Made available in DSpace on 2019-04-05T23:08:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-18 / Mobile computers and wireless communication technologies are already a reality in the modern IT environment, resulting in the paradigm of Mobile Computing. These mobile devices may have BD and their data may be shared. However, the junction operators of the conventional search operators do not take into account the limitations of a mobility-supporting environment, such as a disconnection from the communication network, a narrow communication bandwidth, the battery charge level, etc. Therefore, the junction algorithms need to be adjusted to the limitations of the mobile computing in order to render satisfactory results and execute a search requested by the user within a reasonable period of time. The necessary characteristics for an algorithm to be executed in a mobilitysupporting environment are: (1) incremental production of results as the data become available; (2) continuous processing of the search, even if the delivery of data is blocked; and (3) reaction to limited memory situations during the execution of the search [1]. It was evidenced through studies and tests that the Hash-Merge Join (HMJ) is more efficient to guarantee these 3 characteristics (properties) needed when working with junctions in an efficient fashion within a mobile computing environment. When the memory is at its full storage capacity, the HMJ algorithm releases memory partitions according to the memory status. This adaptation to the memory status determines the best pair of partitions, being each partition from a different source, to be sent to the disk in a way that maximizes the time until the next memory overflow. A memory overflow occurs when the memory reaches its storage capacity. The aim of this work is to propose a new memory data flushing policy MFP. This policy offers an optimization of the Adaptive Flushing Policy (AFP) while keeping the same main goal, i.e. to send pairs of partitions to the disk in the event of a memory overflow. The AFP releases corresponding pairs of partitions to the disk based on a summary table kept in memory and on two parameters: (1) memory balance; and (2) minimum partition size. The summary table in memory contains the size of each partition, the sum of the individual sizes of each pair of partitions of both lists and the total size of partitions of each list. 8 The MFP also releases corresponding pairs of partitions to the disk, based on a constant memory balance and a summary table different from the summary table used by the AFP. The summary table of this new policy has one more column, which states the cardinality difference of each pair of partitions of the input lists. The main goal of this new column is to guarantee that the pair of partitions chosen to be sent to the disk will always leave a balanced memory, while it guarantees that there will always be at least one pair of partitions to be sent to the disk. / Em uma MDBC as técnicas de processamento de consultas devem ser adaptadas para lidarem com a instabilidade do ambiente, assim como limitação de recursos, por exemplo memórias limitadas dos computadores móveis. Vejamos um exemplo: as fontes de dados podem ter as taxas de entregas de tuplas previstas pelo otimizador de consultas, no entanto devido a uma desconexão de uma das fontes de dados da rede sem fio, tal fonte de dados ficará desconectada da rede e por conseqüência, não poderá entregar suas tuplas temporariamente, logo o operador de junção ficará parado(bloqueado). Para processar consultas em uma MDBC, os algoritmos de junção precisam ter as características seguintes: (1) produção incremental de resultados à medida que os dados são disponibilizados, (2) continuidade no processamento da consulta mesmo que a entrega dos dados esteja bloqueada, e (3) reação a situações de limitação de memória durante a execução da consulta[Erro! A origem da referência não foi encontrada.]. Esse trabalho é propõe uma nova política de liberação de dados da memória, chamada Mobile Flushing Policy(MFP). A política MFP propõe uma otimização da política Adaptive Flushing Policy(AFP), usada pelo algoritmo de junção Hash-Merge Join, mantendo o mesmo objetivo principal, enviar pares de partições para o disco, em caso de ocorrência de overflow de memória. A política AFP libera pares correspondentes de partições para o disco com base em uma tabela resumo mantida em memória e dois parâmetros: (1) balanceamento de memória e (2) tamanho mínimo de partições. Esta política mantém uma tabela resumo em memória contendo o tamanho de cada partição, o somatório dos tamanhos de cada par de partições de ambas as relações e o tamanho total de partições de cada relação. A política MFP também libera pares correspondentes de partições para o disco com base em uma constante de balanceamento de memória e uma tabela resumo diferenciada da tabela resumo utilizada pela política AFP. A tabela resumo da nova política tem uma coluna a mais discriminando a diferença da cardinalidade de cada par de partições das relações de entrada. O objetivo principal da nova coluna é garantir que o par de partições escolhido para ser enviado ao disco deixará a memória balanceada, além de garantir que sempre haverá no mínimo um par de partições a ser enviado ao disco.