Enhanced slotted aloha protocols for underwater sensor networks with large propagation delay

Recently underwater sensor networks (UWSN) attracted large research interests. Medium access control (MAC) is one of the major challenges faced by UWSN due to the large propagation delay and narrow channel bandwidth of acoustic communications used for UWSN. Widely used slotted aloha (S-Aloha) protocol suffers large performance loss in UWSNs, which can only achieve performance close to pure aloha (P-Aloha). In this paper we theoretically model the performances of S-Aloha and P-Aloha protocols and analyze the adverse impact of propagation delay. According to the observation on the performances of S-Aloha protocol we propose two enhanced S-Aloha protocols in order to minimize the adverse impact of propagation delay on S-Aloha protocol. The first enhancement is a synchronized arrival S-Aloha (SA-Aloha) protocol, in which frames are transmitted at carefully calculated time to align the frame arrival time with the start of time slots. Propagation delay is taken into consideration in the calculation of transmit time. As estimation error on propagation delay may exist and can affect network performance, an improved SA-Aloha (denoted by ISA-Aloha) is proposed, which adjusts the slot size according to the range of delay estimation errors. Simulation results show that both SA-Aloha and ISA-Aloha perform remarkably better than S-Aloha and P-Aloha for UWSN, and ISA-Aloha is more robust even when the propagation delay estimation error is large. © 2011 IEEE.

Esquemas de controlo de acesso ao meio para sistemas CSMA/CA p-persistente

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Trade-Off Performance Regions of Slotted ALOHA Protocol using Multi-Objective Optimization

10th Conference on Telecommunications (Conftele 2015), Aveiro, Portugal.

Coded slotted aloha with multipacket reception over block fading channels (for satellite networks)

Random access (RA) protocols are normally used in a satellite networks for initial terminal access and are particularly effective since no coordination is required. On the other hand, contention resolution diversity slotted Aloha (CRDSA), irregular repetition slotted Aloha (IRSA) and coded slotted Aloha (CSA) has shown to be more efficient than classic RA schemes as slotted Aloha, and can be exploited also when short packets transmissions are done over a shared medium. In particular, they relies on burst repetition and on successive interference cancellation (SIC) applied at the receiver. The SIC process can be well described using a bipartite graph representation and exploiting tools used for analyze iterative decoding. The scope of my Master Thesis has been to described the performance of such RA protocols when the Rayleigh fading is taken into account. In this context, each user has the ability to correctly decode a packet also in presence of collision and when SIC is considered this may result in multi-packet reception. Analysis of the SIC procedure under Rayleigh fading has been analytically derived for the asymptotic case (infinite frame length), helping the analysis of both throughput and packet loss rates. An upper bound of the achievable performance has been analytically obtained. It can be show that in particular channel conditions the throughput of the system can be greater than one packets per slot which is the theoretical limit of the Collision Channel case.

A Motivação do Envolvimento dos Bombeiros em Atividades de Voluntariado: um estudo de caso.

