Methods for the analysis of two dimensional measurement data of paper web

This work is devoted to the problem of reconstructing the basis weight structure at paper web with black{box techniques. The data that is analyzed comes from a real paper machine and is collected by an o®-line scanner. The principal mathematical tool used in this work is Autoregressive Moving Average (ARMA) modelling. When coupled with the Discrete Fourier Transform (DFT), it gives a very flexible and interesting tool for analyzing properties of the paper web. Both ARMA and DFT are independently used to represent the given signal in a simplified version of our algorithm, but the final goal is to combine the two together. Ljung-Box Q-statistic lack-of-fit test combined with the Root Mean Squared Error coefficient gives a tool to separate significant signals from noise.

Collecting Transaction Data in a Fourth Generation Mobile Network

Tässä diplomityössä on oletettu että neljännen sukupolven mobiiliverkko on saumaton yhdistelmä olemassa olevia toisen ja kolmannen sukupolven langattomia verkkoja sekä lyhyen kantaman WLAN- ja Bluetooth-radiotekniikoita. Näiden tekniikoiden on myös oletettu olevan niin yhteensopivia ettei käyttäjä havaitse saanti verkon muuttumista. Työ esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkkoihin liittyvien tärkeimpien langattomien tekniikoiden arkkitehtuurin ja perustoiminta-periaatteet. Työ kuvaa eri tekniikoita ja käytäntöjä tiedon mittaamiseen ja keräämiseen. Saatuja transaktiomittauksia voidaan käyttää tarjottaessa erilaistettuja palvelutasoja sekä verkko- ja palvelukapasiteetin optimoimisessa. Lisäksi työssä esitellään Internet Business Information Manager joka on ohjelmistokehys hajautetun tiedon keräämiseen. Sen keräämää mittaustietoa voidaan käyttää palvelun tason seurannassa j a raportoinnissa sekä laskutuksessa. Työn käytännön osuudessa piti kehittää langattoman verkon liikennettä seuraava agentti joka tarkkailisi palvelun laatua. Agentti sijaitsisi matkapuhelimessa mitaten verkon liikennettä. Agenttia ei kuitenkaan voitu toteuttaa koska ohjelmistoympäristö todettiin vajaaksi. Joka tapauksessa työ osoitti että käyttäjän näkökulmasta tietoa kerääville agenteille on todellinen tarve.

Bluetooth -teknologian hyödyntäminen kommunikointijärjestelmässä

Erilaisissa rakennuksissa on selkeä tarve langatonta teknologiaa hyödyntävälle, edulliselle ja monipuoliselle kommunikointijärjestelmälle, jota voidaan pienin muutoksin käyttää lähes missä tahansa. Kommunikointijärjestelmän avulla tulee olla mahdollista siirtää ääntä ja dataa sekä tarvittaessa tarjota erilaisia rakennuksissa tarvittavia palveluita. Tehdyn esitutkimuksen perusteella valittiin toteutusteknologiaksi Bluetooth, joka monipuolisten ominaisuuksien ja pienen sirukoon ansiosta soveltuu parhaiten tämän diplomityön mukaisen kerrostalon kommunikointijärjestelmän toteuttamiseen. Pieni sirukoko ja edullinen hinta mahdollistavat Bluetooth -teknologiaa hyödyntävän kommunikointijärjestelmän käyttöönoton myös vanhoissa kerrostaloissa. Pienet sirut on helppo piilottaa rakennusten perustuksiin ja mitään valmista verkkoinfrastruktuuria ei tarvita. OBEX (Object Exchange Protocol) -protokollaa käytetään tämän diplomityön mukaisessa Talovastaajapalvelussa audiodatan kuljettamiseen ja autentikointitietojen vaihtamiseen. Talovastaajapalvelu toteutettiin kommunikointijärjestelmän yhteyteen ja se toimii normaalin puhelinvastaajan tapaan, mutta on ominaisuuksiltaan paljon monipuolisempi ja käyttää langatonta Bluetooth -teknologiaa. OBEX:n avulla Talovastaajapalvelusta saatiin yksinkertainen, tehokas ja helposti laajennettavissa oleva kokonaisuus, jota voidaan käyttää pienin muutoksin lähes missä tahansa muussa Bluetooth -teknologiaa hyödyntävässä järjestelmässä.

The role of Bluetooth technology in transforming the value network of ICT industry

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää miten Bluetooth-teknologia voi vaikuttaa ICT-alan arvoverkkoon ja alan toimijoiden rooleihin. Tutkimuksessa käytettiin kvalitatiivisia menetelmiä ja siinä oli piirteitä tulevaisuuden tutkimuksesta, koska myös eksploratiivisia menetelmiä käytettiin. Tutkimus perustui laajalti kirjallisuuteen ja artikkeleihin, joiden perusteella muodostettiin skenaarioita ICT-alan tulevaisuuden arvoverkosta. Tutkimus sisälsi myös empiirisen osion, jossa järjestettiin kaksi ryhmäkeskustelua, joissa alan toimijat keskustelivat muodostetuista skenaarioista sekä yleisemmin Bluetoothin vaikutuksista arvoverkkoon. Tutkimuksen mukaan ICT-alan arvoverkko tulevaisuudessa on rakenteeltaan strateginen arvoverkko, jota johtaa eri toimija erilaisissa markkinatilanteissa. Verkon strateginen keskus voi muuttua ajan kuluessa kun Bluetoothin sovelluskohteet lisääntyvät ja se voi vaihdella markkina-alueesta toiseen. Bluetooth luo uuden kommunikaatiokanavan nykyisten rinnalle ja se voi paikallisesti korvata nykyisten kanavien käytön tiedon siirrossa. Bluetooth voi synnyttää lukuisia uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja sen avulla voidaan tuottaa lisäarvopalveluita. Suurimpien muutosten voidaan olettaa koskevan teleoperaattoreiden ja sisällöntuottajien liiketoimintaa.

