvolvidas nos últimos anos e classifica de acordo com sua estrutura de rede ou critério de roteamento. A seguir, discute-se cada um desses protocolos sobre esta classificação. Além disso, apresenta-se um novo protocolo de roteamento, denominado OPER (On-Demand Power-Efficient Routing Protocol). Esta família de protocolos prevê a utilização de mecanismos para controle de energia local e de seleção de rotas ótimas com relação à quantidade de energia

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-01-30T18:33:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Roteamento e Proteção Dedicada em Redes Ópticas usando Inteligência Computacional - André Xavier.pdf: 5703524 bytes, checksum: 56954cffafcaf2f63406eee7fe613d66 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T18:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Roteamento e Proteção Dedicada em Redes Ópticas usando Inteligência Computacional - André Xavier.pdf: 5703524 bytes, checksum: 56954cffafcaf2f63406eee7fe613d66 (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / CAPES / As redes ópticas WDM têm sido empregadas nas redes de transportes para prover altas taxas de transmissão. Entretanto, essas redes possuem a desvantagem de alocar o mesmo espectro para cada requisição (grade xa) ocasionando uma ine ciência espectral. Redes ópticas com grade exível (redes ópticas elásticas ou EONs) vêm sendo investigadas para superar essa limitação. Esta Tese visa a contribuir com a área de roteamento e proteção em redes ópticas WDM e EONs, com objetivo de propor novas varíaveis para avaliar os enlaces da rede. No problema de roteamento em redes ópticas WDM, um novo algoritmo de roteamento baseado no algoritmo NrPSR é proposto, chamado NrPSR(OSNR). O NrPSR(OSNR) encontra as Nr rotas de menor custo e usa uma política baseada na informação de OSNR para selecionar uma das rotas para atender a requisição de conexão. No problema de roteamento em EONs, os algoritmos NrPSR-Elastic e o SCSP são propostos, ambos usam um varíavel para avaliar a disponibilidade dos slots de frequência contíguos, chamada varíavel CFSA. No problema de proteção dedicada em redes ópticas WDM, um novo algoritmo baseado no algoritmo de Suurballe e em uma função custo expandida em série de potências é proposto, chamado PSR-DP. No problema de proteção dedicada em EONs, um novo algoritmo baseado na continuidade e contiguidade dos slots de frequência é proposto, chamado SCDP. Para os algoritmos NrPSR(OSNR), NrPSR-Elastic e PSR-DP, a técnica de otimização por enxame de partículas (PSO) é utilizada para encontrar a função custo. Na topologia NSFNet, o algoritmo de roteamento SCSP obteve uma probabilidade de bloqueio de 0,6% para carga de 540 erlang enquanto os algoritmos SP, MH e CASP obtiveram uma probabilidade de bloqueio 3,6%, 1,07% e 3,7%, respectivamente. No cenário de proteção dedicada, os algoritmos PSR-DP e SCDP mantiveram a probabilidade de bloqueio abaixo de 1% para cargas de rede baixas, enquanto o algoritmo de Suurballe obteve uma probabilidade de bloqueio superior a 10%. / WDM optical networks have been employed in backbone's networks to provide high transmission rates. However, these networks have the disadvantage of allocating the same spectrum for each request ( xed grid), which results in an ine cient use of the spectrum. Optical networks with exible grid (elastic optical networks or EONs) have been investigated to overcome this limitation. This thesis aims to contribute to the area of routing and protection in WDM optical networks and in EONs, by proposing new variables to assess the links of the network. In the routing problem in WDM optical networks, a new routing algorithm based on NrPSR algorithm is proposed, called NrPSR(OSNR). The NrPSR(OSNR) nds the Nr lowest cost routes and it uses a policy based on OSNR information to select one of the found routes to attend to the connection requests. In the routing problem for EONs, NrPSR-Elastic and SCSP algorithms are proposed, both proposals use a variable to evaluate the availability of contiguous frequency slots, called CFSA variable. For the dedicated protection problem in WDM optical networks, we propose a new algorithm based on Suurballe's algorithm and in a cost function expanded in power series, called PSR-DP. For the dedicated protection problem in EONs, we propose a new algorithm based on continuity and contiguity of frequency slots, called SCDP. For the NrPSR(OSNR), NrPSR-Elastic and PSR-DP algorithms, the particle swarm optimization technique is used to nd the cost function. In the NSFNet network topology, the routing algorithm SCSP obtained the blocking probability of 0.6% for load of 540 erlang while the SP, MH and CASP algorithms obtained a blocking probability of 3.6%, 1.07% and 3.7%, respectively. In dedicated protection scenario, PSR-DP and SCDP algorithms kept the blocking probability below 1% for smaller network loads while the Suurballe's algorithm obtained a blocking probability greater than 10%.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:53:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 10 / Nenhuma / Com o desenvolvimento das redes de computadores e o surgimento de sistemas com padrões mais complexos de comunicação, os simuladores tornaram-se ferramentas importantes e amplamente utilizadas para desenvolvimento, teste e avaliação de protocolos de comunicação em rede. As vantagens do uso de simuladores incluem a rapidez na geração de protótipos de protocolos e a possibilidade de criar cenários de simulação sem que seja necessário o uso de uma infra-estrutura física de rede. Este trabalho oferece o suporte necessário para simular protocolos de roteamento no ambiente de simulação de protocolos Simmcast. Inicialmente apresenta um estudo dos principais protocolos de roteamento intra e inter-domínios existentes na Internet, responsáveis pelo encaminhamento de pacotes em uma transmissão multicast, buscando apresentar uma abordagem comparativa entre as características necessárias para a realização de roteamentos eficientes. Em um segundo momento são exploradas as versões original da implementação do simulador de p

O problema de roteamento de dados em rede de computadores consiste em minimizar o tempo médio de atraso na transmissão de mensagens, escolhendo para elas um caminho ótimo, através dos arcos da rede. Em seu trabalho, Luvezute propôs um algoritmo primai de relaxamento para otimizar o problema de roteamento de dados. O algoritmo proposto por Luvezute resolve iterativamente o problema de multifluxo, decompondo-o da forma mais independente possível, em subproblemas de simples fluxo, sendo um subproblema para cada mensagem. Esta independência entre os cálculos permite que a resolução dos subproblemas seja simultânea, admitindo-se assim uma implementação em paralelo. Nesta dissertação apresentamos um algoritmo paralelo, do tipo Fase I para encontrar uma solução inicial factível para o problema de multifluxo. Este algoritmo permite resolver de maneira mais rápida os problemas de grande porte que é o nosso objetivo inicial. O algoritmo de Fase I aqui desenvolvido pode ser utilizado para problemas de Multifluxo em geral, isto é, problemas com função objetivo linear ou não linear. O algoritmo desenvolvido foi escrito em linguagem C e implementado numa rede de microcomputadores, usando o sistema operacional UNIX. Além dos testes computacionais, apresentamos uma análise da eficiência do algoritmo e do seu speedup. / In this thesis a parallel algorithm is presented to find a feasible initial solution for the routing problem. The optimal routing in packet-switched networks consists of minimizing the medium delay time in the transmission of messages. This problem belongs to the class of multicommodity network flow problems. The developed algorithm can be used to solve multicommodity network flow problems with linear or nonlinear objective function. It solves, in fast way, problems of great size. The algorithm was written in C language and implemented in the computers network. The operating system UNIX was used. They are presented experimental results, and an analysis of the efficiency and the speedup.