Characteristics of chicken slaughterhouse wastewater

The chicken slaughterhouse wastewater is a class of wastewater, which is heavily polluted with organic matters including proteins, blood residues, fats and lard. Therefore, the direct discharged of untreated chicken slaughterhouse wastewater into the environment is associated with the occurrence of eutrophication phenomenon. In the present study, the characteristics of chicken slaughterhouse wastewater were investigated to ascertain the role of these wastes in the adverse effect on the environment and natural water system. The parameter tested included biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total suspended solid (TSS), total nitrogen (TN), total organic carbon (TOC), orthophosphate (PO4 3-), temperature and pH. The results revealed available high concentrations of BOD (1,341 - 1,821 ± 242.7 mg L1 ), COD (3,154.19 - 7,719.3 ± 2,282.69 mg L-1), TSS (377.67 - 5,462 ± 2,696.1 mg L-1) which have exceeded the EQA1974 standard limits for disposal of wastewater into the environment. The concentrations of TN (162.6 -563.8 ± 215 mg L-1) and PO4 3- (7.047 - 17.111 ± 4.25 mg L-1) were within the range required for microalgae growth which confirm their role in the occurrence of eutrophication phenomenon. It can be concluded that the direct discharge of chicken slaughterhouse wastewater contributes negatively on the environmental biodiversity and thus they should be subjected for an effective treated before the final disposal

Performance Analysis for Bandwidth Allocation in IEEE 802.16 Broadband Wireless Networks using BMAP Queueing

This paper presents a performance analysis for the bandwidth allocation in IEEE 802.16 broadband wireless access (BWA) networks considering the packet-level quality-of-service (QoS) constraints. Adaptive Modulation and Coding (AMC) rate based on IEEE 802.16 standard is used to adjust the transmission rate adaptively in each frame time according to channel quality in order to obtain multiuser diversity gain. To model the arrival process and the traffic source we use the Batch Markov Arrival Process (BMAP), which enables more realistic and more accurate traffic modelling. We determine analytically different performance parameters, such as average queue length, packet dropping probability, queue throughput and average packet delay. Finally, the analytical results are validated numerically.Comment: 16 page

WIMAX Basics from PHY Layer to Scheduling and Multicasting Approaches

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) is an emerging broadband wireless technology for providing Last mile solutions for supporting higher bandwidth and multiple service classes with various quality of service requirement. The unique architecture of the WiMAX MAC and PHY layers that uses OFDMA to allocate multiple channels with different modulation schema and multiple time slots for each channel allows better adaptation of heterogeneous user’s requirements. The main architecture in WiMAX uses PMP (Point to Multipoint), Mesh mode or the new MMR (Mobile Multi hop Mode) deployments where scheduling and multicasting have different approaches. In PMP SS (Subscriber Station) connects directly to BS (Base Station) in a single hop route so channel conditions adaptations and supporting QoS for classes of services is the key points in scheduling, admission control or multicasting, while in Mesh networks SS connects to other SS Stations or to the BS in a multi hop routes, the MMR mode extends the PMP mode in which the SS connects to either a relay station (RS) or to Bs. Both MMR and Mesh uses centralized or distributed scheduling with multicasting schemas based on scheduling trees for routing. In this paper a broad study is conducted About WiMAX technology PMP and Mesh deployments from main physical layers features with differentiation of MAC layer features to scheduling and multicasting approaches in both modes of operations

