Ultra-wideband slot antenna with band-notch characteristics for wireless USB dongle applications

A compact ultra-wideband (UWB) printed slot antenna is described, suitable for integration with the printed circuit board (PCB) of a wireless, universal, serial-bus dongle. The design comprises of a near-rectangular slot fed by a coplanar waveguide (CPW) printed on a PCB of size 20 × 30 mm2. It has a large bandwidth covering the 3.1–10.6 GHz UWB band, with omnidirectional radiation patterns. Further, a notched band centered at 5.45 GHz wireless local area network bands is obtained within the wide bandwidth by inserting a narrow slot inside the tuning stub. Details of the antenna design are described, and the experimental results of the constructed prototype are presented. The time domain studies on the antenna shows a linear phase response throughout the band except at the notched frequency. The transient analysis of the antenna indicates very little pulse distortion confirming its suitability for high speed wireless connectivity.

Wideband Low-Distortion Sigma-Delta ADC for WLAN

This work presents a wideband low-distortion sigmadelta analog-to-digital converter (ADC) for Wireless Local Area Network (WLAN) standard. The proposed converter makes use of low-distortion swing suppression SDM architecture which is highly suitable for low oversampling ratios to attain high linearity over a wide bandwidth. The modulator employs a 2-2 cascaded sigma-delta modulator with feedforward path with a single-bit quantizer in the first stage and 4-bit in the second stage. The modulator is designed in TSMC 0.18um CMOS technology and operates at 1.8V supply voltage. Simulation results show that, a peak SNDR of 57dB and a spurious free dynamic range (SFDR) of 66dB is obtained for a 10MHz signal bandwidth, and an oversampling ratio of 8.

A distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots

This paper presents the distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots (DEVRE). This environment is composed of a set of processes running on a local area network composed of three sites: 1) the onboard AUV computer; 2) a surface computer used as human-machine interface (HMI); and 3) a computer used for simulating the vehicle dynamics and representing the virtual world. The HMI can be transparently linked to the real sensors and actuators dealing with a real mission. It can also be linked with virtual sensors and virtual actuators, dealing with a virtual mission. The aim of DEVRE is to assist engineers during the software development and testing in the lab prior to real experiments

MICPA: a client-assisted channel assignment scheme for throughput enhancement in WLANs

The emergence of high-density wireless local area network (WLAN) deployments in recent years is a testament to the insatiable demands for wireless broadband services. The increased density of WLAN deployments brings with it the potential of increased capacity, extended coverage, and exciting new applications. However, the corresponding increase in contention and interference can significantly degrade throughputs, unless new challenges in channel assignment are effectively addressed. In this paper, a client-assisted channel assignment scheme that can provide enhanced throughput is proposed. A study on the impact of interference on throughput with multiple access points (APs)is first undertaken using a novel approach that determines the possibility of parallel transmissions. A metric with a good correlation to the throughput, i.e., the number of conflict pairs, is used in the client-assisted minimum conflict pairs (MICPA) scheme. In this scheme, measurements from clients are used to assist the AP in determining the channel with the minimum number of conflict pairs to maximize its expected throughput. Simulation results show that the client-assisted MICPA scheme can provide meaningful throughput improvements over other schemes that only utilize the AP’s measurements.

Planejamento e implementação (implantação, suporte e manutenção) de uma infra-estrutura de educação a distância realizada pela PROCERGS : o caso da Secretaria de Educação do Estado do Rio Grande do Sul

Este trabalho apresenta as etapas para planejamento e implementação (implantação, suporte e manutenção) de uma infra-estrutura de educação a distancia realizado pela PROCERGS – Cia de Processamento de Dados do Estado do Rio Grande do Sul. A infra-estrutura de EAD implantada pela PROCERGS foi aplicada através de um curso para 12 turmas de alunos da SE (Secretaria de Educação do Estado do Rio Grande do Sul), que é uma entidade educacional referenciada pelo programa de inclusão digital do Governo do Estado do RS. A infra-estrutura de EAD utilizou as instalações da PROCERGS para testes do curso, onde foi constituída uma equipe de trabalho, formado por um consultor em informática na educação, técnicos do corpo funcional da PROCERGS e funcionários do cliente. A infraestrutura de EAD foi composta por uma rede local montada no centro de treinamento da PROCERGS, disponibilizado com software de EAD denominado Teleduc e acesso a internet, que possibilitou aos alunos, professor e monitor, um relacionamento através de aulas presenciais e via internet. A continuidade das aulas pela internet foi apoiada pelos serviços de help-desk da PROCERGS, 24 horas ao dia e sete dias na semana. Durante o curso foram registradas ocorrências relativas ao desempenho da infraestrutura de EAD, especificamente quanto à participação dos alunos, trocas de informações e consultas ao monitor e professor, apoio dos recursos de software, hardware e comunicações, bem como a qualidade do atendimento aos alunos. Esta implementação proporcionou conhecer e avaliar alguns resultados, tais como fatores negativos e sucesso, itens a serem melhorados, conhecimentos relevantes adquiridos e importantes considerando a continuidade destes trabalhos para utilização nos demais clientes do Estado.