Este estudo teve como principal objetivo a análise dos fatores determinantes que levaram os bombeiros voluntários de uma corporação para a prática de voluntariado. Nesta investigação, começamos por fazer um enquadramento teórico sobre as perspetivas e tipos de motivação do voluntariado, focando-nos depois em alguns aspetos da sua prática em Portugal. A componente empírica deste estudo apoiou-se numa análise quantitativa a 92 questionários realizados a bombeiros voluntários, adaptados de um estudo realizado por Ward e Mckillop (2011) com uma escala do tipo Likert de 1 a 7 pontos. A análise da distribuição por sexo apontou uma proporção de homens superior à das mulheres (63 = 68,5% vs. 29 = 31,5%), com idades compreendidas entre os 17 e os 71 anos, sendo a média das mesmas de 37,77 anos (dp = ± 12,1). No que concerne ao estado civil, dos inquiridos (35 = 38%) são casados. Quanto à escolaridade, a moda estatística situou-se no secundário (52 = 56,5%). Os itens que compuseram a escala de motivação para o voluntariado apresentaram pontuações superiores a 4 pontos numa escala do tipo Likert de 7 pontos. A escala constituída por 17 itens relaciona os diferentes tipos de motivação, designadamente, social, interesse, prazer, material-egoísta, egoísta, altruísta, necessidade e dever moral. Estes itens foram avaliados nas seguintes variáveis: sexo, classe etária, escolaridade e antiguidade. As conclusões retiradas deste estudo revelaram, dominantemente, motivações do tipo altruísta e social, para a prática do voluntariado. Estes resultados basearam-se nos valores das significâncias estatísticas (p). Quanto à motivação dos elementos do sexo masculino e do sexo feminino, verificaram-se em ambas maiores percentagens no tipo de motivação altruísta. Na análise realizada consoante a classe etária, as respostas que obtiveram maior percentagem foram relativamente ao item altruísta. No que concerne à escolaridade, os inquiridos com ensino básico e secundário apresentaram um maior número de respostas nos itens altruísta e social. Nos licenciados o item com maior percentagem foi o dever moral. Na análise feita relativamente à interseção entre a motivação e os anos de voluntariado, obtiveram-se índices de motivação muito diferenciados, entre os quais interesse, prazer, social, egoísta, material-egoísta e necessidade. / This study aimed to the analysis of the determining factors that led the volunteer firefighters of a corporation to practice voluntary. In this investigation, we begin by making a theoretical framework on the perspectives and types of volunteer motivation, focusing us then in some aspects of their practice in Portugal. The empirical component of the study was supported on a quantitative analysis of 92 questionnaires by volunteer firefighters, adapted from a study by Ward & McKillop (2011) with a Likert scale from 1 to 7 points. The gender distribution, of the analysis indicated a ratio of greater than men to women (63 = 68.5% vs. 29 = 31.5%), aged between 17 and 71 years, and the average of 37 to 77 years (SD = ± 12.1). With regard to marital status (35 = 38%) are married. As for education, the statistical mode stood in the secondary on (52 = 56.5%). The items comprising the motivation scale for volunteering had scores greater than 4 points on a Likert scale of 7 points. The scale consists of 17 items lists the different types of motivation, namely social, interest, pleasure, material-selfish, selfish, selfless, necessity and moral duty. These items were evaluated in the following variables: gender, age group, education level and years of service. Conclusions from this study revealed mainly motivations of altruistic and social type for volunteering. These results were based on the values of statistical significance (p). Both male and female elements replied with the highest percentage for the type of altruistic motivation. In the analysis carried out according to age group, the answers with the greatest percentage were relative to the altruistic item. With regard to education respondents with elementary and high school education had a higher number of responses in altruistic and social items. At University graduate level the item with the highest percentage was the moral duty. In the analysis regarding the intersection between motivation and years of volunteering very different motivation indices were obtained including interest, pleasure, social, selfish, material-selfish and need.

Efficiency improvements to the Groupe Special Mobile (GSM) digital mobile radio system

Groupe Spécial Mobile (GSM) has been developed as the pan-European second generation of digital mobile systems. GSM operates in the 900 MHz frequency band and employs digital technology instead of the analogue technology of its predecessors. Digital technology enables the GSM system to operate in much smaller zones in comparison with the analogue systems. The GSM system will offer greater roaming facilities to its subscribers, extended throughout the countries that have installed the system. The GSM system could be seen as a further enhancement to European integration. GSM has adopted a contention-based protocol for multipoint-to-point transmission. In particular, the slotted-ALOHA medium access protocol is used to coordinate the transmission of the channel request messages between the scattered mobile stations. Collision still happens when more than one mobile station having the same random reference number attempts to transmit on the same time-slot. In this research, a modified version of this protocol has been developed in order to reduce the number of collisions and hence increase the random access channel throughput compared to the existing protocol. The performance evaluation of the protocol has been carried out using simulation methods. Due to the growing demand for mobile radio telephony as well as for data services, optimal usage of the scarce availability radio spectrum is becoming increasingly important. In this research, a protocol has been developed whereby the number of transmitted information packets over the GSM system is increased without any additional increase of the allocated radio spectrum. Simulation results are presented to show the improvements achieved by the proposed protocol. Cellular mobile radio networks commonly respond to an increase in the service demand by using smaller coverage areas. As a result, the volume of the signalling exchanges increases. In this research, a proposal for interconnecting the various entitles of the mobile radio network over the future broadband networks based on the IEEE 802.6 Metropolitan Area Network (MAN) is outlined. Simulation results are presented to show the benefits achieved by interconnecting these entities over the broadband Networks.