Adaptive Communications for Next Generation Broadband Wireless Access Systems

Un dels aspectes claus en el disseny i gestió de les xarxes sense fils d'accés de banda ampla és l'ús eficient dels recursos radio. Des del punt de vista de l'operador, l'ample de banda és un bé escàs i preuat que s´ha d'explotar i gestionar de la forma més eficient possible tot garantint la qualitat del servei que es vol proporcionar. Per altra banda, des del punt de vista del usuari, la qualitat del servei ofert ha de ser comparable al de les xarxes fixes, requerint així un baix retard i una baixa pèrdua de paquets per cadascun dels fluxos de dades entre la xarxa i l'usuari. Durant els darrers anys s´han desenvolupat nombroses tècniques i algoritmes amb l'objectiu d'incrementar l'eficiència espectral. Entre aquestes tècniques destaca l'ús de múltiples antenes al transmissor i al receptor amb l'objectiu de transmetre diferents fluxos de dades simultaneament sense necessitat d'augmentar l'ample de banda. Per altra banda, la optimizació conjunta de la capa d'accés al medi i la capa física (fent ús de l'estat del canal per tal de gestionar de manera optima els recursos) també permet incrementar sensiblement l'eficiència espectral del sistema.L'objectiu d'aquesta tesi és l'estudi i desenvolupament de noves tècniques d'adaptació de l'enllaç i gestió dels recursos ràdio aplicades sobre sistemes d'accés ràdio de propera generació (Beyond 3G). Els estudis realitzats parteixen de la premissa que el transmisor coneix (parcialment) l'estat del canal i que la transmissió es realitza fent servir un esquema multiportadora amb múltiples antenes al transmisor i al receptor. En aquesta tesi es presenten dues línies d'investigació, la primera per casos d'una sola antenna a cada banda de l'enllaç, i la segona en cas de múltiples antenes. En el cas d'una sola antena al transmissor i al receptor, un nou esquema d'assignació de recursos ràdio i priorització dels paquets (scheduling) és proposat i analitzat integrant totes dues funcions sobre una mateixa entitat (cross-layer). L'esquema proposat té com a principal característica la seva baixa complexitat i que permet operar amb transmissions multimedia. Alhora, posteriors millores realitzades per l'autor sobre l'esquema proposat han permès també reduir els requeriments de senyalització i combinar de forma óptima usuaris d'alta i baixa mobilitat sobre el mateix accés ràdio, millorant encara més l'eficiència espectral del sistema. En cas d'enllaços amb múltiples antenes es proposa un nou esquema que combina la selecció del conjunt optim d'antenes transmissores amb la selecció de la codificació espai- (frequència-) temps. Finalment es donen una sèrie de recomanacions per tal de combinar totes dues línies d'investigació, així con un estat de l'art de les tècniques proposades per altres autors que combinen en part la gestió dels recursos ràdio i els esquemes de transmissió amb múltiples antenes.Uno de los aspectos claves en el diseño y gestión de las redes inalámbricas de banda ancha es el uso eficiente de los recursos radio. Desde el punto de vista del operador, el ancho de banda es un bien escaso y valioso que se debe explotar y gestionar de la forma más eficiente posible sin afectar a la calidad del servicio ofrecido. Por otro lado, desde el punto de vista del usuario, la calidad del servicio ha de ser comparable al ofrecido por las redes fijas, requiriendo así un bajo retardo y una baja tasa de perdida de paquetes para cada uno de los flujos de datos entre la red y el usuario. Durante los últimos años el número de técnicas y algoritmos que tratan de incrementar la eficiencia espectral en dichas redes es bastante amplio. Entre estas técnicas destaca el uso de múltiples antenas en el transmisor y en el receptor con el objetivo de poder transmitir simultáneamente diferentes flujos de datos sin necesidad de incrementar el ancho de banda. Por otro lado, la optimización conjunta de la capa de acceso al medio y la capa física (utilizando información de estado del canal para gestionar de manera óptima los recursos) también permite incrementar sensiblemente la eficiencia espectral del sistema.El objetivo de esta tesis es el estudio y desarrollo de nuevas técnicas de adaptación del enlace y la gestión de los recursos radio, y su posterior aplicación sobre los sistemas de acceso radio de próxima generación (Beyond 3G). Los estudios realizados parten de la premisa de que el transmisor conoce (parcialmente) el estado del canal a la vez que se considera que la transmisión se realiza sobre un sistema de transmisión multiportadora con múltiple antenas en el transmisor y el receptor. La tesis se centra sobre dos líneas de investigación, la primera para casos de una única antena en cada lado del enlace, y la segunda en caso de múltiples antenas en cada lado. Para el caso de una única antena en el transmisor y en el receptor, se ha desarrollado un nuevo esquema de asignación de los recursos radio así como de priorización de los paquetes de datos (scheduling) integrando ambas funciones sobre una misma entidad (cross-layer). El esquema propuesto tiene como principal característica su bajo coste computacional a la vez que se puede aplicar en caso de transmisiones multimedia. Posteriores mejoras realizadas por el autor sobre el esquema propuesto han permitido también reducir los requisitos de señalización así como combinar de forma óptima usuarios de alta y baja movilidad. Por otro lado, en caso de enlaces con múltiples antenas en transmisión y recepción, se presenta un nuevo esquema de adaptación en el cual se combina la selección de la(s) antena(s) transmisora(s) con la selección del esquema de codificación espacio-(frecuencia-) tiempo. Para finalizar, se dan una serie de recomendaciones con el objetivo de combinar ambas líneas de investigación, así como un estado del arte de las técnicas propuestas por otros autores que combinan en parte la gestión de los recursos radio y los esquemas de transmisión con múltiples antenas.In Broadband Wireless Access systems the efficient use of the resources is crucial from many points of views. From the operator point of view, the bandwidth is a scarce, valuable, and expensive resource which must be exploited in an efficient manner while the Quality of Service (QoS) provided to the users is guaranteed. On the other hand, a tight delay and link quality constraints are imposed on each data flow hence the user experiences the same quality as in fixed networks. During the last few years many techniques have been developed in order to increase the spectral efficiency and the throughput. Among them, the use of multiple antennas at the transmitter and the receiver (exploiting spatial multiplexing) with the joint optimization of the medium access control layer and the physical layer parameters.In this Ph.D. thesis, different adaptive techniques for B3G multicarrier wireless systems are developed and proposed focusing on the SS-MC-MA and the OFDM(A) (IEEE 802.16a/e/m standards) communication schemes. The research lines emphasize into the adaptation of the transmission having (Partial) knowledge of the Channel State Information for both; single antenna and multiple antenna links. For single antenna links, the implementation of a joint resource allocation and scheduling strategy by including adaptive modulation and coding is investigated. A low complexity resource allocation and scheduling algorithm is proposed with the objective to cope with real- and/or non-real- time requirements and constraints. A special attention is also devoted in reducing the required signalling. However, for multiple antenna links, the performance of a proposed adaptive transmit antenna selection scheme jointly with space-time block coding selection is investigated and compared with conventional structures. In this research line, mainly two optimizations criteria are proposed for spatial link adaptation, one based on the minimum error rate for fixed throughput, and the second focused on the maximisation of the rate for fixed error rate. Finally, some indications are given on how to include the spatial adaptation into the investigated and proposed resource allocation and scheduling process developed for single antenna transmission

