Rebalancing frequency and the welfare cost of inflation

Cash-in-advance models usually require agents to reallocate money and bonds in fixed periods, every month or quarter, for example. I show that fixed periods underestimate the welfare cost of inflation. I use a model in which agents choose how often they exchange bonds for money. In the benchmark specification, the welfare cost of ten percent instead of zero inflation increases from 0.1 percent of income with fixed periods to one percent with optimal periods. The results are robust to different preferences, to different compositions of income in bonds or money, and to the introduction of capital and labor.

Energy-efficient diversity combining for different access schemes in a multi-path dispersive channel

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Barreiras e facilitadores à implementação de um modelo de gestão de cuidados em Saúde Mental

RESUMO: Enquadramento teórico - Os estudos epidemiológicos demonstram que apesar de todo o progresso científico, muitas pessoas continuam sem acesso aos Serviços de Saúde Mental (SSM) e que, em muitos casos, os cuidados não têm a qualidade suficiente. A experiência de vários países mostra que os processos de implementação de modelos de intervenção terapêutica, como é o da Gestão de Cuidados, são lentos e complexos, não dependendo somente do grau de efectividade ou da complexidade das práticas a implementar. O Modelo de Gestão de Cuidados (MGC), é definido como uma prática baseada na evidência, utilizada para ajudar os doentes nos seus processos de recuperação. As estratégias para implementar práticas baseadas na evidência são críticas para a melhoria dos serviços. Existem, apesar de toda a evidência, muitas barreiras à implementação. Ao constatarmos que as práticas validadas pela ciência estão longe de estar claramente disseminadas nos serviços de saúde mental, fundamentamos a necessidade de utilizar metodologia de implementação que, além da efectividade das práticas, permita uma efectividade da implementação. Para responder às necessidades de formação e no âmbito da implementação do Plano Nacional de Saúde Mental, foram formados, em Portugal, 170 profissionais de saúde mental provenientes de serviços públicos e do sector social, de todas as regiões de Portugal Continental. Considerando que estes profissionais adquiriram competências específicas no MGC, através de um programa de formação nacional idêntico para todos os serviços de saúde mental, investigámos o grau de implementação deste modelo, bem como os facilitadores e as barreiras à sua correcta implementação. Existem vários estudos internacionais sobre as barreiras e os facilitadores à implementação de práticas baseadas na evidência, embora a maior parte desses estudos seja baseado em entrevistas semi-estruturadas a profissionais. Por outro lado, não existem, em Portugal, estudos sobre as barreiras e os facilitadores à implementação de práticas de saúde mental. Objectivos 1. Estimar o grau da implementação do MGC nos serviços de saúde mental portugueses 2. Caracterizar as regiões onde a implementação do MGC tenha ocorrido em maior grau. 3. Identificar os factores facilitadores e as barreiras à implementação do MGC, entre as regiõesde saúde do país. 4. Explorar as relações entre a fidelidade da implementação, as barreiras e os facilitadores da implementação, a cultura organizacional e as características dos serviços de saúde mental. Metodologia Estudo observacional, transversal e descritivo, com características exploratórias. População: profissionais dos serviços de saúde mental públicos e do sector social que frequentaram o Programa Nacional de Formação em Saúde Mental Comunitária no curso “Cuidados Integrados e Recuperação”, da Coordenação Nacional para a Saúde Mental / Ministério da Saúde, entre Outubro de 2008 e Dezembro de 2009, (n=71). Avaliação Fidelidade de implementação do Modelo de Gestão de Cuidados - IMR-S (Illness Management and Recovery Scale); Qualidade das guidelines utilizadas na implementação do Modelo de Gestão de Cuidados - AGREE II-PT (Appraisal of Guidelines, for Research and Evaluation); Avaliação das Barreiras e Facilitadores à implementação do MGC - BaFAI (Barriers and Facilitators Assessment Instrument); Avaliação da Cultura Organizacional dos serviços de saúde mental - CVF-I (Competing Values Framework Instrument). Análise Estatística Para a descrição dos dados foram aplicados métodos de estatística descritiva. Para a comparação de subgrupos foram utilizados os testes de Mann Whitney e Kruskall-Wallis. Para a investigação de associações foram utilizados os métodos de correlação de Spearman e a Regressão Múltipla. O tratamento e análise dos dados foram realizados utilizando o programa estatístico IBM SPSS Statistics® para Mac/Apple® nas versões 19 e 20. Resultados Serviços: A articulação com os cuidados de saúde primários existe na maioria dos serviços (56.34%) e 77.46% dos serviços têm autonomia para definir os cuidados a prestar. A maioria dos serviços (63.38%) realiza duas ou mais reuniões clínicas por mês e a quase totalidade (95.77%) recebe estagiários e/ou internos. A área da investigação tem níveis considerados baixos, quando comparados com outros países da Europa, tanto para a globalidade das áreas de investigação (25.35%), como para as áreas psicossociais (22.54%). Considerando componentes fundamentais para a implementação de modelos de gestão de cuidados, os resultados nacionais indicam que 66.20% dos serviços fazem registos em processo clínico único. As percentagens de utilização de planos individuais de cuidados são globalmente baixas (46.48%). Por seu turno, a utilização de guidelines, nos serviços do país, tem uma percentagem média nacional de 57.75%. Profissionais: São, na sua maioria, do sexo feminino (69.01%), com idades entre os 25 e os 56 anos (média 38.9, ± 7.41). Pertencem, maioritariamente, aos grupos profissionais da enfermagem (23.94%) e da psicologia (49.30%). A formação dos profissionais é de nível superior em todos os grupos, com uma percentagem total de licenciados