Orientadores: Edson Moschim, Marcelo Francisco Abbade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:37:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Durand_FabioRenan_D.pdf: 1259125 bytes, checksum: 9e123c3d511429cff5a237aefb19765c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho é realizada a análise da aplicação de códigos ópticos ortgonais (OOC) da tecnologia de multiplexação por divisão de códigos ópticos (OCDM) em redes ópticas híbridas multiplexadas pela divisão de comprimentos de onda e códigos ópticos (WDM)/OCDM e em redes ópticas comutadas por rajadas (OBS). As contribuições da tese consistem da proposta e análise da aplicação da camada de transporte WDM/OCDM em redes OBS roteadas por comprimento de onda (WR-OBS), modelagem matemática de comutadores ópticos (OXC) WDM/OCDM considerando os parâmetros dos códigos OOC, estudo dos efeitos da dispersão por polarização modal (PMD) em redes ópticas WDM/OCDM e, finalmente, a proposta e análise da utilização processamento óptico da sinalização baseada em códigos OOC. Em função dos resultados obtidos se verifica que a aplicação dos códigos ópticos OOC nas redes ópticas de transporte WDM/OCDM, redes de rajadas e redes WR-OBS aumenta o desempenho destas redes por meio da diminuição da probabilidade de perdas de pacotes, latência dos pacotes e aumento da utilização da rede. Palavras-chave: Códigos ópticos ortogonais (OOC), dispersão por polarização modal (PMD), redes ópticas WDM/OCDM, redes ópticas comutadas por rajadas (OBS) / Abstract: This work presents an analysis of optical orthogonal codes (OOC) of optical code division multiplexing (OCDM) in optical networks. These networks uses the hybrid technology of wavelength division multiplexing and optical code division multiplexing (WDM/OCDM) and, optical burst switching networks (OBS). The main contributions are the analyze and propose of WDM/OCDM transport network at wavelength routed OBS networks (WR-OBS), WDM/OCDM optical crossconnects (OXC) modeling considering OOC parameters, study of polarization mode dispersion (PMD) effects in optical WDM/OCDM networks and, finally an OBS architecture with OOC label processing is analyzed. Analytical and simulation results indicate that OOC utilization in WDM/OCDM transport networks, OBS and WR-OBS networks increases the network performance by decrease of packet error rate, latency and network utilization increase. Keywords: Orthogonal optical codes (OOC), polarization mode dispersion (PMD), WDM/OCDM optical networks, optical burst switching (OBS) / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Aldario C. Bordonalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RaniereNoronhade_M.pdf: 8840404 bytes, checksum: 8fe7c72c315d28741327bdd5e4195146 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Atualmente, têm-se observado tentativas de se transferir o processamento da informação em redes de tráfego de pacotes cada vez mais para o domínio óptico. Isto acarretaria um aumento da quantidade de informações trocadas entre os nós da rede e promoveria a diminuição da latência do fluxo de pacotes. Com este intuito, procurou-se analisar os efeitos da redução do tempo de acionamento de uma chave óptica simples baseada em um amplificador óptico a semicondutor (SOAs) comum e disponível comercialmente no desempenho de um arranjo experimental que simulava uma rede de tráfego de pacotes. Posteriormente, de posse dos resultados obtidos, que assumiram a manutenção da integridade dos bits do pacote dentro de um fator de 10% durante os transientes de chaveamento, a latência da rede foi teoricamente avaliada. Para a melhoria do tempo de chaveamento do SOA, utilizou-se uma técnica de pré-injeção de pulso de corrente de portadores, Como esperado, houve uma redução acentuada dos tempos de acionamento de início e fim do processo de chaveamento óptico em relação ao obtido com pulsos quadrados simples, da ordem de 10 vezes. Verificou-se, também, que, acima de um determinado número de chaveamentos ocorrendo dentro de uma mesma rede óptica de pacotes, a latência da rede poderia ser diminuída de acordo com o tráfego da rede com a aplicação da técnica de redução do tempo de chaveamento do SOA. / Abstract: Currently, more and more attempts are being made to move network processing of information packets to the optical domain. This can potentially lead to an increase of the amount of information that is exchanged among nodes of the network and promote the reduction of latency of packet flow. In this sense, this work examines the effects of reducing the switching time of semiconductor optical amplifier (SOA) based switches in the performance of an experimental arrangement that simulates a network with optieal paeket traffie. By assuming per-bit paeket integrity within a factor of 10% over the switching period of transients, the latency of the network was then theoretically evaluated. j To improve the SOA switching time, a pre-impulse step injected current technique was used to provide excess carriers during transients. As result, a reduction of the order of ten times in the optical switching interval was observed in relation to that provided by ordinary square pulse~. In terms of packet traffic flow, the latency resulting from the improved SOA switching time could considerably be reduced based on the number of switching events occurring within the network. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rege Romeu Scarabucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T15:35:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FroesLima_CarlosAlberto_M.pdf: 13128038 bytes, checksum: 9a027b022f46f119b85d45abd0009efa (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A evolução das redes digitais e de uma nova tecnologia de comutação e multiplexação em altas taxas - ATM(Asynchronous Transfer Mode) ¿ garantiu uma forma flexível para a interligaçãoem rede. Da padronização do ITU-T e de diversos foros de fabricantes, aliando a indústria da informática com a indústria de telecomunicações pretende-se uma universalidade no processo de transferência de informações nas próximas décadas. Dentro desta característica de técnica integradora da tecnologia ATM, os equipamentos projetados deverão considerar, além do transporte propriamente da informação, a sua integração do ponto de vista de gerenciamento. Neste sentido, mecanismos de Operação, Administração, Manutenção e Provisionamento deverão estar contidos e padronizados nestes equipamentos. Este trabalho analisa as necessidades básicas de um equipamento que possa ser inserido na futura rede faixa larga de serviços integrados do ponto de vista de concepção de gerenciamento. Como exemplo da estrutura apresentada é também proposto um modelo para a Camada de protocolo ATMque contempla e exemplifica as funcionalidades requeridas em operação e gerenciamento de rede. Utilizando a linguagem formal de descrição e especificação SDL (Specification and Description Language) e diagramas de fluxo de mensagens MSC (Message Sequence Chart) a consistência deste modelo é verificada / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Hans Kurt Edmund Leisenberg / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_CarlosFredericoMarcelodaCunha_M.pdf: 2077810 bytes, checksum: c17ae9fa4d6e194954a64c2ad678a02f (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Um sistema multicomputacional possui características que, quando bem exploradas, permitem obter um ganho real em desempenho e funcionalidade não encontrados em outros sistemas, ou mesmo em cada computador individualmente. Para explorar estas características é necessário integrar, de uma forma adequada, todos os recursos individuais em um recurso único, agora representados pelo sistema. Assim, a interligação de todos os computadores refletirá em ganho caso haja uma efetiva cooperação entre eles. Quanto maior o comprometimento dos elementos que participam desta cooperação - hardware, sistema operacional, linguagens e ferramentas de apoio - com o sistema multicomputacional, maior será o ganho de desempenho e funcionalidade do sistema. Esta dissertação caracteriza estes mecanismos (agentes) que possuem o objetivo de viabilizar a cooperação dos processadores em um sistema multicomputacional através da distribuição de código. Para que isto fosse possível foi idealizado uma entidade abstrata denominada camada de redirecionamento. A camada de redirecionamento juntamente com seu modelo computacional constituem um novo paradigma para a análise de sistemas distribuídos. Vários sistemas multicomputacionais são discutidos analisando a distribuição de código sob a óptica da camada de redirecionamento. / Abstract: A multicomputer system has some characteristics which, when well explored, allow us to get real throughtput and funcionality that aren't found in other systems, or even in each individual computer. In order to explore these characteristics it is necessary to integrate, in an adequate manner, all the single resources in only one resource, now representing the system. .So, the integration of individual computers will produce in a gain if a real cooperation among them is established. The greater the engagement of these elements - hardware, operating systems, languagens and support tools - with the multicomputer system, the greater will be the gain of throughtput and funcionality of the system. This dissertation characterizes these mechanisms (agents) whose aim is to make the cooperation of processors in a multicomputer system possible via code distribution. In order to achive this goal, an abstract entity and its computacional model were idealized which establishes a new paradigm for the analysis of distributed systems. Several multicomputer systems are discussed and their code distribution analysed under the proposed redirection layer paradigm. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Paulo Piccoli Filho.pdf: 2205274 bytes, checksum: 49a10a688ded1c1b939ffe4fe081b4c0 (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso dos próprios servidores no encaminhamento/roteamento de pacotes propicia um ganho de flexibilidade e redução de custos e consumo de energia nas redes de datacenters. Todavia, a associação de uma nova funcionalidade aos servidores pode levar a uma redução em seu desempenho e por consequência influenciar no próprio desempenho da rede. Este trabalho investiga experimentalmente o processo básico de encaminhamento de pacotes por servidores. Serão analisados parâmetros como vazão, latência e perda de pacotes de forma a identificar o melhor modelo de implementação entre as alternativas de comutação de tráfego: circuitos, rajadas e pacotes. Como ferramenta de realização de experimentos foi utilizado o Click Modular Router assim como as modalidades nativas de encaminhamento do Kernel, enquanto para a coleta de parâmetros de desempenho utilizamos o conjunto Oflops-NetFPGA. Uma das principais conclusões é que com um eficiente método de classificação de pacotes, o modelo de rajadas, e encaminhamento via Kernel Linux se mostram como melhores opções na implementação das redes de datacenter centradas em servidores, alinhando uma maior vazão a um menor consumo da CPU / The use of servers themselves to forward/route packets provides higher flexibility, reduced costs, and lower energy consumption in data center networks. However, the association of a new task to the servers can lead to a reduction in their performance, and consequently, impair the performance of the network itself. This paper investigates experimentally the basic process of forwarding packets servers. In this paper, parameters such as throughput, latency and packet loss will be analyzed in order to identify the best implementation strategy among the following switching alternatives: Circuits, Bursts and packets. As a tool for conducting experiments Click Modular Router is employed; as well as native kernel forwarding/routing. For performance parameters monitoring Oflops+NetFPGA is employed. A key finding is that with an efficient method for packet classification, the model of bursts, and routing via Linux Kernel show themselves as better options in the implementation of network-centric datacenter servers, since they combine higher throughput with lower CPU consumption

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marco Aurelio.pdf: 890412 bytes, checksum: 7ab377cefbc58563669c23d1916f7ad0 (MD5) Previous issue date: 2003-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Many systems and techniques have been developed to control (operations), supervise and manage industrial automation system. Development like this occur with relation to information s transmission at the factory floor. In the physical industrial automation process occur the same, using new technologies and methods to transmission in fieldbus. Nowadays there is a lot of fieldbus, called Industrial Network (IN), containing a diversity of features. In this work, were considered the IN technologies, specifically from the diverses fieldbus systems meted in the market. This IN were characterized as for application, technology and acceptance of the existent technologies. When selecting an IN, an expert have to analyze the features that involve the IN selection. With this knowledge, is possible to evaluate and select the IN that answer all the requirements imposed by the application. How there is a lot of features, and how much more features are evaluated better is the result obtained, the Expert System (ES) development make easier the expert work, making available more time to the professional, that will can deep in the IN evaluated and selection, or go in for at another activities. With this research was possible to make an Expert System to Industrial Network installations selection, that use the forward chaining method, whose inference strategy begin with a group of well know facts, firing new facts through rules, that prearrang premissas to the new facts continuing this process until that the goal have been gained on or until that the rules don t have more premissas that prearrange the well know facts or derived. To the development of this Expert System followed the evaluation, acquisition, project, test, documentation and maintenance stages. The project stage result in the system prototype, that