74 results on '"Dias, Ugo Silva"'
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2. Validação de estatisticas de ordem superior para canais com desvanecimento Weibull e Nakagami-m
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Dias, Ugo Silva, Yacoub, Michel Daoud, 1955, Arantes, Dalton Soares, Souza, Rui Fragassi, Costa, João Crisostomo Weyl A., Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
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Correlação (Estatística) ,Weibull fading ,Sistemas de comunicação sem fio ,Medidas de radio ,Correlated channels ,Rádio - Transmissores e transmissão - Desvanecimento ,Comunicações digitais ,Telecomunicações ,Wireless communication systems ,Nakagami-m fading - Abstract
Orientador: Michel Daoud Yacoub Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Resumo: Esta dissertação analisa e valida, através de medidas de campo, estatísticas de ordem superior para canais com desvanecimento Weibull e Nakagarni-m. Considerando canais com desvanecimento Weibull, devido à ausência de um modelo físico, estatísticas conjuntas de duas variáveis Weibull correlacionadas foram obtidas em forma fechada e em função de parâmetros físicos bem conhecidos, se destacando as funções de autocorrelação e espectro de potência. Analisando canais com desvanecimento Nakagami-m, expressões simples e em forma fechada para as funções de autocorrelação e espectro de potência foram derivadas. Medidas de campo indoor e outdoor foram realizadas por meio de um sistema montado e configurado especialmente para investigar as estatísticas em estudo. Foram observados excelentes ajustes entre os dados teóricos e experimentais. Os resultados das medições validam as funções de autocorrelação e espectro de potência para envoltórias Weibull e Nakagarni-m Abstract: This dissertation analyzes and validates, through field trials, higher order statistics for Weibull and Nakagarni-m fading channels. Conceming Weibull fading channels, due to the absence of a physical model related to such channels, joint statistics for two correlated Weibull variables were obtained in closed-form and in terms of well-known physical parameters, in particular the autocorrelation and power spectrum functions. Conceming Nakagarni-m fading channels, simple and closed-form expressions for autocorrelation and power spectrum functions were derived; Indoor and outdoor field trial measurements were conducted in order to investigate these statistics. The mobile reception equipment was especially assembled for this purpose. Excellent fits between analytical and empirical metrics were observed. The measurements results validate the autocorrelation and power spectrum functions of the Weibull and Nakagami-m fading channels Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestre em Engenharia Elétrica
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- 2021
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3. Power correlation coefficient of a very general fading model in maximal ratio combining
- Author
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Mendes, Jose Ricardo, Yacoub, Michael Daoud, and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Fading channels -- Models ,Spectral energy distribution -- Analysis - Published
- 2010
4. The kappa-mu phase-envelope joint distribution
- Author
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Dias, Ugo Silva and Yacoub, Michel Daoud
- Subjects
Fading channels -- Models ,Communication -- Research - Published
- 2010
5. Power Allocation, Relay Selection, and User Pairing for Cooperative NOMA Systems with Rate Fairness
- Author
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Lima, Brena K. S., primary, da Costa, Daniel Benevides, additional, Oliveira, Rodolfo, additional, Dinis, Rui, additional, Beko, Marko, additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2021
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6. Massive MIMO-NOMA Networks With Imperfect SIC: Design and Fairness Enhancement
- Author
-
de Sena, Arthur Sousa, primary, Lima, Francisco Rafael Marques, additional, da Costa, Daniel Benevides, additional, Ding, Zhiguo, additional, Nardelli, Pedro H. J., additional, Dias, Ugo Silva, additional, and Papadias, Constantinos B., additional
- Published
- 2020
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7. Massive MIMO-NOMA Networks With Successive Sub-Array Activation
- Author
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Sousa de Sena, Arthur, primary, da Costa, Daniel Benevides, additional, Ding, Zhiguo, additional, Nardelli, Pedro H. J., additional, Dias, Ugo Silva, additional, and Papadias, Constantinos B., additional
- Published
- 2020
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8. Transmit Antenna Selection in Secure MIMO Systems Over $\alpha-\mu$ Fading Channels
- Author
-
Moualeu, Jules M., primary, da Costa, Daniel Benevides, additional, Lopez-Martinez, F. Javier, additional, Hamouda, Walaa, additional, Nkouatchah, Telex M. N., additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2019
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9. Economic Development and Inclusion through Local Broadband Access Networks
- Author
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Balletti, Alessandra, primary, Collado di Franco, Miguel, additional, Edwards, Karl, additional, Deza, Luis, additional, Migliorisi, Stefano, additional, Dias, Ugo Silva, additional, Donà, Roberto, additional, and Mendoza, David, additional
- Published
- 2009
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10. Joint Impact of RF Hardware Impairments and Channel Estimation Errors in Spectrum Sharing Multiple-Relay Networks
- Author
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Solanki, Sourabh, primary, Upadhyay, Prabhat K., additional, da Costa, Daniel Benevides, additional, Bithas, Petros S., additional, Kanatas, Athanasios G., additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2018
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11. On the Double-Generalized Gamma Statistics and Their Application to the Performance Analysis of V2V Communications
- Author
-
Bithas, Petros S., primary, Kanatas, Athanasios G., additional, da Costa, Daniel Benevides, additional, Upadhyay, Prabhat K., additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2018
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12. Dual-Hop Mixed RF-UOW Communication System: A PHY Security Analysis
- Author
-
