System level DSP synthesis using voltage overscaling, unequal error protection & adaptive quality tuning

In this paper, we propose a system level design approach considering voltage over-scaling (VOS) that achieves error resiliency using unequal error protection of different computation elements, while incurring minor quality degradation. Depending on user specifications and severity of process variations/channel noise, the degree of VOS in each block of the system is adaptively tuned to ensure minimum system power while providing "just-the-right" amount of quality and robustness. This is achieved, by taking into consideration system level interactions and ensuring that under any change of operating conditions only the "lesscrucial" computations, that contribute less to block/system output quality, are affected. The design methodology applied to a DCT/IDCT system shows large power benefits (up to 69%) at reasonable image quality while tolerating errors induced by varying operating conditions (VOS, process variations, channel noise). Interestingly, the proposed IDCT scheme conceals channel noise at scaled voltages. ©2009 IEEE.

An optimal algorithm for low power multiplierless FIR filter design using chebychev criterion

In this paper, we propose a novel finite impulse response (FIR) filter design methodology that reduces the number of operations with a motivation to reduce power consumption and enhance performance. The novelty of our approach lies in the generation of filter coefficients such that they conform to a given low-power architecture, while meeting the given filter specifications. The proposed algorithm is formulated as a mixed integer linear programming problem that minimizes chebychev error and synthesizes coefficients which consist of pre-specified alphabets. The new modified coefficients can be used for low-power VLSI implementation of vector scaling operations such as FIR filtering using computation sharing multiplier (CSHM). Simulations in 0.25um technology show that CSHM FIR filter architecture can result in 55% power and 34% speed improvement compared to carry save multiplier (CSAM) based filters.

Logic and Memory Design Based on Unequal Error Protection for Voltage-scalable, Robust and Adaptive DSP Systems

In this paper, we propose a system level design approach considering voltage over-scaling (VOS) that achieves error resiliency using unequal error protection of different computation elements, while incurring minor quality degradation. Depending on user specifications and severity of process variations/channel noise, the degree of VOS in each block of the system is adaptively tuned to ensure minimum system power while providing "just-the-right" amount of quality and robustness. This is achieved, by taking into consideration block level interactions and ensuring that under any change of operating conditions, only the "less-crucial" computations, that contribute less to block/system output quality, are affected. The proposed approach applies unequal error protection to various blocks of a system-logic and memory-and spans multiple layers of design hierarchy-algorithm, architecture and circuit. The design methodology when applied to a multimedia subsystem shows large power benefits ( up to 69% improvement in power consumption) at reasonable image quality while tolerating errors introduced due to VOS, process variations, and channel noise.

Developments in performance-based testing of concrete

Implementation of both design for durability and performance-based standards and specifications are limited by the lack of rapid, simple, science-based test methods for characterizing the transport properties and deterioration resistance of concrete. To this end, this paper presents the background rationale and current developments in the application of electrical property measurements - conductivity in this instance - as a testing methodology to evaluate the relative performance of a range of concrete mixes. The technique can not only be used on standard specimens (e.g. cubes), but also lends itself to in-situ monitoring thereby allowing measurements to be obtained on the as-placed concrete. It is the latter which forms the focus of the current work. Conductivity measurements are presented for concretes with and without supplementary cementitious materials (SCM's) from demoulding up to 400-days. It is shown that electrical conductivity measurements display a continual decrease over the entire test period and attributed to the pore structure refinement due to hydration and pozzolanic reaction in those concretes containing blast furnace slag or fly ash. The term Formation Factor is introduced to rank concrete performance in terms of is resistance to chloride penetration.

A durability performance-index for concrete: developments in a novel test method

Implementation of both design for durability and performance-based standards and specifications are limited by the lack of rapid, simple, science based test methods for characterising the transport properties and deterioration resistance of concrete. This paper presents developments in the application of electrical property measurements as a testing methodology to evaluate the relative performance of a range of concrete mixes. The technique lends itself to in-situ monitoring thereby allowing measurements to be obtained on the as-placed concrete. Conductivity measurements are presented for concretes with and without supplementary cementitious materials (SCM’s) from demoulding up to 350 days. It is shown that electrical conductivity measurements display a continual decrease over the entire test period and attributed to pore structure refinement due to hydration and pozzolanic reaction. The term formation factor is introduced to rank concrete performance in terms of is resistance to chloride penetration.