de 80.3%, tendo os restantes uma formação ao nível do mestrado. Apesar dos valores baixos (17%) de formação prévia em modelos de gestão de cuidados, 39% dos profissionais indicou utilizar algumas vertentes destes modelos na sua prática. Apesar de 97,18% dos profissionais ter participado em dois ou mais encontros científicos, num período de dois anos, apenas 38.03% apresentou alguma comunicação científica no mesmo intervalo. Guideline: Os resultados da avaliação da guideline do MGC indicaram percentagens mais altas, quanto à qualidade do seu desenvolvimento, nos Domínios 1 (Objectivo e finalidade, com 72.2%) e 4 (Clareza de Apresentação, 77.7%). O Domínio 5 (Aplicabilidade) foi pontuado no limite inferior do desenvolvimento com qualidade suficiente (54.1%), ao passo que a guideline obteve uma pontuação negativa nos Domínios 2 (Envolvimento das partes interessadas, com 41.6%) e 3 (Rigor do Desenvolvimento, com 28.1%). Adicionalmente não foi possível às avaliadoras cotar o Domínio 6 (Independência editorial), por ausência de referências neste contexto. A guideline teve uma avaliação global positiva (66%), com recomendação de aceitação com modificações. Cultura Organizacional: O perfil de liderança com maior frequência nos serviços de saúde mental portugueses foi o de Mentor (45.61%). As percentagens mais baixas pertenceram aos perfis Monitor e Inovador (3.51%). Na perspectiva da cultura organizacional dos serviços, apontuação mais alta foi a da Cultura das Relações Humanas (74.07%). A estratégia de liderança, com predomínio em todas as regiões, foi a estratégia de Flexibilidade (66.10%). Os resultados mostram que a única associação positivamente significativa com o grau da implementação do MGC é a do perfil Produtor, com um peso específico de 14.55% na prevalência dos perfis de liderança nos serviços de saúde mental portugueses. Barreiras: As barreiras à implementação da prática do MGC, identificadas pelos profissionais dos serviços de saúde mental, com percentagens mais altas nos totais do país, foram: o tempo (57.7%), o conhecimento sobre o modelo e a motivação (40.8%), a colaboração dos outros profissionais (33.7%), o número de contactos reduzidos com os doentes (35.2%), as insuficiências do ponto de vista dos espaços (70.4%) e dos instrumentos disponíveis (69%) para implementar o MGC. Existiu uma variação entre as regiões de saúde do país. Os resultados mostram que houve uma correlação negativa, de forma significativa, entre a implementação do MGC e as barreiras: da resistência à utilização de protocolos, do formato da prática, da necessidade de mais treino e da não cooperação dos profissionais. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as barreiras à implementação e as características dos serviços, dos profissionais e da cultura organizacional. Implementação: A média nacional da fidelidade de implementação do MGC (41.48) teve valores aproximados aos de estudos similares. Na pontuação por regiões, a implementação com maior fidelidade ocorreu no Alentejo. Se considerarmos a implementação com fidelidade esta ocorreu em 57.75% dos serviços e uma boa implementação em 15.49%. Os métodos de regressão permitiram confirmar a capacidade preditiva das barreiras e da cultura organizacional quanto à fidelidade da implementação do MGC. Discussão: No universo das hipóteses inicialmente colocadas foi possível verificar a variação da implementação do MGC entre as regiões do país. O estudo permitiu, adicionalmente, concluir pela existência de denominadores comuns de maior sucesso da implementação do MGC. Foi ainda possível verificar uma relação significativa, existente entre o grau de implementação e as dimensões das barreiras, a cultura organizacional e os recursos dos SSM (aqui definidos pelas características dos serviços e dos profissionais). De uma forma mais conclusiva podemos afirmar que existem outros factores, que não estão relacionados com a avaliação restrita dos recursos financeiros ou humanos, associados à qualidade da implementação de práticas baseadas na evidência, como o MGC. Exemplo disso são os achados referentes à região de saúde do Alentejo, onde a distância dos grandes centros urbanos e as conhecidas dificuldades de acessibilidade, combinadas com os problemas conhecidos da falta de recursos, não impediram que fosse a região com os valores mais altos da fidelidade de implementação. Conclusões: Foram encontradas inúmeras barreiras à implementação do MGC. Existem barreiras diferentes entre regiões, que resultam das características dos serviços, dos profissionais e da cultura organizacional. Para existir implementação é necessária a consideração de metodologias próprias que vão para além dos tradicionais programas de formação. As práticas baseadas na evidência, amplamente defendidas, exigem implementações baseadas na evidência.-------------ABSTRACT: Introduction - Several epidemiological studies show that, despite all scientific progress, many people still continue to have no access to mental health services and in many situations the quality of care is poor. The experiences of several countries show that progress towards case management implementation is slow and complex, depending not only from the degree of effectiveness or the complexity of the practice. Case management is defined as an evidence-based practice used to help patients in the recovery process. Strategies to implement evidence-based practices are critical to services improvement. There are many barriers to their implementation, despite all available evidence. Realising that practices of proved scientific value are far from being clearly implemented, justifies the need to use implementation methodologies that, beyond practice effectiveness, allow implementation effectiveness. To answer training needs and in the framework of the National Mental Health Plan implementation, 170 mental health (MH) professionals from portuguese public and private sectors were trained. Considering that case management skills were acquired, as a result of this training programme, we decided to study the degree of implementation in the services.Barriers and facilitators to the implementation were studied as well. There are several studies related with barriers and facilitators to the implementation of evidence-based practices, but most of them use semi-structured interviews with professionals. Additionally, there are no studies in Portugal related with barriers and facilitators to the implementation of mental health practices. Objectives1. Estimate the degree of case management implementation in Portuguese MH Services. 