Illi, Elmehdi, primary, El Bouanani, Faissal, additional, Da Costa, Daniel Benevides, additional, Ayoub, Fouad, additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2018
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13. Performance Analysis of Multi-Antenna Multiuser Hybrid Satellite-Terrestrial Relay Systems for Mobile Services Delivery
- Author
-
Bankey, Vinay, primary, Upadhyay, Prabhat K., additional, Da Costa, Daniel Benevides, additional, Bithas, Petros S., additional, Kanatas, Athanasios G., additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2018
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14. A cooperative spectrum sharing protocol for cognitive two-way AF relaying system
- Author
-
Mittal, Saloni, primary, Gupta, Naveen, additional, Bohara, Vivek Ashok, additional, da Costa, Daniel B., additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2017
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15. On the Effects of LOS Path and Opportunistic Scheduling in Energy Harvesting Relay Systems
- Author
-
Ding, Haiyang, primary, da Costa, Daniel Benevides, additional, Wang, Xiaodong, additional, Dias, Ugo Silva, additional, de Sousa, Rafael Timoteo, additional, and Ge, Jianhua, additional
- Published
- 2016
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16. Secrecy performance of MIMO Nakagami‐m wiretap channels with optimal TAS and different antenna schemes
- Author
-
da Costa, Daniel Benevides, primary, Ferdinand, Nuwan Suresh, additional, Dias, Ugo Silva, additional, de Sousa, Rafael Timóteo, additional, and Latva‐aho, Matti, additional
- Published
- 2016
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17. Secrecy Outage Performance of MIMO Wiretap Channels with Multiple Jamming Signals
- Author
-
da Costa, Daniel Benevides, primary, Ferdinand, Nuwan, additional, Dias, Ugo Silva, additional, de Sousa Júnior, Rafael Timóteo, additional, and Latva-aho, Matti, additional
- Published
- 2016
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18. On the capacity analysis of κ-μ and α-μ fading channels for millimeter waves
- Author
-
Mota, Kim Moraes, primary, de Alvarenga Silva, Wanessa, additional, Dias, Ugo Silva, additional, and de Sousa Junior, Rafael T., additional
- Published
- 2015
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19. On the double threshold energy detection-based spectrum sensing over κ-μ fading channel
- Author
-
De Oliveira Petrocchi Ribas, Annita, primary and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2015
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20. Spectrum sensing over Nakagami-m/Gamma composite fading channel with noise uncertainty
- Author
-
De Alvarenga Silva, Wanessa, primary, Mota, Kim Moraes, additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2015
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21. Performance of multiuser diversity with adaptive modulation over α-μ fading channels
- Author
-
Ataides, Kaie Pimentel, primary and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2014
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22. Performance analysis of cognitive radio networks over к-μ fading channel with noise uncertainty
- Author
-
von Glehn, Fabio, primary and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2014
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23. Secrecy performance of MIMO Nakagami- m wiretap channels with optimal TAS and different antenna schemes.
- Author
-
Costa, Daniel Benevides, Ferdinand, Nuwan Suresh, Dias, Ugo Silva, Sousa, Rafael Timóteo, and Latva‐aho, Matti
- Subjects
MIMO systems ,ANTENNAS (Electronics) ,WIRETAPPING ,SIGNAL-to-noise ratio ,RADIO transmitter fading - Abstract
Transmit antenna selection (TAS) in wiretap channels has arisen as a simple promising scheme to improve physical layer security. However, up to now, TAS schemes have aimed at maximising the instantaneous signal-to-noise ratio of the legitimate receiver, which by its essence is a sub-optimal strategy from a secrecy point of view. In this paper, unlike previous works, we propose a novel TAS scheme for multiple-input multiple-output wiretap channels by exploiting full channel state information. The proposed scheme achieves higher secrecy performance by selecting an antenna that maximises the secrecy rate. In our analysis, we assume that the receiver (Rx) and the eavesdropper employ either selection combining (SC) or maximal-ratio combining (MRC) to combine the received signals, and this results in four different receiver combining arrangements. By considering Nakagami- m fading, secrecy performance is analysed. Specifically, closed-form expressions for the secrecy outage probability are derived, which can be used as a quality of service metric. Moreover, an asymptotic analysis is carried out and the respective diversity/array gains are obtained. The ergodic secrecy rate is also investigated for the case of multiple-input single-output wiretap channels. Insightful discussions are attained from our analysis. For instance, it is shown that the performance gain of MRC over SC at the Rx does not depend on the number of antennas and combining scheme at the eavesdropper. More interestingly, we observe that such a performance gain is independent of the TAS scheme used at the transmitter (Tx). On the other hand, it is shown that the secrecy gap between SC and MRC at the eavesdropper is independent of the number of antennas at the Tx, but it depends on the number of antennas at the Rx. Finally, it is demonstrated that the diversity gain is the same for all antenna configurations. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2016
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24. On the capacity analysis of ?-? and ?-? fading channels for millimeter waves.
- Author
-
Mota, Kim Moraes, de Alvarenga Silva, Wanessa, Dias, Ugo Silva, and de Sousa Junior, Rafael T.
- Published
- 2015
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25. On the double threshold energy detection-based spectrum sensing over ?-? fading channel with noise uncertainty and diversity.
- Author
-
Ribas, Annita de Oliveira Petrocchi and Dias, Ugo Silva
- Published
- 2015
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26. On the double threshold energy detection-based spectrum sensing over κ-μ fading channel.
- Author
-
Ribas, Annita de Oliveira Petrocchi and Dias, Ugo Silva
- Published
- 2015
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27. Spectrum sensing over Nakagami-m/Gamma composite fading channel with noise uncertainty.