A-level Mathematics Options – Views of Secondary-level Teachers

The A-level Mathematics qualification is based on a compulsory set of pure maths modules and a selection of applied maths modules with the pure maths representing two thirds of the assessment. The applied maths section includes mechanics, statistics and (sometimes) decision maths. A combination of mechanics and statistics tends to be the most popular choice by far. The current study aims to understand how maths teachers in secondary education make decisions regarding the curriculum options and offers useful insight to those currently designing the new A-level specifications.

Semi-structured interviews were conducted with A-level maths teachers representing 27 grammar schools across Northern Ireland. Teachers were generally in agreement regarding the importance of pure maths and the balance between pure and applied within the A-level maths curriculum. A wide variety of opinions existed concerning the applied options. While many believe that the basic mechanics-statistics (M1-S1) combination is most accessible, it was also noted that the M1-M2 combination fits neatly alongside A-level physics. Lack of resources, timetabling constraints and competition with other subjects in the curriculum hinder uptake of A-level Further Maths.

Teachers are very conscious of the need to obtain high grades to benefit both their pupils and the school’s reputation. The move to a linear assessment system in England while Northern Ireland retains the modular system is likely to cause some schools to review their choice of exam board although there is disagreement as to whether a modular or linear system is more advantageous for pupils. The upcoming change in the specification offers an opportunity to refresh the assessment also and reduce the number of leading questions. However, teachers note that there are serious issues with GCSE maths and these have implications for A-level.

High Strength Thermoplastic Bonding for Multi-channel, Multi-layer Lab-on-Chip Devices for Ocean and Environmental applications

A solvent-vapour thermoplastic bonding process is reported which provides high strength bonding of PMMA over a large area for multi-channel and multi-layer microfluidic devices with shallow high resolution channel features. The bond process utilises a low temperature vacuum thermal fusion step with prior exposure of the substrate to chloroform (CHCl3) vapour to reduce bond temperature to below the PMMA glass transition temperature. Peak tensile and shear bond strengths greater than 3 MPa were achieved for a typical channel depth reduction of 25 µm. The device-equivalent bond performance was evaluated for multiple layers and high resolution channel features using double-side and single-side exposure of the bonding pieces. A single-sided exposure process was achieved which is suited to multi-layer bonding with channel alignment at the expense of greater depth loss and a reduction in peak bond strength. However, leak and burst tests demonstrate bond integrity up to at least 10 bar channel pressure over the full substrate area of 100 mm x 100 mm. The inclusion of metal tracks within the bond resulted in no loss of performance. The vertical wall integrity between channels was found to be compromised by solvent permeation for wall thicknesses of 100 µm which has implications for high resolution serpentine structures. Bond strength is reduced considerably for multi-layer patterned substrates where features on each layer are not aligned, despite the presence of an intermediate blank substrate. Overall a high performance bond process has been developed that has the potential to meet the stringent specifications for lab-on-chip deployment in harsh environmental conditions for applications such as deep ocean profiling.

What is being taught in Religious Education classes in Northern Ireland and to what extent should states be concerned about regulation, quality and control of the subject?

This paper reports on a research project designed to discover what schools are teaching in Religious Education in Northern Ireland and what procedures are in place to maintain standards in the delivery of the subject. A search through literature shows that little research has been carried out to determine what is being taught in Religious Education in Northern Ireland. It also indicates that there are very weak systems of control to measure the effectiveness or quality of what is delivered. A survey of the websites of all Post-Primary schools in the region was used to provide some answers to the basic question of what is being taught in RE. Using content and discourse analysis of these alongside supporting documentary sources (textbooks and exam specifications), it is possible to get a clearer picture of how the Northern Ireland Core Syllabus for Religious Education and any additional curricular elements are delivered in schools. The findings show that a significant minority of schools do not publicly articulate what pupils do in religious education. In situations where the content of religious education is made clear, some definite trends are evident. Despite the existence of a statutory core syllabus, there is significant variation in what is taught in schools. The content is most divergent from the syllabus in relation to the teaching of World Religions at Key Stage 3 and at Key Stage 4 whole elements of the syllabus are neglected due to limited conformity between the syllabus and exam specifications. These results raise important questions about the systems of regulation and control of the subject in the region. In law the subject is exempt from formal inspection by the local inspection authority; instead, a form of inspection is allowed for by the Christian churches who design the syllabus, but it is a process that is either entirely neglected or entirely unreported in situations where it does occur. It is argued that these findings raise questions of more general concern for this and other regions in Europe where the teaching of religious education is largely unregulated. For example, to what extent should states take an interest in what is taught in religious education, how it is delivered, what values it promotes and how standards of teaching and learning in the subject are upheld?

