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.

BATISTA JÚNIOR, Francisco Florêncio. Propriedades de Transportes em Fios e Poços quânticos. 2009. 73 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Curso de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-02-12T13:23:49Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-02-28T21:37:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-28T21:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ffbatistajunior.pdf: 2130158 bytes, checksum: b1fb8a073525f92e04312329bc0c9f5a (MD5) Previous issue date: 2009 / Semiconductor materials are responsible for the large development in electronic industry, what made it possible the creation of new devices. The heterostructures gave a large impulse to the solid-state physics. Semiconductors study is nowadays concentrated in the low-dimensional systems, as quantum wells, quantum wires, quantum dots and quantum rings. In this work, we investigate the transport properties of heterostructured quantum wires of double barrier. We begin with calculation of radial confinement energy in a quantum wire InAs/InP of double barrier. We use a cylindrical model of wire with gradual and abrupt interfaces. Transmission coefficients are calculated. We study its behavior varying barriers width,distance between them and the wire radius. In the future, we will use these results to calculate electric current through the device. We also investigate transport properties of bidimensional systems with self-energy potential. We use heterostructures of Si/SiO2 and Si/HfO2. We solve Poisson’s equation with " depending on z, expanding the potential in a Fourier-Bessel series, finding the image potential of the barriers. We calculate the electric current through this potential in function of the applied voltage, varying temperature and the distance between the barriers. We also consider gradual interfaces for the simple barrier case. / Materiais semicondutores são os principais responsáveis pelo grande crescimento da indústria eletrônica e pelo surgimento de novas tecnologias. A criação de heteroestruturas possibilitou um grande impulso à física do estado sólido. Atualmente, o estudo de semicondutores está concentrado em sistemas de dimensionalidade reduzida, como os poços, fios, pontos e aneis quânticos. Neste trabalho, investigamos as propriedades de transporte em fios quânticos heteroestruturados de barreira dupla e em sistemas bidimensionais de barreira simples e dupla. Iniciamos com o cálculo da energia do confinamento radial no fio quântico InAs/InP de barreira dupla. Usamos um modelo de fio cilíndrico com e sem interfaces graduais. Calculamos as transmissões através das barreiras e estudamos o comportamento das mesmas variando a largura das barreiras, a distância entre elas e o raio do fio. Futuramente utilizaremos estes resultados para o cálculo da corrente elétrica através do dispositivo. Também investigamos as propriedades de transporte em sistemas bidimensionais com potencial de auto-energia. Utilizamos heteroestruturas formadas por Si/SiO2 e Si/HfO2. Sendo as constantes dielétricas dos óxidos diferentes do silício, resolvemos a equação de Poisson com " dependente de z. Expandimos o potencial em uma série de Fourier-Bessel, encontrando, por fim, o potencial imagem para as barreiras. Calculamos a corrente elétrica através deste potencial em função da voltagem, variando a temperatura, a distância entre as barreiras. Também levamos em conta as interfaces graduais para o caso de barreira simples.

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.

