Estratégia do planejamento e otimização de sistemas sem fio, considerando redes interferentes: abordagem baseada em cross-layer

Apesar do aumento significativo do uso de redes locais sem fio (WLAN) nos últimos anos, aspectos de projeto e planejamento de capacidade da rede são ainda sistematicamente negligenciados durante a implementação da rede. Tipicamente um projeto de rede local sem fio é feito e instalado por profissionais de rede. Esses profissionais são extremamente experientes com redes cabeadas, mas são ainda geralmente pouco experientes com redes sem fio. Deste modo, as instalações de redes locais sem fio são desvantajosas pela falta de um modelo de avaliação de desempenho e para determinar a localização do ponto de acesso (PA), além disso, fatores importantes do ambiente não são considerados no projeto. Esses fatores se tornam mais importante quando muitos pontos de acesso (PAs) são instalados para cobrir um único edifício, algumas vezes sem planejamento de freqüência. Falhas como essa podem causar interferência entre células geradas pelo mesmo PA. Por essa razão, a rede não obterá os padrões de qualidade de serviço (QoS) exigidos por cada serviço. O presente trabalho apresenta uma proposta para planejamento de redes sem fio levando em consideração a influência da interferência com o auxílio de inteligência computacional tais como a utilização de redes Bayesianas. Uma extensiva campanha de medição foi feita para avaliar o desempenho de dois pontos de acesso (PAs) sobre um cenário multiusuário, com e sem interferência. Os dados dessa campanha de medição foram usados como entrada das redes Bayesianas e confirmaram a influência da interferência nos parâmetros de QoS. Uma implementação de algoritmo genético foi utilizado permitindo uma abordagem híbrida para planejamento de redes sem fio. Como efeito de comparação para otimizar os parâmetros de QoS, de modo a encontrar a melhor distância do PA ao receptor garantindo as recomendações do International Telecomunication Union (ITU-T), a técnica de otimização por enxame de partículas foi aplicada.

New strategies for planning and performance evaluation of wireless networks: case studies based on the cross-layer approach

The use of wireless local area networks, called WLANs, as well as the proliferation of the use of multimedia applications have grown rapidly in recent years. Some factors affect the quality of service (QoS) received by the user and interference is one of them. This work presents strategies for planning and performance evaluation through an empirical study of the QoS parameters of a voice over Internet Protocol (VoIP) application in an interference network, as well as the relevance in the design of wireless networks to determine the coverage area of an access point, taking into account several parameters such as power, jitter, packet loss, delay, and PMOS. Another strategy is based on a hybrid approach that considers measuring and Bayesian inference applied to wireless networks, taking into consideration QoS parameters. The models take into account a cross layer vision of networks, correlating aspects of the physical environment, on the signal propagation (power or distance) with aspects of VoIP applications (e.g., jitter and packet loss). Case studies were carried out for two indoor environments and two outdoor environments, one of them displaying main characteristics of the Amazon region (e.g., densely arboreous environments). This last test bed was carried out in a real system because the Government of the State of Pará has a digital inclusion program called NAVEGAPARÁ.

Avaliação da tecnologia femtocell como canal de retorno para TV digital

Mensurar os impactos do tráfego de aplicações interativas para TV Digital nas redes sem fio de 4a geração em especial WIMAX e femtocell tem sido um grande desafio para pesquisadores em todo o mundo, o teste destas tecnologias se mostra promissora para a melhor qualidade de serviço prestado pelas operadoras. Inicialmente, identificando o padrão de tráfego de rede através da aferição e caracterização de tráfego de uma aplicação interativa de TV Digital do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). A partir de então, as simulações são feitas sobre uma rede sem fio. Para este estudo, a rede WiMAX foi escolhida como um de nossos estudo de caso. Um estudo dos impactos do uso desta aplicação em uma WMAN (Wireless Metropolitan Área Network) com WiMAX e também utilizando femtocells. Evidentemente, tecnologias sem fio apresentam uma grande variação da qualidade do sinal. Deste modo, é necessário utilizar uma solução para reduzir essa degradação no sinal. Dentre as possíveis soluções, o uso de femtocells surge como alternativa viável para estas melhorias, lembrando que uso de femtocell esta diretamente ligado para áreas onde o sinal é zero ou muito baixo. A utilização de simulações discretas através de ferramentas apropriadas como o OPNET, se mostram bastante úteis para viabilizar a utilização das tecnologias existentes, expondo-as a condições mais adversas de fluxo, carga , numero de usuários e distancias que certamente influenciam no desempenha de cada uma delas.