- Author
-
Silva, Wanessa de Alvarenga, Mota, Kim Moraes, and Dias, Ugo Silva
- Published
- 2015
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28. On the statistics of the fading parameters of the α-μ distribution: Field trials and validation
- Author
-
Krishnan, Aravind, primary, Selvati, Camila Lopes, additional, Dias, Ugo Silva, additional, and Yacoub, Michel Daoud, additional
- Published
- 2012
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29. Spectrum sensing over η-μ fading channel
- Author
-
von Glehn, Fabio, primary, Sanders, Diogo, additional, and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2011
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30. On the fading parameters characterization of the κ-μ distribution: Measurements and statistics
- Author
-
Selvati, Camila Lopes, primary and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2011
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31. On the capacity of spectrum sharing systems in generalized fading scenarios
- Author
-
da Costa, Daniel Benevides, primary and Dias, Ugo Silva, additional
- Published
- 2011
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32. The к-μ Extreme distribution: Characterizing severe fading conditions
- Author
-
Rabelo, Guilherme Silveira, primary, Dias, Ugo Silva, additional, and Yacoub, Michel Daoud, additional
- Published
- 2009
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33. On the α-μ cross-correlation function: Field trials and validation
- Author
-
Dias, Ugo Silva, primary and Yacoub, Michel Daoud, additional
- Published
- 2009
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34. Correlation Statistics of the α-µ Fading Channels
- Author
-
Dias, Ugo Silva, primary and Yacoub, Michel Daoud, additional
- Published
- 2009
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35. The κ-µ Extreme Distribution: Theory and Applications
- Author
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Rabelo, Guilherme Silveira, primary, Dias, Ugo Silva, additional, and Yacoub, Michel Daoud, additional
- Published
- 2009
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36. The κ-μ phase-envelope joint distribution
- Author
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Dias, Ugo Silva, primary, Yacoub, Michel Daoud, additional, and da Costa, Daniel Benevides, additional
- Published
- 2008
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37. On the small-scale fading evaluation in human exposure assessment.
- Author
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Linhares, Agostinho, Soares, Antonio Jose Martins, and Dias, Ugo Silva
- Published
- 2013
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38. On the energy detection-based spectrum sensing over к-μ fading channel with location information.
- Author
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Diogo Sanders Starling Chaves and Dias, Ugo Silva
- Published
- 2013
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39. The ϰ-μ Phase-Envelope Joint Distribution.
- Author
-
Dias, Ugo Silva and Yacoub, Michel Daoud
- Subjects
- *
MONTE Carlo method , *PROBABILITY theory , *BESSEL functions , *DENSITY functionals , *INTEGRAL domains - Abstract
This paper derives an exact closed-form expression for the phase-envelope joint distribution of the κ-μ fading environment, a general fading model that includes the Rice and the Nakagami-m models as special cases. The derived joint statistics are obtained so that compatibility with both Rice as well as Nakagami-m cases are kept. Monte Carlo simulation plots are presented that are in accordance with the formulations developed here. As a consequence of the derivation of the required PDF, an interesting solution to a very general probability problem is proposed, namely, given the PDF of the modulus of a variate, find the PDF of the variate. Additionally, several new integral relations of the modified Bessel function are given. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2010
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40. Approximation and higher order Statistics for the Kappa-Mu phase fading model
- Author
-
Porto, Iury Bertollo Gomes, 1986, Yacoub, Michel Daoud, 1955, Dias, Ugo Silva, Santos Filho, José Cândido Silveira, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
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Aproximações matemáticas ,Modelos estatisticos ,Curve fitting ,Aproximaçãoes mathematical ,Ajuste de curva ,Rádio ,Radio ,Statistical models - Abstract
Orientador: Michel Daoud Yacoub Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Esta tese apresenta alguns resultados importantes das estatísticas de fase do modelo de desvanecimento kappa-mu. Em particular, a taxa de cruzamento de fase é obtida de maneira exata. Adicionalmente, para evitar a complexidade das formulações exatas, foram propostas soluções aproximadas para as seguintes estatísticas: taxa de cruzamento de fase e função densidade de probabilidade de fase. Além disso, uma metodologia de simulação foi desenvolvida para validar as formulações. Finalmente, dados de campo obtidos através de medidas conduzidas por outros pesquisadores foram usados para adequar às estatísticas de fase, tanto para o modelo kappa-mu quanto para Nakagami-m generalizado Abstract: This thesis concerns some important results regarding the phase statistics of the kappa-mu fading model. In particular, the phase crossing rate is obtained in an exact manner. In addition, in order to circumvent the intricacy of the exact formulations, approximate solutions for the following statistics are proposed: phase crossing rate and probability density function of the phase. Furthermore, a simulation methodology is developed so as to validate the formulations. Finally, field data obtained by measurements conducted elsewhere are used to fit the phase statistics for both kappa-mu and generalized Nakagami-m models Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestre em Engenharia Elétrica
- Published
- 2021
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41. Optimized digital television antenna synthesis
- Author
-
Tomé, Paulo Victor Barreto and Dias, Ugo Silva
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Televisão digital ,Otimização angular ,Antenas (Eletrônica) ,Maximização de ganho ,Banda de frequência estendida - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2020. Antenas de fio foram amplamente utilizadas no passado em sistemas de comunicação de TV e, mais recentemente, experimentaram um recrudescimento em sua popularidade e interesse em P&D com a digitalização de sinais de televisão. Dipoles, Yagis e Log-Periodics são exemplos comuns de antenas de fio e possuem comprimentos e geometrias ideais de acordo com os canais de TV desejados. Neste trabalho, um novo formato para uma antena Log-Periódica é obtido numericamente através da otimização angular com o auxílio de códigos de computador. A nova geometria produz uma resposta melhor em uma largura de banda de frequência desejada, quando comparada às geometrias clássicas retas ou em forma de V. Wire antennas have been widely used in the past in TV communication systems, and more recently have experienced a recrudescence in their popularity and R&D interest with the digitalization of television signals. Dipoles, Yagis and Log-Periodics are common examples of wire antennas and possess ideal lengths and geometries accordingly to the desired TV channels. In this work, a new shape for a Log- Periodic antenna is numerically obtained through angular optimization with the aid of computer codes. The new geometry yields a better response in a desired frequency bandwidth, when compared to the classical straight or V-shaped geometries.