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2629_1.pdf: 5178317 bytes, checksum: 8f6d2ebbe84fda4272e8ae1e69472819 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Equipamentos para redes sem-fio alcançaram grande disseminação em face do baixo custo e fácil instalação. A presença de múltiplos pontos de acesso WiFi em áreas públicas e privadas tornou-se algo comum, e esse crescimento rápido terá impactos no modo como os profissionais de redes organizam e posicionam os elementos da rede, quer seja em escritórios ou em ambientes domiciliares. Esta dissertação é baseado em dados de medidas adquiridos em um ambiente interno, como um modo de avaliar a qualidade da conexão e transmissões entre redes com padrão IEEE 802.11g, utilizando equipamentos comerciais populares. Os dados coletados revelam que há muito a ser feito no desenvolvimento desse campo de estudo, e melhorias nos projetos relacionados a equipamentos e estudos de posicionamento de redes sem-fio. Também é mostrado que a distância entre elementos da rede tem impacto na potência do sinal recebido nas estações clientes, mas é menos representativo que outros fatores relativos ao ambiente como um todo

Orientador: Orlando José Tobias. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-03T16:10:03Z No. of bitstreams: 1 2016_JoseBenicioMenezesTrineto.pdf: 3474343 bytes, checksum: ce3a0467f29632c6b3693318f8d46d14 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-28T11:27:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JoseBenicioMenezesTrineto.pdf: 3474343 bytes, checksum: ce3a0467f29632c6b3693318f8d46d14 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-28T11:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JoseBenicioMenezesTrineto.pdf: 3474343 bytes, checksum: ce3a0467f29632c6b3693318f8d46d14 (MD5) / Com a crescente evolução das tecnologias de redes sem fio, passou a ser considerada, em anos recentes, a integração e a convergência de diferentes tecnologias de redes, com capacidades e funcionalidades específicas, e favorecida pela existência de terminais com múltiplas interfaces, que podem ser servidos por redes heterogêneas. Essa integração possibilita a oferta de alternativas de conectividade aos usuários e o aumento da área de cobertura, ao mesmo tempo em que uma variada gama de problemas passa a requerer solução, tais como a seleção de redes, o gerenciamento integrado de recursos, o controle de congestão, a autenticação e o gerenciamento de mobilidade. As redes heterogêneas (HetNets) constituem um dos pilares sobre os quais se baseiam as 4ª e 5ª gerações de redes sem fio (4G e 5G, respectivamente), em que redes baseadas em múltiplas tecnologias de acesso rádio (RAT) devem ser integradas harmoniosamente, o que requer o adequado tratamento de handovers, visando a desejada continuidade de serviços durante e após a transição entre diferentes RATs. Esse tratamento é fortemente dependente da adequada solução de alguns dos problemas citados, dos quais se destacam, neste trabalho, os de autenticação e de gerenciamento de mobilidade. Por outro lado, para o atendimento à demanda de diversas aplicações que apresentam requisitos estritos de QoS (Quality of Service), como as que envolvem comunicações multimídias em tempo real, os dispositivos móveis devem trocar o menor número de mensagens durante o handover, o que poderá proporcionar economia de banda e favorecer o atendimento aos requisitos de QoS citados. Este trabalho avaliou o impacto de recentes métodos de autenticação em handovers envolvendo redes LTE e WLAN, interligadas por um núcleo EPC (Evolved Packet Core), com relação a latência e sinalização de handover, juntamente com aspectos de segurança, tais como gerenciamento de chaves e proteção contra ameaças. Em conjunto com os métodos de autenticação, foi utilizado o protocolo PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6), um dos padrões pelo 3GPP para prover gerenciamento de mobilidade relativo à interconexão de redes heterogêneas. A avaliação de desempenho se deu por meio de modelagem analítica em três estudos de casos. No primeiro, foi avaliada a latência de handover, em um cenário de handover vertical no sentido LTE  WLAN; tal cenário é particularmente importante ao se considerar à possibilidade de data offloading para controle de congestão nas redes celulares. No segundo estudo de caso foram avaliadas a latência e a sinalização de handover em um cenário de handover horizontal entre redes WLANs em que a rede LTE é a rede caseira do móvel; tal cenário também possui relação direta com a possibilidade de data offloading. No terceiro estudo de caso utilizou-se o mesmo cenário do segundo estudo de caso, mas considerando outros aspectos relativos à modelagem analítica. O estudo e a avaliação dos diversos métodos de autenticação serviram como base para a apresentação de proposta preliminar de um novo protocolo de autenticação, dotado de diversas propriedades de segurança, além de assegurar baixa latência de handover em uma arquitetura de integração LTE-WLAN. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the growing evolution of wireless networking technologies, has been considered, in recent years, the integration and convergence of different network technologies, with specific capabilities and features, and favored by the existence of terminals with multiple interfaces, which can be served by heterogeneous networks. This integration enables the proffer of connectivity options to the users and an increase in coverage area, while a wide range of problems now requires solution, such as the selection of networks, integrated management of resources, congestion control, authentication and mobility management. Heterogeneous networks (HetNet) constitute one of the pillars on which is based the 4ª and 5ª wireless network generation (4G and 5G, respectively), in which network based on multiple radio access technologies (RAT) must be integrated harmoniously, which requires adequate treatment of handovers, aiming at the desired continuity of services during and after the transition between different RATs. This treatment is highly dependent on the adequate solution of some of the problems cited, of which stand out, in this work, authentication and mobility management. On the other hand, to meet the demand of various applications that has strict QoS (Quality of Service) requirements, such as those involving multimedia communications in real time, the mobile devices must exchange the lower number of messages on handover, which will be able to provide bandwidth savings and promote compliance with the QoS requirements. This work evaluated the impact of recent authentication methods in a vertical handover between LTE and WLAN networks, interconnected by a core architecture of the EPC (Evolved Packet Core), regarding the handover latency and signaling, along with security aspects, such as key management and threat protection. In conjunction with the authentication methods, it was used to PMIPv6 (Proxy MobileIPv6) protocol, adopted as a standard by 3GPP to provide mobility management on the interconnection of heterogeneous networks. The performance evaluation was performed by analytical modeling in three different case studies. In the first case study, the handover latency was evaluated in a vertical handover scenario in the sense LTEWLAN; this scenario is particularly important when considering the possibility of data offloading for congestion control in cellular networks. In the second case study the handover latency and signaling were evaluated in a horizontal handover scenario between WLANs networks where LTE network is the UE’s home network; this scenario also has a direct relationship with the possibility of data offloading. In the third case study was used the same scenario of the second case study, but considering other aspects of the analytical modeling. The study and evaluation of authentication methods served as the basis for presentation of preliminary proposal of a new authentication protocol, having several security properties and ensuring low latency handover in a LTE-WLAN integration architecture.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T13:15:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284640.pdf: 1721974 bytes, checksum: 02e748921e1618abe4e5bfea286f55ac (MD5) / Nos últimos anos, foram criados diversos padrões de redes sem fio para garantir o cumprimento de diferentes requisitos de alcance, vazão de dados, segurança e consumo de energia. Muitas vezes isso obriga a integração de componentes que suportam diversas redes sem fio para criação de equipamentos multipadrões. Essa solução tradicional, apesar de robusta, impõe uma série de limitações relacionadas com o espaço físico, consumo de energia e custo dos sistemas integrados, além da falta de flexibilidade para modificações. Uma alternativa a esse cenário tem sido o uso de Rádios Definidos por Software (SDR), os quais possuem a camada física completamente reconfigurável, permitindo flexibilidade em vários parâmetros de comunicação como faixa de freqüência, tipo de modulação e potência de transmissão. Atualmente, existem várias propostas para implementação de SDRs, destacando-se o GNU Radio em conjunto com a placa USRP como opção de baixo custo, que possibilita a criação de rádios funcionais a partir de modelos de alto nível utilizando computadores