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Diversidade cooperativa aplicada a redes de sensores sem fio cognitivas.

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dc.creator.ID SOUSA, M. P. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/1494367157419683 pt_BR
dc.contributor.advisor1 ALENCAR, Marcelo Sampaio de.
dc.contributor.advisor1ID ALENCAR, M. S. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0946722048975388 pt_BR
dc.contributor.advisor2 LOPES, Waslon Terllizzie Araújo.
dc.contributor.advisor2ID LOPES, W. T. A. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/5041048659000127 pt_BR
dc.contributor.referee1 LOUREIRO, Antonio Alfredo Ferreira.
dc.contributor.referee2 FARIAS, José Ewerton Pombo de.
dc.contributor.referee3 BERNADINO JÚNIOR, Francisco Madeiro.
dc.contributor.referee4 QUEIROZ, Wamberto José Lira de.
dc.description.resumo Redes de sensores sem fio (RSSFs) têm se tornado populares em diversas áreas de monitoramento, de vigilância, de cuidados médicos, entre outras. O desempenho desses sistemas pode ser melhorado pela utilização da técnica de diversidade cooperativa, para o combate ao desvanecimento provocado pelos multipercursos em canais sem fio. Com a habilitação de um conjunto de nós parceiros para encaminhar a informação, esse sistema explora a diversidade espacial por meio da cooperação entre as antenas distribuídas, localizadas nos múltiplos terminais. Nesta Tese, o autor propõe três esquemas de diversidade cooperativa para redes de sensores sem fio dotadas de características cognitivas, seja pela capacidade de gerenciamento espectral dinâmico, ou pelo uso de técnicas de inteligência computacional e computação bioinspirada. As contribuições vão desde a proposta de novos protocolos de agrupamento, como o LF-Ant e o LF-Ant Cognitivo, até um novo esquema de colaboração, que envolve a diversidade em modulação cooperativa com sensoriamento espectral. Para os protocolos de agrupamento propostos, a eleição de líderes de grupo é inspirada no comportamento organizado de colônias de formigas, com a informação heurística modelada por um sistema de inferência nebulosa. Além disso, é apresentado um protocolo inspirado por experimentos com pernas de formigas desérticas, para alocar recursos de acordo com o grau de emergência de pacientes em redes de cuidados médicos cognitivas. Os resultados de simulação mostram a diminuição do atraso médio, à medida que a probabilidade de acesso oportunístico aumenta, o que privilegia o relato de emergência de pacientes com maior prioridade de acesso aos recursos. O impacto dos erros de estimação do canal, do fator de energia e da profundidade de entrelaçamento é avaliado para redes heterogêneas. A informação de energia residual da rede é utilizada por meio de mapas de energia para eleger os vice-líderes de grupo e distribuir melhor o consumo de energia pela rede, que também é beneficiada pelo acesso espectral oportunístico. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica.
dc.title Diversidade cooperativa aplicada a redes de sensores sem fio cognitivas. pt_BR
dc.date.issued 2013-07-02
dc.description.abstract Wireless sensor networks (WSNs) are becoming popular in many applications, such as monitoring, surveillance, healthcare, among others. The performance of those systems can be improved by the use of the cooperative diversity technique, to mitigate the fading caused by multipath in wireless channels. By enabling a set of partner nodes to relay the received information, this system exploits the spatial diversity by the cooperation between the distributed antennas, located at the multiple terminals. In this Thesis, the author presents three schemes of cooperative diversity for wireless sensor networks with cognitive characteristics, either by the capabilities related to the dynamic spectrum management, or by the use of computational intelligence and bio-inspired computing. The contributions range from the proposal of techniques to novel clustering protocols, including the LF-Ant and Cognitive LF-Ant, and a novel cooperative scheme, which involves the cooperative modulation diversity with spectrum sensing. Regarding the proposed clustering protocols, the election of cluster-heads is inspired by the organized behaviour of ant colonies, with the heuristic information modelled by a fuzzy inference system. Furthermore, a new protocol, inspired by experiments with legs of desert ants, to allocate resources in accordance to the emergency degree of patients in cognitive healthcare networks is presented. Simulation results show the decrease of the average delay as the probability of opportunistic access increases, that privileges the emergency reporting of patients with higher priority to access the resources. The impact of the channel estimation errors, of the energy factor, and of the interleaving depth is evaluated for heterogeneous networks. The information of the network residual energy is used by energy maps to elect the vice cluster-heads and to better distribute the energy consumption over the network, which is also benefited by the opportunistic spectrum access. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8158
dc.date.accessioned 2019-10-16T21:52:40Z
dc.date.available 2019-10-16
dc.date.available 2019-10-16T21:52:40Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Redes de Sensores Sem Fio.
dc.subject Diversidade em Modulação Cooperativa.
dc.subject Acesso Oportunístico.
dc.subject Otimização por Colonia de Formigas.
dc.subject Lógica Nebulosa.
dc.subject Diversidade Cooperativa - Técnica.
dc.subject Redes de Sensores sem Fio Cognitivas.
dc.subject Redes de sensores sem fio (RSSFs).
dc.subject Redes de Cuidados Médicos.
dc.subject Fator de Energia.
dc.subject Wireless Sensor Networks.
dc.subject Diversity in Cooperative Modulation.
dc.subject Opportunistic Access.
dc.subject Ant Colony Optimization.
dc.subject Fuzzy Logic.
dc.subject Cooperative - Technical Diversity.
dc.subject Wireless Cognitive Sensor Networks
dc.subject Wireless sensor networks (RSSFs).
dc.subject Health Care Networks.
dc.subject Energy Factor.
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator SOUSA, Marcelo Portela.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Cooperative diversity applied to cognitive wireless sensor networks. pt_BR
dc.identifier.citation SOUSA, Marcelo Portela. Diversidade cooperativa aplicada a redes de sensores sem fio cognitivas. 2013. 150f. Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2013. pt_BR


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