A random access MAC protocol for MPR satellite networks

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Multipacket reception in LTE femtocell networks

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

QoS in LEO satellite networks with multipacket reception

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Redes de acesso aleatório com capacidade de receção de múltiplos pacotes

Com o aumento do número de dispositivos móveis, os sistemas de comunicação sem fios têm evoluído de forma a aumentar os débitos de transferência de dados. Nos sistemas de comunicação sem fios tradicionais, um nó recetor apenas permite a receção de um sinal de cada vez (Single Packet Reception - SPR). Com o aparecimento de técnicas de receção múltipla (ex. CDMA, UWB, MU-MIMO), tornou-se possível a receção de múltiplos pacotes em simultâneo (Multipacket Reception - MPR). Porém, os protocolos de controlo de acesso ao meio (MAC) não foram adaptados de forma a tirar partido da capacidade de MPR no recetor. Esta dissertação aborda a condição de receção de múltiplos pacotes em simultâneo, caracterizando o número médio de pacotes recebidos, tendo em conta o número total de transmissões. A partir desta caracterização, é estudado o desempenho de três protocolos MAC. Os protocolos são baseados numa fase de negociação seguida de uma fase de transmissão. A caracterização do número médio de pacotes recebidos permite avaliar de uma forma integrada (nível físico e MAC) o desempenho dos diferentes protocolos MAC. Finalmente, a avaliação de desempenho evidencia o aumento de débito quando é utilizado MPR nas duas fases (negociação e transmissão), o que constitui um bom ponto de partida para o desenho de futuros protocolos MAC para sistemas MPR.

Adesão terapêutica e hipertensão arterial : o uso de fontes administrativas de dados de prescrição e levantamento de medicação na estimação da adesão à terapêutica com antagonistas dos recetores da angiotensina

RESUMO - Objetivos: São objetivos do presente estudo caraterizar a adesão terapêutica, primária e secundária, na Região de Saúde do Alentejo em utentes que seguiram tratamento para Hipertensão Arterial com Antagonistas dos Receptores da Angiotensina e constatar se a adopção de diferentes medidas produz diferentes resultados de adesão terapêutica. Metodologia: Este estudo é uma análise retrospetiva da prescrição e levantamento de ARA nos anos de 2010 e 2011 na Região de Saúde do Alentejo. Foram considerados 22.450 utentes e cinco diferentes medidas de adesão terapêutica: Rácio de Adesão Primária, Medication Possession Ratio, Compliance Rate, Refill Compliance Rate, Continuous Measure of Medication Gaps. Resultados: Constatou-se que a adesão terapêutica primária para os 22.450 utentes considerados na amostra foi de 0,612 (DP 0,325), a adesão terapêutica medida pelo indicador MPR foi de 0,557 (DP 0,380), pelo indicador CR foi de 0,697 (DP 0,517), pelo indicador RCR foi de 0,695 (DP 0,518) e pelo indicador CMG foi de 0,648 (DP 0,351). Independentemente do indicador considerado, a adesão terapêutica foi mais elevada no sexo feminino do que no sexo masculino, os utentes do sexo feminino apresentaram níveis de sobre-aquisição de medicação mais elevados e a prevalência de utentes que no período não chegaram a levantar nenhuma embalagem de medicação, não obstante a necessidade clínica ter sido identificada em pelo menos 2 momentos no período, foi mais elevada no sexo masculino. As faixas etárias acima dos 70 anos apresentaram níveis médios de adesão terapêutica significativamente superiores aos verificados nas faixas etárias que compreendem os utentes em idade ativa. Constatou-se que os concelhos que apresentaram resultados de adesão terapêutica inferiores à média amostral por um determinado indicador, em regra, viram confirmada essa tendência pelos restantes indicadores. Não obstante, verificou-se que os rankings de desempenho obtidos pelos cinco indicadores apresentaram concordância estatística fraca. Conclusões: Concluiu-se que, não obstante a existência de um conjunto de limitações e condicionalismos metodológicos, os dados atualmente recolhidos ao nível da prescrição e conferência de receituário permitem a mensuração dos comportamentos de adesão terapêutica. A inexistência de consenso científico terminológico tem conduzido à proliferação de indicadores com o fito de medir a adesão terapêutica que, sendo conceptualmente distintos na sua construção, conduzem a diferentes resultados de adesão terapêutica. Os resultados obtidos pelo presente estudo permitiram confirmar este aspecto pelo que não se recomenda a utilização de apenas um indicador para análise dos comportamentos de adesão terapêutica dos utentes.