Increasing the TRL of an L band Retrodirective array for Type Approved SATCOM applications

Retrodirective, self-steering, antennas have the advantage of being able to automatically return a signal back in the direction along from which it originated. The tracking is real time and is carried out in the analogue domain which results in simple circuits which can be accommodated, planar-form, behind the antenna elements. The main objective of this paper is to detail the continuation of the work on L band retrodirective antennas which has the ambition of increasing the TRL such that a minimal viable product can be produced, suitable for type approval as an L band SATCOM user terminal. The focus will be the technical challenges that have arisen as the retrodirective antenna is moved up the TRL chain. Some of these aspects include the ability to track very weak modulated signals (S/N tending to 0dB), TX/RX filter and duplexer specifications, PA and LNA considerations. The resultant retrodirective architecture will be compared against typical specifications of L band satellite ground terminals, showing that the retrodirective antenna offers a simple and effective real time tracking antenna architecture.

Redução para piano: três especificidades

Este projeto de investigação foca a análise das diversas problemáticas no domínio da redução para piano suscitadas por linguagens e por obras emblemáticas do repertório musical contemporâneo. O estudo teve como principal objetivo compreender realizar uma redução para piano, tendo como base os estudos que se debruçam sobre questões de orquestração, transcrição, acompanhamento, bem como inúmeros exemplos de reduções existentes. São realizados estudos sobre as diferenças entre redução e transcrição para piano, sobre os critérios de escolha de material musical, sobre a reorquestração da conteúdo nas reduções, sobre a problemática de execução das reduções ao piano, sobre questões de leitura à primeira vista e, finalmente, sobre aspetos de apresentação. O conteúdo de investigação é dividido de acordo com três especificidades das reduções para piano. Como exemplo de cada uma delas foram realizadas novas reduções das seguintes obras: Concerto da Camera col Violoncello Obbligato de Lopes-Graça; Pli selon pli de Boulez e ópera Lady Sarashina de Eötvös. A génese destas obras e os procedimentos necessários à sua redução foram também objeto de estudo nesta dissertação. Todas as reduções foram apresentadas publicamente e preparadas para edição. O estudo aqui realizado pretende contribuir para a melhoria do conhecimento sobre as reduções para piano, procurando definir ou ajudar à compreensão das soluções viáveis pianisticamente e facilmente aplicáveis na prática. This research project focuses on the analysis of various problems in the field of piano reduction that are caused by languages and emblematic works of contemporary repertoire. This work aims to understand how to make a piano reduction and is based on studies that address various issues in orchestration, transcription, accompaniment and numerous examples of existing piano reductions. Studies were made on the difference between piano reduction and transcription, on the selection criteria of musical material, on re-orchestration of content in piano reduction, and on issues related with performance of reduction at the piano, sight-reading and aspects of score presentation. The content of this research is divided into three specifications of piano reductions. For each section an example was done of each of these works: Lopes-Graça´s Concerto da Camera col Violoncello Obbligato; Boulez´s Pli selon pli and Eötvös´s opera Lady Sarashina. The genesis of these works and their related process of reduction was also studied in this dissertation. All reductions were prepared for edition and presentation to the public. This study aims to contribute to the knowledge on piano reduction, seeking for viable pianistic solutions which can be easily applied in practice.

Synthesis of FPGA-based accelerators implementing recursive algorithms

O desenvolvimento de sistemas computacionais é um processo complexo, com múltiplas etapas, que requer uma análise profunda do problema, levando em consideração as limitações e os requisitos aplicáveis. Tal tarefa envolve a exploração de técnicas alternativas e de algoritmos computacionais para optimizar o sistema e satisfazer os requisitos estabelecidos. Neste contexto, uma das mais importantes etapas é a análise e implementação de algoritmos computacionais. Enormes avanços tecnológicos no âmbito das FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) tornaram possível o desenvolvimento de sistemas de engenharia extremamente complexos. Contudo, o número de transístores disponíveis por chip está a crescer mais rapidamente do que a capacidade que temos para desenvolver sistemas que tirem proveito desse crescimento. Esta limitação já bem conhecida, antes de se revelar com FPGAs, já se verificava com ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) e tem vindo a aumentar continuamente. O desenvolvimento de sistemas com base em FPGAs de alta capacidade envolve uma grande variedade de ferramentas, incluindo métodos para a implementação eficiente de algoritmos computacionais. Esta tese pretende proporcionar uma contribuição nesta área, tirando partido da reutilização, do aumento do nível de abstracção e de especificações algorítmicas mais automatizadas e claras. Mais especificamente, é apresentado um estudo que foi levado a cabo no sentido de obter critérios relativos à implementação em hardware de algoritmos recursivos versus iterativos. Depois de serem apresentadas algumas das estratégias para implementar recursividade em hardware mais significativas, descreve-se, em pormenor, um conjunto de algoritmos para resolver problemas de pesquisa combinatória (considerados enquanto exemplos de aplicação). Versões recursivas e iterativas destes algoritmos foram implementados e testados em FPGA. Com base nos resultados obtidos, é feita uma cuidada análise comparativa. Novas ferramentas e técnicas de investigação que foram desenvolvidas no âmbito desta tese são também discutidas e demonstradas.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