RODRIGUES, H. O. Estudo das propriedades estruturais, dielétricas e magnéticas do compósito cerâmico (BaFe12O19)x – (BiFeO3)1-x e sua aplicação em dispositivos de radiofrequência e microondas. 2014. 169 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-10T15:59:23Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_horodrigues.pdf: 16440787 bytes, checksum: dedcd41a4bff937d7265be4daf2eb61f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-10T16:01:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_horodrigues.pdf: 16440787 bytes, checksum: dedcd41a4bff937d7265be4daf2eb61f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-10T16:01:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_horodrigues.pdf: 16440787 bytes, checksum: dedcd41a4bff937d7265be4daf2eb61f (MD5) Previous issue date: 2014-11-10 / The demand for ceramic composite materials for the development of telecommunications systems has been a strong motivator for academic research. Existing technologies can be improved from these researches, and subsequently absorbed by industry and the consumer market. The magnetic and dielectric ceramics have been used in many electronic devices due to the possibility of being designed taking into account certain physical characteristics and its low production cost. The aim of this work consists on the development and characterization of a ceramic composite based on the BiFeO3 (BFO) perovskite and on the BaFe12O19 barium hexaferrite (BaM). The first one is known for its multiferroics properties, while the second is a M-type hexaferrite widely used in various applications. The composite material [(BaFe12O19)x − (BiFeO3)1-x] was produced by the solid state reaction with the use of highenergy mechanical milling and heat treatment. In the synthesis process, it was considered some mole percentages of BFO and BaM. Structural characterization was performed by X-ray Diffraction and Rietveld refinement. Experiments to evaluate the magnetic and dielectric behavior of the samples in the range of Radio Frequency and Microwave as well as simulations of resonators cylindrical antennas by HFSS® software were performed. Studies of the temperature coefficient of capacitance (TCC) and temperature coefficient of resonant frequency (tf) were realized. The composition with x ~ 0.45 showed the best thermal stability (tf ~ 0). The composite material has potential for application in wireless communication systems. / A demanda por materiais cerâmicos compósitos para o desenvolvimento dos sistemas de telecomunicações tem sido um forte motivador para a pesquisa acadêmica. Tecnologias já existentes podem ser aprimoradas a partir destas pesquisas, sendo posteriormente absorvidas pela indústria e pelo mercado consumidor. As cerâmicas magnéticas e dielétricas têm sido empregadas em diversos dispositivos eletrônicos, devido à possibilidade de serem projetadas atendendo a determinadas características físicas e pelo seu baixo custo de produção. Este trabalho consiste no desenvolvimento e caracterização de um compósito cerâmico tendo como base a perovskita BiFeO3 (BFO) e a hexaferrita de bário BaFe12O19 (BaM). O primeiro material é conhecido por suas propriedades multiferróicas, enquanto o segundo é uma hexaferrita tipo-M largamente utilizada em diversas aplicações. O material compósito [(BaFe12O19)x − (BiFeO3)1-x] foi produzido a partir de reação de estado sólido com a utilização de moagem mecânica de alta energia e tratamento térmico. No processo de síntese, foram consideradas algumas porcentagens em mol das matrizes BFO e BaM. A caracterização estrutural foi realizada por meio de Difração de Raios-X com Refinamento de Rietveld. Foram realizados experimentos para avaliação do comportamento magnético e dielétrico das amostras, na faixa de Radiofrequência e Microondas, bem como simulação das antenas ressoadoras cilíndricas em software HFSS®. Foram realizados estudos do coeficiente de variação da capacitância com a temperatura (TCC) e medidas do coeficiente de variação da frequência de ressonância em microondas com a temperatura (tf). A composição com x ~ 0,45 apresentou a melhor estabilidade térmica (tf ~ 0). O compósito investigado tem potencial para aplicação em sistemas de comunicação sem fio.

HERMETO, R. T. Análise de sobrevivência na modelagem do tempo de vida de redes de sensores sem fio. 2014. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-23T13:46:40Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rthermeto.pdf: 5683888 bytes, checksum: c2001cc70cbfda3628700472514562c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-23T14:58:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rthermeto.pdf: 5683888 bytes, checksum: c2001cc70cbfda3628700472514562c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-23T14:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rthermeto.pdf: 5683888 bytes, checksum: c2001cc70cbfda3628700472514562c0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / Wireless Sensor Networks (WSN) are examples of Resource-Constrained Networks (RCNs) in which processing resources, storage and energy are limited. From the moment a typical WSN goes into operation, the sensor nodes begin to perform operations like sensing, processing and communicating, consuming the stored energy in their batteries until its ends completely, a situation that is characterized like the death of the devices and consequently the network. Knowing a priori the expected lifetime of a WSN before deploying it, enables the development of maintenance strategies to maximize it lifespan and ensure that it survives enough time to accomplish it goal. Therefore, we propose in this work the use of Exponential, Weibull and Log-Normal models, which are commonly used in studies of Survival Analysis, to infer survival statistics of a real network from the lifespans of its nodes observed in simulation. Our hypothesis is that the Survival Analysis may improve the accuracy of estimating the lifetime of a WSN and, consequently, their operational planning. This work proposes answers to three questions which are open in the literature: (i) how many sensor nodes will die during the lifetime of a WSN (ii) in which time period most of the nodes will die (iii) for how long network will remains operational. / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são exemplos de Resource-Constrained Networks (RCNs) nas quais recursos de processamento, armazenamento e energia são limitados. A partir do momento em que uma RSSF típica entra em funcionamento, decorre-se um intervalo de tempo, conhecido como tempo de vida da rede, durante o qual os nós sensores executam operações de sensoriamento, processamento e comunicação, consumindo energia de suas fontes (e.g. pilhas) até valores mínimos de carga que os mantêm em operação. Estimar a priori a estrutura probabilística/estocástica do tempo de vida de uma RSSF antes da sua implantação fornece meios de elaborar estratégias de manutenção de forma a maximizar seu tempo de vida e de garantir que a rede sobreviverá tempo suficiente para cumprir seu objetivo. Assim sendo, esta dissertação aborda os modelos Exponencial, Weibull e Log-Normal, comumente utilizados em estudos de Análise de Sobrevivência, para obter estimativas do tempo de sobrevivência de uma rede real a partir dos tempos de vida de seus nós observados em simulação. Nossa hipótese de base é a de que a Análise de Sobrevivência pode melhorar a acurácia da estimativa do tempo de vida de uma RSSF e, por conseguinte, o seu planejamento operacional. Aqui propomos respostas a três questões em aberto na literatura: (i) quantos nós sensores irão sair de operação durante o tempo de vida de uma RSSF (ii) em qual intervalo de tempo a maior parte dos nós vai sair de operação (iii) por quanto tempo a rede permanecerá em funcionamento.

PIMENTEL, J. F. Novos algoritmos para controle de admissão de chamadas para o serviço de voz sobre IP em redes locais sem fio infra-estruturadas. 2006. 83 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T17:32:48Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_jfpimentel.pdf: 1324170 bytes, checksum: 22414371f02eaee44b882b231194af1f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T17:36:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_jfpimentel.pdf: 1324170 bytes, checksum: 22414371f02eaee44b882b231194af1f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T17:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_jfpimentel.pdf: 1324170 bytes, checksum: 22414371f02eaee44b882b231194af1f (MD5) Previous issue date: 2006-06-16 / In the last years, the IEEE 802.11 WLAN has become very popular and widely deploved for Internet acess. On the other hand, voice over IP is one of the fast growing Internet apllications today. Thanks to the convergence of these two trends, it is believed that VoIP over WLAN is expected to become an important Internet application. However, the so called "avalanche effect" has been identified as a real problem in a WLAN, when operating near its capacity limit, in which the admission of an additional call may result in unacceptable QoS for alll the ongoing VoIP connections. In this context, the call admission control has beeen pointed out as an interesting research issue. We have proceed the performance evaluation of four CAC algorithms. Two of them were fond in specialized literature, one based on a theoretical equation (EQA) and the other based on the channel busyness ratio (CBA). The other algorithms represent the innovative proposals of this work, one based on the measured downlink FER (FEA) and the other based on the transmission buffer utilization ratio (BSA). The resource allocation provided by the FEA is more efficient than the one provided by EQA or CBA. However, this algorithm considers the accurate availability of the downlink FER metric at the access point. The BSA has almost eliminated the "avalache effect" achieving the best gains in terms of capacity and resource allocation when comparing with all the algorithms evaluated. Additionally, the practical implementation