Modeling and Analysis of Noise and Interconnects for On-Chip Communication Link Design

This thesis considers modeling and analysis of noise and interconnects in onchip communication. Besides transistor count and speed, the capabilities of a modern design are often limited by on-chip communication links. These links typically consist of multiple interconnects that run parallel to each other for long distances between functional or memory blocks. Due to the scaling of technology, the interconnects have considerable electrical parasitics that affect their performance, power dissipation and signal integrity. Furthermore, because of electromagnetic coupling, the interconnects in the link need to be considered as an interacting group instead of as isolated signal paths. There is a need for accurate and computationally effective models in the early stages of the chip design process to assess or optimize issues affecting these interconnects. For this purpose, a set of analytical models is developed for on-chip data links in this thesis. First, a model is proposed for modeling crosstalk and intersymbol interference. The model takes into account the effects of inductance, initial states and bit sequences. Intersymbol interference is shown to affect crosstalk voltage and propagation delay depending on bus throughput and the amount of inductance. Next, a model is proposed for the switching current of a coupled bus. The model is combined with an existing model to evaluate power supply noise. The model is then applied to reduce both functional crosstalk and power supply noise caused by a bus as a trade-off with time. The proposed reduction method is shown to be effective in reducing long-range crosstalk noise. The effects of process variation on encoded signaling are then modeled. In encoded signaling, the input signals to a bus are encoded using additional signaling circuitry. The proposed model includes variation in both the signaling circuitry and in the wires to calculate the total delay variation of a bus. The model is applied to study level-encoded dual-rail and 1-of-4 signaling. In addition to regular voltage-mode and encoded voltage-mode signaling, current-mode signaling is a promising technique for global communication. A model for energy dissipation in RLC current-mode signaling is proposed in the thesis. The energy is derived separately for the driver, wire and receiver termination.

Power-line-communication-based data transmission concept for an LVDC electricity distribution network – Analysis and implementation

Communications play a key role in modern smart grids. New functionalities that make the grids ‘smart’ require the communication network to function properly. Data transmission between intelligent electric devices (IEDs) in the rectifier and the customer-end inverters (CEIs) used for power conversion is also required in the smart grid concept of the low-voltage direct current (LVDC) distribution network. Smart grid applications, such as smart metering, demand side management (DSM), and grid protection applied with communications are all installed in the LVDC system. Thus, besides remote connection to the databases of the grid operators, a local communication network in the LVDC network is needed. One solution applied to implement the communication medium in power distribution grids is power line communication (PLC). There are power cables in the distribution grids, and hence, they may be applied as a communication channel for the distribution-level data. This doctoral thesis proposes an IP-based high-frequency (HF) band PLC data transmission concept for the LVDC network. A general method to implement the Ethernet-based PLC concept between the public distribution rectifier and the customerend inverters in the LVDC grid is introduced. Low-voltage cables are studied as the communication channel in the frequency band of 100 kHz–30 MHz. The communication channel characteristics and the noise in the channel are described. All individual components in the channel are presented in detail, and a channel model, comprising models for each channel component is developed and verified by measurements. The channel noise is also studied by measurements. Theoretical signalto- noise ratio (SNR) and channel capacity analyses and practical data transmission tests are carried out to evaluate the applicability of the PLC concept against the requirements set by the smart grid applications in the LVDC system. The main results concerning the applicability of the PLC concept and its limitations are presented, and suggestion for future research proposed.

Bluetooth -tekniikan käyttö sähkölukon tiedonsiirrossa

Uudet langattomat tekniikat kehittyvät nopeasti ja ovat pian tulossa yhä suuremmaksi osaksi jokapäiväistä elämäämme. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää sopiiko Bluetooth teknologia käytettäväksi sähkölukon ja sitä ohjaavan keskuksen välisenä tiedonsiirtoväylänä. Työn kirjallisuusosuudessa selvitetään tavoitetaanko langattomalla tekniikalla halutut raja-arvot jotta käyttö sähkölukossa olisi järkevää. Kokeellisessa osassa mitataan oleellisia muuttujia, kuten kantamaa sekä virrankulutusta. Samalla myös verrataan keskenään kahta tutkimuksen kohteeksi valittua Bluetooth moduulia. Tekniikka täytti sille asetetut rajat ja kokeellisen tutkimuksen perusteella todettiin teknologian sekä valitun moduulin sopivan hyvin käyttötarkoitustaan varten.