Modelo de propagação indoor multi-andar em 2.4 GHz com estimativa de parâmetros de QoS em chamadas VoIP

O advento de novas formas multimídia tem atraído uma clientela exigente, onde preocupação não é somente com o serviço, mas também, com a qualidade que esse serviço pode ser oferecido. As WLAN (Wireless Local Area Networks) tornaram-se a forma mais comum de roteamento de Internet, devido ao seu baixo custo e facilidade de implementação. Para realizar um bom roteamento é necessário um planejamento, utilizando-se modelos. Os modelos de propagação existentes na literatura fazem a predição da intensidade do sinal, mas algumas vezes não contemplam a previsão de um bom serviço. Nesse sentido a presente dissertação propõe-se a elaborar um modelo de propagação empírico indoor multi-andar que não só prediz a potência recebida, mas também faz uma previsão para algumas métricas de QoS (Quality of Service) de chamadas VoIP (Voice over Internet Protocol). Para a elaboração do modelo proposto foram feitas campanhas de medição, em um prédio de dois andares, em pisos distintos mantendo-se a posição do ponto de acesso (PA) fixa. Estudos de geometria analítica para a contagem e agregação de perdas em pisos e paredes. Os resultados do modelo proposto foram comparados com um modelo da literatura que tem um comportamento similar, onde é possível verificar o melhor desempenho do modelo proposto, e para efeito de estudo um andar completamente simulado foi introduzido para avaliação.

Flexibilização produtiva e desenvolvimento local: a rede de subcontratação da Alunorte

Consiste no estudo sobre a formação de uma rede de empresas prestadoras de serviço subcontratadas pela Alunorte, como conseqüência do processo de flexibilização produtiva desta indústria de alumina, localizada no distrito industrial de Barcarena, no Estado do Pará. O objetivo principal é analisar se a relação estabelecida entre essa grande indústria e sua rede de subcontratadas e deste conjunto de empresas com as instituições locais tem desencadeado efeitos germinativos locais de desenvolvimento. Tem como base teórica diversos estudos, segundo os quais, é a partir do modo como esses agentes interagem, articulando-se através de sistemas de inovação, que se define o formato do arranjo produtivo ou cadeia de firmas. Tal formato será ou não capaz de estimular a produção contínua e disseminada de inovações tecnológicas e organizacionais, bem como a formação de capital humano e social, fundamentais para impulsionar o desenvolvimento endógeno. A pesquisa de campo, porém, demonstrou que, apesar do relacionamento com a maior produtora mundial de alumina, indústria vinculada à lógica global de competitividade e de inovação tecnológica e gerencial, não há uma ampla difusão e assimilação desse conhecimento entre as empresas subcontratadas. Não apenas em função da insuficiência de qualificação e de condições tecnológicas para isso, mas também pela ausência de relações de confiança mútua e de cooperação produtiva e inovativa entre as referidas empresas e destas com a rede de instituições locais. Essa lacuna inviabiliza possíveis avanços desse arranjo produtivo, em tennos de obtenção de economias de escala e de melhorias nos níveis de produtividade e competitividade. Não há, portanto, um ambiente favorável às iniciativas dinamizadoras do desenvolvimento local.

Avaliação da estabilidade de tensão do sistema brasileiro: um caso de estudo

Este artigo apresenta resultados de um estudo da atual condição de operação do sistema interligado brasileiro com relação à estabilidade de tensão. As análises são realizadas a partir de dados reais do planejamento e da operação. O sistema é dividido em 4 regiões: Norte, Nordeste, Sul e Sudeste/Centro-Oeste. A margem de estabilidade é obtida para cada uma destas regiões. Os resultados mostram que o sistema interligado brasileiro apresenta margem de estabilidade muito abaixo da sugerida pelos critérios existentes, a qual é limitada pela região Sudeste/Centro-Oeste. Uma análise detalhada para esta área crítica do sistema é realizada. Além de uma avaliação do comportamento da margem de estabilidade de tensão durante um dia típico de semana, esta trabalho apresenta uma análise de contingências. Utilizando a metodologia de análise modal verifica-se a abrangência das contingências, mensurando o impacto de cada contingência como local, de área ou sistêmico.