- Published
- 2020
42. Proposta de arquitetura para provedores de serviços de redes fixas e móveis utilizando SDN OpenFlow
- Author
-
López Rodríguez, Fernando, Campelo, Divanilson Rodrigo de Sousa, and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Redes de Transporte - Arquitetura ,Arquitetura 5G ,MPLS (Multiprotocol Label Switching) ,Redes definidas por software ,Deteção de tráfego QoS ,NFV (Network Function Virtualization) ,Gerenciamento de QoS - Abstract
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019. As redes de grande porte, como Provedores de Serviço, são arquiteturas robustas, capazes de dar suporte a grandes volumes de tráfego com características muito diferentes. Seus equipamentos dão suporte a cargas elevadas de processamento e ao mesmo tempo, são responsáveis por construir a lógica de roteamento e por encaminhar o tráfego. Por terem o controle implementado de forma distribuída e por serem construídas com equipamentos de um limitado número de fabricantes, estas redes apresentam limitações de controle e engenharia de tráfego, dificultando assim, a diferenciação entre os serviços que os diversos provedores fornecem. Adicionalmente, a inteligência da rede está oculta nos equipamentos, tornando as inovações muito lentas e amarradas aos interesses dos fabricantes. Como alternativa a este cenário, este trabalho propõe uma arquitetura de rede SDN-OpenFlow para redes móveis e redes de transporte que tenta solucionar os problemas previamente mencionados, bem como os inconvenientes da característica centralizadora que o OpenFlow possui. É apresentada uma arquitetura de rede OpenFlow robusta, capaz de dar suporte a tempos de resposta elevados e a quedas do Controlador, sem adição de tempos de espera no estabelecimento de novos fluxos e com significativa redução na carga submetida ao Controlador. Como prova de conceito, é implementado um protótipo utilizando o OpenvSwitch como software para a virtualização dos clientes OpenFlow, o Mininet para a criação da topologia e o Ryu como Controlador, todos com suporte OpenFlow 1.3. ou superior. Large scale networks, such as Service Providers, are robust architectures, capable of supporting large volumes of traffic with very different characteristics. Their network equipment have significant processing load, being responsible for building both a routing logic and a routing traffic at the same time. By having the network control implemented in a distributed manner and being built with a limited number of vendors, these networks have limitations of control and traffic engineering, hindering the differentiation between Service Providers. Additionally, the network intelligence is hidden in the network equipment, making the innovations very slow and conditioned to the vendors interests. As an alternative option, this work proposes an SDN-OpenFlow network architecture to transport and mobile networks that tries to improve the previously mentioned problems, and at the same time solves the arising difficulties related to the SDN network centralizing feature. With the proposed architecture, a robust OpenFlow network is created to support high Controller response times and Controller shut down, without additional delays in the creation of flows and with significant reduction of Controller’s load. A prototype has been constructed using Open vSwitch as a virtualization software for OpenFlow clients, Mininet for the topology construction and Ryu as the Controller, all with OpenFlow 1.3 support or higher.
- Published
- 2019
43. Sistema para aquisição e análise de dados provenientes de medições de parâmetros de redes celulares
- Author
-
Santos, Jorge Guilherme Silva dos and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Redes sem fio ,Redes celulares ,Telecomunicações - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). A difusão da utilização de dispositivos inteligentes e smartphones impõe cada vez mais importância às redes sem fio, especialmente as redes celulares. Frequentemente, usuários se mostram insatisfeitos com os serviços prestados, seja por falta de cobertura ou por desempenho insatisfatório. Contribuições surgiram nos últimos anos na forma de ferramentas de análise de redes sem fio baseadas na utilização de dispositivos dos usuários (aparelhos celulares) como forma de prover transparência e ajudar os usuários a escolher as melhores operadoras para diferentes regiões e necessidades. Esta dissertação busca mostrar o desenvolvimento de um sistema com o objetivo de ajudar os usuários a encontrar a melhor operadora de telecomunicações em uma determinada região. Para isso, foi necessário implementar algoritmos envolvendo sistemas de coordenadas hexagonais para criar mapas de cobertura relevantes, aplicar uma técnica de agrupamento baseado na estimação de densidades para mostrar pontos críticos com potencial de baixa qualidade de serviço prestado e criar uma metodologia para classificar as operadoras com base nos dados de medição fornecidos pelos usuários. O processamento de dados é feito de forma a facilitar a escalabilidade ao lidar com um grande volume de dados, o que permite continuação da pesquisa dentro do escopo de BigData. O sistema foi criado seguindo boas práticas na área de Engenharia de Software no que diz respeito à organização de sistemas em múltiplas camadas. Por fim, todos os algoritmos e técnicas são abstraídos de forma que o usuário visualize tudo facilmente na forma de um aplicativo que contém mapa de cobertura, exibição de torres com base em dados fornecidos pelas agências reguladoras e permite executar testes de taxa de transferência pontuais. The diffusion of smart devices and smartphones places an increasing importance on wireless networks, especially cellular networks. Often, users are dissatisfied with the services provided, either because of coverage flaws or poor performance. Contributions have emerged in recent years in the form of wireless network analysis tools based on the utilization of users’ devices (mobile devices) as a way to provide transparency and help users choose the best carriers for different regions. This work seeks to show the development of a system aimed at helping users to find the best telecommunications operator in a given region. For this, it was necessary to implement algorithms involving hexagonal coordinate systems to create relevant coverage maps, to apply a clustering technique based on the estimation of densities to show potentially critical points with poor quality of service and to create a methodology to classify the operators based on user-supplied measurement data. Data processing is done in a way that facilitates scalability when dealing with large amounts of data, which allows further research within the scope of BigData. The system was created following Software Engineering good practices with regard to the organization of systems in multiple layers. Finally, all algorithms and techniques are abstracted so that the user can access everything easily in the form of an application that contains a coverage map, display towers based on data provided by regulatory agencies, and allows to perform punctual transfer rate tests.
