Impact of antenna correlation on the capacity of multiantenna channels

This paper applies random matrix theory to obtain analytical characterizations of the capacity of correlated multiantenna channels. The analysis is not restricted to the popular separable correlation model, but rather it embraces a more general representation that subsumesmost of the channel models that have been treated in the literature. For arbitrary signal-to-noise ratios (SNR), the characterization is conducted in the regime of large numbers of antennas. For the low- and high-SNR regions, in turn, we uncover compact capacity expansions that are valid for arbitrary numbers of antennas and that shed insight on how antenna correlation impacts the tradeoffs between power, bandwidth and rate.

Capacity-achieving input covariance for single-user multi-antenna channels

We characterize the capacity-achieving input covariance for multi-antenna channels known instantaneously at the receiver and in distribution at the transmitter. Our characterization, valid for arbitrary numbers of antennas, encompasses both the eigenvectors and the eigenvalues. The eigenvectors are found for zero-mean channels with arbitrary fading profiles and a wide range of correlation and keyhole structures. For the eigenvalues, in turn, we present necessary and sufficient conditions as well as an iterative algorithm that exhibits remarkable properties: universal applicability, robustness and rapid convergence. In addition, we identify channel structures for which an isotropic input achieves capacity.

Capacity-approaching rate function for layered multiantenna architectures

The simultaneous use of multiple transmit and receive antennas can unleash very large capacity increases in rich multipath environments. Although such capacities can be approached by layered multi-antenna architectures with per-antenna rate control, the need for short-term feedback arises as a potential impediment, in particular as the number of antennas—and thus the number of rates to be controlled—increases. What we show, however, is that the need for short-term feedback in fact vanishes as the number of antennas and/or the diversity order increases. Specifically, the rate supported by each transmit antenna becomes deterministic and a sole function of the signal-to-noise, the ratio of transmit and receive antennas, and the decoding order, all of which are either fixed or slowly varying. More generally, we illustrate -through this specific derivation— the relevance of some established random CDMA results to the single-user multi-antenna problem.

Capacity to within one bit of a class of Gaussian multicast channels with interference

This paper studies the fundamental operational limits of a class of Gaussian multicast channels with an interference setting. In particular, the paper considers two base stations multicasting separate messages to distinct sets of users. In the presence of channel state information at the transmitters and at the respective receivers, the capacity region of the Gaussian multicast channel with interference is characterized to within one bit. At the crux of this result is an extension to the multicast channel with interference of the Han-Kobayashi or the Chong-Motani-Garg achievable region for the interference channel.

Asymptotic capacity of static multiuser channels with an unknown number of users

We examine a multiple-access communication system in which multiuser detection is performed without knowledge of the number of active interferers. Using a statistical-physics approach, we compute the single-user channel capacity and spectral efficiency in the large-system limit.

Work capacity evaluation among nursing aides

Work force aging generates the need to develop studied with the purpose to evaluate work capacity. The objective of this study was to analyze the work capacity of the nursing aides of a public health institute. A cross-sectional study was developed on the work capacity of these professionals regarding their demographic, work and lifestyle characteristics (n=241). A univariate logistic regression analysis was performed with inadequate work capacity (score below 37) as the dependent variable. There was an association with age (the eldest), work time at the institution (the oldest), body mass index (obesity) and item 1 of the work capacities index: present work capacity. This information can be used to create preventive measures and restore work capacity.

Nonshivering thermogenesis capacity associated to mitochondrial DNA haplotypes and gender in the greater white-toothed shrew, Crocidura russula.

