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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Um modelo markoviano para análise de desempenho de redes multi-hop full duplex
???metadata.dc.creator???: Francisco, Miguel Sílvio André
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Brito, José Marcos Camara
???metadata.dc.contributor.referee1???: Brito, José Marcos Camara
???metadata.dc.contributor.referee2???: Mafra , Samuel Baraldi
???metadata.dc.contributor.referee3???: Cardieri, Paulo
???metadata.dc.description.resumo???: Várias tecnologias estão sendo consideradas para fazer parte do novo padrão de redes de comunicações moveis, as redes 5G. Dentre estas tecnologias, tem-se a transmissão Full Duplex, tema deste trabalho. A transmissão Full Duplex é uma tecnologia que permite um nó transmitir e receber ao mesmo tempo na mesma banda de frequência, aumentando consideravelmente a capacidade da rede. Tecnologias como esta são de grande importância para o 5G, pois os requisitos de capacidade e eficiência espectral são cada vez maiores para estas redes. Nesta dissertação desenvolveu-se um modelo matemático para analisar o desempenho da tecnologia de transmissão full duplex e half duplex, combinadas a antenas omnidirecionais e direcionais, em uma rede multi-hop sem fio com tráfego em apenas um sentido. Desenvolveu-se um modelo analítico de cadeias de Markov de tempo contínuo multidimensionais para modelar o sistema e apresentar as seguintes métricas de desempenho: probabilidade de bloqueio, probabilidade de descarte, capacidade do sistema, vazão e número médio de elementos no sistema. Com base nos resultados observou-se que em uma rede multi-hop sem fio com tráfego em apenas um sentido, a tecnologia half duplex utilizada com antenas direcionais tem o melhor desempenho em termos de capacidade e vazão, em um cenário onde não existe buffer nos nós da rede. No entanto, quando se introduz buffer nos nós, a tecnologia full duplex utilizada com antenas direcionais tem um desempenho muito superior à tecnologia half duplex, chegando quase ao triplo da capacidade e vazão.
Abstract: Several technologies are being considered to be part of the new standard of mobile communications networks, 5G. Among these technologies, we have the Full Duplex transmission, theme of this work. Full Duplex transmission is a technology that allows a node to transmit and receive at the same time in the same frequency band, greatly increasing network capacity. Technologies like this are of great importance for the 5G, because spectral efficiency and capacity requirements are increasing for these networks. In this dissertation a mathematical model was developed to analyze the performance of full duplex and half duplex transmission technology, combined with omnidirectional and directional antennas, in a wireless multi-hop network with traffic in only one-way. An analytical model of multidimensional continuous-time Markov chains was developed to model the system and to present the following performance metrics: blocking probability, drop probability, system capacity, throughput and average number of elements in the system. Based on the results, it was observed that in a wireless multi-hop network with traffic in only one-way, the half-duplex technology used with directional antennas has the best performance in terms of capacity and throughput in a scenario where there is no buffer on the network nodes. However, when introducing buffer to the nodes, the full duplex technology used with directional antennas performs much better than half duplex technology, nearly triple the capacity and throughput.
Keywords: 5G; redes multi-hop; comunicação full duplex; análise de desempenho; processos de Markov; antenas direcionais; antenas omnidirecionais
5G; multi-hop network; full duplex communications; performance analysis; Markovian models; directional antennas; omni-directional antennas
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia - Telecomunicações
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.initials???: INATEL
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.program???: Mestrado em Engenharia de Telecomunicações
Citation: Francisco, Miguel Sílvio André. Um modelo markoviano para análise de desempenho de redes multi-hop full duplex. 2019. [109]. dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucai ] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
URI: http://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/183
Issue Date: 7-Feb-2019
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Telecomunicações

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