Na última década tem-se assistido a um crescimento exponencial das redes de comunicações sem fios, nomeadamente no que se refere a taxa de penetração do serviço prestado e na implementação de novas infra-estruturas em todo o globo. É ponto assente neste momento que esta tendência irá não só continuar como se fortalecer devido à convergência que é esperada entre as redes móveis sem fio e a disponibilização de serviços de banda larga para a rede Internet fixa, numa evolução para um paradigma de uma arquitectura integrada e baseada em serviços e aplicações IP. Por este motivo, as comunicações móveis sem fios irão ter um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade de informação a médio e longo prazos. A estratégia seguida no projecto e implementação das redes móveis celulares da actual geração (2G e 3G) foi a da estratificação da sua arquitectura protocolar numa estrutura modular em camadas estanques, onde cada camada do modelo é responsável pela implementação de um conjunto de funcionalidades. Neste modelo a comunicação dá-se apenas entre camadas adjacentes através de primitivas de comunicação pré-estabelecidas. Este modelo de arquitectura resulta numa mais fácil implementação e introdução de novas funcionalidades na rede. Entretanto, o facto das camadas inferiores do modelo protocolar não utilizarem informação disponibilizada pelas camadas superiores, e vice-versa acarreta uma degradação no desempenho do sistema. Este paradigma é particularmente importante quando sistemas de antenas múltiplas são implementados (sistemas MIMO). Sistemas de antenas múltiplas introduzem um grau adicional de liberdade no que respeita a atribuição de recursos rádio: o domínio espacial. Contrariamente a atribuição de recursos no domínio do tempo e da frequência, no domínio espacial os recursos rádio mapeados no domínio espacial não podem ser assumidos como sendo completamente ortogonais, devido a interferência resultante do facto de vários terminais transmitirem no mesmo canal e/ou slots temporais mas em feixes espaciais diferentes. Sendo assim, a disponibilidade de informação relativa ao estado dos recursos rádio às camadas superiores do modelo protocolar é de fundamental importância na satisfação dos critérios de qualidade de serviço exigidos. Uma forma eficiente de gestão dos recursos rádio exige a implementação de algoritmos de agendamento de pacotes de baixo grau de complexidade, que definem os níveis de prioridade no acesso a esses recursos por base dos utilizadores com base na informação disponibilizada quer pelas camadas inferiores quer pelas camadas superiores do modelo. Este novo paradigma de comunicação, designado por cross-layer resulta na maximização da capacidade de transporte de dados por parte do canal rádio móvel, bem como a satisfação dos requisitos de qualidade de serviço derivados a partir da camada de aplicação do modelo. Na sua elaboração, procurou-se que o standard IEEE 802.16e, conhecido por Mobile WiMAX respeitasse as especificações associadas aos sistemas móveis celulares de quarta geração. A arquitectura escalonável, o baixo custo de implementação e as elevadas taxas de transmissão de dados resultam num processo de multiplexagem de dados e valores baixos no atraso decorrente da transmissão de pacotes, os quais são atributos fundamentais para a disponibilização de serviços de banda larga. Da mesma forma a comunicação orientada à comutação de pacotes, inenente na camada de acesso ao meio, é totalmente compatível com as exigências em termos da qualidade de serviço dessas aplicações. Sendo assim, o Mobile WiMAX parece satisfazer os requisitos exigentes das redes móveis de quarta geração. Nesta tese procede-se à investigação, projecto e implementação de algoritmos de encaminhamento de pacotes tendo em vista a eficiente gestão do conjunto de recursos rádio nos domínios do tempo, frequência e espacial das redes móveis celulares, tendo como caso prático as redes móveis celulares suportadas no standard IEEE802.16e. Os algoritmos propostos combinam métricas provenientes da camada física bem como os requisitos de qualidade de serviço das camadas superiores, de acordo com a arquitectura de redes baseadas no paradigma do cross-layer. O desempenho desses algoritmos é analisado a partir de simulações efectuadas por um simulador de sistema, numa plataforma que implementa as camadas física e de acesso ao meio do standard IEEE802.16e.