A selection gradient was recently suggested as one possible cause for a clinal distribution of mitochondrial DNA (mtDNA) haplotypes along an altitudinal transect in the greater white-toothed shrew, Crocidura russula (Ehinger et al. 2002). One mtDNA haplotype (H1) rare in lowland, became widespread when approaching the altitudinal margin of the distribution. As H1 differs from the main lowland haplotype by several nonsynonymous mutations (including on ATP6), and as mitochondria play a crucial role in metabolism and thermogenesis, distribution patterns might stem from differences in the thermogenic capacity of different mtDNA haplotypes. In order to test this hypothesis, we measured the nonshivering thermogenesis (NST) associated with different mtDNA haplotypes. Sixty-two shrews, half of which had the H1 haplotype, were acclimated in November at semioutdoor conditions and measured for NST throughout winter. Our results showed the crucial role of NST for winter survival in C. russula. The individuals that survived winter displayed a higher significant increase in NST during acclimation, associated with a significant gain in body mass, presumably from brown fat accumulation. The NST capacity (ratio of NST to basal metabolic rate) was exceptionally high for such a small species. NST was significantly affected by a gender x haplotype interaction after winter-acclimation: females bearing the H1 haplotype displayed a better thermogenesis at the onset of the breeding season, while the reverse was true for males. Altogether, our results suggest a sexually antagonistic cyto-nuclear selection on thermogenesis.

Utilisation d'EMLA® (lidocaïne/prilocaïne)de façon routinière lors de vaccinations chez l'enfant : anodin?

L'utilisation d'EMLA 5%®, une association de deux anesthésiques locaux, la lidocaïne et la prilocaïne, sous forme de crème ou de patch, s'est répandue de façon assez générale. Son utilisation lors de gestes invasifs, tels que ponctions veineuses ou injections intramusculaires, petite chirurgie comme ablation de verrues plantaires ou biopsies cutanées, s'est étendue à toutes sortes d'indications, telles qu'administration de vaccins ou, en dehors d'une indication médicale, lors de piercing ou de pose de boucles d'oreilles. S'il est vrai que l'accent a été mis ces dernières années sur l'importance d'une bonne antalgie, en particulier chez les jeunes enfants, la généralisation de l'utilisation d'anesthésiques topiques pour des gestes anodins doit faire évoquer les risques potentiels associés à de telles molécules.

An easy functional capacity evaluation in chronic low back pain

Lifting is said to be on of the major risk factors for the onset of low back pain, several different measures has been developed to study this. Several programs are available in order to measure these components, or to determine the ability of an individual to perform a certain job or to discover if the job creates dangerous positions for the worker. In these different fields reliable and valid instruments exist but they are costly and time spending. We present a simplified functional capacity measuring that we use daily in practise. Method: 280 patients have been evaluated on this base. The majority was referred to multidisciplinary rehabilitation treatment. The patients had recurrent back problems for months or years. Inclusion criteria were between 18 and 64 years, currently of work, no work compensation. Exclusion criteria were chronic low back pain with a specific cause. They followed a one-hour evaluation test as a functional capacity evaluation at the end of the multidisciplinary treatment period, it was compared to the PILE-test done at the beginning and at the end. Results: We included 280 subjects: 160 men and 120 women. Mean age 43.6 by the women and 44 years by the men. We studied the caring foot-hip, hip-shoulder, 5 m carrying, pushing and tiring and the global weight carried during the test. We found this global value to be 696 kg by men and 422 kg by women suffering from chronic lumbar pain. The increase in this value had a clear incidence on a greater work ability, as had a decrease. Conclusions: We were able to develop a lifting capacity program that is easy to reproduce and not expensive, giving us the possibility to have an idea on how to reorient the patients according to their work place and their capacities. We could also have an information of work performance and power consumption. It should be more tested and compared to standard capacity in the healthy population.

Utilisation de tissus de cancer de vessie archivés en paraffine pour l'analyse de l'expression de gènes immunorégulateurs

Introduction : Le cancer de la vessie est la 4ème cause de cancer en Europe, chez l'homme. Dans 70% des¦cas, le diagnostic initial de cancer transitionnel de la vessie est non-musculo invasif mais jusqu'à 45%¦progresseront en tumeur musculo-invasive selon des facteurs de risques qui ont été scorés par¦l'Organisation européenne de recherche sur le traitement du cancer (EORTC). Après résection¦endoscopique transuréthrale vésicale (RTUV) de la tumeur, une instillation intravésicale (ives) d'agents¦chimiothérapeutiques ou d'immunomodulateurs tel que le Bacille Calmette Guérin (BCG) permet de¦réduire les récurrences/progressions. Cependant l'utilisation du BCG est limitée aux patients avec un risque¦de progression haut et intermédiaire au vu des effets secondaires occasionnés. Le système immunitaire¦joue un rôle certain dans l'évolution d'un processus néoplasique. Toutefois, les cancers adoptent différents¦mécanismes pour supprimer la réponse antitumorale. La variation de l'environnement immunologique¦tumoral pourrait avoir une valeur pronostique pour l'évolution naturelle de la maladie. Le but de notre¦étude est d'utiliser des coupes paraffines archivées de RTUV afin de définir l'environnement immunitaire¦des carcinomes urothéliaux non musculo-invasifs, en particulier les caractéristiques immunosuppressives,¦comme prédictif d'un comportement de progression néoplasique.¦Méthodologie : L'exploration d'une base de données de patients suivis pour le cancer de la vessie au¦CHUV afin de faire un choix des coupes de RTUV à examiner a été réalisée. Une approche transversale a été¦abordée en regroupant des patients de stades tumoraux différents ou en évaluant des foyers tumoraux¦multiples au sein de la vessie d'un même patient à un moment donné (i.e lors d'une même RTUV). Une¦approche longitudinale a également été adoptée avec comme objectif de comparer, chez le même patient,¦des tumeurs de stades, de grades et de score de risque de progression de l'EORTC différents au cours du¦temps. L'ARN des tissus de RTUV fixés au formol et enrobés en paraffine a été extrait et purifié. Un kit¦d'amplification en temps réel par réaction en chaîne par polymérase (RCP) pour 84 gènes impliqués dans¦l'anergie des cellules T et la tolérance immunitaire a été utilisé.¦Résultat : Nous avons réuni les informations cliniques de 157 sujets atteints de tumeur vésicale non¦musculo-invasive. 35% des sujets ont reçu une chimiothérapie ives et 40 % ont reçu du BCG ives. Les troisquarts¦de ces derniers ont reçu un cycle de BCG complet (6 semaines). Néanmoins, 38 % d'entre eux vont¦tout de même subir une progression de leur cancer. Les scores de progression de l'EORTC ont pu être¦calculés pour 94 sujets (39% haut risque, 42 % risque intermédiaire et 19% bas risque). 76% des patients à¦haut risque a été traité avec du BCG ives. Parmi les patients avec un risque intermédiaire de progression,¦seuls 15 % ont effectivement progressé incluant 2 patients avec des échantillons de RTUV disponibles pour¦analyse. L'analyse par RCP s'est focalisée sur une approche longitudinale incluant 6 patients suivis sur une¦longue période avec de multiples RTUV. 29 échantillons ont été sélectionnés, leur ARN purifiés, mais seuls¦16 ARN se sont révélés en quantité et qualité suffisante pour être analysé par RCP. L'analyse par RCP¦quantitative en temps réel a montré des problèmes dans la quantification de l'ADN génomique, ainsi que¦des gènes domestiques. Ceci a grandement handicapé nos analyses et n'a pas permis la mise en évidence¦convaincante de gènes immuno-modulateurs associés à la progression du cancer de la vessie.¦Discussion : Notre analyse du suivi des patients au CHUV montre que les chirurgiens façonnent leur prise¦en charge durant l'intervention selon des critères adaptés à la situation et tendent ainsi à une stratification¦des risques permettant un traitement adapté, de la même manière que le permet le score de l'EORTC, en¦tous cas en ce qui concerne les patients à haut risque de progression. Les nombreux facteurs impliqués¦dans le cancer de la vessie montrent néanmoins qu'il y aurait des avantages à rationaliser la prise en charge. L'archivage de tissus fixé au formol et enrobé en paraffine a l'avantage de représenter une source¦de matériel considérable et de grande valeur pour la recherche. Néanmoins, malgré l'évolution des¦techniques et la publicité des fabricants, il s'est avéré difficile d'exploiter ce matériel délicat pour en¦obtenir des résultats convaincants.