pessoais. Entretanto, existe uma lacuna no suporte nativo à implementação de múltiplas camadas físicas compartilhando a mesma interface física, o que causa um overhead maior que o desejado na criação de sistemas multipadrões. Para superar tal desafio, este trabalho apresenta a concepção de uma arquitetura de canais para múltiplas camadas físicas que se destaca por propor uma interface genérica que atende a todos os tipos de camadas físicas e pode ser suportada por diversos hardwares de SDR. Visando a melhor utilização dos recursos a arquitetura proposta permite o deslocamento do estágio de separação de múltiplos canais para o hardware sem a perda de flexibilidade. Para validar a arquitetura proposta foi desenvolvido um protótipo baseado no GNU Radio e USRP2, além das implementações de dois cenários de testes, com múltiplas camadas físicas iguais (IEEE802.15.4) e com múltiplas camadas diferentes (IEEE802.15.4 e IEEE802.11b). Os testes demonstraram uma melhora significativa no desempenho global do sistema e uma simplificação na interface com a camada física, uma vez que não há necessidade de configurar as variáveis relacionadas com os ajustes do próprio hardware.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:28:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238943.pdf: 1240041 bytes, checksum: dfd3574d78bb7a18cb321e50c5c1d57d (MD5) / Uma rede de sensores sem fio é uma coleção de dispositivos limitados em poder de processamento e alcance de transmissão, com baixa disponibilidade de memória e de energia. Devido a estas limitações, a maioria das soluções de segurança de redes cabeadas, tais como baseadas em ICP pura, não se aplicam diretamente neste tipo de ambiente. Este trabalho apresenta um protocolo híbrido que trata do esquema de gerenciamento de chaves e da interconexão transparente de clusters. Também é tratado o problema de captura de nós, oferecendo uma solução para a proteção da chave de grupo. Simulações mostram que aumentando o número de sensores na rede, o desempenho da comunicação entre dois clusters quaisquer permanece o mesmo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261987.pdf: 3045931 bytes, checksum: 94c481ef1cd01387bff69a0a1ab3918e (MD5) / A Nova Geração de Redes de Sensores Sem Fios irá integrar sistemas de comunicação além terceira geração. Como resultado desta integração, estes novos sistemas de comunicação serão alimentados pelas Redes de Sensores com informação colhida do ambiente, tornando-se cientes do contexto. Para alcançar a necessária conectividade entre redes IP e Redes de Sensores, o grupo de trabalho 6LoWPAN da Internet Engineering Task Force projetou uma camada de adaptação IPv6 para dispositivos de capacidades restritas. Esta pilha protocolar provê aos nós sensores interoperabilidade IPv6, evitando sobrecarga protocolar tanto quanto possível. Nesta dissertação, foram analisados e avaliados os possíveis cenários de comunicação IPv6 em Redes de Sensores sem Fios. Estas analises levaram a conclusão que, mesmo o 6LoWPAN sendo uma solução IPv6 leve o suficiente para ser executado em nós sensores, em cenários de comunicação global, isto é, quando há necessidade de utilização de endereçamento IPv6 globais e únicos, a sobrecarga protocolar é significativa e novas abordagens devem ser propostas. A fim de evitar sobrecarga de comunicação em Redes de Sensores Sem Fios quando há necessidade de comunicação com diferentes redes, foi proposta uma arquitetura que explora as técnicas do 6LoWPAN para supressão de cabeçalhos através de mecanismos de tradução transparente de endereços, alcançando maior eficiência energética. The next generation of wireless sensor networks will integrate communication systems beyond third generation paradigm. As a result of this integration, the new communication systems will be feed by the sensor networks with information gathered from the environment, achieving context awareness. To reach the necessary end-to-end connectivity between all-IP networks and sensor networks, the IETF 6LoWPAN working group designed an IPv6 adaptation layer for low power, low cost, low bit rate and short range devices. This protocol stack provides to the sensor networks IPv6 interoperability, avoiding overhead as much as possible. This document analyses and evaluates the associated IP overhead in different 6LoWPAN scenarios, from intra to inter network communication. We conclude that, even the 6LoWPAN being a light weight IP solution for link local sensor network communication, when data flows between different networks the overhead is too high and new approaches must be proposed. In order to avoid communication overhead when global IPv6 addressing is necessary in resource constrained networks, we propose an architecture to exploit 6LoWPAN crosslayering techniques to relief constrained networks from IP unnecessary headers through transparent address translation mechanisms.

