Orientadores: Edson Moschim, Felipe Rudge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaiaJunior_Decio_M.pdf: 1427591 bytes, checksum: 104d0be2f7926f963a037d44ed4df46a (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Um novo sistema para geração, chaveamento e roteamento de pacotes ópticos é descrito, visando aplicação em nós de redes ópticas de próxima geração (NGON). Os pacotes ópticos são compostos por um campo de cabeçalho em freqüência e um campo de carga útil digital de alta capacidade (~Gb/s). Os nós de chaveamento óptico incluem as funcionalidades de bloqueio, roteamento e retirada de pacotes, e são controlados por circuitos eletrônicos lógicos que rapidamente processam a informação contida no cabeçalho dos pacotes ópticos, permitindo baixa latência. O chaveamento é realizado pacote-a-pacote, e o tempo de reconhecimento do cabeçalho e chaveamento dos pacotes ópticos é de alguns micro-segundos (~ms) . Este sistema apresenta arquitetura simples, operação eficiente, e pode ser visto como uma solução atrativa nos aspectos técnicos e econômicos, aplicável a redes metropolitanas de acesso e, demonstra-se totalmente compatível com redes ópticas WDM / Abstract: A new system for the generation, switching and routing of optical packets is described, aimed for use in nodes of next-generation optical networks (NGON). The optical packets are composed of an in-band frequency tone header, and a high-capacity transparent digital payload (~Gb/s), occupying separate fields. The optical node switching action includes blocking, routing and drop functions, controlled by electronic logic circuits, performed on a packet-by-packet basis, with only the header information being processed. Total header processing and optical packet switching time is few micro seconds (~ms). This system is designed as a techno-economical solution for metro-access transport, having low latency and low packet loss, being fully compatible with WDM optical networks / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Nelson Luis Saldanha da Fonseca, Marcos Rogerio Salvador / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Uesono_MarceloMitsutoshi_M.pdf: 1126012 bytes, checksum: de8cfd74039d54886967b1fc3c6176d4 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Em redes ópticas em anel com slotting, slots de tamanhos fixos circulam continuamente pelo anel transportando pacotes de dados entre os nós. Em tais redes, um slot, ocupado com pacotes de um nó, tem seu conteúdo removido somente pelo próprio nó de origem. Entretanto, é possível remover o conteúdo do slot no nó de destino, técnica conhecida como remoção no destino, o que permite que um slot seja utilizado mais de uma vez em cada ciclo, o que é conhecido como reutilização espacial. Esta prática aumenta consideravelmente a vazão do anel. Entretanto, se o acesso aos slots não for controlado, injustiças podem ocorrer devido a oportunidades desbalanceadas de acesso ao meio oferecido aos nós. Para previnir um acesso injusto ao meio, a ocupação dos slots é controlada pelos protocolos de controle de acesso ao meio (MAC), que distribuem os slots entre os nós, oferecendo oportunidades justas do acesso ao meio. Os protocolos MAC seguem políticas de justiça, que são regras que determinam a divisão justa dos recursos do anel. Os protocolos MAC que oferecem justiça entre nós são comuns na literatura, entretanto, estes protocolos ignoram a justiça entre conexões TCP (Transmission Control Protocol)o Nesta dissertação, três novos protocolos são apresentados: LCR-SD, TCP-Fair e RVQ. O protocolo LCR-SD distribui a largura de banda baseada na política de justiça entre pares origem-destino, o protocolo RVQ oferece justiça entre conexões TCP e o protocolo de TCP -Fair oferece a justiça entre as conexões TCP mantendo a justiça entre nós. Os protocolos são comparados através de simulações realizadas no Network Simulator (NS-2). Resultados indicam que os protocolos LCR-SD, TCP-Fair e RVQ oferecem uma vazão superior ao protocolo Metaring. Além disso, apresenta-se um estudo sobre o impacto do tamanho dos slots no transporte de tráfego da Internet / Abstract: In slotted ring networks, slots of fixed size continuously circulate the ring transferring data packets between nodes. In such networks, a slot occupied by packets from one node, has its content removed only by the source node. However, it is possible to remove the packet content in the destination node, technique known as destination removal, which allows a slot to be used more than once in each cycle, leading to spatial reuse, which increases