Avaliação de Mecanismos de Seleção Dinâmica de Modulação em Redes IEEE 802.15.4g com Diferentes Estratégias de Estimação de Qualidade de Enlace

Diego Miranda Medeiros, Emerson B Gomes, Ruan Gomes, Paulo Ribeiro Lins Júnior

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731491

Keywords: Diversidade de modulação IEEE 802.15.4g Redes de sensores sem fio industriais

Abstract

Tanto a atenuação por multipercurso, quanto o sombreamento e as interferências, são penalidades significativas para o desempenho das redes sem fio, principalmente em ambientes restritivos como, por exemplo, os industriais. Para lidar com as restrições do canal de comunicação sem fio, este trabalho propõe o uso de diversidade de modulação na camada de enlace, em que diferentes modulações podem ser usadas para transmitir diferentes réplicas de um pacote ou pacotes subsequentes. Foram propostas duas novas estratégias para estimação de qualidade de enlace, que foram aplicadas a um mecanismo de seleção adaptativa de modulação em redes IEEE 802.15.4g, proposto em [1]. As avaliações foram realizadas com base em um dataset obtido a partir de um experimento realizado em ambiente industrial usando as modulações do IEEE 802.15.4g SUN (SUN-FSK, SUN-OQPSK e SUN-ODFM). Os resultados mostraram que as novas estratégias de estimação de qualidade de enlace propostas neste artigo permitiram uma melhoria de confiabilidade na rede, em comparação com a estratégia originalmente proposta em [1].

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Posicionamento em Ambientes Internos nas Redes 5G: um Auxílio para Deficientes Visuais

Paulo Francisco da Conceição, Flávio Geraldo Coelho Rocha

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731524

Keywords: Deficientes Visuais Localização 5G

Abstract

Locating the mobile device on a cellular network can have several applications, such as assisting the locomotion of the visually impaired, providing greater quality of life. Although the GPS (Global Positioning System) provides good accuracy for location, indoors it loses the direct line of sight with the satellites, degrading the accuracy. As fifth generation mobile networks, they have features that can improve the location accuracy of the device. This work presents an approach for the pre-processing of the location in indoor environments using parameters determined from a 5G network transmission and geometric formulations of a propagation in NloS (Non-Line-of-Sight) environment.

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Sistemática para Análise de Séries de Tráfego de Rede Sob o Espectro da Teoria do Caos

Évelynn R Rosa, Flávio Geraldo Coelho Rocha

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731578

Keywords: Caos Reconstrução do Espaço de fase Expoente de Lyapunov Parâmetro de Hurst

Abstract

Esse artigo sistematiza um algoritmo de análise de séries temporais, neste caso de tráfego de redes de comunicações, desenvolvido com o propósito de quantificar parâmetros referentes à Teoria do Caos, descrevendo um procedimento sequencial padrão de análise e medida de dados experimentais que apresentam características não-lineares, dentro do espectro da Teoria do Caos e seus procedimentos seminais. Reconstruir o atrator, determinar dimensão de incorporação e dimensão de correlação, estimar o Expoente de Lyapunov e o Parâmetro de Hurst são os passos seguidos nessa análise.

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Síntese de Diagramas de Irradiação de Redes de Antenas Utilizando o Método de Colônia de Morcegos

Ricardo Souza Senandes, Marcos V. T. Heckler, Edson R. Schlosser

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731622

Keywords: Antena de microfita Redes de antenas Métodos de otimização Colônia de morcegos

Abstract

Este trabalho apresenta uma nova abordagem para a síntese de diagramas de irradiação utilizando o algoritmo bio-inspirado em colônia de morcegos. Esse algoritmo é apresentado e aplicado à síntese de diagramas de irradiação para redes lineares de antenas, utilizando antenas isotrópicas e em microfita retangulares. Como principais contribuições, destacam-se a verificação da eficácia do método para síntese de redes lineares e a necessidade de consideração de diagramas de irradiação realísticos para projeto de sistemas de comunicação sem fio.

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Solução Numérica para Guias de Onda de Seção Circular

Edson R. Schlosser, Idenilton Silva, Marcos V. T. Heckler

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731623

Keywords: Guia de onda circular Método das diferenças finitas Frequências de corte Campos eletromagnéticos

Abstract

Este artigo apresenta a modelagem eletromagnética e a solução numérica de guias de onda circular com paredes de condutividade infinita e preenchidos por vácuo. A análise é realizada através do método das diferenças finitas no domínio da frequência (FDFD) e malha descrita em coordenadas cilíndricas. As constantes de corte dos modos são determinadas numericamente e os campos eletromagnéticos são apresentados. A validação da ferramenta é realizada a partir do software comercial Ansys HFSS.

