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Acesso aberto (Open Access)
Análise e desempenho de tráfego triple play em redes PLC de baixa tensão
(Universidade Federal do Pará, 2011-12-15) CARMONA, João Victor Costa; PELAES, Evaldo Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/0255430734381362
Este trabalho faz uma análise de desempenho de aplicações triple play através da tecnologia Power Line Communication, fazendo uma abordagem direcionada para qualidade de serviço e qualidade de experiência. Apresenta resultados obtidos em cenários residenciais onde o uso desta tecnologia como última milha mostra-se uma solução passível de implementação diante dos testes realizados com transmissões de chamadas VoIP, transmissões de vídeo em alta definição e dados. O conceito de rede doméstica, interligando todos os pontos de uma casa, vem representando um novo rumo na definição de um padrão global, no qual a transmissão de dados por meio da fiação elétrica será uma das tecnologias empregadas e de maior destaque. Também será mostrado o desempenho das métricas avaliadas como jitter, largura de banda, perda de pacotes, PSNR, MOS, VQM, SSIM e suas correlações.
Acesso aberto (Open Access)
Uma análise técnico-econômica para implantação de arquiteturas centralizadas de redes de telefonia móveis
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-06) SOUZA, Daniel da Silva; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
Diante dos desafios propostos pela quinta geração de redes móveis, a arquitetura C-RAN (Centralized Radio Acess Network) vem ganhando espaço por oferecer suporte `a redes ultra-densas de alta capacidade de próxima geração e oferecer economias. Esta dissertação propõe uma metodologia de modelagem de TCO (Total Cost of Ownership) para C-RAN, CAPEX (Capital Expenditure), OPEX (Operational Expenditure), sendo estes, os critérios fundamentais no ramo de avaliação e projeção de investimentos. Logo é apresentado com um maior nível de detalhamento quanto aos aspectos de investimento, que são de grande relevância para o cenário de arquitetura de redes móveis de comunicação. Dessa forma, este trabalho ´e conduzido no sentido de avaliar o contexto econômico de implantação de uma arquitetura centralizada, baseando-se, principalmente, nos aspectos financeiros que operadoras de serviços necessitam planejar antes de implantar uma nova rede de acesso móvel. O modelo proposto é utilizado em um estudo de caso em que o custo total de implementação e operação das arquiteturas distribuídas e centralizadas são comparados levando em consideração diversos cenários específicos. Os resultados apontam uma economia nos cenários centralizados e destacam os aspectos econômicos mais relevantes no planejamento da C-RAN.
Acesso aberto (Open Access)
Aprovisionamento dinâmico de recursos em redes ópticas elásticas multiplexadas por divisão de espaço considerando limitações de camada física
(Universidade Federal do Pará, 2019-06-07) LOBATO, Fabricio Rossy de Lima; CARTAXO, Adolfo da Visitação Tregeira; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
Em redes ópticas elásticas (EONs), empregando fibra multi-núcleo (MCF) com núcleos monomodo fracamente acoplados, a diafonia entre os núcleos (XT) pode afetar significativamente o desempenho da rede, particularmente com o aumento do número de núcleos e o comprimento da rota. Portanto, em nível de rede, o problema de roteamento e atribuição de núcleo e espectro (RSCA) consciente de limitações de camada física (IA) é um importante desafio de pesquisa de MCF-EONs. Nesta tese, uma metodologia de aprovisionamento dinâmico é proposta para resolver de forma independente o problema IARSCA levando em conta limitações de camada física. Para obter a minimização do impacto da XT, decompõe-se o problema IA-RSCA em dois subproblemas: o subproblema de roteamento IA e o subproblema de atribuição de núcleo e espectro (IA-SCA). Para a solução de roteamento, um método de pré-computação baseado no k caminhos mais curtos é usado, e uma fase de verificação de limitação de camada física é realizada levando em consideração a relação sinal ruído óptica requerida. Para o subproblema IA-SCA, o novo algoritmo guloso XT-aware é proposto para minimizar o impacto da XT no desempenho das MCF-EONs da seguinte maneira: para cada nova conexão, o nível de potência da XT detectada da nova conexão e conexões interferentes em relação ao limite de potência da XT de cada conexão é minimizado na média sobre todas essas conexões. Essa minimização é obtida escolhendo o núcleo e o intervalo de frequência da nova conexão. De modo a ter em conta a extensão de sobreposição espectral das conexões novas e interferentes na potência da XT detectada, um novo índice de sobreposição de intervalos de frequência é introduzido. O desempenho do algoritmo proposto é avaliado por meio de simulações computacionais. Os resultados mostram que a probabilidade de bloqueio total e a utilização média da rede obtida pelo algoritmo proposto são melhores que as obtidas pelas estratégias de priorização de núcleo, aleatória e first-fit, para diferentes cenários de nível da XT e fragmentação do espectro.
Acesso aberto (Open Access)
Aspectos de avaliação de desempenho em redes ponto a ponto e ponto multiponto baseados em modelagem Markoviana e medições
(Universidade Federal do Pará, 2012-04-02) SOUZA, Lamartine Vilar de; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
Esta tese apresenta uma metodologia para avaliação de desempenho de redes de acesso banda larga. A avaliação de desempenho de redes é uma forma de identificar e analisar como determinadas características tais como diferentes tipos de tráfego ou formas de utilização, por exemplo, podem influenciar no comportamento da rede em foco, podendo assim prever como tal rede se comportará frente a situações futuras. A metodologia apresentada é composta de duas abordagens: uma abordagem baseada em medições e outra baseada em modelagem via processos Markovianos. As redes analisadas englobam os dois tipos básicos de arquitetura de acesso: redes ADSL2+ (linha digital do assinante assimétrica 2+ – Asymmetric Digital Subscriber Line 2+), as quais são redes cabeadas que utilizam cabos metálicos de pares trançados; redes FBWN (rede sem fio banda larga fixa – Fixed Broadband Wireless Network), as quais são redes sem fio (wireless) baseadas no padrão IEEE 802.16. A abordagem de medições é focada na forma como a rede analisada se comporta frente a três situações: transmissão de um tráfego genérico; impacto de ruídos não-estacionários no sistema; e uso da rede como meio de transmissão de tráfego multimídia em tempo real. A abordagem de modelagem, por sua vez, ´e baseada em prever o comportamento das redes analisadas utilizando uma formulação matemática fundamentada em processos Markovianos. Os resultados apresentados indicam a viabilidade de aplicação desta metodologia como forma de avaliação de desempenho. Os resultados ainda tornam possível a extensão desta metodologia a outros tipos de redes de acesso banda larga, tais como: redes de fibras ópticas, redes de enlaces de microondas, redes VDSL/VDSL2 (linha digital do assinante de alta taxa de dados – Very-high-data-rate DSL), etc.
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Cenário de redes de acesso para integração de redes ópticas e sem fio baseadas em sistemas de rádio sobre fibra
(Universidade Federal do Pará, 2016-01-15) OLIVEIRA, Rosinei de Sousa; TEIXEIRA, Antônio Luis Jesus; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
A constante demanda por alta largura de banda principalmente dos usuários finais tem levado as operadoras de telecomunicações a explorar novas soluções para aumentar a capacidade da infraestrutura atual. A combinação das altas taxas disponibilizada pelos enlaces ópticos com a flexibilidade e mobilidade das redes sem fio é vista com uma solução promissora para suportar o alto tráfego, decorrente principalmente de novas aplicações e do aumento de dispositivos móveis, como smartphones e tablets. Nesse contexto, os sistemas de rádio sobre fibra têm sido a solução mais utilizada para prover a real integração fixo-móvel. Tradicionalmente, esses sistemas são baseados na transmissão de sinais analógicos (RoF), entretanto as altas degradações originadas principalmente no domínio óptico impõem limites na real aplicação desse tipo de sistema. Esse problema tem sido contornado com uso de sinais digitalizados (DRoF) que minimizam os efeitos que limitam o desempenho das transmissões analógicas, visto que o enlace, do emissor ao receptor é realizado no domínio digital. Por outro lado, os sistemas digitais apresentam como desafio a necessidade de enlaces ópticos com maior largura de banda em função do processo de digitalização que aumenta significativamente a taxa de dados a ser transmitida no enlace óptico.. A utilização de sistemas de rádio sobre fibra tem modificado a infraestrutura tradicional móvel com a adição de arquiteturas baseadas na centralização das funcionalidades mais complexas do sistema na central office, deixando na antena apenas funções mais básicas, o que possibilita diminuição dos custos, principalmente do consumo de energia. Tais arquiteturas são denominadas C-RAN (Cloud/Centralized Remote Access Network). Em contrapartida, essa descentralização requer redes ópticas de acesso de alta capacidade para conexão entre a central office e antena no segmento denominado fronthaul. Dentro desse contexto, a investigação de cenários que consideram a aplicação de sistemas de rádio sobre fibra enquanto solução para redes de acesso vem sendo explorada, mais intensamente, desde 2010. Todavia em grande parte dos trabalho, o objeto principal de estudo tem sido na análise de desempenho da transmissão de sistemas de rádio sobre fibra, analógico e digitais. Por outro lado, até o momento do desenvolvimento dessa tese, a investigação desses sistemas em cenários considerando a coexistência tanto com sistemas legados (RF-Vídeo, G-PON e XG-PON) quanto com novos padrões (TWDM-PON). Esse tipo de estudo é importante porque visa, principalmente, investigar a compatibilidade dos sistemas de rádio sobre fibra em cenários mais realísticos. Nesse contexto, essa tese propõe investigar cenários de rede de acesso baseado em sistemas de rádio sobre fibra em cenários de coexistência. Inicialmente, os estudos foram conduzidos por meio de simulação, e, adicionalmente, por experimentos realizados em laboratório.
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Classificação automática de cobertura vegetal em imagens aéreas e orbitais para uso em planejamento energético
(Universidade Federal do Pará, 2011-01-20) SANTOS, Neuma Teixeira dos; ROCHA, Brigida Ramati Pereira da; http://lattes.cnpq.br/9943372249006341
Neste trabalho é apresentado um modelo de redes neurais que será utilizado como ferramenta para uso no planejamento energético e na construção de cenários energéticos através da identificação e agrupamento de pixels representativos de classes de água, vegetação e antropização no entorno do reservatório de Tucuruí, Estado do Pará (bacia do rio Tocantins). Para o estudo, foram utilizadas fotografias aéreas ortorretificadas e um recorte da imagem do satélite Landsat, ambos obtidos em agosto de 2001 e classificados utilizando a métrica da mínima distância no software Matlab 7.3.0 (Matrix Laboratory - software de matemática aplicada) e no Arcview 3.2a (programa de Sistemas de Informações Geográficas). Para classificação da área no Matlab, foram utilizadas redes neurais competitivas, mais especificamente as redes de Kohonen que são caracterizadas por realizar um mapeamento de um espaço de dimensão n (número de entradas) para um espaço de dimensão m (número de saídas). Os resultados obtidos no classificador utilizando rede neural e no classificador do Arcview foram semelhantes, mas houve uma divergência no que diz respeito à imagem de alta e média resolução que pode ser justificada pelo fato de que a imagem de alta resolução espacial ocasiona muita variação espectral em algumas feições, gerando dificuldades nas classificações. Esse classificador automático é uma ferramenta importante para identificar oportunidades e potenciais a serem desenvolvidos na construção de cenários energéticos programados. Os resultados deste trabalho confirmam que a imagem de média resolução ainda é a mais indicada para resolver a maioria dos problemas que envolvem identificação de cobertura do solo para utilização em planejamento energético.
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Classificação fonética utilizando Boosting e SVM
(Universidade Federal do Pará, 2006-02-17) TEIXEIRA JÚNIOR, Talisman Cláudio de Queiroz; PELAES, Evaldo Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/0255430734381362; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
Para compor um sistema de Reconhecimento Automático de Voz, pode ser utilizada uma tarefa chamada Classificação Fonética, onde a partir de uma amostra de voz decide-se qual fonema foi emitido por um interlocutor. Para facilitar a classificação e realçar as características mais marcantes dos fonemas, normalmente, as amostras de voz são pré- processadas através de um fronl-en'L Um fron:-end, geralmente, extrai um conjunto de parâmetros para cada amostra de voz. Após este processamento, estes parâmetros são insendos em um algoritmo classificador que (já devidamente treinado) procurará decidir qual o fonema emitido. Existe uma tendência de que quanto maior a quantidade de parâmetros utilizados no sistema, melhor será a taxa de acertos na classificação. A contrapartida para esta tendência é o maior custo computacional envolvido. A técnica de Seleção de Parâmetros tem como função mostrar quais os parâmetros mais relevantes (ou mais utilizados) em uma tarefa de classificação, possibilitando, assim, descobrir quais os parâmetros redundantes, que trazem pouca (ou nenhuma) contribuição à tarefa de classificação. A proposta deste trabalho é aplicar o classificador SVM à classificação fonética, utilizando a base de dados TIMIT, e descobrir os parâmetros mais relevantes na classificação, aplicando a técnica Boosting de Seleção de Parâmetros.
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Clustering-driven equipment deployment planner and analyzer for wireless non-mobile networks applied to smart grid scenarios
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-16) VRBSKÝ, Ladislav; SILVA, Marcelino Silva da; http://lattes.cnpq.br/7080513172499497
Os modernos sistemas elétricos de potência, conhecidos como smart grids, contam com vários avanços, sendo um deles a introdução de comunicação bidirecional. Em alguns casos, os dados trocados na rede s~ao de importância crítica. As transmissões de dados devem atender aos limites de atraso específicos estabelecidos pelas agências reguladoras para que o smart grid funcione corretamente. O cumprimento desses padrões permite o uso de novas aplicações de monitoramento, controle e proteção do sistema, que resultam em um sistema elétrico mais e ciente, estável e ecológico. Esta tese apresenta uma metodologia para análise e planejamento de redes de comunicação sem o para smart grid que usa um algoritmo de clusterização para determinar as posições ideais dos pontos de acesso e gateways da rede a serem instalados. Depois, calcula o atraso para cada dispositivo eletrônico inteligente que atua como o assinante da rede. Desta forma, uma análise pode ser feita para obter a qualidade de serviço almejada para uma determinada con figuração de rede específica em um cenário específico co. Os resultados obtidos no estudo de caso realizado mostram, que é possível alcançar uma topologia de rede, que satisfaça os requisitos de atraso máximo de 100% dos seus assinantes, usando WiMAX ou uma combinação de Wi-Fi e WiMAX. Além disso, a tese explora um modo de comunicação restrito que pode suspender temporariamente as transferências de dados não críticos. Na maioria das configurações de cenário, o modo restrito entrega todos os dados dentro do prazo máximo. A implementação do software do modelo proposto é disponibilizada publicamente sob licença open-source, para que qualquer pessoa, incluindo pesquisadores, ou empresas privadas e públicas, possa aproveitá-lo. O modelo apresentado nesta dissertação é customizável, permitindo o uso de outras tecnologias e ser usado com outras redes, inclusive para cenários que não são relacionados ao smart grid.
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Compression of activation signals from partitioned deep neural networks exploring temporal correlation
(Universidade Federal do Pará, 2024-11-27) SILVA, Lucas Damasceno; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
O uso de redes neurais artificiais para detecção de objetos, juntamente com avanços na pesquisa de 6G e IoT, desempenha um papel importante em aplicações como monitoramento de estruturas por drones, operações de busca e resgate, e implantação em plataformas de hardware como FPGAs. No entanto, um desafio fundamental na implementação dessas redes em tais hardwares é a necessidade de economizar recursos computacionais. Apesar dos avanços substanciais na capacidade computacional, implementar dispositivos com recursos amplos continua sendo um desafio. Como solução, técnicas de particionamento e compressão de redes neurais, bem como compressão de sinais de ativação (ou feature maps), foram desenvolvidas. Este trabalho propõe um sistema que particiona modelos de redes neurais para detecção de objetos em vídeos, alocando parte da rede em um end device e o restante em um servidor na nuvem. O sistema também comprime os mapas de características gerados pelas últimas camadas no dispositivo final, explorando a correlação temporal, o que possibilita um esquema de compressão preditiva. Essa abordagem permite que redes neurais sejam incorporadas em dispositivos de baixo consumo de energia, respeitando os limites computacionais do dispositivo, as restrições de taxa de transmissão do canal de comunicação entre o dispositivo e o servidor, e os requisitos de precisão da rede. Experimentos conduzidos em modelos de redes neurais pré-treinadas mostram que o sistema proposto pode reduzir significativamente a quantidade de dados a serem armazenados ou transmitidos ao explorar a correlação temporal, facilitando a implantação dessas redes em dispositivos com poder computacional limitado.
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Conversão grafema-fone para um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o português brasileiro
(Universidade Federal do Pará, 2006-06-12) HOSN, Chadia Nadim Aboul; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
O processamento de voz tornou-se uma tecnologia cada vez mais baseada na modelagem automática de vasta quantidade de dados. Desta forma, o sucesso das pesquisas nesta área está diretamente ligado a existência de corpora de domínio público e outros recursos específicos, tal como um dicionário fonético. No Brasil, ao contrário do que acontece para a língua inglesa, por exemplo, não existe atualmente em domínio público um sistema de Reconhecimento Automático de Voz (RAV) para o Português Brasileiro com suporte a grandes vocabulários. Frente a este cenário, o trabalho tem como principal objetivo discutir esforços dentro da iniciativa FalaBrasil [1], criada pelo Laboratório de Processamento de Sinais (LaPS) da UFPA, apresentando pesquisas e softwares na área de RAV para o Português do Brasil. Mais especificamente, o presente trabalho discute a implementação de um sistema de reconhecimento de voz com suporte a grandes vocabulários para o Português do Brasil, utilizando a ferramenta HTK baseada em modelo oculto de Markov (HMM) e a criação de um módulo de conversão grafema-fone, utilizando técnicas de aprendizado de máquina.
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Desenvolvimento de aplicativos usando reconhecimento e síntese de voz
(Universidade Federal do Pará, 2006-08-30) SAMPAIO NETO, Nelson Cruz; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
A fala é um mecanismo natural para a interação homem-máquina. A tecnologia de processamento de fala (ou voz) encontra-se bastante avançada e, em escala mundial, existe vasta disponibilidade de software, tanto comercial quanto acadêmico. a maioria assume a disponibilidade de um reconhecedor e/ou sintetizador, que pode ser programado via API. Ao contrário do que ocorre, por exemplo, na língua inglesa, inexiste atualmente uma gama variada de recursos para o português brasileiro. O presente trabalho discute alguns esforços realizados nesse sentido, avaliando a utilização da SAPI E JSAPI, que são as APIs da Microsoft e Sun, respectivamente. Serão apresentados, outrossim, exemplos de aplicativos: uma aplicação CALL (baseada em SAPI) usando síntese em inglês e português, reconhecimento em inglês e agentes visuais; e uma proposta para agregar reconhecimento e síntese de voz ao chat IRC através de APIs Java.
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Desenvolvimento de metodologias automáticas para obtenção do parâmetro de forma ótimo para o método RPIM
(Universidade Federal do Pará, 2012-12-21) MACHADO, Péricles Lopes; OLIVEIRA, Rodrigo Melo e Silva de; http://lattes.cnpq.br/4768904697900863
Neste trabalho, são propostas metodologias para otimização do parâmetro de forma local c do método RPIM (Radial Point Interpolation Method). Com as técnicas apresentadas, é possível reduzir problemas com inversão de matrizes comuns em métodos sem malha e, também, garantir um maior grau de liberdade e precisão para a utilização da técnica, já que se torna possível uma definição semi-automática dos fatores de forma mais adequados para cada domínio de suporte. Além disso, é apresentado um algoritmo baseado no Line Sweep para a geração eficiente dos domínios de suporte.
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Desenvolvimento de um algoritmo computacional MoM 3D aplicado em nanoplasmônica
(Universidade Federal do Pará, 2012-12-13) SOUZA, Nadson Welkson Pereira de; COSTA, Karlo Queiroz da; http://lattes.cnpq.br/7932708321834647
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo computacional para análise do espalhamento eletromagnético de nanoestruturas plasmônicas isoladas. O Método dos Momentos tridimensional (MoM-3D) foi utilizado para resolver numericamente a equação integral do campo elétrico, e o modelo de Lorentz-Drude foi usado para representar a permissividade complexa das nanoestruturas metálicas. Baseado nesta modelagem matemática, um algoritmo computacional escrito em linguagem C foi desenvolvido. Como exemplo de aplicação e validação do código, dois problemas clássicos de espalhamento eletromagnético de nanopartículas metálicas foram analisados: nanoesfera e nanobarra, onde foram calculadas a resposta espectral e a distribuição do campo próximo. Os resultados obtidos foram comparados com resultados calculados por outros modelos e observou-se uma boa concordância e convergência entre eles.
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Determinação da função de transferência de enlaces metálicos a partir de medições de impedância de entrada
(Universidade Federal do Pará, 2012-04-02) RODRIGUES, Roberto Menezes; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
A tecnologia digital subscriber line (DSL) tem por objetivo explorar todo o potencial dos enlaces metálicos telefônicos no provimento de acesso em banda larga. Por outro lado, os enlaces metálicos podem apresentar capacidades de transmissão bem distintas devido a diferenças em suas topologias. Portanto, é importante mensurar a real capacidade de cada enlace antes da implantação do serviço DSL. Esse processo chama-se qualificação de enlaces. O cálculo da capacidade de transmissão de um enlace perpassa pela determinação de sua função de transferência. As técnicas de qualificação existentes determinam a função de transferência a partir da comunicação entre equipamentos na central e na casa do assinante ou indiretamente, a partir do conhecimento da topologia do enlace sob teste. Ambos os processos não são adequados num cenário de pré-implantação do serviço DSL, pois envolvem custos adicionais com envio de técnico a localidade do assinante, dependência de registros atualizados por parte das operadoras (quase nunca disponíveis) ou o emprego de técnicas sofisticadas de identificação de topologia. Assim sendo, o objetivo do presente trabalho é propor um método de determinação da função de transferência de enlaces metálicos que não necessite de conhecimento prévio da topologia, que utilize somente informações coletadas na central telefônica e que não necessite de intervenção humana na localidade do assinante. Essencialmente, a forma geral do método do método proposto descreve analiticamente a função de transferência do enlace sob teste em função de suas impedâncias de entrada em curto-circuito e circuito aberto, vistas a partir da central, e da sua assimetria. Também foi desenvolvido um algoritmo o qual estima a impedância de entrada em curto-circuito a partir da detecção das envoltórias da impedância em circuito aberto. Ao utilizar esse estimador conjuntamente com a forma geral do método proposto, é possível determinar a função de transferência a partir de uma única medição de impedância feita na central e sem nenhuma intervenção humana na localidade do assinante. O método proposto foi avaliado em duas etapas distintas. Na primeira, avaliou-se o desempenho da forma geral do método. Os testes consistiram de comparação com um método de referência, usando dados simulados para três enlaces; aplicação do método proposto a uma bateria de dados simulados gerados a partir de um gerador arbitrário de topologias; e aplicação do método a medições de impedância realizadas em laboratório com oito enlaces reais. A segunda etapa diz respeito à aplicação conjunta da forma geral do método e do estimador de impedância em curto-circuito para dois dos enlaces medidos em laboratório. Os resultados obtidos para dados simulados demonstram que a forma geral do método proposto tem comprovada eficácia, fornecendo estimativas bem abaixo do limiar definido (< 3 dB por tom DSL). Para dados medidos, a forma geral do método determinou a função de transferência de sete dos enlaces com desvio por tom abaixo de 1,5 dB, mas falhou para o enlace com duas derivações, sendo uma junto à localidade do assinante. Com relação aos resultados para a aplicação conjunta da forma geral e do estimador, as estimativas de função de transferência foram equivalentes àquelas obtidas pela forma geral do método proposto, apesar de apresentarem desvios mais acentuados no início e no final da faixa de frequências. Esses desvios mais acentuados devem-se principalmente a versão atual do bloco de detecção de envoltórias do estimador de impedância em curto-circuito, que apresenta desempenho limitado, sobretudo para enlaces com mais de duas seções seriais.