Multipacket reception in the presence of in-band full-duplex communication

In-Band Full-DupleX (IB-FDX) is defined as the ability for nodes to transmit and receive signals simultaneously on the same channel. Conventional digital wireless networks do not implement it, since a node’s own transmission signal causes interference to the signal it is trying to receive. However, recent studies attempt to overcome this obstacle, since it can potentially double the spectral efficiency of current wireless networks. Different mechanisms exist today that are able to reduce a significant part of the Self- Interference (SI), although specially tuned Medium Access Control (MAC) protocols are required to optimize its use. One of IB-FDX’s biggest problems is that the nodes’ interference range is extended, meaning the unusable space for other transmissions and receptions is broader. This dissertation proposes using MultiPacket Reception (MPR) to address this issue and adapts an already existing Single-Carrier with Frequency-Domain Equalization (SC-FDE) receiver to IB-FDX. The performance analysis suggests that MPR and IB-FDX have a strong synergy and are able to achieve higher data rates, when used together. Using analytical models, the optimal transmission patterns and transmission power were identified, which maximize the channel capacity with the minimal energy consumption. This was used to define a new MAC protocol, named Full-duplex Multipacket reception Medium Access Control (FM-MAC). FM-MAC was designed for a single-hop cellular infrastructure, where the Access Point (AP) and the terminals implement both IB-FDX and MPR. It divides the coverage range of the AP into a closer Full-DupleX (FDX) zone and a farther Half-DupleX (HDX) zone and adds a tunable fairness mechanism to avoid terminal starvation. Simulation results show that this protocol provides efficient support for both HDX and FDX terminals, maximizing its capacity when more FDX terminals are used.

Desempenho de técnicas de acesso distribuído em sistemas de comunicação sem fios de múltipla receção

Nas redes sem fios tradicionais, os nós recetores permitem apenas uma única receção individual. Contudo com o aumento do número de dispositivos móveis nas redes sem fios, tem-se explorado novas técnicas que permitem múltiplas receções em simultâneo (Multipacket Reception) (MPR), tais como CDMA, OFDMA e MU-MIMO. Estas técnicas permitem melhorar o desempenho dos sistemas, aumentando também os débitos de transferências de dados. Apesar deste desenvolvimento, os protocolos de controlo de acesso ao meio não estão desenhados para suportar múltiplas receções, admitindo ainda os pressupostos originais. Isto faz com que se estejam a desperdiçar recursos do canal, não aproveitando ao máximo as capacidades que os sistemas MPR têm para oferecer. Nesta dissertação estuda-se a condição de receção com sucesso de múltiplas transmissões. Isto permite obter um modelo para caracterizar o número de transmissões recebidas com sucesso tendo em conta o número de nós que transmitem em simultâneo e modelando também a probabilidade de receção com sucesso individual. A partir desta caracterização, é verificado o desempenho de cinco protocolos MAC diferentes com suporte para múltiplas receções em simultâneo. Realizando uma avaliação integrada (tendo em conta o nível físico e o nível MAC) para os diferentes protocolos estudados, realiza-se uma avaliação comparativa relativamente ao débito atingido por cada um deles. Propõem-se por fim dois novos protocolos MAC com suporte para múltiplas transmissões em simultâneo para que se faça um melhor aproveitamento das capacidades permitidas pelos sistemas MPR, atingindo também melhores débitos.