CAPES / Nessa dissertação de mestrado apresentamos um novo método HARQ para sistemas de comunicação cooperativa, denominado Retransmissão Parcial Codificada (RPC). Esse método é baseado na retransmissão de apenas uma fração da palavra código original por parte dos nós cooperativos, aplicando a essa fração um ganho de potência apropriado. Os resultados numéricos utilizando códigos LDPC e HARQ Tipo-I com Chase Combining mostram que o RPC supera os esquemas HARQ cooperativos tradicionais considerando os protocolos AAF e SDF. Além disso, mostramos que a vazão (throughput) do RPC, utilizando apenas um único relay, pode ser consideravelmente maior que a vazão de alguns métodos HARQ cooperativos que utilizam múltiplos relays. / In this master thesis we present a novel HARQ scheme for cooperative communication systems, called Coded Partial Retransmission (CPR). The method is based on the retransmission of only a fraction of the original codeword by the cooperating nodes, applying an appropriate power allocation. Numerical results using LDPC codes and Type-I HARQ with Chase Combining show that CPR outperforms regular cooperative HARQ techniques considering both AAF and SDF protocols. Additionally, we show that the CPR throughput, using a single relay, may be considerably larger than the throughput of some regular cooperative HARQ schemes using multiple relays.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T14:08:37Z No. of bitstreams: 1 fabriciopablovirginiodecampos.pdf: 1190225 bytes, checksum: 6bd805e035e5d8b4716929ad23f416a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:57:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabriciopablovirginiodecampos.pdf: 1190225 bytes, checksum: 6bd805e035e5d8b4716929ad23f416a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:57:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabriciopablovirginiodecampos.pdf: 1190225 bytes, checksum: 6bd805e035e5d8b4716929ad23f416a2 (MD5) Previous issue date: 2007-08-27 / Nesta dissertação, é discutido e analisado o uso de sistemas COFDM (Coded-Ortogonal Frequency Division Mulitplexing) para aplicações de transmissão banda-larga de dados via rede elétrica (Power Line Communications -PLC) de baixa tensão externa. A partir desta discussão e análise, o uso de sistemas clustered-COFDM é proposto e, a seguir, analisado para minimizar os efeitos devido à presença de ruídos impulsivos e a ocorrência de nulos espectrais nas respostas em frequência dos modelos lineares e invariantes no tempo das redes elétricas de baixa tensão, os quais são derivados para aplicações de transmissão de dados. A principal diferença entre os sistemas COFDM e clustered-COFDM é que o segundo é um conjunto de sistemas COFDM com menor número de sub-portadoras operando em paralelo e na mesma banda de frequência de operação do sistema COFDM. A comparação de desempenho dos sistemas COFDM e clustered-COFDM sob as mesmas condições de operação é apresentada quando o transmissor dispõe de informações parciais e completas do canal de comunicação. Aqui, é denominado informações parciais o conhecimento da distância entre o transmissor e o receptor e, desta forma, a abordagem para simulação é a mesma implementada em sistemas multi-portadoras aplicados para a comunicação sem fio. Por outro lado, as informações completas do canal estão associadas ao conhecimento das relações sinal-ruído (Signal to Noise Ratio - SNR) nas sub-portadoras pelo transmissor e, neste contexto, tem-se a abordagem de simulação aplicada a sistemas multi-portadoras para comunicação via cabos. Os resultados obtidos em ambas as abordagens de simulação revelam que, em relação ao sistema COFDM, o sistema clustered-COFDM reduz a taxa de bits errados (Bit Error Ratio - BER) quando as informações parciais do canal são disponíveis. Quando as informações completas do canal de comunicação são disponíveis, o sistema clustered-COFDM é capaz de não apenas reduzir a BER, mas também de aumentar a taxa de transmissão. Assim sendo, é possível concluir, através dos resultados de simulação indicados, que o sistema clustered-COFDM é o mais apropriado para aplicações PLC. / In this dissertation, is discussed and analyzed the use of coded- ortogonal frequency division multiplexing (COFDM) for broadband data transmission through outdoor low-voltage power electric network (Power Line Communications - PLC). Based on such discussion and analysis, the use of clustered-COFDM system is proposed and investigated to minimize the effects due to the presence of impulsive noise and the occurrence of spectral nulls in the frequency response of linear and time-invariant channels models of low-voltage electric networks, which are derived for data transmission applications. The main difference between COFDM and clustered-COFDM system is that the latter is a set of COFDM systems with a reduced number of tones that operates in parallel and in the same frequency band of operation of the COFDM system. A performance comparison between COFDM and clustered-COFDM systems under the same operation condition and when the transmitter makes use of partial and complete information of the channel is presented. Here, the term partial information means that the distance from the transmitter to the receiver is available. In this situation, the approachfor simulation is the same implemented to mutlicarrier systems applied to wireless communication. On the other hand, the term complete information about the channel is associated with the availability of each tone’s SNR (Signal to Noise Ratio) at the transmitter side. In this context, the approach for simulation is the one applied to multicarrier systems for wireline communications. The results obtained with simulations reveal that the clustered-COFDM offer lower BER (Bit Error Ratio) than the COFDM when partial information about the channel is available. If complete information of the channel is available, the clustered-COFDM allows lower BER and higher data transmission than the COFDM. Based on the simulation results, we conclude that the clustered-COFDM system is more appropriate that the COFDM one for PLC applications.

