No / Grid computing is a computational concept based on an infrastructure that integrates and collaborates the use of high end computers, networks, databases and scientific instruments owned and managed by several organisations. It involves large amounts of data and computing which require secure and reliable resource sharing across organisational domains. Despite its high computing performance orientation, communication delays between grid computing nodes is a big hurdle due to geographical separation in a realistic grid computing environment. Communication schemes such as broadcasting, multicasting and routing should, therefore, take communication delay into consideration. Such communication schemes in a grid computing environment pose a great challenge due to the arbitrary nature of its topology. In this context, a heuristic algorithm for multicast communication is proposed for grid computing networks with finite capacity and bursty background traffic. The scheme facilitates inter-node communication for grid computing networks and it is applicable to a single-port mode of message passing communication. The scheme utilises a queue-by-queue decomposition algorithm for arbitrary open queueing network models, based on the principle of maximum entropy, in conjunction with an information theoretic decomposition criterion and graph theoretic concepts. Evidence based on empirical studies indicates the suitability of the scheme for achieving an optimal multicast communication cost, subject to system decomposition constraints.

Orientador: Shusaburo Motoyama / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_LeandroBentoSena_D.pdf: 3039404 bytes, checksum: 84c76813ec2349c45ae1c49f833c31d4 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de desempenho dos enlaces diretos dos sistemas CDMA 1xEVDO RA, UMTS/HSDPA e WiMAX com ênfase em escalonadores de dados e nos novos critérios de aceitação de tráfego handoff horizontal e vertical para redes 3G e 4G. Estes novos critérios de aceitação de tráfego handoff horizontal e vertical levam em conta a ocupação do enlace, a ocupação do buffer, a potência do sinal recebido (RSS) e o tamanho do quantum (DRR) como parâmetros para a decisão do processo de handoff. Além disso, o estudo considera os escalonadores de dados Max C/I (Maximum Carrier Interference), DRR (Deficit Round Robin), PF (Proportional Fair), Pr (Prioritário) e a nova proposta Pr/PF (Priority Proportional Fair). Os critérios combinados aos escalonadores são avaliados pormeio de métricas de QoS em função da chegada de tráfego HTTP interno ou em handoff. Os resultados mostraram que conforme o critério e o escalonador adotados, podem assegurar a QoS dos sistemas móveis e ainda aceitar uma boa quantidade de tráfego handoff. O estudo é baseado em simulações computacionais através da ferramenta de software Matlab / Abstract: This work presents a performance study of the forward links of CDMA 1xEV-DO RA, UMTS/HSDPA and WiMAX systems with emphasis on data schedulers and new criteria for horizontal and vertical handoff traffic acceptance in the 3G and 4G networks. These new criteria for horizontal and vertical handoff traffic acceptance take into account the link occupation, the buffer occupation, the received signal strength (RSS) and the size of quantum (DRR) as inputs for decision of handoff process. Moreover, the study considers the data schedulers Max C/I (Maximum Carrier Interference), DRR (Deficit Round Robin), PF (Proportional Fair), Pr (Priority) and the new proposal Pr/PF (Priority Proportional Fair). The criteria combined with the data schedulers are evaluated using QoS metrics in function of internal HTTP traffic or handoff traffic. The results showed that depending on the chosen criterion and scheduler, it is possible to assure the QoS of mobile systems and still accept a good amount of handoff traffic. The study is based on computer simulations through Matlab software tool / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Lee Luan Ling / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stenico_JefersonWiliandeGodoy_D.pdf: 40438128 bytes, checksum: 1647243082abcfd8d16256d5f6027e53 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Esta tese apresenta uma nova abordagem de construção de cascata multiplicativa, fundamentada na expressão do Binômio de Newton. Com base nessa nova cascata, é elaborado, um modelo de tráfego multifractal, denominado Modelo Multifractal baseado no Binômio de Newton - (MMBN). Esse modelo é capaz capturar com eficiência algumas das principais características multifractais observadas nas séries reais de tráfego estudadas via sua função escala e fator de momento. Expressões