Random Access over Multi-Packet Reception Channels: A Mean-Field Approach

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Detection e Classificazione di Jammer in Protocolli Random Access

Con il crescente utilizzo delle reti wireless la sicurezza e l'affidabilità del servizio stanno diventando requisiti fondamentali da garantire. Questo studio ha come obiettivi il rilevamento di un attacco jammer e la classificazione della tipologia dell'attacco (reattivo, random e periodico) in una rete wireless in cui gli utenti comunicano con un access point tramite il protocollo random access slotted Aloha. La classificazione degli attacchi è infatti fondamentale per attuare le dovute contromisure ed evitare cali di performance nella rete. Le metriche estratte, fra cui la packet delivery ratio (PDR) e la rispettiva analisi spettrale, il rapporto segnale rumore medio e la varianza dell'rapporto segnale rumore, sono risultate essere efficaci nella classificazione dei jammers. In questo elaborato è stato implementato un sistema di detection e classificazione di jammer basato su machine learning, che ha permesso di ottenere una accuratezza complessiva del 92.5% nella classificazione ed una probabilità di detection superiore al 95% per valori di PDR inferiori o uguali al 70%.

Analisi e simulazione di protocolli di accesso multiplo per reti IoT 6G cell-free

Lo scopo delle reti mobili è fornire ai dispositivi wireless accesso a una grande varietà di servizi dati, in un’ampia area geografica. Nonostante le reti cellulari odierne, basate sulla tecnologia Massive MIMO, possano raggiungere elevate performance in condizioni favorevoli (centro cella) esse, presentano all’interno dell’area di copertura, zone soggette a data-rate notevolmente ridotti. In questo elaborato, viene brevemente descritta la rete cell-free; una nuova architettura di rete pensata per superare i vecchi limiti delle reti cellulari tradizionali. Successivamente, vengono presentati attraverso simulazioni i due principali vantaggi che queste nuove reti cell-free offrono. Inoltre, viene analizzato uno schema random access in grado di gestire l’accesso multiplo per queste nuove architetture di rete. Questo schema rappresenta un’estensione di un protocollo già presente in letteratura e perfettamente funzionante per reti Massive MIMO, appartenente alla famiglia dei protocolli Coded Slotted ALOHA. Infine, un'analisi delle prestazioni e alcuni possibili scenari sono stati presentati, con lo scopo di valutare l'effetto che algoritmi di tipo SIC possono avere su queste reti.

Asynchronous Massive Machine-Type Access with Massive MIMO

In this thesis asynchronous contention resolution diversity slotted ALOHA (ACRDA) is studied and implemented on computer to simulate a typical massive IoT scenario. Chapter 1 gives a general overview of existing multiple access schemes, reporting their fundamental concepts focusing more on Coded Random Access schemes and their characteristics. In Chapter 2 the asynchronous protocol ACRDA is explained in depth analyzing all parts of the scheme. In the third Chapter the results obtained following various simulations of the asynchronous scheme are reported and their performance are analyzed.

A motivação como variável determinante da qualidade de vida no trabalho dos enfermeiros do Hospital do Espírito Santo de Évora E.P.E.

