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dc.creatorSimão, Daniel Hayashida-
dc.date.accessioned2021-11-17T22:53:47Z-
dc.date.available2021-11-17T22:53:47Z-
dc.date.issued2021-08-27-
dc.identifier.citationSIMÃO, Daniel Hayashida. Energy efficiency of multi-hop underwater acoustic networks using fountain codes. 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/1/26417-
dc.description.abstractEnsuring low energy consumption is a crucial issue in underwater communications, since battery replacement may be difficult and expensive in these scenarios. In this work we analyze the energy consumption of a multi-hop underwater acoustic network (UWAN) employing fountain codes, which provides an interesting feature to scenarios with long transmission delays, as is the case of UWANs. Thus, the proper optimization of the number of redundant packets as well as the possibility of retransmissions per hop in order to ensure reliability allows a global optimization of the network. Moreover, in order to reduce the energy consumption in this scenario we optimize the modulation order assuming differential phase-shift keying (M-DPSK), as well as the number of hops and transmission trials per hop. We investigate the required number of fountain-encoded packets for different modulation orders and number of hops. Our results show that, by allowing retransmissions and optimizing the number of hops and the modulation order, we can obtain important energy savings, especially for long distances. In addition, with fountain codes the energy consumption decreases significantly compared to the case without fountain codes, allowing up to 40% of savings.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectEnergia elétrica - Consumopt_BR
dc.subjectRuídopt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectAcústica subaquáticapt_BR
dc.subjectComunicações digitaispt_BR
dc.subjectModulação (Eletrônica)pt_BR
dc.subjectElectric power consumptionpt_BR
dc.subjectNoisept_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectUnderwater acousticspt_BR
dc.subjectDigital communicationspt_BR
dc.subjectModulation (Electronics)pt_BR
dc.titleEnergy efficiency of multi-hop underwater acoustic networks using fountain codespt_BR
dc.title.alternativeEficiência energética em redes acústicas subaquáticas considerando múltiplos saltos e usando códigos de fontanaispt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoGarantir o baixo consumo de energia é algo crucial nas comunicações subaquáticas, uma vez que a substituição da bateria dos sensores nesse cenário é algo indesejável devido à dificuldade e alto custo financeiro. No presente trabalho analisamos o consumo energético de uma rede acústica subaquática implementando códigos fontanais, algo que fornece uma característica interessante para cenários com longos atrasos de transmissão, como é o caso das redes acústicas subaquáticas. Assim, a otimização do número de pacotes redundantes em conjunto com a possibilidade de retransmissões a cada salto para garantir confiabilidade permitem uma otimização global da rede. Além disso, para reduzir o consumo de energia neste cenário, otimizamos a ordem de modulação assumindo um chaveamento de mudança de fase diferencial (M-DPSK), bem como o número de saltos e tentativas de transmissão por salto. Investigamos o número necessário de pacotes codificados por fonte para diferentes ordens de modulação e número de saltos. Nossos resultados mostram que, ao permitir retransmissões e otimizar o número de saltos e a ordem de modulação, podemos obter importantes economias de energia, principalmente em cenários de longas distâncias. Além disso, com códigos fontanais, o consumo de energia diminui significativamente em comparação com o caso sem códigos fontanais, permitindo até 40% de economia.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/ 0000-0001-7674-926Xpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7466658759658723pt_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-co1Chang, Bruno Sens-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0232-7640pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8237248707461788pt_BR
dc.contributor.referee1Brante, Glauber Gomes de Oliveira-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6006-4274pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8347190422243353pt_BR
dc.contributor.referee2Monego, Hermes Irineu Del-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/ 0000-0003-1296-7625pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8607494162641950pt_BR
dc.contributor.referee3Rebelatto, Joao Luiz-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-1682-2215pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8633387185514637pt_BR
dc.contributor.referee4Pellenz, Marcelo Eduardo-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-6108-6272pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6834497622047154pt_BR
dc.contributor.referee5Kakitani, Marcos Tomio-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/2534929623809066pt_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 ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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