Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239813.pdf: 1501064 bytes, checksum: f89e0dca458eb4ad8e32c1d08ee74359 (MD5) / Este trabalho investiga o problema de escalonamento de recursos de rede no contexto de sistemas móveis cooperativos que trocam mensagens com requisitos de tempo real firmes utilizando uma rede sem fio compatível com o adendo IEEEE 802.11e. Assim, devido a aspectos físicos da comunicação sem fio, a retransmissão de mensagens é um problema crucial, especialmente em uma aplicação de tempo real. Experimentos realizados neste contexto mostraram que a abordagem regular para retransmissões proposta pelo adendo IEEE 802.11e não é suficiente para aplicações de tempo real que necessitam um certo nível de confiabilidade. Para tratar este problema, este trabalho propõe uma nova abordagem que integra retransmissão e escalonamento de mensagens de forma combinada na camada de acesso ao meio. De acordo com a abordagem proposta, o algoritmo de escalonamento é capaz de lidar com os erros de transmissão residuais e aumentar o grau de confiabilidade para as mensagens de tempo real. Assim, a solução proposta é flexível para lidar com falhas inesperadas e suportar requisitos adicionais de qualidade de serviço aumentando a robustez e a adaptabilidade do sistema. A abordagem proposta é avaliada através de simulações em diferentes cenários de carga de tráfego. Os resultados obtidos são analisados comparativamente com a abordagem padrão para escalonamento e retransmissão do adendo IEEE 802.11e. Estes resultados confirmam os benefícios da proposta.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 254976.pdf: 3133794 bytes, checksum: 2f6e4e306e3e7ef0f7b23081f5aa7741 (MD5) / Redes de sensores sem fio são redes que possuem severas restrições computacionais. Após a implantação dessas redes no ambiente, ainda existe o problema de auto-configuração e auto-gerenciamento em virtude da necessidade que se tem dessas redes serem autônomas. Conciliar as restrições computacionais bem como a gerência da estrutura dinâmica dessas redes é uma tarefa difícil. O presente trabalho aborda o uso de algoritmo genético para atingir a auto-configuração e auto-otimização em redes de sensores sem fio densas. Duas abordagens de algoritmo genético foram implementadas e simuladas. Essas abordagens atuam em um nodo central, o qual não possui restrições de recursos. Este nodo é responsável por gerenciar os demais nodos da rede. O objetivo final é reduzir as perdas de mensagens, e melhorar a qualidade dos dados coletados. Como conseqüência, consegue-se aumentar a eficiência energética da rede. Os resultados das simulações demonstraram a viabilidade dessa abordagem. There is a considerable computational limitation for running Wireless Sensor network. After its implantation into an environment, those networks still expose problems to be solve, e.g. autonomic self-configuring and self-management issues. Therefore, conciliating computational restrictions and networks structure management is a challenge. The present work concerns the use of genetic algorithm to obtain self-configuring and self-optimization goals in dense wireless networks sensors. Two genetic algorithms approaches were implemented and simulated. Those approaches ran into a non resource-constrained central node. This node was the responsible to manage every other node at the networks. The main objective was to reduce the lost of messages, and also improve the quality of the collected data. As consequence, the energetic efficiency of the network meant to be increased. As results of simulations it was demonstrated that this approach is viable.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T04:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255191.pdf: 1188227 bytes, checksum: 92d175fe3570f099dae3b72546a6219a (MD5) / Nesta tese, dois tipos de sistemas de comunicação sem fio com múltiplas antenas (MIMO - multiple-input multiple-output) e realimentação limitada de canal são considerados. No primeiro tipo, as múltiplas antenas transmissoras estão instaladas em um único transmissor (caso MIMO convencional). Neste caso, propõem-se códigos de dispersão linear (LDCs). O esquema proposto seleciona o LDC, de um conjunto de vários LDCs, que minimiza a probabilidade de erro instantânea baseado nas condições instantâneas do canal. A determinação do melhor conjunto de LDCs, ou seja, aquele que minimiza a probabilidade de erro média, é descrita como um problema de otimização. No segundo tipo, as múltiplas antenas transmissoras estão localizadas em diferentes nós de uma rede sem fio, cada nó sendo equipado com uma única antena (caso MIMO distribuído). Assim, propõe-se um esquema de diversidade cooperativa para um sistema de comunicação que consiste em NT nós cooperadores que recebem ?log2(NT)? bits de realimentação do nó destino com informação sobre o estado do canal. Esta informação é usada apropriadamente para se obter ganhos de diversidade cooperativa e de razão sinal-ruído. Um receptor linear simples e um receptor com cancelamento de interferência são propostos. Mostra-se que seus desempenhos de erro são muito próximos do desempenho do receptor de máxima verossimilhança. Um limitante superior para a probabilidade de erro média de bit para a modulação BPSK em canais com desvanecimento é derivado. Para ambos os tipos de sistemas de comunicação sem fio, os esquemas propostos apresentam melhor desempenho de erro do que esquemas já existentes na literatura.