Avifauna do estado do Acre: composição, distribuição geográfica e conservação

O estado do Acre faz fronteiras internacionais com o Peru e a Bolívia e nacionais com os estados do Amazonas e Rondônia. O Acre está localizado nas terras baixas da Amazônia sul‐ocidental, próximo ao sopé dos Andes, dentro de uma região considerada megadiversa da Amazônia brasileira. Apesar disso, a região ainda é pouco conhecida e considerada prioritária para a realização de novos levantamentos biológicos. Com o intuito de contribuir para o conhecimento da avifauna do sudoeste amazônico, este estudo teve como principais objetivos responder as seguintes questões: (a) Quantas e quais são as espécies de aves do estado do Acre? (b) Como as espécies estão distribuídas dentro do estado do Acre? e (c) Qual o estado de conservação das espécies residentes no estado do Acre? A metodologia para responder a estas questões contemplou: (a) uma ampla revisão bibliográfica; (b) dois anos de levantamento em campo, incluindo registros e a coletas de espécimes testemunhos; (c) a confecção do mapa de distribuição de cada táxon (incluindo espécies e subespécies); (d) a distribuição dos táxons pelas três grandes regiões interfluviais do Estado (leste, central e oeste); (e) a identificação de zonas de contato e hibridização, baseada na distribuição dos táxons parapátridos dentro do Estado; (f) o cálculo da distribuição potencial dos táxons dentro do Acre, baseado na extrapolação da área ocupada por cada unidade ecológica (fitofisionomia) onde eles foram registrados; (g) o cálculo da meta de conservação de cada táxon residente no Estado e (h) uma análise de lacunas, baseada na sobreposição dos mapas de distribuição potencial de cada táxon com o das Áreas Protegidas do Estado. A análise de lacuna foi realizada tendo três diferentes cenários como referência: (a) primeiro cenário ‐ levou em consideração todas as Áreas Protegidas; (b) o segundo cenário – levou em consideração apenas as Unidades de Conservação ‐ UCs de Proteção Integral e (c) terceiro cenário – levou em consideração apenas as UCs de Proteção Integral + as de Uso Sustentável (exclusas as Terras Indígenas). A revisão bibliográfica e os levantamentos (históricos e de campo) tiveram início em agosto de 2005 e se estenderam até dezembro de 2007. Após o término da revisão bibliográfica e das expedições em campo, foram compilados 7.141 registros de aves para o todo o estado do Acre. Destes, 4. 623 são de espécimes coletados, dos quais, 2.295 (49,6%) são oriundos de coletas feitas durante a realização deste estudo. Confirmou‐se para o Acre a presença de 655 espécies biológicas, distribuídas em 73 Famílias e 23 Ordens. Como consequência direta deste estudo, cinco novas espécies foram acrescentadas à lista de aves brasileiras. Registrou‐se também, 59 espécies migratórias, das quais, 30 (50,8%) são migrantes neárticas, 11 (18,6%) foram consideradas como migrantes intratropicais e 18 (30,5%) como migrantes austrais. De todas as espécies registradas no Estado, 44 são endêmicas do centro de endemismo Inambari. Dos 556 táxons de aves florestais residentes no Acre, 72,8% (405) distribui‐se nas três sub‐regiões do Estado; 10,0% (56) foi registrado apenas na sub‐região oeste; 5,3% (30) apenas na sub‐região leste e 0,5% (03) apenas na sub‐região central. Ao menos seis pares de táxons irmãos apresentaram padrão de distribuição alopátrida e 15 conjuntos de táxons apresentaram distribuição parapátrida dentro do Estado. Foram identificadas duas zonas de contato secundário (leste/oeste) e duas possíveis zonas de hibridização (leste/oeste) dentro do Estado. As análises de lacunas mostraram que no primeiro cenário, 87,1% dos táxons atingiram 100% da meta de conservação; 12% ficaram em classes de conservação intermediárias, ou seja, em lacuna parcial de proteção e apenas 0,8% ficaram em lacuna total de proteção. No segundo cenário, apenas 0,6% dos táxons atingiram 100% da meta de conservação; 97,6% ficaram em lacuna parcial e 1,8% ficaram em lacuna total de proteção. No terceiro cenário, 73,5% dos táxons atingiram 100% da meta de conservação; 25,5% ficaram em lacuna parcial e apenas 0,8% ficaram em lacuna total de proteção. As principais conclusões obtidas a partir deste estudo foram: (a) que a riqueza avifaunística do estado do Acre é bastante expressiva, porém, o número de espécies detectadas deverá aumentar à medida que novos levantamentos forem realizados; (b) que os rios Purus e Juruá não são as barreiras físicas que determinam o padrão de distribuição da maioria das aves residentes no estado do Acre; (c) que a presença de zonas de contato secundário, não coincidentes com o curso dos dois principais rios do Estado, dá suporte a ideia de que fatores não ligados a uma barreira física devem estar atuando na manutenção do padrão de distribuição atual de alguns táxons de aves residentes no Acre; (d) que o número de espécies “desprotegidas” ou em “lacuna parcial de proteção” entre a avifauna do Acre é muito baixo quando todo o sistema de Áreas Protegidas é levado em consideração, porém este número aumenta com a exclusão das Unidades de Conservação de Uso Sustentável e das Terras Indígenas; (e) que as aves restritas às campinas e campinaranas do oeste do Acre são as únicas que se encontram em lacuna do sistema de áreas protegidas do Acre, indicando a necessidade de se criar uma ou mais Unidades de Conservação para proteger este habitat específico.