Orientadores: Edson Moschim, Felipe Rudge Barbosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T06:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_IndayaraBertoldi_D.pdf: 4857444 bytes, checksum: dd92f8f5d511ebe8130c0e4a7ee7e722 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho investiga-se através de simulação computacional, o desempenho de Redes Ópticas Avançadas, usando tecnologia de Chaveamento de Pacotes Ópticos (Optical Packet Switching - OPS), com topologias em anel e malha, e nós ópticos com roteamento sem conversão eletro-óptica dos pacotes, e sem armazenadores na camada óptica de transporte. São analisados parâmetros como capacidade da rede, vazão efetiva, número médio de saltos, e fração de perda de pacotes; introduz-se também um novo fator de desempenho da rede. São propostas novas configurações para as topologias analisadas, as quais se revelaram com melhor desempenho que as tradicionais. Constatou-se que a aplicação de armazenadores eletrônicos (buffers) na interface de entrada/saída do cliente (ingresso/egresso à rede) praticamente eliminou a perda de pacotes ópticos. A fim de subsidiar planejamento para proteção da rede, analisa-se o impacto de falha de enlaces e de nós no desempenho das varias arquiteturas analisadas. A rede em malha é a que sempre apresenta os melhores resultados. Foi também feita uma avaliação dos modelos de redes adotados para tráfego IP, visando aplicação na convergência de redes de fibras e redes sem-fio (wireless-fiber). Uma conclusão importante deste trabalho é que o grau de conexões dos nós das redes é mais relevante para capacidade e desempenho do que apenas o número de nós da rede. Este trabalho não analisa limitações físicas de transmissão porque focaliza redes metropolitanas de acesso, com os pacotes ópticos nunca percorrendo distâncias superiores a 60 ou 70 km / Abstract: In this work the performance of advanced optical networks was investigated through computational simulations using optical packet switching (OPS) technology, with mesh and ring topologies. Routing in the optical nodes is carried out without electro-optical conversion of the optical packets and buffering is not used on the optical layer. The analyses are based on the network parameters capacity, throughput, average number of hops, packet loss fraction; an additional performance factor is introduced in this work. New network and node configurations are proposed and analyzed, and it was verified that they perform better than traditional topologies. It was verified that the application of electronic buffer on end-client input and output interfaces (ingress/egress of the optical network) practically eliminate optical packet loss, which mostly occur at input to the optical layer. In order to subsidize the network protection planning, analyses of the impact of link and node failure in the various architectures was studied. The mesh network obtained the best results in all situations. A network model adopted for IP traffic was also evaluated in order to consider the adequacy of our models to this traffic and the convergence of fiber networks and wireless networks (wireless-fiber). Important conclusions are that the models are simple and perform very well under various conditions, and that the degree of interconnection of the nodes is more relevant for capacity and performance than just the number of network nodes. Actually in some cases it is better to increase connectivity than number of nodes. Finally, this work does not analyze the physical limitations of transmission because it focuses on metropolitan access networks, with optical packets having a limited number of hops and never exceeding distances greater than 60 or 70 km / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