Este trabalho apresenta, inicialmente, uma análise comparativa detalhada dos dois padrões, IEEE 802.11a e IEEE802.11b, que foram apresentados recentemente pelo IEEE na área de redes sem fio (wireless). São apresentadas as principais diferenças tecnológicas dos dois padrões, no que se refere, principalmente, à arquitetura, funções de controle, segurança, desempenho e custo de implementação destas duas tecnologias de redes wireless. São avaliados também os aspectos de interoperabilidade, quando estas redes são integradas em redes corporativas fixas, que são baseadas, principalmente, em redes Ethernet, tradicionalmente usadas em redes corporativas. São considerados também, aspectos de custo e flexibilidade de aplicação das duas tecnologias e mostram-se como estas diferenças devem ser levadas em conta em aplicações típicas de um ambiente corporativo. Finalmente, apresenta-se também, como estudo de caso, uma análise focalizada principalmente na integração da tecnologia wireless em aplicações típicas de uma grande empresa local. Consideram-se as vantagens e desvantagens de ambas as tecnologias, como solução para algumas aplicações típicas encontradas nesta empresa, e justifica-se a escolha da solução que foi adotada. Conclui-se com algumas projeções quanto ao futuro da tecnologia wireless no ambiente público e corporativo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistema, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274246.pdf: 2045834 bytes, checksum: 5eb20a096d3296a9447405c022f46265 (MD5) / Agentes móveis são componentes de softwares autônomos capazes de se mover carregando consigo, além do seu código, o seu estado de execução. Recentemente, vem sendo proposto o uso deste tipo de agentes em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). Além da facilidade da reprogramação dinâmica do código que executa nos nodos, o uso de agentes pode, em determinados cenários, economizar energia e prolongar o tempo de vida da rede. Devido à carência de ferramentas próprias para simulação de aplicações baseadas em agentes móveis em RSSF, este trabalho propõe uma ferramenta com este objetivo denominada de MASiM (Mobile Agents Simulator in Wireless Sensor Network). A ferramenta proposta foi desenvolvida usando linguagem de programação C++ MEX e estende os toolboxes Simulink e TrueTime do MATLAB. A utilização da ferramenta é demonstrada no trabalho através do desenvolvimento de diversos cenários. Além disso, usando essa ferramenta, é realizada uma breve comparação de protocolos baseados em agentes com protocolos baseados em difusão de mensagens.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221409.pdf: 6577774 bytes, checksum: f256c2c98a330adbce7f63cb5a568720 (MD5) / Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo bidimensional baseado na Técnica de Traçado de Raios para a predição de campos eletromagnéticos em ambientes interiores. A Teoria das Imagens foi utilizada para a determinação dos percursos, tendo sido desenvolvido um novo procedimento, compatível com essa teoria, para a determinação dos percursos exatos transmitidos através de obstáculos. Este procedimento torna a Técnica de Traçado de Raios (baseada na Teoria das Imagens) mais precisa em ambientes interiores devido à consideração do desvio no percurso de um raio transmitido. A Ótica Geométrica e a Teoria Uniforme da Difração foram utilizadas para o cálculo dos campos devido às principais interações da onda com o ambiente (raios diretos, refletidos difratados e transmitidos). A validação da ferramenta desenvolvida deu-se por meio de reproduções de resultados obtidos na literatura bem como pela comparação dos resultados obtidos pelo modelo implementado (Traçado de Raios) com o método FDTD. Algumas aplicações do modelo foram feitas em cenários interiores práticos, avaliando-se os canais por meio do levantamento da distribuição de potência e dos parâmetros de dispersão temporal dos canais estudados. O modelo desenvolvido mostrou-se eficiente e preciso, podendo ser usado em um grande número de aplicações no planejamento de sistemas de comunicação sem fio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230478.pdf: 722758 bytes, checksum: fe243322b6f5d842451a8533511e44a5 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografias / Bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio por ondas de rádio, de baixo custo e baixa potência. Esta tecnologia foi criada para eliminar fios e cabos entre dispositivos móveis e fixos para pequenas distâncias, formando redes pessoais sem fio (WPANs / Bluetooth is a wireless technology that uses radio waves, with low cost and low power. It was designed to eliminate wires and cables between fixed and mobile devices for short distances, forming wireless personal area networks (WPANs). A network with up t