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Impact of LOS/NLOS Transitions on Signal Quality Predictions

Caleb G. Braga, Victor Farias Monteiro, Diego Aguiar Sousa, Tarcisio F. Maciel, Francisco R. P. Cavalcanti

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731629

Keywords: Channel prediction ARIMA 5G

Abstract

An envisioned characteristic of beyond 5G networks is the regular use of Machine Learning (ML) based solutions in order to enhance the network performance. One possibility is to predict the signal quality in advance in order to anticipate actions, e.g., anticipate signaling related to handover and preallocate resources. One important point that must be investigated is how ML based models are impacted by dynamic changes in the environment. More specifically, the present work investigates the impact of LOS/NLOS transitions on signal quality prediction. The selected algorithm for this study was the well known ARIMA. Simulation results showed that the LOS/NLOS transition is a critical moment for predictions, since previous and future samples are highly uncorrelated. Besides, it was also shown that varying the prediction size window impacts more than varying the user speed.

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Proposta de Adaptação de uma Técnica de Sincronização de Símbolo para Aplicação em uma Metodologia de Medição de Canais PLC

Fernando Flores, Ândrei Camponogara, Thiago Oliveira, Moises Vidal Ribeiro

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731637

Keywords: Comunicação via rede de energia elétrica Sincronização Estimação de canal

Abstract

This paper proposes a modification of the timing synchronization technique based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme proposed by Schmidl & Cox to be applied within a methodology for estimating power line communication (PLC) channels. Comparative numerical results show that the modified technique shows the best performance and, differently of the technique originally proposed, it is not dependent of empirical parameters tuning.

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Caracterização de Phantoms usando Sonda Coaxial para Aplicações Biomédicas

Joanderson de Souza Marinho, Kesia Santos, Erik Farias da Silva

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731660

Keywords: Propriedades dielétricas sonda coaxial phantom de tecidos biológicos caracterização dielétrica de materiais

Abstract

A utilização da técnica de imagens médicas usando as faixas de frequências de micro-ondas para diagnóstico de algumas anormalidades no corpo é tópico de grande interesse, diversos grupos de pesquisa ao redor do mundo têm concentrado esforços nesta linha de pesquisa. Uma parte preliminar e essencial à realização dos testes clínicos é a experimentação em phantoms ou tecidos animais ex-vivo. Este trabalho apresenta um material fabricado com características dielétricas semelhantes àquelas do tecido adiposo e sangue humanos. Os materiais usados e o processo de fabricação são simples. Os resultados foram obtidos usando uma sonda coaxial e apresentam boa concordância com os valores esperados.

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Um algoritmo kernel baseado na ortogonalização de Gram-Schmidt para redes de difusão adaptativas

André Amaro Bueno, Daniel Tiglea, Renato Candido, Magno T. M. Silva

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731661

Keywords: Redes de difusão adaptativas filtragem adaptativa baseada em núcleo esparsificação de dicionário processamento não linear de sinais

Abstract

Adaptive diffusion networks have attracted attention in the scientific community as an efficient solution for distributed estimation of signals. They also have been employed in nonlinear estimation problems with distributed kernel adaptive algorithms. These solutions present a high computational cost due to the dictionary of kernel algorithms. In this paper, we propose a reduced-cost kernel algorithm for adaptive diffusion networks. It is based on the Gram-Schmidt orthogonalization process, used to span the vector space of the mapped vectors contained in the dictionary, which leads to a dictionary with a reduced cardinality. By means of simulations, we observe an advantageous computational savings in comparison to classical techniques.

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On creating small datasets for training embedded acoustic scene classification systems via time-frequency segmentation

Douglas Baptista de Souza, Janderson Ferreira, Fernanda Ferreira, Michel Meneses

DOI: 10.14209/sbrt.2021.1570731672

Keywords: Acoustic Scene Classification Audio Segmentation Multitaper-reassigned Spectrogram Time-frequency Entropies

Abstract

Acoustic Scene Classification (ASC) systems have great potential to transform existing embedded technologies. However, research on ASC has put little emphasis on solving the existing challenges in embedding ASC systems. In this paper, we focus on one of the problems associated with smaller ASC models: the generation of smaller yet highly-informative training datasets. To achieve this goal, we propose to employ the so-called multitapering-reassignment technique to generate high-resolution spectrograms from audio signals. These sharp time-frequency (TF) representations are used as inputs to a splitting method based on TF-related entropy metrics. We show via simulations that the datasets created through the proposed segmentation can successfully be used to train small convolutional neural networks (CNNs), which could be employed in embedded ASC applications.

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