Ser enfermeiro supõe lidar com a ciência do cuidar. Porém, cada vez mais existe a preocupação de que estes profissionais igualmente devem ser cuidados. A qualidade de vida no trabalho deve ser transversal a todas as profissões e todos os trabalhadores, incluindo o assegurar da saúde, segurança e higiene no trabalho, assim como o bom relacionamento entre os colegas, um óptimo ambiente de trabalho e a prevenção de riscos psicossociais; para que a qualidade de vida no trabalho ocorra no seio laboral, a organização deve ter como objectivo a realização pessoal dos trabalhadores na sua profissão. Intrínseca a esta qualidade de vida, a motivação assume um papel preponderante na tomada de decisão dos trabalhadores, e, em particular, nos enfermeiros - existe o impulso que leva as pessoas a desempenharem determinadas actividades, atitudes ou funções. Neste âmbito, foi desenvolvido um estudo que englobou a população de enfermeiros do Hospital do Espírito Santo de Évora, apresentando como objectivo principal a verificação da motivação como variável determinante da qualidade de vida no trabalho desses mesmos profissionais. Foi efectuado um estudo de caso, recorrendo-se a uma metodologia mista para a validação ou não das hipóteses, estabelecendo-se a investigação num método não-experimental. Com este estudo pretende-se criar um instrumento de apoio aos órgãos de gestão do hospital mencionado, assim como às instituições influentes da zona de Évora. ABSTRACT: Being a nurse involves dealing with the science of caring. However, increasingly there is a concern that these professionals also should be well-taken care of. The quality of working life must be transversal to all the professions and all the workers, including assuring health, security and hygiene at work, as well as the good relationship between the colleagues, an excellent working environment and prevention of psychosocial risks; so that the quality of working life occurs within the workplace, the organization must have as its objective the fulfillment of workers in their profession. Intrinsic to this quality of life, motivation assumes a preponderant role in the decision­ making of the workers, and, in particular the nurses- the impulse exists to lead people to perform certain acts, attitudes or functions. ln this context, it was developed a study that involved the nurses in the Hospital do Espírito Santo de Évora E.P.E., presenting as its main objective the verification of motivation as a variable determining the quality of working life of these same professionals. We used a case study, involving a mixed methodology to validate or not the hypotheses, consequentially a non-experimental method in this research. With this research it is intended to create an instrument to support the management of the hospital in study, as well as the influential institutions in the area of Évora.

A motivação de alunos no contexto da progressão continuada

This study investigated the intrinsic and extrinsic motivacional orientations of students in the context of the educational continuous progression. The sample was composed of 160 subjects of second, fourth, sixth and eighth grades of the elementary school. Data was collected by means of the presentation of histories involving the intrinsic, extrinsic motivation and the educational continuous progression system. Subjects were interviewed individually. Their answers were transcribed verbatim and submitted to content analysis. Results indicated that a expressive percentage of students did not know the educational system of continuous progression. Students revealed a predominantly intrinsic motivation orientation with advances in age and in school grade level, even though knowing that they will not repeat any school grade. This study pointed out the importance of deepening our knowledge concerning the impact of the educational continuous progression in students' motivation to learn.

Treinamento fisico militar e aptidão fisica relacionada a saude : estudo a partir de conscritos do Tiro-de-Guerra 02-40 Sorocaba, S.P

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Educação e motivação em saúde bucal: prevenindo doenças e promovendo saúde em pacientes sob tratamento ortodôntico

INTRODUÇãO: os cirurgiões-dentistas têm a responsabilidade de prevenir doenças, minimizar riscos e promover saúde. Os pacientes também precisam ser despertados sobre o seu papel nos cuidados com a saúde bucal. No caso de pacientes em tratamento ortodôntico, é particularmente difícil manter uma higiene bucal satisfatória devido à presença de bandas, fios e ligaduras. Torna-se, então, indispensável a instituição de métodos preventivos de motivação e orientação para o controle mecânico da placa dentária. OBJETIVO: verificar os efeitos de ações educativas, preventivas e motivacionais sobre a saúde bucal de pacientes em tratamento ortodôntico fixo. MéTODOS: os participantes receberam gratuitamente dentifrício e escova dental durante todo o estudo e instruções sobre higiene bucal foram fornecidas e reforçadas no decorrer dos 6 meses da pesquisa. Foram realizados exames clínicos baseline e após 6, 12 e 24 semanas, para verificação dos índices de Placa, Gengival e Sangramento. RESULTADOS: as condições de saúde bucal dos participantes, que inicialmente eram insatisfatórias, melhoraram significativamente no decorrer do estudo, considerando-se todos os índices. As ações preventivas, educativas e motivacionais realizadas foram estatisticamente eficazes na melhora da saúde bucal dos pacientes ortodônticos. CONCLUSõES: a promoção de saúde e a prevenção de doenças devem fazer parte do atendimento que os ortodontistas direcionam aos seus pacientes, sendo que a orientação e motivação quanto aos cuidados com a saúde bucal devem estar presentes antes e durante o tratamento.