Implicações políticas, econômicas e socioambientais da RESEX Mãe Grande de Curuçá: perspectivas de desenvolvimento sustentável no estuário paraense?

Os efeitos políticos, socioeconômicos e ambientais produzidos pela criação da Reserva Extrativista Marinha Mãe Grande de Curuçá-PA, sobre o território e sociedade local são diversos. A criação de uma unidade de conservação no município viabilizou parcerias, intercâmbios e convênios, ao mesmo tempo em que engendrou a implantação de políticas públicas, direcionadas precisamente às populações tradicionais, historicamente excluídas. Todavia, em que pese os avanços obtidos, constata-se, ainda, a persistência de práticas insustentáveis no manejo dos recursos naturais existentes, bem como uma correlação de forças políticas desequilibrada que afeta negativamente o tratamento das questões socioambientais existentes.

Planejamento de redes de comunicação sem fio para ambiente indoor considerando os efeitos da polarização das antenas: abordagem baseada em medições

Uma das principais aplicações de ondas eletromagnéticas, na atualidade, na área de telecomunicações trata dos enlaces em sistemas móveis sem fio. Sejam estes terrestres (indoor/outdoor) ou via satélites, o projetista do sistema de telecomunicações tem que ser capaz de determinar os sistemas irradiantes, as potências envolvidas, a frequência de operação do sistema, a área de cobertura e os parâmetros de qualidade do serviço. O planejamento das novas redes de comunicações sem fio representa um grande desafio ao incluir serviços cada vez mais avançados com diferentes requisitos de qualidade, suporte a mobilidade, altas taxas de transmissão e capacidades elevadas de tráfego. Os diversos ambientes nos quais essas redes operam, os fenômenos associados produzem diversos efeitos no comportamento do sinal recebido e, consequentemente, uma variação no desempenho do enlace de comunicação entre os pontos de acesso, a rede e os usuários. Por conseguinte, esses efeitos devem ser avaliados corretamente, de tal forma que o dimensionamento da rede atenda aos requisitos de qualidade regulamentados. O presente trabalho objetiva estabelecer uma metodologia para o planejamento de redes de comunicação sem fio para ambientes indoor, considerando os parâmetros de qualidade de serviços e os efeitos da polarização das antenas. Foi proposto um modelo empírico para determinar a área de cobertura desse ambiente a partir de uma abordagem baseada em medições. Como resultado de campanhas de medições, foram identificados os principais parâmetros que interferem nas perdas no enlace de propagação, destacando-se os materiais envolvidos no ambiente bem como os efeitos da polarização das antenas transmissora, entre outros. Tais efeitos, avaliados corretamente, permitirão ao projetista da rede, de uma forma crítica e com base em dados obtidos em campo, definir a melhor configuração de parâmetros e critérios de projeto para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. As medições para determinação dos parâmetros de cobertura e de qualidade de serviços foram realizadas no prédio do Laboratório de Engenharia Elétrica e de Computação e no prédio de aulas do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal do Pará. Nas campanhas de medição foram utilizadas algumas frequências, escolhidas devido à importância dos serviços disponibilizados: 2,4 GHz - redes locais sem fio (WLAN’s); 3,5 GHz - Wimax licenciado; 5,85 GHz - Wimax livre e 10 GHz (a faixa de 9,8 a 10 GHz não está ainda regulamentada, de 10 - 10,15 GHz-radioamador (Resolução Anatel, Nº 452/2006 - D.O.U. de 20.12.2006) ou serviços de comunicações multimídias (SCM) para sistemas em banda larga). Os principais resultados obtidos com o modelo proposto foram avaliados e comparados com os principais modelos da literatura e mostraram que a metodologia adotada para o planejamento de redes de comunicação sem fio em ambientes indoor teve um bom desempenho.