2.Describe regions where implementation occurred with higher fidelity degree. 3. Identify barriers and facilitators to case management implementation across country regions. 4. Explore the relationships between implementation, barriers and facilitators, organisational culture and services characteristics. Methodology - Cross sectional, descriptive study. Assessments - Implementation fidelity - IMR-S (Illness Management and Recovery Scale); Guideline quality - AGREE II-PT (Appraisal of Guidelines, for Research and Evaluation); Barriers and facilitators assessment - BaFAI (Barriers and Facilitators Assessment Instrument); Organisational culture assessment - CVF-I (Competing Values Framework Instrument). Statistical analysis - Descriptives and cross-tabs. Subgroups comparison: Mann-Witney and Kruskall-Wallis. Associations between variables were calculated using Spearman correlation's and Multiple Regression. Results - Services: Liaison with primary care is done in most services (56.34%) and 77.46% have autonomy to determine care. Most services have regular clinical meetings and almost all give internship training (95.77%). Research activity is low compared with other European countries, for both general and psychosocial research. Considering key components for the case management implementation, 66.20% of all services use single clinical records. The use of individual care plans is globally low (46.48%) and there is a use of guidelines in 57.75% of services. Human Resources: most are women (69.01%), with age ranging from 25-56 (average 39.9, SD 7.41). The majority are psychologists (49.30%) and nurses (23.94%). All have a university degree, 19.7% have a masters degree and 83% didn’t have any case management training before the above mentioned national training. Despite the low levels of preceding case management training, 39% have used model components in day-to-day practice and although 97.18% of the workforce have attended scientific meetings in the last 2 years, only 38.03% presented communications in the same period. Guideline: Results show that higher scores were obtained in Domain 1. Scope and Purpose (72.2.%),and Domain 4. Clarity of presentation (77.7%). Domain 5. pplicability scored near low boundary (54.1%) and negative scores were found in Domain 2. Stakeholder Involvement (41.6%) and Domain 3. Rigour of Development (28.1%). Global score was 66% and the guideline was recommended with modifications. Organisational Culture: The most frequent leadership profile was the Mentor profile (45.61%). Lower scores belonged to Innovator and Monitor profiles (3.51%). On the organisational culture overall, higher scores were found in the Human Relations culture (74.07%). The higher leadership strategy was the strategy of flexibility (66.10%). The results additionally showed that the only leadership profile associated with case management implementation was the Producer profile, representing 14.55% of all leadership profiles in the country.Barriers: The barriers identified by MH professionals, with high percentages, were: lack of time (57.7%), knowledge and motivation (40.8%), other colleagues cooperation (33.7%), low number of contacts with patients (35.2%), lack of facilities (70.4%) and lack of instruments (69%) to implement case management, varying across regions. Results show that there was a negative correlation between implementation and the following barriers: using protocols, practice format, need for more training and lack of cooperation from colleagues. Additionally, statistical differences were found between barriers to implementation and: services characteristics, workforce characteristics, organisational culture. Implementation: The national average results of case management implementation fidelity was (41.48), close to values found in similar studies. In the regional scores South Region Alentejo had the highest implementation score. If we look at minimum scores to assume implementation fidelity, these occurred in 57.75% of services and a good implementation occurred in 15.49% of these. Regression methods allowed to confirm that implementation score prediction was possible using the combination of barriers and organisational culture scores. Discussion - Considering the initial study hypotheses, it was possible to confirm the variation of case management implementation across country regions. Additionally, we could conclude that common denominators exist when successful implementation occurred. It was possible to observe a significant relationship between implementation degree and the dimensions of barriers, organisational culture and services resources (defined as professionals and services characteristics). In a more conclusive way, we can say that there are factors, other than financial and human resources, that are associated with evidence based practices implementation like case management. An example is the Alentejo region, were the distance from urban centres, and the known difficulties associated with accessibility, plus the lack of financial and human resources, have not impeded the regional higher score on implementation. Conclusions: Case management implementation had several barriers to implementation. There are different barriers across country regions, resulting from organisational culture, services and professionals characteristics. To reach implementation it is necessary to consider specific methodologies that go beyond traditional training programs and evident practices, widely promoted. Evidence-based practices require evidence-based implementations.

