Proportional fair buffer scheduling algorithm for 5G enhanced mobile broadband

The impending next generation of mobile communications denoted 5G intends to interconnect user equipment, things, vehicles, and cities. It will provide an order of magnitude improvement in performance and network efficiency, and different combinations of use cases enhanced mobile broadband (eMBB), ultra reliable low latency communications (URLLC), massive internet of things (mIoT) with new capabilities and diverse requirements. Adoption of advanced radio resource management procedures such as packet scheduling algorithms is necessary to distribute radio resources among different users efficiently. The proportional fair (PF) scheduling algorithm and its modified versions have proved to be the commonly used scheduling algorithms for their ability to provide a tradeoff between throughput and fairness. In this article, the buffer status is combined with the PF metric to suggest a new scheduling algorithm for efficient support for eMBB. The effectiveness of the proposed scheduling strategy is proved through à comprehensive experimental analysis based on the evaluation of different quality of service key performance indicators (QoS KPIs) such as throughput, fairness, and buffer status

Effects of deposition time and post-deposition annealing on the physical and chemical properties of electrodeposited CdS thin films for solar cell application

CdS thin films were cathodically electrodeposited by means of a two-electrode deposition system for different durations. The films were characterised for their structural, optical, morphological and compositional properties using x-ray diffraction (XRD), spectrophotometry, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX) respectively. The results obtained show that the physical and chemical properties of these films are significantly influenced by the deposition time and post-deposition annealing. This influence manifests more in the as-deposited materials than in the annealed ones. XRD results show that the crystallite sizes of the different films are in the range (9.4 – 65.8) nm and (16.4 – 66.0) nm in the as-deposited and annealed forms respectively. Optical measurements show that the absorption coefficients are in the range (2.7×104 – 6.7×104) cm-1 and (4.3×104 – 7.2×104) cm-1 respectively for as-deposited and annealed films. The refractive index is in the range (2.40 – 2.60) for as-deposited films and come to the value of 2.37 after annealing. The extinction coefficient varies in the range (0.1 – 0.3) in asdeposited films and becomes 0.1 in annealed films. The estimated energy bandgap of the films is in the range (2.48 – 2.50) eV for as-deposited films and becomes 2.42 eV for all annealed films. EDX results show that all the films are S-rich in chemical composition with fairly uniform Cd/S ratio after annealing. The results show that annealing improves the qualities of the films and deposition time can be used to control the film thickness. Keywords: Electrodeposition; two-electrode system; CdS; annealing; deposition time; thin-film

Biotransformation of lanthanum by Aspergillus niger

Lanthanum is an important rare earth element and has many applications in modern electronics and catalyst manufacturing. However, there exist several obstacles in the recovery and cycling of this element due to a low average grade in exploitable deposits and low recovery rates by energy-intensive extraction procedures. In this work, a novel method to transform and recover La has been proposed using the geoactive properties of Aspergillus niger. La-containing crystals were formed and collected after A. niger was grown on Czapek-Dox agar medium amended with LaCl 3. Energy-dispersive X-ray analysis (EDXA) showed the crystals contained C, O, and La; scanning electron microscopy revealed that the crystals were of a tabular structure with terraced surfaces. X-ray diffraction identified the mineral phase of the sample as La 2(C 2O 4) 3·10H 2O. Thermogravimetric analysis transformed the oxalate crystals into La 2O 3 with the kinetics of thermal decomposition corresponding well with theoretical calculations. Geochemical modelling further confirmed that the crystals were lanthanum decahydrate and identified optimal conditions for their precipitation. To quantify crystal production, biomass-free fungal culture supernatants were used to precipitate La. The results showed that the precipitated lanthanum decahydrate achieved optimal yields when the concentration of La was above 15 mM and that 100% La was removed from the system at 5 mM La. Our findings provide a new aspect in the biotransformation and biorecovery of rare earth elements from solution using biomass-free fungal culture systems. </p

Вивчення та проектування масивів друкованих прямокутних мікросмугових антен на робочій частоті 27,5 ГГц для додатків 5G