of the BSA is very simple and the decision metric is readily available at the access point / Nos últimos anos, observou-se o surgimento e a rápida disseminação da tecnologia WLAN IEEE 802.11 que integrou-se ao mercado atual e tornou-se opular como rede de banda larga sem fio de acesso à Internet. Paralelamente, o serviço de VoIP apresenta uma das maiores taxas de crescimento dentre as aplicações de Internet da atualidade. Graças à convergência destas duas tendências, acredita-se que o serviço de VoIP em redes WLAN venha a ser uma importante aplicação de Internet. Entretanto, o "efeito avalanche" foi identificado como um grave problema passível de ocorrer em uma rede WLAN fucionando próximo ao seu limite de capacidade, na qual a admissão de um novo usuário pode vir a provocar a degradação de todas as sessões VoIP pré-existentes. Neste contexto, o controle de admissão de chamadas foi identificado como um nicho a ser explorado. A avaliação de desempenho de quatro algoritmos de CAC foi realizada neste trabalho. Dois deles foram encontrados na literatura pesquisada, um deles baseado numa equação teórica (EQA) e outro na taxa de utilização do canal (CBA). Os outros dois algoritmos representam as propostas inovadoras desta dissertação, um deles se baseia a FER média do sistema no enlace direto (FEA) e outro na taxa de utilização do buffer de transmissão do ponto de acesso (BSA). O FEA demonstrou um melhor aproveitamento dos recursos da rede em relação aos algoritmos de CAC selecionados da literatura. No entanto, este algoritmo supõe a disponibilidade da medida precisa da FER no ponto de acesso. Já com o BSA, o "efeito avalanche" foi praticamente eliminado, possibilitando a obtenção dos melhores ganhos dentre todos os algoritmos avaliados. Além disso, sua implementação é mais simples e a obtenção da métrica de decisão se dá diretamente no próprio ponto de acesso.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-17T03:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348501.pdf: 2710299 bytes, checksum: 229a09f76c361e59a39c217b37c32e8b (MD5) Previous issue date: 2017 / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) estão sujeitas a problemas de confiabilidade de comunicação devido a interferências, atenuação de sinal, obstáculos etc. Nessas redes, a diversidade cooperativa é uma técnica muito utilizada para melhorar o desempenho das comunicações, na qual alguns nodos são escolhidos como cooperantes e são responsáveis por retransmitir mensagens de outros nodos. A escolha de quais nodos cumprirão o papel de nodos cooperantes é uma etapa decisiva na aplicação desta técnica. Alguns trabalhos na literatura fazem a escolha baseada apenas em um ou, no máximo, dois parâmetros, não sendo capazes de fazer uma escolha eficiente, reduzindo consequentemente a confiabilidade obtida em suas propostas. Nesta dissertação é proposta uma nova técnica de seleção de nodos cooperantes, chamada Smart, a qual considera vários critérios que são relevantes para o funcionamento da rede. A seleção é realizada usando técnicas de otimização, visando selecionar o menor número de nodos cooperantes mas, assegurando que todos os nodos da rede possuam um vizinho que seja cooperante, aumentando as chances das mensagens serem entregues ao destino. Para avaliar a técnica Smart foi utilizado o simulador OMNeT++/Castalia, comparando-a com três técnicas do estado do arte. Os resultados mostram que a técnica Smart apresenta um desempenho superior às outras técnicas analisadas.<br> / Abstract : Wireless Sensors Networks (WSNs) are subject to communication problems due to interference, signal attenuation, obstacles, etc. In these networks, cooperative diversity is a widely used technique for improving the communications performance, where some nodes are selected as relay and are responsible to assist neighbors nodes with packets retransmissions. The selection of relays nodes is a decisive step whenever this technique is applied. Some studies in the literature select relays nodes based on only one or two parameters. Consequently, this type of technique is unable to select relay node in an efficient way, reducing the network reliability. This master thesis proposes a new technique, named Smart, for the selection of relay WSN nodes according to criteria considered relevant for an adequate network operation. The selection is performed using optimization techniques, which target the selection of the smallest number of relay nodes and, at same time, ensure that all nodes are linked to at least one corresponding relay node, enabling messages reach their destinations in noisy environments. OMNeT++/Castalia was used to evaluate the Smart technique, which was compared with three state-of-the-art techniques. Simulation results show that the Smart technique clearly outperforms other analyzed state-of-the-art cooperative communication techniques.