Study of multiferroic materials

The present PhD work aims the research and development of materials that exhibit multiferroic properties, in particular having a significant interaction between ferromagnetism and ferroelectricity; either directly within an intrinsic single phase or by combining extrinsic materials, achieving the coupling of properties through mechanic phenomena of the respective magnetostriction and piezoelectricity. These hybrid properties will allow the cross modification of magnetic and electric polarization states by the application of cross external magnetic and/or electric fields, giving way to a vast area for scientific investigation and potential technological applications in a new generation of electronic devices, such as computer memories, signal processing, transducers, sensors, etc. Initial experimental work consisted in chemical synthesis of nano powders oxides by urea pyrolysis method: A series of ceramic bulk composites with potential multiferroic properties comprised: of LuMnO3 with La0.7Sr0.3MnO3 and BaTiO3 with La0.7Ba0.3MnO3; and a series based on the intrinsic multiferroic LuMn1-zO3 phase modified with of Manganese vacancies. The acquisition of a new magnetron RF sputtering deposition system, in the Physics Department of Aveiro University, contributed to the proposal of an analogous experimental study in multiferroic thin films and multilayer samples. Besides the operational debut of this equipment several technical upgrades were completed like: the design and construction of the heater electrical contacts; specific shutters and supports for the magnetrons and for the substrate holder and; the addition of mass flow controllers, which allowed the introduction of N2 or O2 active atmosphere in the chamber; and the addition of a second RF generator, enabling co-deposition of different targets. Base study of the deposition conditions and resulting thin films characteristics in different substrates was made from an extensive list of targets. Particular attention was given to thin film deposition of magnetic phases La1-xSrxMnO3, La1-xBaxMnO3 and Ni2+x-yMn1-xGa1+y alloy, from the respective targets: La0.7Sr0.3MnO3, La0.7Ba0.3MnO3; and NiGa with NiMn. Main structural characterization of samples was performed by conventional and high resolution X-Ray Diffraction (XRD); chemical composition was determined by Electron Dispersion Spectroscopy (EDS); magnetization measurements recur to a Vibrating Sample Magnetometer (VSM) prototype; and surface probing (SPM) using Magnetic-Force (MFM) and Piezo-Response (PFM) Microscopy. Results clearly show that the composite bulk samples (LuM+LSM and BTO+LBM) feat the intended quality objectives in terms of phase composition and purity, having spurious contents below 0.5 %. SEM images confirm compact grain packaging and size distribution around the 50 nm scale. Electric conductivity, magnetization intensity and magneto impedance spreading response are coherent with the relative amount of magnetic phase in the sample. The existence of coupling between the functional phases is confirmed by the Magnetoelectric effect measurements of the sample “78%LuM+22%LSM” reaching 300% of electric response for 1 T at 100 kHz; while in the “78%BTO+22%LBM” sample the structural transitions of the magnetic phase at ~350 K result in a inversion of ME coefficient the behavior. A functional Magneto-Resistance measurement system was assembled from the concept stage until the, development and operational status; it enabled to test samples from 77 to 350 K, under an applied magnetic field up to 1 Tesla with 360º horizontal rotation; this system was also designed to measure Hall effect and has the potential to be further upgraded. Under collaboration protocols established with national and international institutions, complementary courses and sample characterization studies were performed using Magneto-Resistance (MR), Magneto-Impedance (MZ) and Magneto-Electric (ME) measurements; Raman and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS); SQUID and VSM magnetization; Scanning Electron Microscopy (SEM) and Rutherford Back Scattering (RBS); Scan Probe Microscopy (SPM) with Band Excitation Probe Spectroscopy (BEPS); Neutron Powder Diffraction (NPD) and Perturbed Angular Correlations (PAC). Additional collaboration in research projects outside the scope of multiferroic materials provided further experience in sample preparation and characterization techniques, namely VSM and XPS measurements were performed in cubane molecular complex compounds and enable to identify the oxidation state of the integrating cluster of Ru ions; also, XRD and EDS/SEM analysis of the acquired targets and substrates implied the devolution of some items not in conformity with the specifications. Direct cooperation with parallel research projects regarding multiferroic materials, enable the assess to supplementary samples, namely a preliminary series of nanopowder Y1-x-yCaxØyMn1O3 and of Eu0.8Y0.2MnO3, a series of micropowder composites of LuMnO3 with La0.625Sr0.375MnO3 and of BaTiO3 with hexagonal ferrites; mono and polycrystalline samples of Pr1-xCaxMnO3, La1-xSrxMnO3 and La1-xCaxMnO3.