MOREIRA NETO, M. FLECHA: um mecanismo preditivo para eleição de coletores semânticos em grupos de nós sensores sem fio. 2016. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-13T11:27:32Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mmoreiraneto.pdf: 2194270 bytes, checksum: 9163ead496b8b1653c661227b99aae64 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-10-31T19:33:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mmoreiraneto.pdf: 2194270 bytes, checksum: 9163ead496b8b1653c661227b99aae64 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T19:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mmoreiraneto.pdf: 2194270 bytes, checksum: 9163ead496b8b1653c661227b99aae64 (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / Technological advances in microelectronics and wireless communications have enabled a fast development of the so-called Low-Power and Lossy Networks (LLN), including Wireless Sensor Networks (WSN), which are comprised of several sensing embedded nodes. Nowadays, these small-size nodes play a key role as a sensing and communication infrastructure for the smart-x applications, such as smart environment, smart metering, smart agriculture, and green smart cities. Although there are interesting energy-harvesting solutions in outdoor and low power applications, most of the sensor nodes are battery-operated, making energy efficiency a critical goal. The semantic clustering is a technique based on similarity data for forming the semantic cluster. This technique has become an efficient solution for increasing the WSN lifetime compared to traditional clustering, however, there is still an excessive power expenditure in the collector nodes (leaders of the semantic cluster) due to the accumulation of inherent functions in it . Our approach aims to show a solution to reduce power consumption of WSN through a predictive election of semantic collectors using the ARIMA method. The FLECHA extends decentralized approach of DSENSE, which make it self-adaptive through a collaborative process. Our results show that the predictive election of semantic collectors increases the WSN lifetime in relation to reactive methods of election for cluster leaders. / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) desempenham um papel fundamental enquanto infraestrutura para aplicações em Internet das Coisas (IoT) e em cidades inteligentes. Estas redes são exemplos das chamadas redes sem fio de baixa potência (Low Power and Lossy Networks, LLN), nas quais recursos de processamento, armazenamento e energia são limitados. No tocante à limitação energética dos nós, apesar dos recentes avanços em pesquisa e desenvolvimento de soluções para produção local de energia (energy harvesting), tais como transdutores piezoelétricos, células solares, calor e pressão arterial do corpo humano, as clássicas e finitas baterias ainda são o tipo de fonte mais comum dos nós sensores. Dentre as propostas da literatura para prolongar o tempo de vida de uma rede de sensores, destacamos o agrupamento semântico. Através do agrupamento semântico, os nós sensores são agrupados de acordo com a semântica da aplicação. Essa técnica é uma alternativa recente eficiente para aumentar o tempo de vida de uma RSSF em comparação com outras técnicas de agrupamentos tradicionais. Entretanto, nota-se ainda uma perda de energia considerável para os nós eleitos como líderes de grupos semânticos (coletores), pois esses nós acumulam funções de captura de dados do seu entorno físico e de captura/repasse dos dados dos seus vizinhos. Neste contexto, apresentamos FLECHA, um mecanismo preditivo para eleição de coletores semânticos em grupos de nós sensores sem fio, cujo objetivo central é reduzir o consumo de energia de uma rede de sensores. Nossa hipótese é de que antecipando a eleição do melhor candidato para líder semântico é possível economizar energia dos nós líderes semânticos e, consequentemente, prolongar o tempo de vida da rede.

