02 - Mestrado - Ciência da Computação
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Navegando 02 - Mestrado - Ciência da Computação por Autor "Abrão, Taufik [Orientador]"
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Item Alocação de potência e taxa de informação em redes sem fio de múltiplo acessoSampaio, Lucas Dias Hiera; Abrão, Taufik [Orientador]; Proença Junior, Mário Lemes; Angélico, Bruno Augusto; Jeszensky, Paul Jean EtienneResumo: Este trabalho tem por objetivo discutir os problemas de alocação de taxa de informação e potência em redes sem fio de múltiplo acesso, bem como apresentar diferentes métodos para solucioná-los Estes dois importantes problemas são clássicos na literatura, uma vez que a alocação de potência e espectro quando otimizadas implicam em uma maior vazão do sistema e tempo de vida das baterias dos terminais móveis Com o intuito de resolver estes problemas de otimização, três ferramentas diferentes foram empregadas: o equilíbrio de Verhulst, a otimização por enxame de partículas (particle swarm optimization, PSO) e a teoria de jogos As contribuições deste trabalho incluem: i) extensão do algoritmo de controle de potência distribuído (distnbuted power control algorithm, DPCA) baseado no equilíbrio de Verhulst para sistemas de múltiplas taxas e com coeficiente de aceleração adaptativo; ü) resolução do problema de alocação de taxa com restrições de potência máxima e do problema de controle de potência com restrições de taxa de informação mínima utilizando o algoritmo PSO; iü) estudo e otimização dos parâmetros de entrada do PSO para ambos problemas resolvidos; iv) análise de aplicabilidade da teoria de jogos para solucionar o problema de alocação de potência com restrições de taxa de informação mínima em redes de múltiplo acesso com múltiplas portadoras em diversos cenários; v) proposta de uma solução híbrida utilizando PSO e algoritmo iterativo de water-fílHng {iterative water-fílling algorithm, IWFA), a fim de tornar a modelagem de teoria de jogos aplicável a sistemas de múltiplo acesso operando em cenários realistasItem Alocação de recursos em sistemas DS/CDMA e redes de sensores : equilíbrio de potências, seleção de relays, tempo de vida e eficiência energéticaCamargo, Fábio Engel de; Abrão, Taufik [Orientador]; Zarpelão, Bruno Bogaz; Dias Neto, Fernando Ciriaco; Brante, Glauber Gomes de OliveiraResumo: O caráter de energia finita das baterias presentes nos dispositivos portáteis de comunicação sem fio é um fato motivador para o desenvolvimento de tecnologias que objetivam utilizar de modo eficiente o recurso energético Ao mesmo tempo, questões como a exigência de altas taxas de transmissão, menor latência e maior cobertura dos serviços, ie, aspectos de QoS, são de fundamental importância quando se tenta reduzir o consumo de energia Portanto, o uso de técnicas ou mecanismos que equilibram estes aspectos são de profundo interesse na área de telecomunicações Este trabalho de Dissertação de mestrado tem como meta analisar diferentes aspectos de sistemas de comunicação sem fio sob o ponto de vista da eficiência energética São abordados e aplicados conceitos relativos ao controle de potência, posicionamento otimizado de nós relays em redes de comunicação por sensores (WSN – wireless sensor networks), região de cooperação, bem como a aplicabilidade de técnicas de processamento digital de sinais na implementação de algoritmos capazes de incrementar o tempo de vida de uma rede de comunicação sem fioItem Eficiência energética e espectral em redes sem fio macro-celulares : caracterização, otimização e análise de compromissoSouza, Álvaro Ricieri Castro e; Abrão, Taufik [Orientador]; Amazonas, José Roberto de Almeida; Proença Junior, Mario Lemes; Durand, Fábio RenanResumo: Dada a crescente demanda por taxa de informação e serviços distintos, a alocação eficiente de recursos em redes sem fio torna-se uma estratégia essencial Assim, os esforços de pesquisa atual têm sido direcionados principalmente para o crescimento da capacidade do sistema de comunicação, bem como de sua eficiência espectral (SE) Adicionalmente, a preocupação com o uso racional de recursos, principalmente energia, faz com que uma abordagem complementar seja considerada, trazendo à tona a necessidade de conciliar o problema do consumo de potência, ie, a métrica de eficiência energética (EE), com as necessidades em termos de capacidade e qualidade de serviço (QoS) A otimização da métrica de EE consiste na maximização da quantidade de bits transmitidos para cada unidade de energia consumida pela rede, de tal forma que o sistema utilize da maneira mais eficiente e racional possível a energia disponível De modo a atender aos requisitos de taxa e cobertura, maximizar a eficiência espectral e também considerar os requisitos dos padrões de redes sem fio macro-celulares mais recentes, este trabalho investiga o problema da alocação eficiente de potência e taxa de informação baseado no compromisso entre EE e SE, utilizando como cenário de aplicação redes de comunicações de múltiplo acesso por divisão de código (CDMA) Resultados numéricos para diversos cenários indicam que a interferência de múltiplo acesso (MAI) é um ponto crítico no uso racional dos recursos, principalmente para os usuários localizados em zonas críticas, ie, bordas da área de cobertura Deste modo, emprega-se os conceitos de canal relay e modo de transmissão cooperativo tendo em vista a maximização da EE Com a utilização de estações retransmissoras fixas, com posicionamento e quantidade otimizados, obtém-se uma redução apreciável da potência necessária para a operação da rede, reduzindo assim a MAI para os usuários críticos e conduzindo, portanto, a um aumento na eficiência energética da rede Adicionalmente, a abordagem de otimização analítica adotada na formulação do problema utiliza os recentes resultados de teoria de jogos e otimização convexa