considerably the throughput. However, if the access to the slots is not regulated, unfairness may occur due to unbalanced medium access opportunities offered to the nodes. To prevent unfair access to the medium, the occupation of the slots is regulated by a Medium Access Control protocol (MAC), which distributes the slots among the nodes, offering fair access opportunities to the medium. MAC protocols comply with fairness policies, which are rules that determine the fair distribution of the ring resources. MAC protocols that offer fairness among nodes are common in the literature, however, these protocols ignore the fairness among TCP (Transmission Control Protocol) connections. In this dissertation, three new protocols are presented: LCR-SD, TCP-Fair and RVQ. The LCR-SD protocol distributes the bandwidth based on the source-destination node fairness policy, the RVQ protocol offers fairness among TCP connections and the TCP-Fair protocol offers fairness among TCP connections and maintains fairness among nodes. The protocols are compared through simulations using the Network Simulator (NS- 2). Results indicate that the protocols LCR-SD, TCP-Fair and RVQ offer a superior throughput compared to the Metaring protocol. Moreover, a study on the impact of the slot size on the transport of Internet traffic is presented. / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação

Orientadores: Renato Baldini Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_LucianoLeonel_D.pdf: 19765188 bytes, checksum: 2fb7017335865378997ffcdbbf6a3b93 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise detalhada do desempenho de sistemas OFDM, considerando a ação do ruído, seletividade na resposta em freqüência do canal, mobilidade do receptor, uso de esquemas de diversidade e ceifamento do sinal por parte do amplificador de potência. O procedimento de realização desta análise consiste em determinar expressões analíticas para estimar a probabilidade de erro de símbolo, comparando as expressões teóricas com resultados obtidos por simulações computacionais. O efeito do erro de estimação de canal no desempenho do sistema, considerando os diferentes cenários mencionados, também foi considerado, uma vez que empregou-se diversos algoritmos de estimação de canal nas simulações implementadas. Existe na literatura diversas expressões para estimar a probabilidade de erro de símbolo nas diferentes situações analisadas neste trabalho. No entanto, essas expressões são válidas para as modulações M QAM quadradas. Neste trabalho, expressões válidas para as modulações não quadradas são apresentadas para todos os cenários analisados. Além disso, algumas considerações utilizadas no desenvolvimento da expressão para estimar a probabilidade de erro de símbolo devido ao ceifamento são revistas, o que resulta em uma expressão mais realista. Este trabalho também apresenta uma breve descrição sobre as principais técnicas de controle de potência de pico para sinais OFDM, descrevendo detalhadamente o uso da transformada de Walsh-Hadamard para este fim. A integração desta transformada com todos os esquemas empregados ao longo do trabalho também é apresentada e o desempenho dos esquemas resultantes é comparado com o desempenho dos esquemas convencionais / Abstract: The aim of this work is to present a detailed analysis about the performance of OFDM systems considering noise, frequency selective fading, moving receiver, diversity and signal c1ipping by the high power amplifier. The approach used in the development of this analysis consists on determining analytical equations to estimate the symbol error probability and compare the theoretical results with the ones obtained by computational simulation. The effect of the channel estimation error is also considered in this analysis, once different channel estimation algorithms is employed to estimate the channel frequency response in the developed simulations. In the literature there are several expressions to estimate the symbol error probability in the different situations 'mentioned above. However, these expressions have been developed for square M QAM constellations. This work presents expressions that are also valid for nonsquare M QAM constellations. Also, the expression to estimate the symbol error probability due the c1ipping is rewritten, resulting in a new expression that is more accurate than the original one. This work also presents a short description of the main techniques used to control the peak to average power ratio in OFDM signals. The Walsh-Hadamard Transform technique is