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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Um Modelo Markoviano para Análise de Desempenho de Redes Multi-Hop Full Duplex com Interferência
???metadata.dc.creator???: Baltazar, Georgino da Silva 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Brito, José Marcos Câmara
???metadata.dc.contributor.referee1???: Brito , José Marcos Câmara
???metadata.dc.contributor.referee2???: Cardieri, Paulo
???metadata.dc.contributor.referee3???: Alberti , António Marcos
???metadata.dc.description.resumo???: As redes de comunicações sem fio de quinta geração (5G) já foram implantadas em diversas partes ao redor do mundo com objetivo de fornecer altas taxas de dados para o cenário eMBB (Enhanced Mobile Broadband), um número massivo de dispositivos para o cenário mMTC (Massive Machine Type Communication) e atrasos muito reduzidos com altíssima confiabilidade para o cenário URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication). Contudo, um conjunto de novas aplicações está sendo vislumbrado, integrando os mundos físico, digital e biológico, cujos requisitos de desempenho vão além do que se pode alcançar com as redes 5G, demandando que uma nova geração comece a ser pesquisada e desenvolvida. Este processo de evolução tem ocorrido, desde a primeira geração das redes de comunicações móveis, há cada dez anos, aproximadamente. Ou seja, mais ou menos a cada dez anos surge uma nova geração de redes de comunicações móveis, o que projeta o início da implantação das redes 6G para o ano de 2030. Dentre as técnicas promissoras para o 6G está a comunicação full duplex, tema desta dissertação, que é uma tecnologia que permite um dispositivo transmitir e receber no mesmo meio físico ao mesmo tempo. Nesta dissertação, propusemos um modelo Markoviano analítico para analisar o desempenho da tecnologia full duplex e half duplex combinada com antenas omnidirecionais e antenas direcionais numa rede sem fios multi hop com tráfego em apenas um sentido levando em conta a interferência. Várias métricas de desempenho para avaliar o desempenho da rede foram consideradas: Probabilidade de Bloqueio, Capacidade, Probabilidade de Descarte, vazão e Número Médio Elementos no sistema. Com base nas análises obtidas, observamos que no modelo onde não existe buffer nos nós da rede e com uma SNR maior, a comunicação half duplex combinadas com antenas direcionais tem o melhor desempenho em termos de capacidade e vazão. No entanto, quando introduzimos buffer nos nós da rede, a tecnologia full duplex combinadas a antenas direcionais e com a SNR alta tem um desempenho muito superior à tecnologia half duplex.
Abstract: Fifth generation (5G) wireless communication networks have already been deployed in many parts of the world aiming to provide high data rates for the eMBB (Enhanced Mobile Broadband) scenario, a massive number of devices for the mMTC (Massive Machine Type Communication) scenario, and greatly reduced delays with very high reliability for the URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication) scenario. However, a number of new applications are being envisioned, integrating the physical, digital and biological worlds, whose performance requirements go beyond what can be achieved with 5G networks, demanding that a new generation begins to be researched and developed. Since the first generation of mobile communications networks, this process of evolution has taken place approximately every ten years. That is, more or less every ten years a new generation of mobile communications networks appears, which projects the start of deployment of 6G networks for the year 2030. Among the promising techniques for 6G is full duplex communication, the subject of this dissertation, which is a technology that allows a device to transmit and receive on the same physical medium at the same time. In this dissertation, we proposed an analytical Markovian model to analyze the performance of full duplex and half duplex technology combined with omnidirectional antennas and directional antennas in a multi-hop wireless network with one-way traffic taking interference into account. Several performance metrics to evaluate network performance were considered: Block Probability, Capacity, Drop Probability, Throughput, and Average Number of Elements in the system. Based on the analyses obtained, we observe that in the model where there is no buffer at the network nodes and with a higher SNR, half duplex communication combined with directional antennas has the best performance in terms of capacity and throughput. However, when we introduce buffering at the network nodes, full duplex technology combined with directional antennas and with high SNR performs much better than half duplex technology. Keywords: 6G, 5G; Full Duplex communication; SNR; Performance Analysis; Markov Processes, directional antennas, omnidirectional antennas, interference
Keywords: 6G, 5G; Comunicação Full Duplex; SNR; Análise de Desempenho; Processos de Markov, antenas direcionais, antenas omnidirecionais, interferência
???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: Baltazar, Georgino da Silva. Um Modelo Markoviano para Análise de Desempenho de Redes Multi-Hop Full Duplex com Interferência. 2023. [101 p.]. Dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucaí] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/256
Issue Date: 16-May-2023
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Telecomunicações

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