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:18:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337434.pdf: 8808660 bytes, checksum: db92fd4d88bdff75cc29659a153dbf4f (MD5) Previous issue date: 2015 / Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) vêm sido amplamente pesquisadas havendo uma grande evolução ao longo dos anos. As RSSFs estão rapidamente se tornando uma ferramenta necessária em diferentes áreas de aplicação, tais como monitoramento ambiental, saúde, segurança e outras. A heterogeneidade de hardware é grande, por isso existe diversos ambientes que suportam programação de RSSF, podendo ser aplicados em diversos tipos de cenários. No entanto, a grande maioria de tais ambientes visa apenas direcionar a programação de sensores, esquecendo-se de sua verdadeira intenção: a aplicação. Modelar uma RSSF para o uso eficaz é uma tarefa árdua, sendo necessários conhecimentos em linguagens de programação com baixo nível de abstração, dependente do sistema operacional, dos domínios aos quais será implementada e das plataformas que se adéquam melhor à aplicação. Neste trabalho, propomos uma abordagem para satisfazer a necessidade de métodos de desenvolvimento de alto nível em aplicações de RSSF, com o objetivo de fornecer uma ligação clara entre as restrições de RSSF modelados e as entidades de programação. Uma parte importante desta proposta é a criação do Perfil e do framework chamados WiSeN. O Perfil WiSeN é perfil de UML dedicado para o projeto de aplicações de RSSF, enquanto o framework apresenta ferramentas que auxiliam a implantação de aplicações para RSSFs desde a geração do código-fonte até o processamento dos dados coletados. No trabalho é discutido o uso do Perfil WiSeN em conjunto com o framework seguindo o paradigma de Desenvolvimento Dirigido por Modelos (DDM) que contribuem com um conjunto significativo de recursos para gerar aplicações de RSSFs em diferentes plataformas durante a implantação de novas aplicações.<br> / Abstract : Wireless Sensor Networks (WSNs) have been widely researched and its evolution is increasing over the years. Wireless Sensor Networks (WSNs) are rapidly becoming a necessary tool in many different application areas, such as environmental monitoring, health, safety, and so on. The heterogeneity of hardware is large, so there exists several different environments that support WSN programming, they may be applied to various types of scenarios. However, the great majority of such environments only target the sensors programming, forgetting about their real intent: the application. Model a WSN for an effective use is an arduous task, it is necessary some knowledge in programming languages with a low level of abstraction, depending on the operating system, the domains in which will be implemented and the platforms that best suits the application. We propose an approach to satisfy the need of high level development methods in WSN applications, aiming to provide a clear link between the modeled WSN constraints and the programming entities. An important part of this proposal is the profile and framework so-called WiSeN. The WiSeN Profile is a UML profile devoted for WSN applications design, while the framework has tools to assist the deploy of applications for WSNs from the generation of source codes to the processing of the data collected. In this work is discussed the use of the WiSeN Profile together with the framework following the Model-Drivel Development (MDD) paradigm providing a significant set of resources to generate WSN applications on different platforms during the implementation of the new applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T04:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206495.pdf: 1323414 bytes, checksum: 2cf46c34958b7ffb300f8debbad1842c (MD5) / A flexibilidade e a mobilidade das redes sem fio fazem com que elas sejam tanto extensões efetivas como alternativas atraentes às redes com fio convencionais. As redes sem fio fornecem todas as funcionalidades das redes com fios convencionais sem as restrições físicas do fio propriamente dito. Elas serão o próximo estágio de evolução das redes computacionais, isto é, a possibilidade do usuário poder acessar os recursos de um sistema (serviços, servidores, impressoras, etc.) a qualquer tempo, bastando ao mesmo estar localizado dentro dos limites de uma infra-estrutura de comunicações sem fio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T12:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220921.pdf: 1323414 bytes, checksum: 2cf46c34958b7ffb300f8debbad1842c (MD5) / A flexibilidade e a mobilidade das redes sem fio fazem com que elas sejam tanto extensões efetivas como alternativas atraentes às redes com fio convencionais. As redes sem fio fornecem todas as funcionalidades das redes com fios convencionais sem as restrições físicas do fio propriamente dito. Elas serão o próximo estágio de evolução das redes computacionais, isto é, a possibilidade do usuário poder acessar os recursos de um sistema (serviços, servidores, impressoras, etc.) a qualquer tempo, bastando ao mesmo estar localizado dentro dos limites de uma infra-estrutura de comunicações sem fio.