later enabled the finished system implantation. In the end, to validate the development program and the dissertation, many tests was made, where to this, dates were computed and, next, the program was executed where, after founded the solution, the results were evaluated. / Diversos sistemas e técnicas tem sido desenvolvidos para controlar (as operações), supervisionar e gerenciar os sistemas de automação industrial. Desenvolvimento semelhante tem ocorrido com relação a transmissão de informações no chão de fábrica. Na parte física do processo de automação industrial ocorre o mesmo, através de novas tecnologias e métodos para transmissão em redes de dados (fieldbus). Atualmente existem diversas redes de dados (fieldbus), denominadas Redes Industriais (RI), contendo diversas características. Para este trabalho, foram consideradas as tecnologias de RI, especificamente dos diversos sistemas de fieldbus encontrados no mercado. Estas RI foram caracterizadas quanto a sua aplicação, tecnologia e aceitação das tecnologias existentes. Ao selecionar uma RI, um especialista deve analisar as características que envolvem a seleção de uma Rede Industrial, pois a seleção incorreta pode ter um alto custo à empresa. Com o conhecimento de RI, é possível avaliar e selecionar a RI que atende a todas as exigências impostas pela sua aplicação. São muitas as características de RI, onde um número maior de características avaliadas melhora o resultado obtido. O desenvolvimento de um Sistema Especialista (SE) agiliza e facilita o trabalho do especialista. Com esta pesquisa foi possível elaborar um Sistema Especialista para seleção de instalações de Redes Industriais, o qual utiliza o método de encadeamento direto, cuja estratégia de inferência começa com um conjunto de fatos conhecidos, derivando novos fatos através de regras, as quais combinam premissas aos novos fatos, continuando este processo até que o objetivo seja alcançado ou até que as regras não tenham mais premissas que combinem os fatos conhecidos ou derivados. Para desenvolvimento deste Sistema Especialista seguiram-se as etapas de avaliação, aquisição, projeto, teste, documentação e manutenção. A etapa de projeto resultou na elaboração de um protótipo do sistema, o qual mais tarde possibilitou a implantação do sistema acabado. Ao final, para validar o desenvolvimento do programa e da dissertação, foram feitos vários testes com o programa, onde para estes, foram levantados dados para simular uma aplicação e, em seguida, foram inseridas diversas características desta aplicação, executado o programa, onde após encontrada a solução, foi feita a avaliação dos resultados.

Este trabalho apresenta uma análise da utilização da comunicação de banda estreita via rede elétrica (Power Line Communication - PLC) em ambiente industrial. Para análise, utilizou-se um kit de desenvolvimento para aplicações baseadas em PLC de acordo com o padrão G3-PLC. Ensaios experimentais e resultados são apresentados para diferentes cenários que simulam diversas situações existentes em um ambiente industrial. Demonstra-se a influência da inserção de ruídos no canal PLC, através do acionamento de inversores e motores, afim de verificar a influência desses elementos no desempenho da comunicação PLC. Como base comparativa, utilizou-se a distância máxima de transmissão normalizada da rede ASInterface, muito difundida em ambientes industriais. Recomendações relativas à técnica de modulação e tamanho do pacote de dados são apresentadas. Como resultado final, conclui-se que o padrão de comunicação G3-PLC e sua técnica de modulação ROBO atendem os requisitos de comunicação industrial, principalmente para aplicações de monitoramento de variáveis industriais, onde o tempo não é crítico. / This work presents an analysis of the narrowband communication through the power line (PLC) in an industrial environment. For analysis, a development kit for PLCbased applications according to the G3-PLC standard was used. Experimental tests and results for different scenarios that simulate various situations existing in an industrial environment. An influence of the insertion of noise in the PLC channel is demonstrated by the drive of inverters and motors, in order to verify a nonperformance influence of the PLC communication. As a comparative basis, a maximum standard transmission distance of the AS-Interface network was used, very widespread in industrial environments. Recommendations regarding the modulation technique and the size of the data packet are presented. As a final result, it is concluded that the G3-PLC communication standard and its ROBO modulation technique meet the requirements of industrial communication, especially for industrial variable monitoring applications where time is not critical.