Simulation and Emulation Approach for the Performance Evaluation of Adaptive Modulation and Coding Scheme in Mobile WiMAX Network

WiMAX is the IEEE 802.16e standard-based wireless technology, provides Broadband Wireless Access (BWA) for Metropolitan Area Networks (MAN). Being the wireless channels are precious and limited, adapting the appropriate modulation and coding scheme (MCS) for the state of the radio channel leads to an optimal average data rate. The standard supports adaptive modulation and coding (AMC) on the basis of signal to interference noise ratio (SINR) condition of the radio link. This paper made an attempt to study the performance of AMC scheme in Mobile WiMAX network using simulation and emulation methods. Different MCS are adopted by mobile subscriber station (MSS) on the basis of the detected instantaneous SINR. Simulation results demonstrate the impact of modulation and coding scheme on the performance of the system and emulation results defend the simulation results

Subcarrier Allocation with Minimum Data Rate Constraint in OFDMA Wireless Channels

In this paper, we present a novel and efficient Subcarrire Allocation algorithm with Minimum Data RAte (SAMDRA) constraint for multiuers orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) wireless networks. The proposed algorithm attempts to exploit both the time diversity and frequency diversity in the wireless channel. A concept of service expectation is used to indicate how users hope to be served and have their quality of service (QoS) guaranteed. The subcarrier allocation problem is decomposed into two stages. The first stage is to decide which user to be served based on the service expectation and channel quality of users. In the second stage, a sub-carrier is chosen for the current user in order to maxi-mize the average data rate. Numerical results demon-strate a significant improvement in the average date rate under the constraint of minimum data rate guarantee for users