detailed described and its integration with all the schemes used in this work is presented. The performance of the resulting integration is compared with the performance of the conventional systems / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Mendes Filho.pdf: 3436374 bytes, checksum: c1e27ed8da5440d5715cdfb24bb7aa6a (MD5) Previous issue date: 2007-01-24 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Due to the growing demand for mobile communications, adaptive equalizers play an important role for enhancing the efficiency of data transmission. In this scenario, the Decision Feedback Equalizer (DFE) stands out. It presents a favorable tradeoff between computational cost and efficient behavior, mainly when compared to Linear Transversal Equalizer. In this work, the blind adaptation of DFE is investigated for the single and multiuser cases. In the single user case, the perfect equalization conditions for the DFE are revisited, considering the absence of noise and feedback of correct decisions. Assuming the joint blind adaptation of the DFE's feedforward and feedback filters, two stochastic gradient algorithms are also revisited. The first is based on the Constant Modulus cost function, subjected to a constraint to avoid degenerate solutions. The second considers the minimization of a cost function that takes into account the probability density function of the equalizers's output. This latter, known in the literature as the Soft Decision-Directed (SDD) algorithm, was proposed for the recovery of signals based on the Quadrature Amplitude Modulation (QAM). From the division of the complex plane into regions containing 4-QAM type constellations, we propose a modification in the SDD algorithm based on the centers of these regions. The resulting algorithm presents a more favorable tradeoff between convergence rate and computational cost. Moreover, in order to mitigate the steady-state mean-square error, we consider concurrent algorithms based on the previous mentioned. As a core of this dissertation, the perfect equalization conditions and the remarked algorithms are extended to the multiuser case. Simulation results point out that the Modified SDD algorithm and its concurrent adaptation with the constrained Constant Modulus Algorithm present advantages in terms of convergence rate for the blind adaptation of DFE in the recovering of QAM signals. / Devido à crescente demanda por comunicações móveis, equalizadores adaptativos autodidatas desempenham um importante papel na melhoria da eficiência da transmissão de dados. Nesse cenário, destaca-se o equalizador de decisão realimentada (DFE - Decision Feedback Equalizer), que apresenta um compromisso favorável entre custo computacional e comportamento eficiente, principalmente quando comparado ao equalizador linear transversal. Neste trabalho, a adaptação autodidata do DFE é investigada tanto no caso mono quanto no multiusuário. Considerando o caso monousuário, revisitam-se as condições de equalização perfeita com o DFE, assumindo realimentação de decisões corretas e ausência de ruído. Revisitam-se também dois algoritmos do gradiente estocástico para adaptação autodidata conjunta dos filtros direto e de realimentação do DFE. O primeiro é baseado na função custo do Módulo Constante com uma restrição imposta, a fim de se evitar soluções degeneradas. O segundo considera a minimização de uma função custo que leva em conta a função densidade de probabilidade do sinal de saída do equalizador. Este último, conhecido na literatura como algoritmo de Decisão Direta Suave (SDD - Soft Decision-Directed), foi proposto para recuperação de sinais com modulação do tipo QAM (Quadrature Amplitude Modulation). A partir da divisão do espaço complexo em regiões contendo constelações do tipo 4-QAM, é proposta uma modificação ao algoritmo SDD baseada nos centros dessas regiões. O algoritmo resultante apresenta uma relação mais favorável entre velocidade de convergência e complexidade computacional. Ainda com o intuito de mitigar o erro quadrático resultante da adaptação autodidata, considera-se a utilização de algoritmos concorrentes baseados nos algoritmos supracitados. Como cerne desta dissertação, as condições de equalização perfeita e os algoritmos abordados são estendidos para o caso multiusuário. Resultados de simulações evidenciam que o algoritmo SDD modificado e sua adaptação concorrente com o algoritmo do Módulo Constante com restrição apresentam vantagens em termos de velocidade de convergência para adaptação autodidata do DFE na recuperação de sinais do tipo QAM.

