Orientador : Helio Waldman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlmeidaJunior_RaulCamelodeAndrade_D.pdf: 6394727 bytes, checksum: 56d1667ed2e31b23492071088dcf7edf (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A combinação da comutação óptica de pacotes com a multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) surge como um cenário promissor para as redes ópticas futuras. Um dos requisitos de projeto dessas redes é procurar minimizar a perda de pacotes quando há contendas pelos mesmos recursos. Uma alternativa é a utilização de armazenadores de pacotes ópticos, que fazem uso do domínio temporal para a resolução de contenção. Este trabalho propõe uma modelagem analítica para o desempenho desses dispositivos em redes ópticas assíncronas comutadas por pacote. Devido à inexistência de RAMs ópticas, os armazenadores de pacotes ópticos têm sido atualmente configurados por um conjunto de linhas de atraso capaz de prover um número finito de atrasos fixos. Considerando tal peculiaridade, uma contribuição adicional deste trabalho é a proposição e modelagem de duas políticas capazes de prover diferenciação de serviço em armazenadores de pacotes ópticos. Por fim, objetivando realizar um estudo comparativo entre três possíveis domínios de resolução de contenção, também são abordados os domínios espacial e do comprimento de onda, além da combinação entre eles e entre os domínios temporal e do comprimento de onda / Abstract: The combination of optical packet switching with wavelength division multiplexing (WDM) has emerged as a promising framework for future optical networks. One of the design requirements of these networks is to minimize the packet loss when there are contentions for the same resources. One possibility is to use optical buffers, which exploit the time domain for contention resolution. This work proposes an analytical modeling for the performance of such devices in asynchronous optical packet-switched networks. Due to the non-existence of optical RAMs, optical buffers have been designed using delay line banks that can provide a finite number of fixed delays. Considering such peculiarity, an additional contribution of this work is the proposal and modeling of two policies that can provide service differentiation in optical buffers. Lastly, in order to make a comparative study among three possible contention resolution domains, the space and wavelength domains are also analyzed, as well as their combinations and the combination between the time and wavelength domains / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

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

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

Investiga-se uma forma de energy harvesting que consiste em recuperar a energia do sinal eletromagnético de rádio frequência (RF), processo que também é conhecido como transferência de energia sem fio. Aplica-se o protocolo time switching (TS) para coordenar o processo de energy harvesting, o qual divide o período de envio de um pacote em dois blocos, o primeiro é dedicado à transferência de energia e o segundo ao envio de informação. A fração do tempo dedicada a cada tarefa, dada pelo parâmetro TS, tem grande impacto no desempenho do sistema. Esta dissertação mostra a investigação do uso do protocolo TS em conjunto com esquemas de retransmissão (HARQ) para o envio da informação. Os resultados mostram que os esquemas HARQ melhoram o desempenho do sistema para a alta relação sinal-ruído (SNR). Essa melhoria é ainda maior quando o destino aplica combinação de Chase entre as diversas cópias do quadro recebido. / We investigate a form of energy harvesting consisting of gathering energy from the radio frequency (RF) electromagnetic waves, also known as wireless power transfer. We employ a time switching (TS) protocol to coordinate the harvesting process, which separates a time slot into two parts, one devoted to wireless energy transfer and the other to wireless information transmission. The fraction of time devoted to each task, the TS parameter, has great impact on the overall performance. This thesis presents an investigation on the usage of the TS protocol, including the numerical optimization of the TS parameter, when hybrid automatic repeat request (HARQ) schemes are used for information transmission. Our results demonstrate that HARQ schemes can improve the system performance for high SNR. This improvement is even better if the destination applies Chase combining among the previously received copies of a frame.