CALDAS, F. M. C. Transceptores MIMO em sistemas de comunicações móveis sem fio com multipontos coordenados. 2012. 90 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-31T17:02:41Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmccaldas.pdf: 919215 bytes, checksum: 1875f2038e0cc2c49dabe0671382e4d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-11-01T17:05:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmccaldas.pdf: 919215 bytes, checksum: 1875f2038e0cc2c49dabe0671382e4d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-01T17:05:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmccaldas.pdf: 919215 bytes, checksum: 1875f2038e0cc2c49dabe0671382e4d1 (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / In this work, we evaluated the performance of MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output) transceivers on a new architecture proposed to mobile wireless communications systems of next generation XG (Next Generation), denoted by CoMP (Coordinate Mult-Point), which is compared with a co-located architecture, whose user equipments utilize the resources uniquely of the radio base station, which is located. In order to obtain spatial multiplexing gains, diversity and intermediate gains (between the two possible gains), adopts MIMO transceivers, which are submitted to different scenarios: Scenario 1, is composed of a co-located cell, whose coverage area is equivalent to three cooperative cells and Scenario 2, where the co-located cell has the same cooperative cell sizes. In both cases, CoMP architectures and co-located are addressed and evaluates the comparative performance between these scenarios, related to the two architecture. The current analysis is divided into two parts: a systemic character, where observes the SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) behavior with the use of VBLAST (Vertical-Bell Labs Space-Time) and STBC (Space-Time Block Codes) transceivers, the another one, of link character, which uses a hybridMIMO transceiver G2+1, in oder to provide an analysis of the bit error rate. The results show that by means of cooperation, a performance similar to the scenario co-located can be obtained with a smaller number of antennas at base stations, representing a saving in terms of capital expenditure CAPEX (Capital Expenditure) and operational OPEX (Operational Expenditure) network, as well as, a reduction in the error rate. / Neste trabalho, avaliou-se o desempenho de transceptores MIMO (do inglês, Multiple-Input-Multiple-Output) em uma nova arquitetura proposta para os sistemas de comunicações móveis sem fio de próxima geração XG (do inglês, Next Generation) denotada como CoMP (do inglês, Coordinated Multi-Point), em comparação com uma arquitetura co-localizada, em que, os equipamentos de usuários utilizam os recursos unicamente da estação rádio base a qual está localizado. Com o objetivo de se obter ganhos de multiplexação espacial, diversidade e ganhos intermediários (entre os dois possíveis ganhos), adota-se transceptores MIMO, os quais são submetidos a dois cenários distintos: Cenário 1, composto por uma célula co-localizada que tem uma cobertura equivalente a das três células cooperativas e um cenário 2, em que a célula co-localizada tem o mesmo tamanho das células cooperativas. Em ambos os casos, as arquiteturas CoMP e co-localizada são abordadas e avalia-se o desempenho comparativo entre os cenários relacionado com as duas arquiteturas. A análise realizada neste trabalho é dividida em duas partes, sendo uma de caráter sistêmico, em que se observa o comportamento da SINR (do inglês, Signal to Interference plus Noise Ratio) utilizando os transceptores VBLAST (do inglês, Vertical Bell-Labs Space-Time) e STBC (do inglês, Space-Time Block Codes), e a outra de caráter de enlace, na qual se utiliza um transceptor MIMO híbrido, de modo a fornecer uma análise da taxa de erro de bit. Os resultados mostram que por meio da cooperação, um desempenho semelhante ao cenário Co-localizado pode ser obtido com um menor número de antenas nas estações rádio base, representando uma economia do ponto de vista de dispêndio de capital CAPEX (do inglês, Capital Expenditure) e operacional OPEX (do inglês, Operational Expenditure) da rede, bem como redução na taxa de erro.