analíticas para a média e a variância do correspondente processo, foram derivadas, com a finalidade de obter uma modelagem mais precisa e robusta dos fluxos de tráfego de rede. Além disso, através da respectiva função autocorreção, foi demonstrado as características de dependência de longa duração (LDR). A avaliação de desempenho do novo modelo proposto foi avaliado utilizando as séries de tráfego reais provenientes de redes fixas e móveis wireless. Os resultados do desempenho foram comparados com outras abordagens multifractais bem conhecidas na literatura. Através dessa da análise, foi possível mostrar que o modelo de tráfego proposto é simples e capaz de representar com precisão as séries de tráfego com características multifractais. Baseado nessa nova abordagem de modelagem de tráfego, um parâmetro de escala global foi determinado e usado em conjunto com os parâmetros do modelo multifractal proposto, o que tornou possível a derivação de uma equação para a estimação de banda efetiva. O principal objetivo dessa expressão está em oferecer melhor alocação de recursos no planejamento e projetos de redes, especialmente para tráfegos com características multifractais. Outra novidade desta tese está na obtenção de uma expressão analítica geral para a estimação de probabilidade de perda para séries de tráfego com características multifractais, em um enlace com um único servidor e buffer finito. Para isso, foi utilizado o método de misturas de gaussianas para expressar a distribuição de cauda pesada do tráfego multifractal. A eficiência da modelagem estatística e a precisão da estimativa de probabilidade de perda foram validadas experimentalmente, assim como os resultados foram comparados com outros métodos multifractais, amplamente utilizados e conhecidos na literatura / Abstract: This thesis presents a novel construction scheme of multiplicative cascade, based on Newton Binomial expression. Based on this new cascade is established, also in an innovative way, a multifractal traffic model, called Multifractal Model based on Newton Binomial (MMNB). This model is able to faithfully capture some main characteristics of the multifractal processes, scaling function and moment factor. In order to get a more accurate and robust modeling of the networks traffic flows, we also derive analytical expressions for the mean and variance of the corresponding network traffic process and show that its autocorrelation function exhibits long-range dependent characteristics (LRD). The performance evaluation of our model has been evaluated using real traffic traces from fixed and mobile networks. The results were compared with those provided by other well-known traffic models reported in the literature. We show that the proposed model is simple and capable of accurately representing network traffic traces with multifractal characteristics. Based on a new approach for traffic modeling and the corresponding multifractal traffic parameters, a global scaling parameter is determined and used together with the multifractal traffic model parameters for the effective bandwidth computation in order to offer better resource allocation in network planning and design, especially for network traffic with multifractal characteristics. Another novel contribution of this thesis is the derivation of a general analytical expression for the loss probability for traffic traces with multifractal characteristics in queuing systems with a simple server and finite buffer. For this, we used Gaussian mixture model to express the heavy tail distribution, one of the most important properties of multifractal traffic. The efficiency of this statistical model and the accuracy of the estimated loss probabilities are experimentally validated by a comparison with other multifractal approaches widely used and well-known in the literature / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Lee Luan Ling / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chipana_AnaGloriaMamani_M.pdf: 2882297 bytes, checksum: e463366f676910239386bd95bd3a6753 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nesta dissertação se propõe um método de controle de admissão de chamadas fuzzy (FCAC) e um método de controle de fluxo fuzzy (FFC), considerando tráfegos multiclasses. Ambos métodos trabalham em conjunto e são implementados na interface aérea das redes 3G UMTS. O método FCAC aceita ou rejeita a requisição de uma nova chamada considerando a prioridade de cada classe de tráfego, assim como a banda efetiva total disponível na interface aérea. Devido a natureza de controle fuzzy, o método FCAC-FFC proposto é considerado como um método de bloqueio gradual. Os usuários de menor