Investiga-se uma forma de energy harvesting que consiste em recuperar a energia do sinal eletromagnético de rádio frequência (RF), processo que também é conhecido como transferência de energia sem fio. Aplica-se o protocolo time switching (TS) para coordenar o processo de energy harvesting, o qual divide o período de envio de um pacote em dois blocos, o primeiro é dedicado à transferência de energia e o segundo ao envio de informação. A fração do tempo dedicada a cada tarefa, dada pelo parâmetro TS, tem grande impacto no desempenho do sistema. Esta dissertação mostra a investigação do uso do protocolo TS em conjunto com esquemas de retransmissão (HARQ) para o envio da informação. Os resultados mostram que os esquemas HARQ melhoram o desempenho do sistema para a alta relação sinal-ruído (SNR). Essa melhoria é ainda maior quando o destino aplica combinação de Chase entre as diversas cópias do quadro recebido. / We investigate a form of energy harvesting consisting of gathering energy from the radio frequency (RF) electromagnetic waves, also known as wireless power transfer. We employ a time switching (TS) protocol to coordinate the harvesting process, which separates a time slot into two parts, one devoted to wireless energy transfer and the other to wireless information transmission. The fraction of time devoted to each task, the TS parameter, has great impact on the overall performance. This thesis presents an investigation on the usage of the TS protocol, including the numerical optimization of the TS parameter, when hybrid automatic repeat request (HARQ) schemes are used for information transmission. Our results demonstrate that HARQ schemes can improve the system performance for high SNR. This improvement is even better if the destination applies Chase combining among the previously received copies of a frame.

Orientadores: Maurício Ferreira Magalhães, Christian Rodolfo Esteve Rothenberg / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_MarceloRibeiro_M.pdf: 7752631 bytes, checksum: a40f02ea9677aa4dd611e87beec05ab4 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os roteadores atuais implementam uma arquitetura verticalmente integrada composta de uma camada de software e um hardware proprietários. Este modelo resulta em soluções de alto custo e inviabiliza a experimentação de novas idéias. Em contrapartida, existem alternativas de alta flexibilidade baseadas em software e, consequentemente, de baixo custo. Entretanto, essas soluções apresentam baixo desempenho. Motivado pela disponibilidade de uma API aberta para programação do plano de encaminhamento (ex. OpenFlow), esta dissertação apresenta uma proposta de arquitetura de roteamento IP com separação de planos. Trata-se de uma abordagem que procura combinar o alto desempenho de hardwares de prateleira (commodities) com a flexibilidade de uma pilha de roteamento executada remotamente em computadores de uso geral. O grande desafio é garantir confiabilidade, escalabilidade e desempenho à rede, a partir de um controle remoto e centralizado sobre uma arquitetura que permita maior flexibilidade no mapeamento entre os elementos de controle e encaminhamento. O resultado corresponde a uma nova proposta de roteamento IP com perspectivas promissoras do ponto de vista do custo e da flexibilidade. Com o objetivo de avaliar a arquitetura proposta foi desenvolvido um protótipo com base em uma versão simplificada do modelo. Os resultados da avaliação apresentados nesta dissertação comprovam a viabilidade da arquitetura / Abstract: Today's networking gear follows the model of computer mainframes, where closed source software runs on proprietary hardware. This approach results in expensive solutions and prevents equipment owners to put new ideas into practice. In contrast, recent alternatives of highly flexible softwarebased routers promise low cost and programmability at the expense of low performance. Motivated by the availability of an open API to control packet forwarding engines (i.e., OpenFlow), we propose a commodity IP routing architecture that combines the line-rate performance of commercial hardware with the flexibility of open source routing stacks (remotely) running on general-purpose computers. The challenge is to ensure reliability, scalability and performance to a network running a remote and centralized control plane architecture that allows a flexible mapping between the control and forwarding elements. The outcome is a novel point in the design space of cost-effective IP routing solutions with far-reaching implications. The initial experimental evaluation of our prototype implementation validates the feasibility of the design / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Este trabalho de investigação envolve sistemas de comunicação no campo aeroespacial. Nele, foi desenvolvida uma Estrutura de Comunicação de Dados entre um Órgão de Controle de Tráfego Aéreo e Aeronaves. Ele descreve a necessidade de levantamento e acompanhamento dos mais evidentes e significativos avanços tecnológicos no ambiente de Comunicação, Navegação e Vigilância para o Gerenciamento de Tráfego Aéreo (Communication, Navigation, Surveillance/Air Traffic Management - CNS/ATM) brasileiro, com enfoque nas comunicações por enlace de dados. Ele aborda também as principais dificuldades atuais enfrentadas por controladores de tráfego aéreo e pilotos de aeronaves durante o processo de troca e compreensão de mensagens. Este trabalho pode servir de base para a investigação sobre o desenvolvimento e implementação de aplicativos que diminuam o esforço requerido por controladores e pilotos durante a troca e compreensão de mensagens. Nele, abordou-se tópicos relacionados ao ambiente CNS/ATM, ao controle de tráfego aéreo, aos sistemas de comunicação, à Engenharia de Software, às metodologias para o seu desenvolvimento, às ferramentas de auxílio à criação e às linguagens de programação orientadas a objeto. Nele, foram ainda utilizadas: a Técnica de Modelagem de Objetos (Object Modeling Technique - OMT) adaptada ao padrão da Linguagem de Modelagem Unificada (Unified Modeling Language - UML); e as Ferramentas de Engenharia de Software auxiliadas por computador, propiciando maior agilidade no desenvolvimento. Isso possibilitou a geração dos diagramas e documentação necessários para uma melhor compreensão. A etapa de implementação ocorreu, por meio de ferramentas com recursos visuais para edição e compilação do código, facilitando a geração do Protótipo e a realização de seus testes funcionais. Finalmente, uma Interface Gráfica para o Usuário foi desenvolvida como parte integrante de um Protótipo, para reduzir esforços de comunicação e assegurar o processo de troca e interpretação de mensagens entre Controladores e Pilotos.