У роботі автори спроектували та дослідили просту патч-антену прямокутної форми та використали її для створення масиву, утвореного двома паралельними антенами, та ще одного масиву, утвореного чотирма паралельними антенами, в міліметровому діапазоні 5G з робочою частотою 27,5 ГГц. Дане дослідження спрямоване на отримання кращих характеристик антени, таких як підсилення, спрямованість, S11, пропускна здатність та ефективність. У роботі ми використовуємо поліамідну підкладку з відносною діелектричною проникністю εr = 4,3, товщиною hs = 0,15 мм, шириною Wg = 3,77 мм і довжиною Lg = 4.55 мм, яка є відповідним матеріалом для антенних конструкцій, запропонованих в роботі. Загальний розмір запропонованої друкованої антени становить 2,578×3,35×0,15 мм3. Одиночна патч-антена резонує на частоті 27,0787 ГГц із значенням зворотних втрат (S11), рівним – 28,1548 дБ, пропускною здатністю 1,03 ГГц, значенням параметру VSWR, рівним 1,081, підсиленням 6,3 дБ, спрямованістю 6,7 дБ, та ефективністю випромінювання 92,64 %. Запропонований масив антен 1×1 працює на частоті 27,42 ГГц і покращує характеристики розглянутої одиночної патч-антени наступним чином: S11 зменшується до – 30 dB, підсилення складає 7,3 дБ, а спрямованість дорівнює 7,8 дБ. Аналогічно, запропонований масив антен 2×2 успішно покращує S11 до – 31,7 дБ, підсилення до 10,6 дБ, пропускну здатність до 1,07 ГГц і спрямованість до 11,2 дБ на резонансній частоті 27,078 ГГц. Конструкції антен, представлені в роботі, виконані за допомогою інструменту моделювання високочастотних структур (HFSS). Крім того, антени, запропоновані в роботі, адаптовані до діапазону частот 27,5 ГГц, а також застосовуються до системи мобільного зв’язку 5G.In this paper, the authors studied and designed a simple patch antenna with a rectangular shape and exploited it to construct an array formed by two antennas in parallel and another one formed by four antennas in parallel in the 5G millimeter band with an operating frequency of 27.5 GHz. This study aims to obtain better antenna performances like gain, directivity, S11, bandwidth, and efficiency. In this paper, we use a polyamide-type substrate with relative permittivity εr of constant value equal to 4.3, thickness hs of constant value equal to 0.15 mm, width Wg = 3.77 mm and length Lg = 4.55 mm, which represents a suitable material for antenna designs proposed in this paper. Furthermore, in this paper, the total size of this single printed antenna is equal to 2.578 x 3.35 x 0.15 mm3. The single patch antenna resonates at 27.0787 GHz with a return loss (S11) measurement value equal to – 28.1548 dB, a bandwidth value equal to 1.03 GHz, a VSWR of 1.081, a gain value equal to 6.3 dB, a directivity value equal to 6.7 dB, and radiation efficiency of 92.64 %. The proposed 1 x 1 antenna array operates at 27.42 GHz and improves the performance achieved with a previous single antenna as follows, including S11 (down to – 30 dB), gain (7.3 dB), and directivity (7.8 dB). Similarly, the proposed 2 x 2 antenna array successfully improves S11 down to – 31.7 dB, gain up to 10.6 dB, bandwidth up to 1.07 GHz, and directivity up to 11.2 dB at a resonant frequency of 27.078 GHz. The antenna designs presented in this paper are performed using the highfrequency structure simulation (HFSS) tool. In addition, antennas proposed in this paper are adapted to the 27.5 GHz frequency range as well as applied to the 5G mobile communication system

Дослідження та проектування патч-антени 5G міліметрового діапазону з резонансною частотою 60 ГГц

У даній роботі пропонується дослідження та дизайн патч-антени міліметрового діапазону для 5G з резонансною частотою 60 ГГц. Була запропонувана методика покращення продуктивності цієї антени. У конструкції була використана підкладка типу Roger RT duroid 5880 з відносною діелектричною проникністю, що дорівнює 2,2, висотою 0,16 мм і тангенсом втрат 0,0009. Формат випромінюваного елемента (патча) наступний: довжина - 2 мм, ширина - 1,6 мм. Використовувалось програмне забезпечення моделювання високочастотної структури (HFSS), щоб отримати параметри антени. Моделювання дало хороші результати: робоча частота 59,95 ГГц, коефіцієнт відбиття (S11) – 36,41 дБ, смуга пропускання 2,15 ГГц, підсилення 9,2 дБ, потужність випромінювання 10,01 дБм і ефективність 99,67 % . Отримані результати є конкурентоспроможними та відповідають вимогам пристроїв 5-го покоління. Таким чином, цілком імовірно, що запропонована антена зможе задовольнити вимоги, пов’язані з потребами 5G.This research proposes a study and design of a millimeter band patch antenna for 5G with a resonant frequency of 60 GHz. For this, we proposed a technique to improve the performance of this antenna. This technique consists of cutting a piece of the proposed antenna medium, as shown in the diagram in the design section below. We employ the Roger RT duroid 5880 type substrate in the design, which has a relative permittivity equal to 2.2, a height of h = 0.16 mm, and a loss tangent of 0.0009. The format of the radiated element (the patch) is as follows: length: 2 mm, width: 1.6 mm. We use high-frequency structure simulation software (HFSS) to obtain this antenna's results. These simulations yield good results: an operating frequency of 59.95 GHz, a reflection coefficient (S11) of – 36.41 dB, a bandwidth of 2.15 GHz, a gain of 9.2 dB, a radiated power of 10.01 dBm and an efficiency of 99.67 %. The results obtained are very competitive and meet the requirements of the 5th generation. Thus, it is likely that the proposed antenna will be able to meet the requirements related to 5G needs