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.

Diffusional kurtosis imaging using a fast heuristic constrained linear least squares algorithm: a plugin for OsiriX

Diffusion Kurtosis Imaging (DKI) is a fairly new magnetic resonance imag-ing (MRI) technique that tackles the non-gaussian motion of water in biological tissues by taking into account the restrictions imposed by tissue microstructure, which are not considered in Diffusion Tensor Imaging (DTI), where the water diffusion is considered purely gaussian. As a result DKI provides more accurate information on biological structures and is able to detect important abnormalities which are not visible in standard DTI analysis. This work regards the development of a tool for DKI computation to be implemented as an OsiriX plugin. Thus, as OsiriX runs under Mac OS X, the pro-gram is written in Objective-C and also makes use of Apple’s Cocoa framework. The whole program is developed in the Xcode integrated development environ-ment (IDE). The plugin implements a fast heuristic constrained linear least squares al-gorithm (CLLS-H) for estimating the diffusion and kurtosis tensors, and offers the user the possibility to choose which maps are to be generated for not only standard DTI quantities such as Mean Diffusion (MD), Radial Diffusion (RD), Axial Diffusion (AD) and Fractional Anisotropy (FA), but also DKI metrics, Mean Kurtosis (MK), Radial Kurtosis (RK) and Axial Kurtosis (AK).The plugin was subjected to both a qualitative and a semi-quantitative analysis which yielded convincing results. A more accurate validation pro-cess is still being developed, after which, and with some few minor adjust-ments the plugin shall become a valid option for DKI computation