- Published
- 2019
44. Sensoriamento espectral por detecção de energia com duplo limiar sob canais em desvanecimento k-μ em redes de rádio cognitivo
- Author
-
Annita de Oliveira Petrochi Ribas and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Comunicações móveis ,Rede de rádios cognitivos ,Rádiofrequência ,Sensoriamento espectral - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. Este trabalho tem como objetivo estudar e investigar sistemas de rádios cognitivos operando por meio de sensoriamento do espectro utilizando detecção de energia baseada em dois limiares de detecção em canais sob desvanecimento generalizado kappa-mu. Neste contexto, são obtidas formulações e analisada a capacidade do sistema proposto. Para isso, utilizam-se duas métricas: curvas ROC (do inglês Receiver Operating Characteristics} e AUC (do inglês Area Under the ROC curve). Nas curvas ROC é possível investigar a probabilidade de não detecção (Pm, do inglês missing probability) versus a probabilidade de falso alarme (Pf, do inglês false-alarm probability). Nesta dissertação, curvas ROC são obtidas para diferentes valores dos parâmetros físicos da distribuição kappa-mu considerando os modelos de um limiar de detecção e dois limiares de detecção por energia, e estas curvas são comparadas para demonstrar o efeito de ambos os esquemas. Além disso, é analisado o impacto da incerteza na estimação da potência do ruído e o impacto da implementação de técnicas de diversidade espacial na performance do detector de dois limiares. Para os cenários de detecção por dois limiares de energia, análises numéricas e medições de campo são utilizadas para demonstrar a flexibilidade do modelo proposto sob ambientes de desvanecimento kappa-mu e incerteza no ruído. Para a métrica da área sob as Curvas ROC, diferentes cenários considerando desvanecimento, incerteza do ruído e diversidade são investigados, de forma a demonstrar a capacidade global de detecção do sistema. This work's objective is to study the double threshold spectrum-sensing energy detection model for kappa-mu fading channels. Theoretical formulas will be obtained and help to analyze the channel's capability behavior for the proposed model. In order to do that, the ROC (Receiver Operating Characteristics) curve will be explained and the AUC (Area Under the ROC Curve) will be used as a way of measuring the performance of the system. In the ROC curve, it is possible to obtain the probability of miss detection (Pm) versus the probability of false alarm (Pf). Physical parameters are set using the kappa-mu distribution to generate different ROC curves for the single and double threshold models. Then, the graphics are compared so that both models characteristics and performance are better explained. Also, the uncertainty on the noise power estimation and diversity techniques are analyzed when using the double threshold model. Different scenarios considering noise uncertainty and diversity are investigated. Theoretical simulations are performed to better compare the ROC curves for these different scenarios using the single and double threshold models and considering fading.
- Published
- 2018
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45. Caracterização e capacidade de canais sem fio entre plataforma HAPs e receptor terrestre
- Author
-
Gonçalves, Raquel Mendonça and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Capacidade ergódica ,Plataformas HAPs ,Comunicação - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. Na busca por meios alternativos para prover a comunicação, as plataformas HAPs (do inglês High Altitude Platforms) são uma opção para complementar o fornecimento de serviço de comunicação sem fio. Essas plataformas foram concebidas para corresponder à ideia de posicionar um objeto transmissor voando a altitudes próximas ao espaço e estabelecendo enlaces de comunicação com objetos receptores localizados na Terra. Como toda nova tecnologia, o uso de HAPs, por mais que seja promissor, envolve desafios e riscos. Seu uso é pauta de diversos estudos e testes que verificam se a ideia é viável tecnicamente e financeiramente. Devido aos avanços nos meios de comunicação que utilizam as altitudes próximas ao espaço, é preciso compreender melhor a infiuência da chuva, das nuvens e dos gases atmosféricos no nível do sinal, e ainda verificar a viabilidade dessa forma de comunicação em território brasileiro. O presente trabalho traz ajustes no modelo de perda de percurso no espaço livre para considerar os principais efeitos climáticos no enlace entre um receptor na terra e uma plataforma HAPs em algumas cidades do Brasil. Além disso, é realizado também um estudo de capacidade do canal para este tipo de comunicação, caracterizando a capacidade de Shannon e a capacidade ergódica para o modelo fi-fi Sombreado em cenários com e sem diversidade espacial. Ao final, é mostrado que os efeitos climáticos alteram consideravelmente a atenuação do sinal, e, a depender das características de desvanecimento do canal, a capacidade ergódica indica as possíveis distâncias de rádio nas quais a comunicação se torna inviável. Foi concluído, então, que o efeito do multipercurso é o que mais infiuencia nas variações da capacidade, as características de linha de visada são significantes para a capacidade quando o multipercurso é prejudicial (fi baixo) e, por último, o sombreamento possui efeito identificável apenas quando há mais linha de visada (fi alto). Por fim, nos cenários de diversidade, foi possível observar que o emprego desta técnica melhora os resultados de capacidade quando há mais multipercurso e/ou pouca linha de visada e, além disso, mitiga os efeitos do sombreamento no desempenho do canal. In the search for alternative means to provide communication, HAPs (High Altitude Platforms) platforms are an option to complement the provision of wireless communication service. These platforms are designed to match the idea of positioning a transmitter object by ying at altitudes near space and establishing communication links with receiving objects located on Earth. Like all new technology, the use of HAPs, however promising, involves challenges and risks. Its use is the guideline of several studies and tests that verify if the idea is feasible technically and nancially. Due to these advances in near space vehicle communication, it is necessary to comprehend the in uence of rain, clouds and atmospheric gases at the signal level, and also verify the viability of this form of communication in Brazilian territory. The present project brings adjustments in the free space pathloss model to consider these climatic e ects in the link between a receiver on the ground and a HAPs platform in some cities of Brazil. In addition, the channel capacity is also veri ed for this communication link, characterizing the Shannon capacity and the ergodic capacity for the model - Shadowed in scenarios with and without spatial diversity. At the end, it is shown that climate change will considerably alter signal attenuation, and, depending on channel fading characteristics, the ergodic capacity indicates the possible radio distances at which communication becomes impracticable. It was concluded, then, that the e ect of multipath is the one that most in uences the variations of the capacity, line-of-sight characteristics are signi cant for capacity when the multipath is detrimental (lower ) and, nally, the shadowing has identi able e ect only when there is more line-of-sight (higher ). Finally, in the diversity scenarios, it was possible to observe that the use of this technique improves the capacity results when there is more multipath and/or less line-of-sight and, in addition, it mitigates the e ects of the shadowing in the performance of the channel.