prioridade serão sempre os primeiros a serem bloqueados se a banda efetiva total disponível não for suficiente. O método FFC reduz a taxa de transmissão dos usuários ativos de menor prioridade caso seja necessário e, como consequência, a banda efetiva disponível aumenta. Desta forma, temos um uso mais eficiente dos recursos do sistema incrementando o número médio de usuários ativos. O método proposto foi implementado no ambiente de simulação MATLAB e foi utilizada a toolbox de lógica fuzzy para projetar os controladores fuzzy. Os resultados da simulação mostram que o esquema de controle de admissão proposto garante o uso eficiente dos recursos da interface aérea e obtém um melhor desempenho em comparação com os esquemas CAC-FC e FCAC-FC analisados, em termos de probabilidade de bloqueio total / Abstract: This dissertation proposes a fuzzy call admission control method (FCAC) and a fuzzy flow control method (FFC) for multi-class traffic. Two methods should be used on the air interface of 3G UMTS networks. The FCAC method accepts or rejects a new call evaluating the priority of the input traffic class and the total effective bandwidth available at the air interface. Due to inherited fuzzy characteristics the proposed FCAC-FFC can be considered as a soft-blocking approach. The calls with lowest priority are blocked first whenever the currently available bandwidth is not large enough. The FFC method can reduce the transmission rates of active users of lower priority if necessary and consequently increases the effective bandwidth available. Therefore, the more efficient use of system transmission resource can be achieved by increasing the average number of active users. The proposed method was implemented in MATLAB environment, and the fuzzy logic toolbox was used to design the fuzzy controllers. The simulation results show that the proposed call admission control method guarantees efficient use of the air interface resource and achieves lower call blocking probability than the CAC-FC and FCAC-FC methods / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Eleri Cardozo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T03:43:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dolphine_TiagoMarchetti_M.pdf: 1822376 bytes, checksum: 5425d1b4cf2ca6a35df00dc7dc511d69 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Arquiteturas de micromobilidade vêm sendo propostas para atender ao crescente interesse por tecnologias de mobilidade IP. MPA (Mobility Plane Architecture), desenvolvida na FEEC/Unicamp, é uma solução de micromobilidade baseada em tunelamento de pacotes que emprega apenas protocolos bem estabelecidos. Quando estudou-se aplicações para melhoria de desempenho em handover e engenharia de tráfego na arquitetura MPA, verificou-se que estas aplicações necessitavam serviços comuns. Este trabalho descreve a plataforma MIS (Mobility Infrastructure Services) que fornece um conjunto de serviços para suporte ás funcionalidades básicas comuns de aplicações de gerência de rede, engenharia de tráfego e gerência de mobilidade. A plataforma proposta facilita o desenvolvimento de tais aplicações compartilhando soluções às necessidades encontradas na arquitetura de micromobilidade MPA e outras arquiteturas similares. São apresentados o projeto, implementação e testes da plataforma, juntamente com dois estudos de casos em gerência de mobilidade e engenharia de tráfego. Palavras-chave: redes IP móveis, micromobilidade, gerência de rede, engenharia de tráfego / Abstract: Micro-mobility architectures have been proposed to meet the growing interest in technologies supporting mobility in IP networks. MPA (Mobility Plane Architecture), developed at the FEEC/Unicamp, is a micro-mobility solution based on tunneling of packets that employs only well standardized protocols. When applications for supporting seamless handover and traffic engineering in MPA started to be designed, it was noticed that these applications demand a set of common services. This dissertation presents the MIS (Mobility Infrastructure Services) platform which provides a set of services that meet the common basic features demanded by applications of network management, traffic engineering and mobility management. The proposed platform facilitates the development of these applications when they are targeted to MPA and other micro-mobility architectures. This dissertation reports the design, implementation, ant test of the MIS platform, along with two case studies in mobility management and traffic engineering. Keywords: IP mobile networks, micro-mobility, network management, traffic engineering / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica