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dc.creatorPereira, Zaqueu Cabral-
dc.date.accessioned2018-09-03T18:00:23Z-
dc.date.available2018-09-03T18:00:23Z-
dc.date.issued2018-05-23-
dc.identifier.citationPEREIRA, Zaqueu Cabral. Análise de eficiência energética de redes cooperativas em ambientes subaquáticos utilizando codificação de rede e OFDMA. 2018. 81 f. Tese (Doutorado em Engenharia Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3397-
dc.description.abstractUnderwater Acoustic Networks (UWANs) are used to collect data and to monitor various types of applications, from the offshore industry to military installations. Similarly to terrestrial wireless sensor networks, it is also possible to explore the broadcast nature of the wireless channel and employ the concept of cooperative communications in order to combate the fading. In a cooperative network, nodes help each other by relaying the information broadcasted by their partners. However, more than just increasing reliability, one must also expend efforts towards increasing the network lifetime, since it is not desirable to oftenly reaplace the batteries of the wireless nodes. Thus, in this work we adopt the energy efficiency (in Joules/bit) as performance metric to evaluate some network-coded cooperative (NCC) protocols. More specifically, it is considered a scenario where the multiple access is performed by means of subcarrier allocation-aided OFDMA, extending the results of a recently proposed NCC-OFDMA scheme. In the proposed scheme, referred to as generalized dynamic network coding (GDNC)-OFDMA, more than just achieving diversity from time domain, it is shown that the diversity order can be increased even further, by relaxing a constraint imposed to the NCC-OFDMA scheme that only a set of nodes is able to transmit redundant information. The results of this work, which encompasses mathematical analysis supported by computer simulations, adopt real acoustic modems parameters, show that the proposed GDNC-OFDMA scheme is capable of present improved energy efficiency in several practical scenarios.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectEnergia elétrica - Consumopt_BR
dc.subjectAcústica subaquáticapt_BR
dc.subjectDivisão ortogonal de frequência multiplexadapt_BR
dc.subjectSistemas de comunicação sem fiopt_BR
dc.subjectTeoria da codificaçãopt_BR
dc.subjectOtimização matemáticapt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectElectric power consumptionpt_BR
dc.subjectUnderwater acousticspt_BR
dc.subjectOrthogonal frequency division multiplexingpt_BR
dc.subjectWireless communication systemspt_BR
dc.subjectCoding theorypt_BR
dc.subjectMathematical optimizationpt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.titleAnálise de eficiência energética de redes cooperativas em ambientes subaquáticos utilizando codificação de rede e OFDMApt_BR
dc.title.alternativeEnergy efficiency analisys of cooperative networking in underwater environments using network coding and OFDMApt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoAs Redes Acústicas Subaquáticas (UWANs) são utilizadas na coleta de dados e para o monitoramento de diversos tipos de aplicações, desde a indústria off-shore até instalações militares. Da mesma forma que as redes de sensores sem fio terrestres, também é possível explorar a natureza de difusão do canal sem fio e empregar o conceito de comunicações cooperativas para combater o desvanecimento. Em uma rede cooperativa, os nós ajudam uns aos outros, retransmitindo as informações divulgadas por seus parceiros. No entanto, mais do que apenas aumentar a confiabilidade, é necessário também despender esforços para aumentar o tempo de vida da rede, uma vez que não é desejável substituir frequentemente as baterias dos nós sem fio. Assim, neste trabalho é adotada a eficiência energética (em Joules/bit) para avaliar o desempenho de alguns protocolos cooperativos com codificação de rede (NCC) quando comparados à comunicação não cooperativa. Mais especificamente, é considerado um cenário em que o acesso múltiplo é realizado por meio de OFDMA com alocação de subportadora e que estende os resultados de um esquema NCC-OFDMA recentemente proposto. No esquema proposto, referido como codificação de rede dinâmica generalizada (GDNC)-OFDMA, mais do que simplesmente adotar também o domínio do tempo para alcançar a diversidade, também é mostrado que a ordem de diversidade pode ser aumentada ainda mais sobre o esquema NCC-OFDMA, relaxando uma restrição imposta ao NCC-OFDMA onde apenas um conjunto de nós é capaz de transmitir informações redundantes. Os resultados deste trabalho, os quais englobam análise matemática suportada por simulações computacionais e adotam parâmetros reais de modems acústicos, mostram que o esquema GDNC-OFDMA proposto é capaz de apresentar maior eficiência energética em diversos cenários práticos.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8640312962246203pt_BR
dc.contributor.advisor1Rebelatto, João Luiz-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8633387185514637pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Souza, Richard Demo-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6825512654223870pt_BR
dc.contributor.referee1Rebelatto, João Luiz-
dc.contributor.referee2Moritz, Guilherme Luiz-
dc.contributor.referee3Pellenz, Marcelo Eduardo-
dc.contributor.referee4Mafra, Samuel Baraldi-
dc.contributor.referee5Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOESpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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