A Acessibilidade como veículo de inclusão social: proposta de dispositivo computacional para os deficientes visuais da cidade de Natal/RN

This study aims to propose a computing device mechanism which is capable to permit a tactile communication between individuals with visual impairment (blindness or low vision) through the Internet or through a local area network (LAN - Local Network Address). The work was developed under the research projects that currently are realized in the LAI (Laboratory of Integrated Accessibility) of the Federal University of Rio Grande do Norte. This way, the research was done in order to involve a prototype capable to recognize geometries by students considered blind from the Institute of Education and Rehabilitation of Blind of Rio Grande do Norte (IERC-RN), located in Alecrim neighborhood, Natal/RN. Besides this research, another prototype was developed to test the communication via a local network and Internet. To analyze the data, a qualitative and quantitative approach was used through simple statistical techniques, such as percentages and averages, to support subjective interpretations. The results offer an analysis of the extent to which the implementation can contribute to the socialization and learning of the visually impaired. Finally, some recommendations are suggested for the development of future researches in order to facilitate the proposed mechanism.

Princípios e práticas sustentáveis em eficiência energética aplicados em TI

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB

Kappa-PSO-ARTMAP Fuzzy: uma metodologia para detecção de intrusos baseado em seleção de atributos e otimização de parâmetros numa rede neural ARTMAP Fuzzy

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Implementação de um nó IEEE 1451, baseado em ferramentas abertas e padronizadas, para aplicações em ambientes de instrumentação distribuída

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Estratégia do planejamento e otimização de sistemas sem fio, considerando redes interferentes: abordagem baseada em cross-layer

Apesar do aumento significativo do uso de redes locais sem fio (WLAN) nos últimos anos, aspectos de projeto e planejamento de capacidade da rede são ainda sistematicamente negligenciados durante a implementação da rede. Tipicamente um projeto de rede local sem fio é feito e instalado por profissionais de rede. Esses profissionais são extremamente experientes com redes cabeadas, mas são ainda geralmente pouco experientes com redes sem fio. Deste modo, as instalações de redes locais sem fio são desvantajosas pela falta de um modelo de avaliação de desempenho e para determinar a localização do ponto de acesso (PA), além disso, fatores importantes do ambiente não são considerados no projeto. Esses fatores se tornam mais importante quando muitos pontos de acesso (PAs) são instalados para cobrir um único edifício, algumas vezes sem planejamento de freqüência. Falhas como essa podem causar interferência entre células geradas pelo mesmo PA. Por essa razão, a rede não obterá os padrões de qualidade de serviço (QoS) exigidos por cada serviço. O presente trabalho apresenta uma proposta para planejamento de redes sem fio levando em consideração a influência da interferência com o auxílio de inteligência computacional tais como a utilização de redes Bayesianas. Uma extensiva campanha de medição foi feita para avaliar o desempenho de dois pontos de acesso (PAs) sobre um cenário multiusuário, com e sem interferência. Os dados dessa campanha de medição foram usados como entrada das redes Bayesianas e confirmaram a influência da interferência nos parâmetros de QoS. Uma implementação de algoritmo genético foi utilizado permitindo uma abordagem híbrida para planejamento de redes sem fio. Como efeito de comparação para otimizar os parâmetros de QoS, de modo a encontrar a melhor distância do PA ao receptor garantindo as recomendações do International Telecomunication Union (ITU-T), a técnica de otimização por enxame de partículas foi aplicada.

Um ambiente computacional para emular em rede aplicações interativas desenvolvidas para televisão digital

Pós-graduação em Televisão Digital: Informação e Conhecimento - FAAC

Sistemi OFDM: prestazioni di livello fisico

I primi studi su Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) sono stati fatti fin dal 1960, ma negli ultimi anni la modulazione OFDM è emersa come una tecnica di modulazione chiave commerciale per i sistemi di comunicazione ad alta velocità. La ragione principale di questo crescente interesse è dovuto alla sua capacità di fornire dati ad alta velocità impiegando sistemi con complessità bassa e contrastando l'interferenza intersimbolo (ISI) e quella intercanale (ICI). Per questo motivo la modulazione OFDM è stata adottata da diversi sistemi digitali wireline e wireless standard, come Digital Audio Broadcasting (DAB), Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), Wireless Local Area Network (IEEE 802.11 a,g,n) oppure per WiMAX e LTE.