GUERREIRO, I. M. Distributed optimization techniques for 4G and beyond. 2016. 134 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-06-14T15:00:33Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2003633 bytes, checksum: a1a392147f3f5f0c8946e15f33186715 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Renato, Favor enviar ao autor as seguintes alterações que ele deve providenciar. Prezado Igor: Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. Na capa, a UFC solicitou que nos fizéssemos a opção de colocar a identificação da instituição e sua hierarquia em língua portuguesa. Sendo assim a ordem é: nome da Universidade, Centro, Departamento e nome do Programa em língua portuguesa. Na sua tese faltou o Centro. 2. Na capa e folha de rosto retire o nome do estado e deixe só a cidade da defesa e o ano 3. Na folha de rosto coloque o titulo de sua tese em ingles, 4.No sumário as seções terciárias (com 3 dígitos) ficam em negrito e itálico. As quaternárias (4 dígitos) ficam só em itálico sem negrito. Corrigir em todo o sumário. Atenciosamente, Marlene Rocha 3366-9620 on 2017-06-16T13:10:37Z (GMT) / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-06-16T14:20:51Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-16T14:53:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T14:53:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_imguerreiro.pdf: 2004320 bytes, checksum: b65ef686e66a34877a8b00018ddc6449 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / In today’s and future wireless telecommunication systems, the use of multiple antenna elements on the transmitter side, and also on the receiver side, provides users a better experience in terms of data rate, coverage and energy efficiency. In the fourth generation of such systems, precoding emerged as a relevant problem to be optimally solved so that network capacity can be increased by exploiting the characteristics of the channel. In this case, transmitters are equipped with few antenna elements, say up to eight, which means there are a few tens of precoding matrices, assuming a discrete codebook, to be coordinated per transmitter. As the number of antenna elements increases at communication nodes, conditions to keep in providing good experience for users become challenging. That’s one of the challenges of the fifth generation. Every transmitter must deal with narrow beams when a massive number of antenna elements is adopted. The hard part, regarding the narrowness of beams, is to keep the spatial alignment between transmitter and receiver. Any misalignment makes the received signal quality drop significantly so that users no longer experience good coverage. In particular, to provide initial access to unsynchronized devices, transmitters need to find the best beams to send synchronization signals consuming as little power as possible without any knowledge on unsynchronized devices’ channel states. This thesis thus addresses both precoding and beam finding as parameter coordination problems. The goal is to provide methods to solve them in a distributed manner. For this purpose, two types of iterative algorithms are presented for both. The first and simplest method is the greedy solution in which each communication node in the network acts selfishly. The second method and the focus of this work is based on a message-passing algorithm, namely min-sum algorithm, in factor graphs. The precoding problem is modeled as a discrete optimization one whose discrete variables comprise precoding matrix indexes. As for beam finding, a beam sweep procedure is adopted and the total consumed power over the network is optimized. Numerical results show that the graph-based solution outperforms the baseline/greedy one in terms of the following performance metrics: a) system capacity for the precoding problem, and b) power consumption for the beam finding one. Although message-passing demands more signaling load and more iterations to converge compared to baseline method, it usually provides a near-optimal solution in a more efficient way than the centralized solution. / Nos sistemas de telecomunicações sem fio atuais e futuros, o uso de múltiplos elementos de antena no lado do transmissor, e também no do receptor, proporciona aos usuários uma melhor experiência em termos de taxa de dados, cobertura e eficiência energética. Na quarta geração de tais sistemas, precodificação surgiu como um problema relevante a ser solucionado de forma ótima de modo que a capacidade da rede pudesse ser aumentada explorando as características do canal. Neste caso, transmissores são equipados com alguns elementos de antena, por exem- plo, oito, o que resulta em algumas dezenas de matrizes de precodificação, assumindo um con- junto discreto, para serem coordenadas em cada transmissor. Com o crescimento no número de elementos de antena nos nós de comunicação, as condições para continuar provendo boa ex- periência para usuários se tornam desafiantes. Isto é um dos desafios da quinta geração. Cada transmissor deve lidar com feixes estreitos quando é adotado um número massivo de elemen- tos de antena. A parte complicada, considerando a pequena largura dos feixes, é a manutenção do alinhamento espacial entre transmissor e receptor. Qualquer desalinhamento desta natureza faz a qualidade do sinal recebido cair significativamente de tal forma que usuários deixam de perceber boa cobertura. Particularmente, para prover acesso inicial a dispositivos não sincroni- zados, transmissores necessitam achar os melhores feixes, sem nenhum conhecimento do estado de canal de tais dispositivos não sincronizados, para enviar sinais de sincronização consumindo o mínimo de energia possível. Esta tese, portanto, discute ambos os problemas de precodifica- ção e descoberta de feixes como sendo de coordenação de parâmetros. A meta é prover métodos para solucioná-los de maneira distribuída. Para este propósito, dois tipos de algoritmos iterativos são apresentados para ambos os problemas. O primeiro método, e o mais simples, é a solução “gulosa”, na qual cada nó de comunicação na rede atua de forma egoísta. O segundo método, e o foco deste trabalho, é baseado em um algoritmo de troca de mensagens, especificamente o algoritmo min-sum, em grafos fatores. O problema de precodificação é modelado como um de otimização discreta onde as variáveis discretas compreendem índices de matrizes de precodifi- cação. A respeito da descoberta de feixes, é adotado um procedimento de varredura de feixes com a otimização do consumo total de potência na rede. Resultados numéricos mostram que a solução baseada em grafos ganha da egoísta, que é usada como solução base, em termos da mé- trica de desempenho: a) capacidade do sistema para o problema de precodificação, e b) consumo de potência para o caso de descoberta de feixes. Embora a troca de mensagens demande mais carga de sinalização e mais iterações para convergir comparado ao método base, ela geralmente provê uma solução próxima da ótima de forma mais eficiente comparada a solução centralizada.