This work deals with a telemetry system for agricultural mechanization, using GSM / GPRS and ZigBee Radio Frequency. The whole system is a mechanism for collecting and transmitting data at one point moving to a fixed basis, with a system integration and validation. The system gives priority to transmit GSM / GPRS, permitting as an alternative transmission over ZigBee, controlled common mechanism for failure detection, in case of loss of the GSM / GPRS connection the alternative transmission begins, as the system tries to establish a new connection with the priority transmission , thus making the transmission system redundant. The results were satisfactory as the system ensured the transmission of data with fault tolerance and redundantly in remote locations and different reliefs. / O presente trabalho aborda a pesquisa e o desenvolvimento de um sistema de telemetria para a mecanização agrícola e utiliza tecnologia de transmissão de dados sobre telefonia móvel, GSM/GPRS e Rádio Frequência, através do Zigbee. O sistema como um todo consiste em um mecanismo de coleta e transmissão de dados em um ponto móvel para uma base fixa, com uma forma de integração e validação dos dados. O sistema dá prioridade para a transmissão GSM/GPRS e deixa como alternativa a transmissão por ZigBee, controlado por um mecanismo de detecção de falhas que, em caso de perda da conexão do GSM/GPRS, começa a transmissão alternativa, enquanto o sistema tenta restabelecer uma conexão com a transmissão prioritária e torna o sistema de transmissão redundante. Os resultados alcançados foram satisfatórios pois o sistema garantiu a transmissão dos dados com tolerância a falhas e de forma redundante em locais remotos e de relevos diferenciados.

Os sistemas distribuídos, devido a sua grande abrangência e ao grande número de usuários que dele podem fazer uso, necessitam de um controle efetivo de acesso, principalmente em situações onde seus usuários necessitam fazer uso remoto das suas funcionalidades. Este trabalho apresenta uma abordagem sobre a autenticação e o controle de usuário em um sistema de informações de arquitetura distribuída. O problema de autenticação discutido enfoca-se em atender aos requisitos de segurança, sem abrir mão do desempenho das aplicações, mesmo utilizando uma rede vulnerável a ataques. Inicialmente, elaborou-se o modelo a partir do estudo bibliográfico dos padrões de arquiteturas existentes. Posteriormente, para verificar a aplicação da arquitetura proposta, considerou-se a aplicação desse modelo num sistema informatizado de comando e controle da Força Aérea Brasileira. Este trabalho foi motivado pela realização da análise de uma arquitetura de software para a autenticação remota de usuários. Ele descreve uma alternativa de solução que atende aos requisitos apresentados para sistemas apoiados na técnica de Objetos Distribuídos, apresentando um novo modelo de construção de sistemas, que possibilita autenticar o usuário no seu servidor de origem, e ainda prevê atribuir um grau de confiabilidade para manter o fluxo das informações do sistema, nas situações em que a comunicação apresente falha. Considerando-se, ainda, a importância de negar o conhecimento de informações sensíveis a intrusos, os temas criptografia e assinatura digital complementam a abordagem do tema de controle de acesso. Após a elaboração, a modelagem e a implementação da proposta, o autor acredita na viabilidade de estender esta solução para qualquer tipo de aplicação distribuída lógica e fisicamente, utilizando, como meio de transmissão, uma rede de baixa velocidade.

Este trabalho tem por objetivo analisar o desempenho do protocolo IEEE 802.11b mostrando como as funcionalidades das camadas de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e física (PHY), reduzem a vazão disponível na presença de ruído Gaussiano. Este protocolo tem a finalidade de prestar serviços de rede em canais sem fio, fazendo parte de um grupo de protocolos do IEEE usados em redes locais sem fio, chamadas de WLAN. Após uma breve explicação sobre o padrão IEEE 802.11, será descrito um modelo matemático simplificado, desenvolvido para a avaliação da vazão. A vazão resultante será comparada com a obtida a partir de um modelo matemático mais complexo utilizado como referência, assim como com as obtidas através de simulação e de medidas reais. Os resultados da simulação e da experimentação foram obtidos utilizando-se os softwares OPNET Modeler e CM Toolset respectivamente. Os resultados mostram que, enquanto a simulação e análise teórica se aproximam, resultando em valores similares, a experimentação resulta em valores diferentes (menores do que os resultados obtidos pela análise e pela simulação), sugerindo que o modelo de ruído Gaussiano não é o modelo de ruído mais apropriado para descrever o comportamento do ruído no canal para a faixa de valores de SNR de 7 a 15 dB's utilizada no estudo. Os resultados indicam também a existência de uma limitação no valor de vazão para as redes WLAN IEEE 802.11b de 6 Mbps, quando a taxa de transmissão de 11 Mbps é utilizada.