Impatto della propagazione elettromagnetica sulle prestazioni delle reti M3N

Con il termine Smart Grid si intende una rete urbana capillare che trasporta energia, informazione e controllo, composta da dispositivi e sistemi altamente distribuiti e cooperanti. Essa deve essere in grado di orchestrare in modo intelligente le azioni di tutti gli utenti e dispositivi connessi al fine di distribuire energia in modo sicuro, efficiente e sostenibile. Questo connubio fra ICT ed Energia viene comunemente identificato anche con il termine Smart Metering, o Internet of Energy. La crescente domanda di energia e l’assoluta necessità di ridurre gli impatti ambientali (pacchetto clima energia 20-20-20 [9]), ha creato una convergenza di interessi scientifici, industriali e politici sul tema di come le tecnologie ICT possano abilitare un processo di trasformazione strutturale di ogni fase del ciclo energetico: dalla generazione fino all’accumulo, al trasporto, alla distribuzione, alla vendita e, non ultimo, il consumo intelligente di energia. Tutti i dispositivi connessi, diventeranno parte attiva di un ciclo di controllo esteso alle grandi centrali di generazione così come ai comportamenti dei singoli utenti, agli elettrodomestici di casa, alle auto elettriche e ai sistemi di micro-generazione diffusa. La Smart Grid dovrà quindi appoggiarsi su una rete capillare di comunicazione che fornisca non solo la connettività fra i dispositivi, ma anche l’abilitazione di nuovi servizi energetici a valore aggiunto. In questo scenario, la strategia di comunicazione sviluppata per lo Smart Metering dell’energia elettrica, può essere estesa anche a tutte le applicazioni di telerilevamento e gestione, come nuovi contatori dell’acqua e del gas intelligenti, gestione dei rifiuti, monitoraggio dell’inquinamento dell’aria, monitoraggio del rumore acustico stradale, controllo continuo del sistema di illuminazione pubblico, sistemi di gestione dei parcheggi cittadini, monitoraggio del servizio di noleggio delle biciclette, ecc. Tutto ciò si prevede possa contribuire alla progettazione di un unico sistema connesso, dove differenti dispositivi eterogenei saranno collegati per mettere a disposizione un’adeguata struttura a basso costo e bassa potenza, chiamata Metropolitan Mesh Machine Network (M3N) o ancora meglio Smart City. Le Smart Cities dovranno a loro volta diventare reti attive, in grado di reagire agli eventi esterni e perseguire obiettivi di efficienza in modo autonomo e in tempo reale. Anche per esse è richiesta l’introduzione di smart meter, connessi ad una rete di comunicazione broadband e in grado di gestire un flusso di monitoraggio e controllo bi-direzionale esteso a tutti gli apparati connessi alla rete elettrica (ma anche del gas, acqua, ecc). La M3N, è un’estensione delle wireless mesh network (WMN). Esse rappresentano una tecnologia fortemente attesa che giocherà un ruolo molto importante nelle futura generazione di reti wireless. Una WMN è una rete di telecomunicazione basata su nodi radio in cui ci sono minimo due percorsi che mettono in comunicazione due nodi. E’ un tipo di rete robusta e che offre ridondanza. Quando un nodo non è più attivo, tutti i rimanenti possono ancora comunicare tra di loro, direttamente o passando da uno o più nodi intermedi. Le WMN rappresentano una tipologia di rete fondamentale nel continuo sviluppo delle reti radio che denota la divergenza dalle tradizionali reti wireless basate su un sistema centralizzato come le reti cellulari e le WLAN (Wireless Local Area Network). Analogamente a quanto successo per le reti di telecomunicazione fisse, in cui si è passati, dalla fine degli anni ’60 ai primi anni ’70, ad introdurre schemi di rete distribuite che si sono evolute e man mano preso campo come Internet, le M3N promettono di essere il futuro delle reti wireless “smart”. Il primo vantaggio che una WMN presenta è inerente alla tolleranza alla caduta di nodi della rete stessa. Diversamente da quanto accade per una rete cellulare, in cui la caduta di una Base Station significa la perdita di servizio per una vasta area geografica, le WMN sono provviste di un’alta tolleranza alle cadute, anche quando i nodi a cadere sono più di uno. L'obbiettivo di questa tesi è quello di valutare le prestazioni, in termini di connettività e throughput, di una M3N al variare di alcuni parametri, quali l’architettura di rete, le tecnologie utilizzabili (quindi al variare della potenza, frequenza, Building Penetration Loss…ecc) e per diverse condizioni di connettività (cioè per diversi casi di propagazione e densità abitativa). Attraverso l’uso di Matlab, è stato quindi progettato e sviluppato un simulatore, che riproduce le caratteristiche di una generica M3N e funge da strumento di valutazione delle performance della stessa. Il lavoro è stato svolto presso i laboratori del DEIS di Villa Grifone in collaborazione con la FUB (Fondazione Ugo Bordoni).

Computer Networks Virtualization with GNS3: Evaluating a solution to optimize resources and achieve a distance learning

Designing educational resources allow students to modify their learning process. In particular, on-line and downloadable educational resources have been successfully used in engineering education the last years [1]. Usually, these resources are free and accessible from web. In addition, they are designed and developed by lecturers and used by their students. But, they are rarely developed by students in order to be used by other students. In this work-in-progress, lecturers and students are working together to implement educational resources, which can be used by students to improve the learning process of computer networks subject in engineering studies. In particular, network topologies to model LAN (Local Area Network) and MAN (Metropolitan Area Network) are virtualized in order to simulate the behavior of the links and nodes when they are interconnected with different physical and logical design.