Orientador: Helio Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pelegrini_JeffersonUmebara_M.pdf: 9774514 bytes, checksum: 601fa158903b12a1dc6e0d70b70ae8d2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

O presente trabalho aborda a aplicação de códigos fontanais em redes subaquáticas. Tais redes transmitem dados abaixo da água fazendo uso de sinais acústicos e possuem diversas aplicações. No entanto, é sabido que esse tipo de rede é caracterizado por uma baixa velocidade de propagação e largura de banda menor que as redes que operam em meios de transmissão mais conhecidos, tais como a transmissão sem fio via ondas de rádio frequência, resultando num maior atraso na entrega de pacotes. Para tentar minimizar estes atrasos e aumentar a eficiência energética das redes subaquáticas, o trabalho otimizou o sistema de transmissão inserindo um código corretor de erros fontanal no transmissor de mensagens. Dentro desse contexto, foi necessário modelar o consumo energético necessário para a transmissão correta de pacotes de dados em redes subaquáticas utilizando códigos fontanais. Dentre os resultados do trabalho, o mais relevante conclui que o uso dos códigos fontanais é capaz de reduzir em até 30% o consumo de energia quando a distância de transmissão é de 20 km para o caso com a taxa de erro de quadro alvo (FER) de Po = 10^−5, e em ate 25% para a FER alvo de Po = 10^−3. / The present work employs fountain codes in an underwater network, in which data is transmitted using acoustic signals and has many applications. However, underwater networks are usually characterized by low propagation speed and smaller bandwidth than networks that use radio frequency signals, resulting in larger transmission delays. Then, aiming at minimizing the delays and increasing the energy efficiency of underwater networks, the present work employs fountain error-correcting codes at the transmitter. To that end, it was first necessary to model the energy consumption of a success data packet transmission in an underwater network using fountain codes. Our results show that the use of fountain codes is able to reduce up to 30% of energy consumption when the transmission distance is of 20 km for the case with a target frame error rate (FER) of Po = 10^−5 , and 25% for the same distance with a target FER of Po = 10^−3.

Os recentes padrões de sistemas de comunicação estão incluindo em suas normas mecanismos de retransmissão de pacotes. Este trabalho apresenta mecanismos de retransmissão de pacotes de formas simples e mais eficientes do que os mecanismos clássicos de retransmissão de pacotes. São apresentados esquemas de retransmissão de pacotes que utilizam retransmissões parciais e combinação por diversidade. Além disso, serão apresentadas análises teóricas para validar os resultados obtidos das simulações. Estas análises teóricas são obtidas através das análises de EXIT charts e da informação mútua. Os resultados e análises foram realizados em canais do tipo AWGN e com desvanecimento por blocos (Block-Fading). A complexidade computacional, facilidade de implementação e baixo consumo médio de energia por transmissão dos métodos propostos são alguns dos motivos pelos quais, tornam-se interessantes tanto para a área acadêmica quanto para a indústria. / Modern standards of communication systems are including in their standards retransmission mechanisms. This work presents mechanisms for retransmission of packets by simpler and more efficient than the classical mechanisms of packet retransmissions. The proposed schemes are presented that use packet retransmission with partial retransmission and diversity combining. In addition, theoretical analysis will be presented to validate the results of the simulations. These theoretical analysis are obtained through the analysis EXIT charts and mutual information. The results and analysis were performed on channels such as AWGN and Block-Fading. The computational complexity, ease implementation and low average energy consumption for transmission of the proposed methods are some of the reasons they become interesting both for academia and for industry.

CAPES / Nesta tese, a relação de troca entre Eficiência Espectral e Eficiência Energética (EE-SE, do inglês Energy Efficiency-Spectral Efficiency) de um sistema de comunicação sem fio com múltiplas antenas empregando Seleção de Antena de Transmissão/Combinação de Máxima Razão (TAS/MRC, do inglês Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining) é investigada. Um modelo de consumo (PCM, do inglês Power Consumption Model) realista é considerado e demonstra-se que utilizar o esquema TAS/MRC pode promover economia de energia significativa quando comparada ao esquema Múltiplas Antenas de Transmissão/Recepção (MIMO, do inglês Multiple-Input Multiple-Output) na região de baixa para média eficiência espectral, independentemente do número de antenas, assim como possuir melhor desempenho energético em relação à utilização do esquema Combinação de Máxima Razão na Transmissão (MRT, do inglês Maximum Ratio Transmission) para qualquer valor de eficiência espectral. Para um número fixo de antenas, resultados obtidos demonstram que o ganho em eficiência energética do TAS/MRC sobre o MIMO se torna ainda maior com o aumento do número de antenas transmissoras. O valor ótimo de eficiência espectral que maximiza a eficiência energética é obtido analiticamente e comprovado por resultados numéricos. Expressões para avaliar a capacidade e a relação EE-SE do TAS sob a