Técnicas de otimização não-linear aplicada a algoritmos DSM

Esta dissertação apresenta os algoritmos considerados estado-da-arte para gerenciamento dinâmico de espectro (DSM). As técnicas de otimização utilizadas nos algoritmos DSM são abordadas e brevemente discutidas para melhor entendimento, descrição e comparação dos algoritmos. A análise comparativa entre os algoritmos foi realizada considerando o ganho em taxa (kbps) obtido em simulações. Para tanto, foi realizado em laboratório um conjunto de medições de função de transferência direta e de acoplamento, posteriormente utilizadas nas simulações dos algoritmos IWF, ISB e SCALE. Os resultados obtidos nas simulações através do uso das funções de transferência medidas mostraram melhor desempenho quando comparados aos demais resultados ao considerar funções de transferência obtidas a partir do padrão 1% pior caso, resultado este reflexo da aproximação 1% em que os pares apresentam maiores níveis de crosstalk em todas as frequências da função de transferência. Dentre os algoritmos comparados, o ISB e SCALE obtiveram desempenho semelhante em canais padronizados, ficando o IWF com o desempenho próximo ao SSM. No entanto, nas simulações em cenários com canais medidos, os três algoritmos tiveram ganhos muito próximo devido ao baixo nível de crosstalk.

ABSTRACT: This M.Sc. thesis presents state-of-art algorithms for dynamic spectrum management (DSM). The strategy and description of each DSM algorithm are presented and briefly discussed as well as a comparative analysis between them for better understanding. This analysis was conducted considering the rate gain (kbps) obtained from computer simulations and the results are presented by tables and rate region curves. Additionally, it was conducted in laboratory a set of direct and coupling transfer function measurements. Later on, those measurements were used during DSM algorithms simulations; this dissertation focused in the IWF, ISB and SCALE algorithms. The results obtained from the transfer function measurements showed better performance compared to the results with transfer function 1% worst-case model. The later considers 1% of pairs present the biggest crosstalk level in all transfer function frequencies. In the case where standardized channels were employed, ISB and SCALE obtained similar performances whereas IWF had a performance quite similar to SSM. On the other hand, these three algorithms had similar gain in simulations evolving the measured channels because the low crosstalk level.