- Published
- 2018
46. Sistema de medição e análise de qualidade de redes celulares
- Author
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Carazza, Vitor de Aguiar and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Telecomunicações - Brasil ,Rede móvel ,Telefonia celular ,Sistemas de comunicação sem fio ,Sistemas de comunicação móvel - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. Este trabalho apresenta um sistema para medição e análise de parâmetros de qualidade de redes celulares sob a experiência do usuário. Com o intuito de promover uma plataforma crowdsourcing, por meio de um aplicativo instalado em smartphones com sistema operacional Android, o sistema tira proveito da difusão desse tipo de dispositivo para inferir, em larga escala e baixo custo, análises sobre a rede móvel em diferentes regiões do mundo. Todo processamento dos dados é realizado em uma plataforma computacional em servidores remotos que expõe a sua API para que outras aplicações possam consumi-la. Devido à dificuldade em mapear problemas nas redes celulares por parte das prestadoras de serviço e ao cenário atual em que a ANATEL busca melhorias nos processos de aferição de qualidade das redes móveis, o sistema proposto tem por objetivo ser uma ferramenta colaborativa e transparente aos usuários e órgãos do setor de telecomunicações. Este projeto e suas funcionalidades visam ajudar não somente o cliente a escolher seu prestador de serviço, mas também proporcionar análises úteis que possam contribuir para o melhoramento da cobertura celular aos órgãos responsáveis. This work presents a system for measuring and analyzing quality parameters of cellular networks under the user experience. In order to promote a crowdsourcing platform, by means of an application installed on Android smartphones, the system takes advantage of the diffusion of this type of device to infer, on a large scale and low cost, mobile network analytics in different regions of he world. All data processing is performed on remote computing servers that exposes its API so hat other applications can use it. Due to the difficulty in mapping problems in cellular networks by service providers and the current scenario in which ANATEL seeks improvements in the processes of quality assessment of mobile networks, the proposed system aims to be a collaborative and transparent tool for the users and telecommunication sector. This project and its features are intended to help not only the customer to choose their service provider, but also to provide useful analyzes that can contribute to the improvement of cellular coverage to the responsible agencies.
- Published
- 2018
47. Análise da modelagem de canais sem fio sob desvanecimento κ-μ sombreado com aplicações de segurança na camada física e considerações de combate ao desvanecimento
- Author
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Nunes, Márcia Manuela Medrado and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Segurança da informação ,Sistemas de comunicação sem fio ,Canal óptico ,Canais de comunicação ,Redes de comunicação - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. Esta dissertação apresenta uma análise da modelagem de canal sob o desvanecimento κ-μ sombreado com aplicações de segurança na camada física usando o modelo clássico de escuta de Wyner. O modelo κ-μ sombreado foi escolhido por fornecer um modelo geral de desvanecimento e quando comparado a outros modelos de desvanecimento como o Rayleigh, Rice, Nakagami-m e κ-μ, foi encontrado um melhor ajuste utilizando este modelo. Comparações foram feitas utilizando conceitos de Probabilidade de Interrupção de Sigilo (do inglês, Secrecy Outage Probability, SOP), de Capacidade de Sigilo Estritamente Positiva (do inglês, Strictly Positive Secrecy Capacity, SPSC) e Capacidade Média de Sigilo (do inglês, Average Secrecy Capacity, ASC). As formulações fechadas de um caso da SOP e da SPSC foram obtidas e demonstradas. Os resultados e análises são realizados por meio das curvas de SOP, SPSC e ASC, variando as características do canal intruso e do canal principal sob o modelo κ-μ sombreado. Além disso, algumas técnicas de combate ao desvanecimento aplicadas ao canal principal são analisadas como a Combinação Seletiva (do inglês, Selection Combining, SC), a Combinação por Razão Máxima (do inglês, Maximum Ratio Combining, MRC) e a técnica de Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas (do inglês, Multiple-In Multiple-Out, MIMO) com o canal de desvanecimento κ-μ sombreada. This dissertation presents an analysis of shadowed κ-μ fading channel with security applications at the physical layer using the Wynner’s classic wiretap model. The κ-μ shadowed model was chosen because it provided a general model of fading and when compared to other fading models such as Rayleigh, Rice, Nakagami-m and κ-μ, a better fit was found using this model. Comparisons were made using concepts of Secrecy Outage Probability (SOP), Strictly Positive Secrecy Capacity (SPSC) and Average Secrecy Capacity (ASC). The closed formulations of a case of SOP and SPSC were obtained and demonstrated. The results and analyzes are performed using the SOP, SPSC and ASC curves, varying the characteristics of the intrusion channel and the main channel under the κ-μ shadowed model. In addition, some techniques to combat fading applied to the main channel are analyzed as the Selective Combination (SC), Maximum Ratio Combining (MRC) e Multiple-Input Multiple-Output (MIMO).