Uma série de fatores ambientais pode afetar o desempenho do GPS (Global Positioning System), tais como, interferência eletromagnética, multicaminho, atrasos em função de propagação pela atmosfera e cintilações ionosféricas. As cintilações da Ionosfera são responsáveis por parte significativa da diminuição de precisão do GPS e, em casos extremos, o funcionamento do receptor pode ser interrompido em função desse fenômeno. As cintilações ionosféricas resultam em variações rápidas na fase e na amplitude do sinal de rádio que atravessa a Ionosfera. Esse fenômeno é mais comum na região equatorial, onde ocorre diariamente após o pôr do sol. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos da cintilação ionosférica nas malhas de rastreamento do código, DLL (Delay Locked Loop), e da portadora, CCL (Carrier Costas Loop) de receptores GPS. Inicialmente, são apresentados os modelos estatísticos que caracterizam os sinais gerados pela cintilação em fase e amplitude. Posteriormente, é apresentada uma análise de desempenho do receptor em função dos efeitos da cintilação ionosférica. A partir dessa análise, são obtidos modelos analíticos para representar o desempenho do receptor GPS. Além das análises analíticas, são apresentados resultados obtidos por meio de simulação numérica. Exceção feita às situações envolvendo casos extremos de cintilação ou para casos onde a potência do sinal recebido é baixa, as simulações comprovaram o desempenho teórico dos modelos do CCL e do DLL.

O processo de resolução de um problema inclui diversas fases e tarefas. A fase de modelagem do sistema estudado é parte integrante de várias metodologias disponíveis atualmente. Uma tarefa comum na fase de modelagem é a especificação de modelos, que pode ser realizada com o apoio de editores gráficos ad hoc. Uma das restrições de editores gráficos é a capacidade limitada de prover formas efetivas de edição de grafos de grandes proporções. Uma forma de amenizar o problema é a possibilidade de estruturar os grafos em forma hierarquizada. O desenvolvimento tecnológico ocorrido nas últimas décadas disponibilizou muitos recursos para auxiliar na execução das tarefas. Entre eles pode-se citar o poder de processamento dos computadores, a capacidade de armazenamento de informações, a diversidade de aplicativos, e a rede de comunicação global, conhecida por Internet, que permitiu não só o compartilhamento de informações numa escala nunca antes imaginada, como também está servindo de base para o desenvolvimento de uma nova linhagem de sistemas que permitem o trabalho cooperativo. Sistemas que utilizam o computador e possibilitam o trabalho cooperativo de várias pessoas com um objetivo comum são chamados de groupware. A proposta deste trabalho é a de implementar uma ferramenta de groupware baseado na Internet para a edição de grafos hierárquicos. Para a implementação do mecanismo responsável para manter a consistência do grafo entre as partes envolvidas é utilizado o algoritmo de replicação total sem migração. Para a implementação da ferramenta utilizou-se a plataforma Java incluindo a interface de programação de aplicação RMI para comunicação. A fim de endereçar a questão de conscientização em groupware, alguns mecanismos de percepção como por exemplo o telepointer foram implementados. Foram realizados alguns estudos de caso para avaliar a ferramenta. A partir desses estudos de caso pode-se verificar a viabilidade e flexibilidade da ferramenta. Pode-se também identificar algumas limitações e propostas de melhorar a ferramenta.

Emerging applications with strict performance requirements have introduced needs for distinguishing services in computer networks so as to prioritize some applications more important or profitable than others. Actually it is possible to deliver only one service for all kinds of traffic so far, known as Best-effort service. Therefore, some Quality of Service (QoS) models were developed. These models have been used for resource allocation within network elements so that network traffic can be classified or differentiated. This has allowed a better network resources utilization. Nevertheless, it is not sufficient just to allocate resources for applications. We also need to monitor QoS parameters, in order to attest if the desired QoS is the one being provided, since problems with network element frequently happen. Some QoS monitoring tools were already developed, but they are able to detect End-to-end service degradations only. Hence they cannot pinpoint the sources of degradations. This research work proposes the development of QoS$_{PY}$, a SNMP-based distributed monitoring application that uses information from network elements (e.g. routers) to assess QoS. The major contribution of this work is to perform intermediate monitoring to provide means of detecting and locating QoS degradations into the network. In order to verify this contribution, a prototype was deployed and tested with experimental testbeds.

O principal objetivo deste trabalho é modelar e implementar a aplicação de Gerenciamento de Contexto, padronizada pela ICAO, utilizando um sistema baseado na arquitetura Common Object Request Broker Architecture (CORBA) para disponibilizar as aplicações que um aeroporto pode oferecer para um avião. Através do uso da Unified Modeling Language (UML) é demonstrado o processo de modelagem do software, utilizando uma abordagem orientada a objetos. Neste trabalho ainda é feita uma descrição do CORBA e de sua implementação feita pela Universidade de Washington, junto com os testes de desempenho. Estes testes foram feitos em duas arquiteturas de rede, em que a velocidade de transmissão e os computadores possuíam capacidade de processamento diferentes.