Cooperative communications in multi-rate IEEE 802.11 networks

Esta tese apresenta um estudo sobre alguns dos protocolos de cooperação MAC para redes sem fios utilizando o sistema IEEE 802.11 multi-débito. É proposto um novo modelo de arquitetura para a categorização e análise da cooperação em redes sem fios, tendo este modelo sido aplicado a protocolos cooperativos existentes para camada MAC. É investigado como as características do meio físico, assim como os requisitos de níveis superiores podem ser aplicados ao processo de cooperação, com vista a melhorar as características de funcionamento da rede de comunicações. Para este propósito são exploradas as métricas mais relevantes para o processo de cooperação. São igualmente estudados os limites impostos pelos protocolos da camada MAC e as limitações práticas impostas por protocolos da família de normas que compõem o IEEE 802.11. Neste trabalho foi criada uma métrica multicamada, que permite considerar os requisitos aplicacionais de performance e o tipo de tráfego, assim como a mobilidade dos dispositivos, no funcionamento dos mecanismos de cooperação. Como forma de validação, e para corretamente avaliar o impacto da métrica, um novo protocolo de cooperação foi desenvolvido e implementado. O seu funcionamento é descrito de forma analítica assim como validado através de a um ambiente de simulação. Os resultados obtidos mostram que a utilização de uma métrica multicamada é uma técnica robusta, fornecendo melhorias consistentes no contexto de redes IEEE 802.11. São igualmente demonstradas várias outras características de funcionamento com impacto para as comunicações. Estes dados fornecem uma visão real e encorajadora para a realização de mais pesquisas para a melhoria da performance dos protocolos cooperativos, assim como a sua utilização num variado número de aplicações futuras. No final do documento são apresentados alguns desafios para a continuação da investigação deste tópico.

Precoding techniques for coordinated multicell systems

Coordenação Multicélula é um tópico de investigação em rápido crescimento e uma solução promissora para controlar a interferência entre células em sistemas celulares, melhorando a equidade do sistema e aumentando a sua capacidade. Esta tecnologia já está em estudo no LTEAdvanced sob o conceito de coordenação multiponto (COMP). Existem várias abordagens sobre coordenação multicélula, dependendo da quantidade e do tipo de informação partilhada pelas estações base, através da rede de suporte (backhaul network), e do local onde essa informação é processada, i.e., numa unidade de processamento central ou de uma forma distribuída em cada estação base. Nesta tese, são propostas técnicas de pré-codificação e alocação de potência considerando várias estratégias: centralizada, todo o processamento é feito na unidade de processamento central; semidistribuída, neste caso apenas parte do processamento é executado na unidade de processamento central, nomeadamente a potência alocada a cada utilizador servido por cada estação base; e distribuída em que o processamento é feito localmente em cada estação base. Os esquemas propostos são projectados em duas fases: primeiro são propostas soluções de pré-codificação para mitigar ou eliminar a interferência entre células, de seguida o sistema é melhorado através do desenvolvimento de vários esquemas de alocação de potência. São propostas três esquemas de alocação de potência centralizada condicionada a cada estação base e com diferentes relações entre desempenho e complexidade. São também derivados esquemas de alocação distribuídos, assumindo que um sistema multicelular pode ser visto como a sobreposição de vários sistemas com uma única célula. Com base neste conceito foi definido uma taxa de erro média virtual para cada um desses sistemas de célula única que compõem o sistema multicelular, permitindo assim projectar esquemas de alocação de potência completamente distribuídos. Todos os esquemas propostos foram avaliados em cenários realistas, bastante próximos dos considerados no LTE. Os resultados mostram que os esquemas propostos são eficientes a remover a interferência entre células e que o desempenho das técnicas de alocação de potência propostas é claramente superior ao caso de não alocação de potência. O desempenho dos sistemas completamente distribuídos é inferior aos baseados num processamento centralizado, mas em contrapartida podem ser usados em sistemas em que a rede de suporte não permita a troca de grandes quantidades de informação.