- Published
- 2017
48. Analysis of the sum rate for massive MIMO using 10 GHz measurements
- Author
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Dias, Cláudio Ferreira, 1981, Fraidenraich, Gustavo, 1975, Costa, João Crisostomo Weyl Albuquerque, Dias, Ugo Silva, Soares, Dalton Arantes, Cardieri, Paulo, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, and UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
- Subjects
System MIMO ,Parameter estimation ,Rádio ,Radio ,Sistemas MIMO - Abstract
Orientador: Gustavo Fraidenraich Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Este trabalho apresenta um conjunto de contribuições para caracterização e modelagem de canais reais de rádio abordando aspectos relacionados com as condições favoráveis de propagação para sistemas massive MIMO. Discutiremos como caracterizar canais de rádio em um ambiente real, processamento de dados e análise das condições favoráveis de propagação. Em uma segunda parte, focamos na determinação teórica de alguns aspectos da tecnologia de massive MIMO utilizando propriedades de distribuições matriciais Wishart. Inicialmente, apresentamos uma contribuição sobre a aplicação do algoritmo ESPRIT, para estimar parâmetros de um conjunto de dados multidimensional. Obtivemos dados por varredura em frequência de um Analisador Vetorial de Rede e os adaptamos para o algoritmo ESPRIT. Mostramos como remover a influência do ganho de padrão de antenas e como utilizar um gerador de modelo de canal baseado nas medidas reais de canal de rádio. As medidas foram feitas na frequência de 10.1 GHz com largura de faixa de 500 MHz. Utilizando um gerador de modelo de canal, fomos além do universo das simulações por distribuições Gaussianas. Introduzimos o conceito de propagação favorável e analisamos condições de linha-de-visada usando arranjos lineares uniformes e arranjos retangulares uniformes de antena. Como novidade da pesquisa, mostramos os benefícios de explorar um número extra de graus de liberdade devido à escolha dos formatos de arranjo de antenas e ao aumento do número de elementos. Esta propriedade é observada ao analisarmos a distribuição dos autovalores de matrizes Gramianas. Em seguida, estendemos o mesmo raciocínio para as matrizes de canal geradas a partir de informações reais e verificamos se as propriedades ainda permaneceriam válidas. Na segunda parte deste trabalho, incluímos mais de uma antena no terminal móvel e calculamos a probabilidade de indisponibilidade para várias configurações de antenas e número arbitrário de usuários. Esboçamos inicialmente a formulação para a informação mútua e, em seguida, calculamos os resultados exatos em uma situação com dois usuários e duas antenas, tanto na estação base (EB) como nos terminais de usuário(TU). Visto que as formulações para a derivação exata dos casos com mais antenas e mais usuários mostrou-se muito intrincada, propusemos uma aproximação Gaussiana para simplificar o problema. Esta aproximação foi validada por simulações Monte Carlo para diferentes relações sinal/ruído Abstract: This thesis presents a set of contributions for channel modeling and characterization of real radio channels delineating aspects related with the favorable propagation for massive MIMO systems. We will discuss about how to proceed for characterizing radio channels in an real environment , data processing, and analysis of favorable conditions. In a second part, we focused on determination of some theoretical aspects of the Massive MIMO technology using properties of Wishart distribution matrices. We initially present a contribution on the application of ESPRIT algorithm for estimating a multidimensional set of measured data. We have obtained data by frequency sweep carried out by a vector network analyzer(VNA) and adapted it to fit in the ESPRIT algorithm. We show how to remove antenna pattern gain using virtual antenna arrays and how to use a channel model generator based on radio channel measurements of real environments. The measurements were conducted at the frequency of 10.1 GHz and 500 MHz bandwidth. By using a channel model generator, we have explored beyond the simulation of Gaussian Distributions. We will introduce the concept of favorable propagation and analyze the line-of-sight conditions using ULA and URA array shapes. As a research novelty, we will show the benefits of exploiting an extra degree of freedom due to the choice of the antenna shapes and amount of antenna elements. We observe these properties through the distribution of the Gramian Matrices. Next, we extend the same rationale to channel matrices generated from real channels and we verify that the properties are still valid. In a second part of the research work, we included more than one antenna in the mobile terminals and calculated the outage probability for several antenna configurations and arbitrary number users. We introduce a formulation for mutual information and then we calculate exact results in a case with two users with two antennas in both Base Station (BS) and User Terminals (UT). Since the formulations to the exact derivation for cases with more antennas and users seems to be intricate, we propose a Gaussian approximation solution to simplify the problem. We validated this approximation with Monte Carlo simulations for different signal-to-noise ratios Doutorado Telecomunicações e Telemática Doutor em Engenharia Elétrica CNPQ 248416/2013-8 CAPES
- Published
- 2016
49. Sensoriamento de espectro em sistema de rádio cognitivo com desvanecimento composto
- Author