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Eficiência energética em redes sustentáveis: uma avaliação baseada em redes small cells e backhaul
(Universidade Federal do Pará, 2015-03-13) LOPES, Albert Richard Moraes; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/0255430734381362
A utilização de small cells em redes móveis heterogêneas (seja 3G, 4G e futuramente 5G) para tráfego indoor tem sido considerada como a melhor solução para suprir o crescimento do tráfego móvel, devido reduzir o consumo de energia da rede e por fornecer alta capacidade. Por outro lado, o aumento da quantidade de small cells implantadas implica na ampliação da rede backhaul, que aumenta o consumo de energia na rede e ameaça os ganhos das small cells nesse tópico. Além disso, dependendo da escolha do tipo backhaul o consumo de energia na rede heterogênea pode elevar consideravelmente. Neste contexto, este trabalho visa fornecer uma metodologia para avaliar e identificar possíveis gargalos de consumo de energia na rede móvel, considerando tanto a parte wireless quanto a estrutura backhaul. A metodologia considera a demanda de tráfego gerado na cidade, cenário para implantação e operação de redes heterogêneas (small cells) e dimensionamento do backhaul por segmento (Cell Site, Hub Site e Central Office). Adotando esta metodologia, o estudo deste trabalho avalia e compara três tipos de arquitetura backhaul para redes internas baseadas em Femtocell convencional ou Femtocell Wireless over Cable (FemtoWoC): Fiber-to-the- Building, Fiber-to-the-Curb e Fiber-to-the-Home. Constatou-se que o principal gargalo energético do backhaul se encontra no segmento responsável por agregar o tráfego das small cells (Cell Site). Contudo, empregando arquiteturas e equipamentos mais eficientes, como FemtoWoC, no segmento Cell Site pode-se reduzir significativamente o consumo total de energia no backhaul, principalmente em arquiteturas baseada em cobre na última milha.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégia de planejamento e otimização do handover em redes móveis densificadas
(Universidade Federal do Pará, 2018-06-29) SILVA, Ketyllen da Costa; ARAÚJO, Jasmine Priscyla Leite de; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
O crescente aumento no uso de dispositivos e aplicações móveis nos últimos anos, tem levado a uma sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego, afetando tanto o desempenho da rede quanto a experiência do usuário. As redes móveis heterogêneas já são realidade e sua densificação tem sido apontada como uma das soluções propostas para atendimento das demandas esperadas para as redes celulares de quinta geração (5G). Nas redes atuais, no entanto, ainda é comum o uso de parâmetros fixos na configuração da rede, mas esta estratégia nem sempre se mostra eficiente. É dentro deste contexto que se consolida o conceito de redes auto organizáveis nas quais os vários parâmetros da rede são ajustados automaticamente com base em medições em tempo real e sistemas inteligentes. Esta tese apresenta uma estratégia para otimização de handover em redes LTE com densa implantação de small cells. Com base em medições e lógica fuzzy são propostos algoritmos para o auto ajuste de parâmetros da rede. A partir de simulação discreta utilizando o MATLAB, os resultados são obtidos e apresentados através das principais métricas de avalição de desempenho de handover.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégia de projeto de atribuição de comprimento de onda com restrição de camada física em redes WDM
(Universidade Federal do Pará, 2014-03-28) MIRANDA, André Moacir Lage; SEGATTO, Marcelo Eduardo Vieira; http://lattes.cnpq.br/2379169013108798; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
O sistema WDM (Wavelength Division Multiplexing) é considerado como uma tecnologia madura para ser usada no backbone de redes ópticas. Entretanto, encontrar uma solução ótima para o algoritmo de atribuição de comprimento de onda no projeto e operação destas redes, ainda é uma questão em aberto. A pesquisa realizada nesta tese aborda os principais aspectos relacionados ao processo de atribuição de comprimento de onda em sistemas WDM, e como resultado foi proposta uma metodologia que minimiza a degradação do sinal óptico gerada pela modulação de fase cruzada (XPM – Cross-Phase Modulation). Esta proposta é composta por uma metodologia híbrida baseada em Coloração de Grafo e Algoritmo Genético (AG), sendo que o primeiro tem a função de reduzir o número de comprimentos de onda necessários para atender a matriz de tráfego (que é fornecida a priori) e o último tem a função de encontrar a ordem de ativação de canais na grade de comprimentos de onda, com o objetivo de reduzir o efeito XPM. A proposta foi comparada com o algoritmo First-Fit em diferentes cenários e topologias de redes, e demonstrou uma considerável redução na probabilidade de bloqueio.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégia do planejamento e otimização de sistemas sem fio, considerando redes interferentes: abordagem baseada em cross-layer