Estudo de desempenho de protocolos distribuídos de acesso ao meio em redes de rádio cognitivo

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - NEUF PTDC/EEA- TEL/120666/2010, ADIN PTDC/EEI-TEL/2990/2012 e MANY2COMWIN EXPL/EEI-TEL/0969/2013

Identificação de dano estrutural com base em análise modal

O presente trabalho procura mostrar as potencialidades das técnicas de monitorização estrutural, de detecção, localização e caracterização de dano através de alterações dos parâmetros modais. As características dinâmicas de vibração de uma estrutura são alteradas pela presença de dano, o que, representando uma perda física, conduz à consequente perda de rigidez. Este fenómeno é responsável por modificações nas frequências naturais, deslocamentos modais e respectivas derivadas. Este trabalho apresenta a curvatura das configurações modais como possível parâmetro de controlo na identificação de dano estrutural. Neste documento encontram-se vários estudos de sensibilidade realizados em três modelos distintos (viga bi-apoiada, viga em consola e pórtico encastrado) em que se pretende avaliar a fiabilidade do método das curvaturas. Foram também desenvolvidos estudos respeitantes às alterações das frequências naturais e às alterações de dois indicadores estatísticos, o MAC e o COMAC. Com base nos resultados do método das curvaturas foi desenvolvida uma Java Applet, que constitui uma ferramenta de cálculo que permite explorar as potencialidades do método das curvaturas modais na identificação de danos em várias estruturas. Esta aplicação foi desenvolvida no compilador NetBeans IDE.

Enteropatógenos relacionados à diarréia em pacientes HIV que fazem uso de terapia anti-retroviral

A etiologia do processo diarréico na AIDS pode ser causada por vírus, bactérias, fungos, protozoários e helmintos, assim como pelo próprio HIV. Este trabalho avaliou enteropatogenos relacionados à diarréia em pacientes HIV que fazem uso de terapia anti-retroviral. Os métodos parasitológicos utilizados foram Faust, Hoffmann e Kinyoun. O isolamento e cultura dos fungos foram realizados conforme metodologia recomendada por NCCLS M27-A standard. A identificação das espécies de leveduras foi realizada através da reação em cadeia da polimerase. O isolamento de bactérias, foi feito em agar Mac Conkey e agar SS, a identificação das espécies através do Enterokit B (Probac do Brasil) e métodos bioquímicos. Foram avaliados 49 pacientes, 44,9% apresentaram enteroparasitas, 48,1% Candida sp com 61,5% Candida albicans, 7,6% Candida sp e 30,7% Candida não- albicans. Foram isoladas bactérias de 72% dos pacientes, 49% Escherichia coli, 13% Salmonella parathyphi, Klebsiella sp ou Proteus e 6% Citrobacter freundii ou Yersinia sp. Houve alta prevalência de Candida sp nos pacientes HIV com diarréia e foram isoladas espécies não albicans cuja presença pode ser entendida como cúmplice ou causa da infecção.

Hepatite grave e icterícia durante a evolução de infecção pelo vírus da dengue: relato de caso

Apresentamos o caso de uma paciente do sexo feminino, que apresentou quadro de febre hemorrágica da dengue, evoluindo com icterícia e importantes alterações da coagulação. O diagnóstico de dengue foi realizado pela presença de anticorpos IgM antidengue (MAC-ELISA). Esta doença deveria ser considerada no diagnóstico diferencial das icterícias febris agudas.

Rebalancing frequency and the welfare cost of inflation

Cash-in-advance models usually require agents to reallocate money and bonds in fixed periods. Every month or quarter, for example. I show that fixed periods underestimate the welfare cost of inflation. I use a model in which agents choose how often they exchange bonds for money. In the benchmark specification, the welfare cost of 10 percent instead of 0 inflation increases from 0.1 percent of income with fixed periods to 1 percent with optimal periods. The results are robust to different references, to different compositions of income in bonds or money, and to the introduction of capital and labor.