LIMA, F. R. M. Maximizing spectral efficiency under minimum satisfaction constraints on multiservice wireless networks. 2012. 124 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-17T13:18:17Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_frmlima.pdf: 2443426 bytes, checksum: 15428eca4947de06979660cd40fdc53d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-17T16:25:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_frmlima.pdf: 2443426 bytes, checksum: 15428eca4947de06979660cd40fdc53d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-17T16:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_frmlima.pdf: 2443426 bytes, checksum: 15428eca4947de06979660cd40fdc53d (MD5) Previous issue date: 2012 / Cellular networks are now a new player in the competitive market of data service provision mainly due to the technological advances of 3rd Generation (3G) and the upcoming 4th Generation (4G). Long Term Evolution (LTE) and LTE-Advanced are examples of systems that are capable of providing high data rates to the end user. The need of being connected anytime and anywhere and the appealing mobile devices/applications are strong indications that the mobile broadband market has potential for further worldwide increasing. This new scenario with sophisticated mobile terminals enables the quick popularization of new appealing data mobile applications. As a consequence, it is expected that the traffic on mobile networks will have a considerable increase in the next years. Therefore, the sustainable Quality of Service (QoS) provision of heterogeneous services appears as a challenging scenario for mobile network operators and industry in the near future. In order to deal with this challenging scenario, improvements in the core network have been done by means of an Internet Protocol (IP)-based packet-switched architecture. In the radio access network, the use of Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) and Single Carrier - Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) as the multiple access schemes of downlink and uplink of LTE system, respectively, and the addition of multiple antennas techniques have boosted the achieved data rates in the radio part of the networks. Another relevant functionality that is useful to deal with the challenges of next generation cellular networks is efficient Radio Resource Allocation (RRA). RRA algorithms interact with multiple access schemes and multiple antenna schemes and are responsible for the management of the scarce radio resources such as power, time slots, spatial channels and frequency chunks. In this context, we study in this thesis the use of RRA in cellular networks in order to improve the resource usage efficiency and guarantee the sustainable provision of multiple services. More specifically, we model this RRA problem as the optimization problem of maximizing the overall data rate subject to minimum satisfaction constraints per service. Along this thesis, we study this problem in different scenarios with different multiple access strategies and multiple antennas schemes. As main contributions we provide the characterization of optimal solutions, proposal of low-complexity heuristic solutions, performance evaluation by means of computational simulations and computational complexity analysis of the involved algorithms. / Redes celulares entraram recentemente no competitivo mercado de provimento de serviços de dados devido principalmente aos avanços tecnológicos da terceira geração (3G) e da iminente quarta geração (4G). Os sistemas Long Term Evolution (LTE) e LTE-Advanced são exemplos de redes celulares que proporcionam altas taxas de dados a seus usuários. A necessidade de estar conectado de forma permanente e os novos e poderosos dispositivos móveis são fortes indicadores que o mercado de banda larga móvel ainda possui potencial de crescimento em nível global. Este novo cenário com sofisticados dispositivos móveis permite a rápida popularização de novas aplicações de dados móveis. Como consequência, esperamos que o tráfego nas redes móveis tenham um aumento considerável nos próximos anos. Portanto, o provimento de Qualidade de Serviço (do inglês, Quality of Service (QoS)) para serviços heterogêneos consiste em um cenário desafiador para os operadores dos sistemas e indústria em um futuro próximo. De forma a enfrentar esses desafios, algumas melhorias foram realizadas no núcleo da rede por meio do advento da arquitetura por chaveamento por pacotes baseado em protocolo da internet (do inglês, Internet Protocol (IP)). Na rede de acesso de rádio, tivemos como avanços o uso de múltiplas antenas nos nós da rede e a adoção dos esquemas de múltiplo acesso por divisão de