(Universidade Federal do Pará, 2011-06-30) ARAÚJO, Jasmine Priscyla Leite de; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
Apesar do aumento significativo do uso de redes locais sem fio (WLAN) nos últimos anos, aspectos de projeto e planejamento de capacidade da rede são ainda sistematicamente negligenciados durante a implementação da rede. Tipicamente um projeto de rede local sem fio é feito e instalado por profissionais de rede. Esses profissionais são extremamente experientes com redes cabeadas, mas são ainda geralmente pouco experientes com redes sem fio. Deste modo, as instalações de redes locais sem fio são desvantajosas pela falta de um modelo de avaliação de desempenho e para determinar a localização do ponto de acesso (PA), além disso, fatores importantes do ambiente não são considerados no projeto. Esses fatores se tornam mais importante quando muitos pontos de acesso (PAs) são instalados para cobrir um único edifício, algumas vezes sem planejamento de freqüência. Falhas como essa podem causar interferência entre células geradas pelo mesmo PA. Por essa razão, a rede não obterá os padrões de qualidade de serviço (QoS) exigidos por cada serviço. O presente trabalho apresenta uma proposta para planejamento de redes sem fio levando em consideração a influência da interferência com o auxílio de inteligência computacional tais como a utilização de redes Bayesianas. Uma extensiva campanha de medição foi feita para avaliar o desempenho de dois pontos de acesso (PAs) sobre um cenário multiusuário, com e sem interferência. Os dados dessa campanha de medição foram usados como entrada das redes Bayesianas e confirmaram a influência da interferência nos parâmetros de QoS. Uma implementação de algoritmo genético foi utilizado permitindo uma abordagem híbrida para planejamento de redes sem fio. Como efeito de comparação para otimizar os parâmetros de QoS, de modo a encontrar a melhor distância do PA ao receptor garantindo as recomendações do International Telecomunication Union (ITU-T), a técnica de otimização por enxame de partículas foi aplicada.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégias baseadas em análise multicritério para seleção de tecnologia de acesso de primeira milha em padrão ISDB-T
(Universidade Federal do Pará, 2012-11-23) SERUFFO, Marcos César da Rocha; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
Esta Tese propõe o desenvolvimento de uma estratégia de planejamento que combina: caracterização de carga de uma aplicação típica de TV Digital, extração de vetor peso por meio de redes de crença e tomada de decisão multicriterio a partir da aplicação de métodos analíticos (TOPSIS e ELECTRE III), para fornecer suporte a decisão junto a provedores de serviços, objetivando-se permitir optar-se por uma tecnologia para canal de retorno (ADSL2+, PLC, WiMAX e 3G), considerando a carga típica de um cenário de TV Digital interativo, padrão ISDB-T. A estratégia proposta apresenta cinco etapas, sendo estas: definição dos canais de retorno e das métricas de desempenho, realização de medições das tecnologias de acesso em cenários reais, simulação dos dados em ambientes simulados, aplicação de técnicas de correlação de dados para geração do vetor peso e aplicação de métodos analíticos de tomada de decisão para escolha da melhor tecnologia a ser implantada em determinado cenário. Como resultado principal se obteve um modelo genérico e flexível que foi validado através de um estudo de caso que ordenou a preferência das tecnologias avaliadas.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da interferência entre sistemas LTE e de TV digital em canal adjacente na faixa dos 700 MHz
(Universidade Federal do Pará, 2014-06-13) MATHE, Dércio Manuel; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434
Este trabalho tem como objetivo analisar o impacto da interferência mútua entre os sistemas de Televisão Digital (DTV) e Long Term Evolution (LTE) em canal adjacente na faixa dos 700 MHz. Durante a análise, são determinadas mínimas distâncias de separação e bandas de guarda adequadas para garantir a coexistência dos sistemas nesta faixa de frequências. O impacto da interferência é avaliado em um cenário onde a Televisão digital e o LTE operam nos canais 51 e 52 respetivamente. Para obtenção dos resultados, este trabalho foi feito através de simulações de Monte Carlo. Quatro classes de Televisão Digital foram consideradas durante as simulações: classe Especial, classe A, classe B e classe C. Os resultados mostram que, as classes Especial, A e B causam interferência no LTE e que o impacto desta interferência depende da banda de guarda e também da distância de separação entre os dois sistemas. Além disso, os resultados mostram também que o aumento da largura de banda do sistema LTE só tem maior impacto se o LTE for o sistema interferido. Entretanto, os resultados mostraram que é possível a coexistência dos sistemas LTE e TVD nesta faixa desde que distâncias de isolamento e bandas de guarda adequadas sejam respeitadas.