São apresentados os conceitos e as características elétricas e de protocolo do barramento de dados MIL-STD-1553B. São propostos procedimentos para a realização de medidas e testes em aeronaves, bem como em laboratório. É mostrada a estrutura do sistema de barramento, detalhando a função de seus equipamentos, as palavras de dados utilizadas para realizar as trocas de informações e os tipos de mensagens possíveis que constituem o protocolo 1553. É feita a simulação de um sistema aviônico para consolidar os conceitos apresentados. Na proposta de procedimentos é apresentada a montagem de um barramento em laboratório, apresentando as características elétricas de seus componentes. É verificado que as características cumprem os requisitos através de testes de validação de componentes. Testes de protocolo são demonstrados com inserção de erros nas palavras, com simulações, equipamento energizado em laboratório e equipamento integrado à aeronave. Propõem-se procedimentos para o monitoramento do barramento e procedimentos para a realização de testes automatizados

A qualidade de serviço na Internet é cada dia mais procurada, mas é sabido que ocorrem vários fatores que provocam anomalias nas medidas dos parâmetros de qualidade de serviço do tráfego. Essas anomalias vão influenciar os parâmetros do modelo escolhido para representar a medida e com isso alterar os resultados das análises que poderão ser feitas a partir desse modelo. Nesta tese, inicialmente, caracteriza-se as possíveis fontes de anomalias através de simulação (utilizando o Modeler da Opnet), verifica-se o formato e o comportamento destas anomalias para depois propor um método para sua detecção e eliminação. O método de detecção e eliminação é utilizado para se avaliar a influência das anomalias em modelos de tráfego. Para este estudo é utilizada uma medida experimental feita entre o Brasil e a Áustria utilizando o sistema de medidas CMToolSet e considerando o ARIMA como modelo de tráfego. Conclui-se que o modelo ARIMA obtido a partir da medida do parâmetro de QoS sem anomalias, isto é, após detectá-las e eliminá-las, é melhor que a medida com anomalias.

Redes ad hoc são um tipo de rede sem fio onde as estações fazem, também, o papel de roteadores de pacotes. Como o meio de transmissão é o ar, ficam susceptíveis a diversos tipos de ataques, em suas diversas camadas de protocolos. Uma das camadas mais inseguras é a de roteamento, camada 3 do modelo OSI da ISO. Alguns protocolos de roteamento ad hoc já propõe a integração de primitivas de criptografia para prevenção contra alguns ataques e garantir a autenticação das estações na rede. Para emprego militar, onde há uma divisão hierárquica entre as diversas mensagens que trafegam na rede, faz-se, ainda, necessário formar uma hierarquia entre as estações roteadoras, de forma que somente nós confiáveis possam executar esta tarefa entre os níveis de comando e tropas. Assim, a proposta deste trabalho é utilizar propriedades que aumentem a segurança das redes de comunicação ad hoc, aplicadas aos pacotes de roteamento com a finalidade de criar rotas com diferentes hierarquias e níveis de segurança. O desempenho da solução apresentada é caracterizado pelo tempo necessário para estabelecer uma rota segura pertencente a um dado nível hierárquico em função do número de saltos da rota e do número de usuários pertencentes ao nível hierárquico considerado.