influência de correlação entre as antenas do receptor são obtidas e se demonstra que considerar um modelo de consumo não realista pode levar a equívocos na comparação entre TAS/MRC e MIMO. / In this dissertation, we investigate the Energy Efficiency-Spectral Efficiency (EE-SE) trade- off of a multiple antenna wireless communication system employing Transmit Antenna Selection/Maximum Ratio Combining (TAS) scheme. A realistic power consumption model (PCM) is considered, and it is shown that the use of TAS/MRC can provide significant energy savings when compared to Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) in the low to medium spectral efficiency region, regardless the number of antennas, as well as outperform transmit beamforming scheme (MRT) for the entire spectral efficiency range. For a fixed number of receive antennas, our results also show that the energy efficiency gain of TAS over MIMO becomes even greater as the number of transmit antennas increases. The optimal value of spectral efficiency that maximizes the energy efficiency is obtained analytically, and confirmed by numerical results. Expressions that evaluate the capacity and the EE-SE trade-off for TAS under the influence of receiver correlation are obtained and it is shown that considering a non- realistic power consumption model can lead to mistakes when comparing TAS and MIMO.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 67929.doc: 868352 bytes, checksum: 11c58c06f6cf5cecc2f1a177df62aa73 (MD5) 67929.doc.txt: 229158 bytes, checksum: 8fb3e05c0803ffd0f5e66f70423d92ec (MD5) Previous issue date: 2004-12-15T00:00:00Z / Este trabalho tem como objetivo criar um material de referência sobre a gestão de segurança em Internet Banking, oferecendo ao administrador uma visão gerencial, mesmo que não tenha conhecimento prévio de tecnologia. A partir do estudo de três casos de bancos, com atuação no Brasil (dois privados, um nacional e um estrangeiro, e uma terceira instituição financeira pública), levantou-se que a Internet foi um evento que motivou a reestruturação da gestão de segurança eletrônica, levando em consideração os novos riscos e oportunidades de atuar em rede pública. Os três bancos possuem medidas de gestão de segurança que atendem às três camadas: física, lógica e humana, e aos 10 domínios da gestão de segurança eletrônica, com foco especial no canal Internet Banking.

Nesta dissertação, uma análise da eficiência energética de transmissão de dados sem fio é efetuada, comparando desde a simples transmissão direta entre dois nós, passando por redes cooperativas, onde múltiplos nós possuem informações independentes para enviar para um destino em comum, chegando aos mais avançados esquemas de cooperação com codificação de rede. O objetivo é verificar os benefícios gerados pela diminuição da taxa de erro (ocasionada pela codificação de rede) e do aumento da ordem de diversidade (proporcionado pela cooperação entre os nós) em termos de diminuição do consumo energético para transmissão de uma mesma quantidade de informação. A análise é realizada considerando desvanecimento em bloco Nakagami-m, de forma que o efeito da presença de linha de visada também possa ser avaliado. Através das equações de probabilidade de outage e de um modelo de hardware, expressões que representam o consumo energético de cada cenário foram obtidas. Além disto, a partir da análise gráfica dos resultados obtidos, foi possível perceber que existe um número ótimo de nós que minimiza o consumo energético da Codificação de Rede Dinâmica Generalizada (GDNC) para uma dada distância. Uma expressão que representa esse número foi obtida, e é a maior contribuição deste trabalho, pois se no projeto da rede sem fio cooperativa conjuntos menores contendo o número ótimo de nós (chamados de clusters de cooperação) forem organizados, o consumo energético da rede será minimizado. Estes resultados também são apresentados e, para as configurações utilizadas, a economia de energia pode ser de até 10x. / In this dissertation, an energy efficiency analysis of wireless systems is performed, comparing several schemes, from the direct transmission between two nodes, going through cooperative networks, where multiple nodes have independent information to send to a common destination, and getting to the most advanced network-coded cooperative systems. It is intended to evaluate the gain generated by the error rate reduction (caused by the network coding) and by the increase in the diversity order (provided by the cooperation between the nodes) in terms of the energy consumption reduction when transmitting the same amount of information. The analysis is performed considering Nakagami-m block fading, so the influence of some line-of-sight is also evaluated. Through the outage probability equations and a hardware model, energy consumption expressions for each scenario were obtained. Furthermore, through the graphical analysis of the numeric results, it was possible to notice that exists an optimal number of nodes that minimizes the energy consumption of the Generalized Dynamic Network Coding (GDNC) scheme for a given distance. An expression that represents this number was also obtained, and is the great contribution of this work, since if in the network project smaller sets containing the optimal number of nodes (called cooperation clusters) are organized, the energy consumption will be minimized. These results are also presented, and for the considered configuration, the energy saving can reach 10x.