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dc.creatorYabcznski, Eduardo-
dc.date.accessioned2022-04-06T14:57:28Z-
dc.date.available2022-04-06T14:57:28Z-
dc.date.issued2021-12-16-
dc.identifier.citationYABCZNSKI, Eduardo. Impacto de técnicas com múltiplas antenas em uma rede de sensores sem fio baseada em cooperação probabilística. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27881-
dc.description.abstractThe present work evaluates the effects on the performance of a wireless sensor network by adopting multiple antennas in the sensors in a cooperative network. The main idea is to combine two techniques that exploit spatial diversity: cooperation and MIMO. In the analyzes two MIMO schemes were used: Antenna selection (AS) and beamforming transmission using the singular value decomposition technique (SVD). The SISO transmission is also considered for comparison purposes. For the cooperative scheme, the probability of ON-OFF was modeled for networks in which the nodes have multiple antennas, extending analyzes of the literature that considered only nodes with a single antenna. In this way it is intended to reduce the energy consumption by extending the useful life of the sensors, increasing the amount of information effectively transmitted by the network, always maintaining a certain probability of outage as a restriction. It was verified that when both techniques are used there is a significant gain in the amount of information transmitted by the network with emphasis on the AS at short distances. By increasing the number of antennas, it was found that a lower ON-OFF probability of cooperation is required, providing a considerable gain for the AS and degradation in the SVD. It was also found that for each network size (distance between nodes) there is a transmission power at which a greater amount of information can be transmitted. Finally, an exhaustive search algorithm was proposed to find the best transmission power for each transmission scheme.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectSistemas de comunicação sem fiopt_BR
dc.subjectMúltiplas entradas-múltiplas saídaspt_BR
dc.subjectAntenas (Eletrônica)pt_BR
dc.subjectEnergia - Consumopt_BR
dc.subjectSistemas de telecomunicaçãopt_BR
dc.subjectProbabilidadespt_BR
dc.subjectWireless communication systemspt_BR
dc.subjectMultiple input-multiple output systemspt_BR
dc.subjectAntennas (Electronics)pt_BR
dc.subjectEnergy consumptionpt_BR
dc.subjectTelecommunication systemspt_BR
dc.subjectProbabilitiespt_BR
dc.titleImpacto de técnicas com múltiplas antenas em uma rede de sensores sem fio baseada em cooperação probabilísticapt_BR
dc.title.alternativeImpact of techniques with multiple antennas on a wireless sensor network based on probabilistic cooperationpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho avalia quais os efeitos no desempenho de uma rede de sensores sem fio ao adotar múltiplas antenas nos sensores em uma rede cooperativa. A ideia principal é combinar duas técnicas que exploram a diversidade espacial: cooperação e MIMO, do inglês Multiple Input Multiple Output. Nas análises dois esquemas MIMO foram utilizados: seleção de antena, do inglês Antenna Selection (AS) e a transmissão em feixe, do inglês beamforming, usando a técnica de decomposição de valor singular, do inglês Singular Value Decomposition (SVD). A transmissão SISO, do inglês Single Input Single Output, também é considerada para fins de comparação. Para o esquema cooperativo foi modelada a probabilidade de ON-OFF para redes em que os nós possuem múltiplas antenas, estendendo análises da literatura que consideravam apenas nós com uma única antena. Dessa maneira pretende-se diminuir o consumo de energia prolongando a vida útil dos sensores fazendo com que haja um aumento na quantidade de informação efetivamente transmitida pela rede, sempre mantendo uma certa probabilidade de outage como restrição. Verificou-se que ao empregar as duas técnicas há um ganho significativo na quantidade de informação transmitida pela rede com destaque para o AS a curtas distâncias. Ao aumentar o número de antenas constatou-se que é necessário uma menor probabilidade ON-OFF de cooperação, havendo um ganho considerável para o AS e degradação no SVD. Também verificou-se que para cada tamanho da rede (distância entre os nós) há uma potência de transmissão na qual uma maior quantidade de informação pode ser transmitida. Por fim foi proposto um algoritmo de busca exaustiva para encontrar a melhor potência de transmissão para cada esquema de transmissão.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-2060-3744pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0987339488780266pt_BR
dc.contributor.advisor1Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8347190422243353pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Souza, Richard Demo-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7389-6245pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6825512654223870pt_BR
dc.contributor.referee1Mariano, Andre Augusto-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6522-6049pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2247619809331876pt_BR
dc.contributor.referee2Fernandez, Evelio Martin Garcia-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1707-8595pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7967117433538910pt_BR
dc.contributor.referee3Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8347190422243353pt_BR
dc.contributor.referee4Moritz, Guilherme Luiz-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0003-3628-2321pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0736175449254807pt_BR
dc.contributor.referee5Rebelatto, Joao Luiz-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-1682-2215pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/8633387185514637pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOESpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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