Angariação e retenção de clientes numa maternidade privada

Este trabalho apresenta o caso de um prestador de saúde privado, com maternidade, da zona da grande Lisboa, cujo número de partos tem vindo a decrescer. Trabalhou-se um conjunto de dados da especialidade de Ginecologia/Obstetrícia (GIN/OBS), a partir do qual se construiu uma metodologia de análise inovadora na aplicação de Customer Relationship Management (CRM) a esta especialidade, e que permite extrair conhecimento útil sobre o seu comportamento. A criação de perfis de utente, através da construção de métricas agregadas, permitiu aferir condicionantes do negócio, como a utilização de Entidades Financiadoras de Referência (EFR’s) e o desempenho de médicos em número de partos, a georreferenciação de utentes, e a segmentação de clientes por valor. Este conhecimento, em conjunto com dados da literatura e da análise do mercado das maternidades privadas, permitiu definir diretrizes de atuação de marketing que podem ser aplicáveis a vários níveis da organização, visando o aumento da quota de mercado de partos do prestador. Organizações de saúde que sigam esta metodologia poderão conhecer melhor os seus clientes, criando uma estratégia de CRM, com vista ao aumento do número de partos.

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.

Medium access control design for distributed opportunistic radio networks

Existing wireless networks are characterized by a fixed spectrum assignment policy. However, the scarcity of available spectrum and its inefficient usage demands for a new communication paradigm to exploit the existing spectrum opportunistically. Future Cognitive Radio (CR) devices should be able to sense unoccupied spectrum and will allow the deployment of real opportunistic networks. Still, traditional Physical (PHY) and Medium Access Control (MAC) protocols are not suitable for this new type of networks because they are optimized to operate over fixed assigned frequency bands. Therefore, novel PHY-MAC cross-layer protocols should be developed to cope with the specific features of opportunistic networks. This thesis is mainly focused on the design and evaluation of MAC protocols for Decentralized Cognitive Radio Networks (DCRNs). It starts with a characterization of the spectrum sensing framework based on the Energy-Based Sensing (EBS) technique considering multiple scenarios. Then, guided by the sensing results obtained by the aforementioned technique, we present two novel decentralized CR MAC schemes: the first one designed to operate in single-channel scenarios and the second one to be used in multichannel scenarios. Analytical models for the network goodput, packet service time and individual transmission probability are derived and used to compute the performance of both protocols. Simulation results assess the accuracy of the analytical models as well as the benefits of the proposed CR MAC schemes.

Molecular tools in the diagnostic and epidemiology of infections caused by members of Mycobacterium avium Complex

Mycobacterium avium Complex (MAC) comprises microorganisms that affect a wide range of animals including humans. The most relevant are Mycobacterium avium subspecies hominissuis (Mah) with a high impact on public health affecting mainly immunocompromised individuals and Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) causing paratuberculosis in animals with a high economic impact worldwide. In this work, we characterized 28 human and 67 porcine Mah isolates and evaluated the relationship among them by Multiple-Locus Variable number tandem repeat Analysis (MLVA). We concluded that Mah population presented a high genetic diversity and no correlations were inferred based on geographical origin, host or biological sample. For the first time in Portugal Map strains, from asymptomatic bovine faecal samples were isolated highlighting the need of more reliable and rapid diagnostic methods for Map direct detection. Therefore, we developed an IS900 nested real time PCR with high sensitivity and specificity associated with optimized DNA extraction methodologies for faecal and milk samples. We detected 83% of 155 faecal samples from goats, cattle and sheep, and 26% of 98 milk samples from cattle, positive for Map IS900 nested real time PCR. A novel SNPs (single nucleotide polymorphisms) assay to Map characterization based on a Whole Genome Sequencing analysis was developed to elucidate the genetic relationship between strains. Based on sequential detection of 14 SNPs and on a decision tree we were able to differentiate 14 phylogenetic groups with a higher discriminatory power compared to other typing methods. A pigmented Map strain was isolated and characterized evidencing for the first time to our knowledge the existence of pigmented Type C strains. With this work, we intended to improve the ante mortem direct molecular detection of Map, to conscientiously aware for the existence of Map animal infections widespread in Portugal and to contribute to the improvement of Map and Mah epidemiological studies.