frequências ortogonais (do inglês, Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)) e múltiplo acesso por divisão de frequências com portadora única (do inglês, Single Carrier - Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA)) nos enlaces direto e reverso do sistema LTE, respectivamente. Outra funcionalidade que destacamos como relevante para enfrentar os desafios das próximas gerações de redes celulares consiste no uso de alocação de recursos de rádio (do inglês, Radio Resource Allocation (RRA)). Algoritmos de RRA são responsáveis pelo gerenciamento dos recursos de rádio tais como intervalos de tempo (do inglês, time slots), canais espaciais e grupos de frequências que em geral são escassos. Neste contexto, nós estudamos nesta tese o uso de RRA em redes celulares de forma a melhorar a eficiência no uso dos recursos e garantir um provimento sustentável de múltiplos serviços. Especificamente, modelamos RRA como o problema de otimização de maximização da taxa total de transmissão sujeito a restrições de satisfação mínimas por serviço. Este problema é estudado ao longo da tese em diferentes cenários resultantes da combinação de diferentes esquemas de múltiplo acesso e múltiplas antenas. Como principais contribuições temos a caracterização de soluções ótimas, propostas de heurísticas de baixa complexidade, avaliação de desempenho por meio de simulações computacionais e por fim a análise da complexidade dos algoritmos envolvidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327790.pdf: 2450469 bytes, checksum: cecb6e5aa5a2f7d42da1904e1906c6b9 (MD5) Previous issue date: 2014 / O sensoriamento de condições ambientais é frequentemente empregado nas áreas de Agricultura de Precisão e Engenharia Ambiental, como para o monitoramento climático, na detecção de pragas, na irrigação e análise do solo, nos mapas de produtividade e no monitoramento de áreas florestais e de rios urbanos. As Redes de Sensores sem Fio (RSSF) vêm sendo propostas como infraestruturas para essas aplicações. As referidas redes produzem um grande volume de dados. Contudo, como são comumente compostas por sensores de baixo custo e com baixa confiabilidade, eventualmente dados anômalos (outliers) são gerados, afetando a qualidade final do monitoramento. Essas condições implicam na necessidade da utilização de métodos de fusão de informações que viabilizem o funcionamento da rede e aumentem a confiança nos dados monitorados. Tendo em vista tais características, o presente trabalho propõe uma arquitetura para a fusão de informação voltada a sensores de baixo custo. A arquitetura foi validada através de um estudo de caso envolvendo sensores de pressão atmosférica, compatíveis com a plataforma Arduino, cujos dados produzidos foram tratados por técnicas de fusão de informação. Na avaliação dos resultados obtidos, dois sensores de alto custo foram utilizados para fornecerem valores de referência. Os resultados obtidos mostram que alguns dos métodos de fusão de baixo nível e técnicas para a detecção de outliers estudados neste trabalho, quando combinados e organizados segundo a arquitetura proposta, conseguem substituir um único sensor centralizado e de alto custo, mantendo a confiabilidade obtida nos dados monitorados.<br> / Abstract : Detection of environmental conditions is frequently employed in the fields of precision agriculture and environmental engineering, being also used in irrigation and soil testing, productivity maps, and the moni-toring of forest areas and urban rivers. Wireless Sensor Networks (WSN) have been proposed as an infrastructure for these applications. These networks produce a large volume of data. However, as they are often comprised of sensors of low cost and reliability, anomalous data (outliers) is occasionally produced, affecting the final quality of the monitoring. These conditions require using information fusion methods that make it possible for the network to function while increasing the reliability of monitored data. Considering these characteristics, this work proposes an architecture for information fusion aimed at low-cost sensors. The architecture was validated through a case study involving atmospheric pressure sensors compatible with the Arduino platform. The data they produced was processed with information fusion techniques. In the evaluation of the obtained results, two high-cost sensors were used to provide reference values. The obtained results show that, when combined and organized according to the proposed architecture, some of the low-level fusion methods and the outlier detection techniques studied in this work are able to replace a single centralized, high-cost sensor while maintaining reliability of the monitored data.