Desempenho-complexidade em redes cooperativas amplifica e transmite com seleção de relays
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Resumo: Essa Dissertação estabelece uma análise sistemática dos principais métodos de seleção de relays em redes de comunicação sem fio cooperativas, tendo como métricas de avaliação a taxa de erro de bit (BER), a complexidade computacional, a Probabilidade de Outage e a Eficiência Energética (EE) Os métodos de seleção de relays analisados incluem: Máxima Média Harmônica, Máxima Média Generalizada, Max-Min, Maior Relação Sinal-Ruído (SNR) e Seleção Aleatória Tais escolhas se devem ao fato de serem métodos de seleção que possuem desempenho ótimo e/ou apresentarem baixa complexidade As figuras de mérito de comparação foram selecionadas conforme o objeto de análise por conterem informações essenciais à manutenção da qualidade do serviço (QoS) em redes de comunicação Este trabalho busca ainda estabelecer critérios para a otimização de recursos em redes cooperativas, particularmente busca-se a diminuição da complexidade no gerenciamento do sistema de comunicação como um todo, ao mesmo tempo que se considera desejável uma melhoria no tempo de vida da rede sem fio, em especial redes de sensores, sujeito a um desempenho mínimo das transmissões Por isso, considera-se fundamental a seleção de relay em redes cooperativas Foram considerados cenários realistas, modelados de forma que possibilitaram a alteração no esquema físico, com variação no número de hops e de links de diversidade, permitindo ao trabalho se adequar às particularidades da rede de sensores e com isso ter um viés de aplicabilidade prática dos tópicos discutidos Para descrição dos métodos e esquemas de transmissão utiliza-se de modelos matemáticos e análises de funções, e a quantificação é feita através de simulações computacionais empregando-se método Monte Carlo Essas simulações corroboraram as expressões analíticas já conhecidas e as derivadas neste trabalho Como resultado, obteve-se um quadro comparativo para: os principais métodos de seleção sob diferentes cenários e condições de operação da rede em relação à taxa de erro de bit e a complexidade computacional; o comportamento dos diferentes esquemas de transmissão com seleção de relays através da Probabilidade de Outage e da Eficiência Energética; e para as conjecturas sobre esquemas de transmissão mais adequados _a determinadas aplicações conforme pontos de melhor operação de cada esquema
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Palavras-chave
Sistemas de comunicação sem fio, Sistemas de telecomunicação, Redes cooperativas (Análise energética), Redes de sensores sem fio, Sistemas eletrônicos, Wireless communication systems, Telecommunication systems, Wireless sensor networks, Electronic systems