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

O presente trabalho propõe uma arquitetura de controle de admissão de conexão para servidores de vídeo sob demanda, que visa introduzir garantias determinísticas para o atraso e aumentar a taxa de utilização do enlace. O sistema tira proveito do fato de que os arquivos de vídeo podem ser pré-processados, para calcular os parâmetros de tempo e espaço, com o objetivo de estimar a banda efetiva de um agregado de streams sobre o regime assintótico de muitas fontes. A geração automática dos arquivos de trace permite a caracterização total do processo de chegada dos dados, aumentando a precisão do cálculo da taxa de serviço requerida. Para contornar o problema de predição de tráfego, uma vez que o sistema não captura o comportamento dos fluxos de vídeo no domínio do tempo, o enlace é divido em vários enlaces virtuais, que transportam somente fluxos de vídeos idênticos. A utilização de um mecanismo, que compartilha a banda excedente, diminui o desperdício de recursos e a probabilidade de ocorrer uma violação aos parâmetros de QoS impostos. Todo processo de admissão de conexão é auxiliado por um sistema gestor de base de dados, onde uma função decide se deve ou não aceitar uma conexão pela simples comparação das somas das bandas efetivas das conexões com os recursos disponíveis. A eficiência do modelo proposto é analisada e comparada aos modelos determinísticos tradicionais. / This work proposes a admission control architecture for video-on-demand servers, which provide deterministic guarantees on the maximum delay of video traffic and increase the network resource utilization. The framework take advantage of the fact that stored video streams can be processed off-line to calculate the space and time parameters in order to estimate its effective bandwidth under the many sources asymptotic regime. The automatic generation of video data representation (packetized and encapsulated in network protocols) in textual format allows a full characterization of the underlying process so as to precisely calculate its bandwidth requirements. To bypass the traffic prediction problem, since the off-line estimation does not capture the exact dynamics of the video stream in the time domain, the link is divided into several virtual links, where only streams with same content are multiplexed (group multiplexing approach). The introduction of a borrowing mechanism to distribute the excess bandwidth to other groups which request service increases the resource utilization and QoS. The admission control is aided by a Database Management System, where a stored procedure decides whether to accept or reject a connection by simple compare the sum of effective bandwidths for the traffic streams with the available resources. The efficiency of the model is analyzed and compared with deterministic approachs.

Este trabalho apresenta uma análise da utilização da comunicação de banda estreita via rede elétrica (Power Line Communication - PLC) em ambiente industrial. Para análise, utilizou-se um kit de desenvolvimento para aplicações baseadas em PLC de acordo com o padrão G3-PLC. Ensaios experimentais e resultados são apresentados para diferentes cenários que simulam diversas situações existentes em um ambiente industrial. Demonstra-se a influência da inserção de ruídos no canal PLC, através do acionamento de inversores e motores, afim de verificar a influência desses elementos no desempenho da comunicação PLC. Como base comparativa, utilizou-se a distância máxima de transmissão normalizada da rede ASInterface, muito difundida em ambientes industriais. Recomendações relativas à técnica de modulação e tamanho do pacote de dados são apresentadas. Como resultado final, conclui-se que o padrão de comunicação G3-PLC e sua técnica de modulação ROBO atendem os requisitos de comunicação industrial, principalmente para aplicações de monitoramento de variáveis industriais, onde o tempo não é crítico. / This work presents an analysis of the narrowband communication through the power line (PLC) in an industrial environment. For analysis, a development kit for PLCbased applications according to the G3-PLC standard was used. Experimental tests and results for different scenarios that simulate various situations existing in an industrial environment. An influence of the insertion of noise in the PLC channel is demonstrated by the drive of inverters and motors, in order to verify a nonperformance influence of the PLC communication. As a comparative basis, a maximum standard transmission distance of the AS-Interface network was used, very widespread in industrial environments. Recommendations regarding the modulation technique and the size of the data packet are presented. As a final result, it is concluded that the G3-PLC communication standard and its ROBO modulation technique meet the requirements of industrial communication, especially for industrial variable monitoring applications where time is not critical.