Da estatística ao aprendizado profundo: previsão da taxa de transferência móvel

dc.contributor.advisor1Almeida, Tiago
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5368680512020633
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6943-8033
dc.contributor.authorSantos, Estêvão
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6220068962241088
dc.contributor.refereeRossi, André
dc.contributor.refereeVerdi, Fabio
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5604829226181486
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/9143186843657940
dc.date.accessioned2025-11-07T17:39:15Z
dc.date.issued2025-10-07
dc.description.abstractThe limitations of throughput remain one of the main challenges for mobile network performance. They stem from factors such as capacity constraints, coexistence of multiple technological generations, user mobility, massive integration of the Internet of Things, and unequal access in regions such as Latin America. This variability directly compromises Quality of Service (QoS) and Quality of Experience (QoE), highlighting the need for predictive mechanisms capable of anticipating performance fluctuations, optimizing radio resource allocation, and ensuring efficient connectivity in heterogeneous and complex scenarios. In this context, accurate throughput forecasting plays a central role in adaptive resource management and in maintaining service quality in mobile networks, especially under high-mobility conditions. This work systematically investigates two fundamental dimensions of time series modeling applied to this problem: (i) the contrast between local and global models, and (ii) the impact of including or excluding external covariates. To this end, statistical, machine learning, and deep learning methods are evaluated using real-world mobile network data, where throughput is predicted from channel quality metrics and user speed as potential covariates. Experimental results show that global tree-based models, such as LightGBM, provide the best balance between accuracy, robustness, and efficiency. Furthermore, the use of covariates—mainly related to network quality—proved insufficient to consistently improve predictive performance given the inherent complexity of the forecasting task.eng
dc.description.resumoAs limitações do throughput (taxa de transferência de dados) continuam sendo um dos principais desafios para o desempenho das redes móveis. Elas decorrem de fatores como restrições de capacidade, coexistência entre diferentes gerações tecnológicas, mobilidade dos usuários, integração massiva da Internet das Coisas e desigualdades de acesso em regiões como a América Latina. Essa variabilidade compromete diretamente a Qualidade de Serviço (QoS) e Qualidade da Experiência (QoE), evidenciando a necessidade de mecanismos preditivos capazes de antecipar flutuações de desempenho, otimizar a alocação de recursos de rádio e assegurar conectividade eficiente em cenários heterogêneos e complexos. Neste contexto, a previsão do throughput assume papel central para o gerenciamento adaptativo de recursos e para a manutenção da qualidade de serviço em redes móveis, especialmente sob condições de alta mobilidade. Este trabalho investiga, de forma sistemática, duas dimensões fundamentais da modelagem de séries temporais aplicadas a esse problema: (i) o contraste entre modelos locais e globais e (ii) o impacto da inclusão ou exclusão de covariáveis externas. Para tanto, são avaliados métodos estatísticos, de aprendizado de máquina e de aprendizado profundo com dados reais de redes móveis, em que o throughput é previsto a partir de métricas de qualidade de canal e da velocidade do usuário como potenciais covariáveis. Os resultados experimentais demonstram que modelos globais baseados em árvores, como o LightGBM, oferecem o melhor equilíbrio entre acurácia, robustez e eficiência. Além disso, o emprego de covariáveis exploradas, principalmente relacionadas à qualidade da rede, mostraram-se insuficientes para melhorar de forma consistente o desempenho preditivo diante da complexidade inerente à tarefa de previsão.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationSANTOS, Estêvão. Da estatística ao aprendizado profundo: previsão da taxa de transferência móvel. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23033.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23033
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC-So
dc.relation.urihttps://sol.sbc.org.br/index.php/kdmile/article/view/37219
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectPrevisão de Séries Temporaispor
dc.subjectAprendizado de Máquinapor
dc.subjectRedes Móveispor
dc.subjectQoSeng
dc.subjectThroughputeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleDa estatística ao aprendizado profundo: previsão da taxa de transferência móvelpor
dc.title.alternativeFrom statistics to deep learning: forecasting mobile throughputeng
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
Dissertação_de_Mestrado_Estêvão_Santos_Final_3.pdf
Tamanho:
13.82 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format