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Wanessa de Alvarenga Silva and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Rádio cognitivo ,Sensoriamento espectral ,Modelo de desvanecimento - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. O desejo pela evolução dos sistemas de telecomunicações e as questões relativas à escassez es- pectral impulsionam o desenvolvimento de tecnologias de comunicação sem fio mais eficientes e mais inteligentes. Pautado neste paradigma tecnológico, este trabalho apresenta e investiga a análise de sistemas de rádios cognitivos com ênfase em sensoriamento espectral baseado em detecção de energia, operando em canais modelados pelas distribuições compostas Nakagami- m/Gamma e κ-μ sombreada. Investigam-se as probabilidades de detecção, de alarme falso e de perda de detecção em cenários de sensoriamento simples e cooperativo. Medidas de campo são utilizadas para investigar a utilidade prática dos modelos compostos Nakagami-m/Gamma e κ-μ sombreado, ilustrando o excelente ajuste destas distribuições a dados obtidos em ambien- tes reais. Comparando os modelos de desvanecimento tradicionais com os modelos compostos, observa-se a vantagem em se modelar canais com distribuições compostas, uma vez que estas caracterizam os canais de modo mais realístico. A fim de ampliar a análise de modelos de des- vanecimento compostos, esta dissertação propõe e realiza uma investigação prática da função de densidade de probabilidade (PDF) e da função de densidade acumulativa (CDF) da distribuição composta α-μ/α-μ que é um resultado recente na literatura. A distribuição composta α-μ/α-μ, que descreve mutuamente os efeitos dos desvanecimentos de pequena e de larga escala, pode ser considerada uma importante ferramenta matemática para modelar uma ampla variedade de canais de comunicação. A presente investigação inclui comparações entre PDFs e CDFs teóri- cas e práticas. A análise foi realizada para sistemas de comunicação operando em 700 MHz, 1800 MHz e 2500 MHz, em ambientes urbanos típicos. Os resultados comprovam a utilidade, a eficiência e a flexibilidade do modelo α-μ/α-μ e a investigação abordada proporciona uma base informativa para uma posterior análise em sistemas de rádios cognitivos. The desire for the telecommunications systems evolution and the issues relating to spectral shortages drive the development of more efficient and smarter wireless communication techno- logies. Guided in this technological paradigm, this paper presents and investigates the analysis of cognitive radio systems with emphasis in spectrum sensing based on energy detection, under Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed channels. The detection probability, false alarm pro- bability and the missing probability in single and cooperative sensing scenarios are investigated. Field measurements are used to investigate the practical use of the Nakagami-m/Gamma and κ-μ shadowed composite models. It can be observed that excellent fit of these distributions to data in real environments. There is the advantage in shaping channels with composite distri- butions, comparing the traditional fading models against composite fading models, since these characterize the channels more realistically. In order to expand the analysis of composite fading models, this paper proposes and carries out the practical research of the α-μ/α-μ probability density function (PDF) and cumulative density function (CDF) which are a recent result in the literature. The composite distribution α-μ/α-μ, describes the effects of fast and slow fading, it can be considered as an important mathematical tool for modeling a wide variety of commu- nication channels. This research includes comparisons between theoretical and practical PDFs and CDFs. The analysis was performed for radio channels operating at 700 MHz, 1800 MHz and 2500 MHz in typical urban environments. The results show the usefulness, efficiency and flexibility of the α-μ/α-μ model and the presented investigation provides information for pos- terior analysis based on cognitive radio systems.
- Published
- 2015
50. Análise da capacidade de canal para futuras redes de comunicação sem fio com rádio cognitivo e ondas milimétricas
- Author
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Kim Moraes Mota and Dias, Ugo Silva
- Subjects
Telecomunicações - Brasil ,Rádio cognitivo ,Rede de rádios cognitivos ,Redes de comunicação - Abstract
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. A busca pela evolução tecnológica, que permita que as redes de telecomunicações se desenvolvam de forma inovadora, fomenta as pesquisas relacionadas às tendências, às perspectivas e às características das futuras redes de comunicação sem fio. Motivado pela exploração de futuras redes de telecomunicação, este trabalho apresenta a análise de capacidade do canal para redes sem fio operando na faixa de ondas milimétricas e em ambientes em desvanecimento, modelados pelas distribuições generalizadas α-µ e κ-µ. Mais especificamente, são exploradas a capacidade de canal, a capacidade ergódica e a capacidade de outage, considerando-se as frequências de 28 GHz, 38 GHz, 60 GHz e 73 GHz com 1 GHz de largura de banda. Ademais, são realizadas comparações de capacidade de sistemas móveis atuais com redes em ondas milimétricas. Esta dissertação de mestrado analisa também a capacidade de sistemas em cenário de compartilhamento espectral. São obtidas expressões gerais e exatas para a função de densidade de probabilidade, para a função de distribuição acumulada e para o valor médio da razão de variáveis aleatórias independentes e não identicamente distribuídas, modeladas pela distribuição η-µ. Por meio das expressões obtidas avalia-se a probabilidade de outage, a capacidade limitada ao atraso e a capacidade ergódica de redes em compartilhamento espectral. Os resultados obtidos permitem que se avaliem os limites teóricos da capacidade do tráfego de dados de redes operando em ondas milimétricas e de redes em cenário de compartilhamento espectral. The quest for technological evolution, that allows telecommunications networks are developed in an innovative way, promotes the researches related to trends, perspectives and characteristics of future wireless communication networks. Motivated by the exploitation of future telecommunication networks, this work presents the channel capacity analysis of wireless networks operating in the millimeter waves frequency range and in fading environments, modeled by α-µ and κ-µ generalized distributions. More specifically, the channel capacity, the ergodic capacity and outage capacity, considering the frequencies in 28 GHz, 38 GHz, 60 GHz and 73 GHz with 1 GHz bandwidth are exploited. Moreover, capacity comparisons are made between current mobile systems and millimeter wave networks. This work also analyzes the systems capability in spectrum sharing scenario. General and exact expressions for the probability density function, cumulative distribution function and for the average ratio of independent and not identically distributed η-µ random variables are obtained. From the obtained expression, the outage probability, the delay-limited capacity and the ergodic capacity in sharing spectrum systems are evaluated. The results allow us to evaluate the theoretical capacity limits of the network data traffic operating in millimeter waves and in spectral sharing scenarios.
- Published
- 2015
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