Spanning trees with generalized degree constraints arising in the design of wireless networks

In this paper we describe a minimum spanning tree problem with generalized degree constraints which arises in the design of wireless networks. The signal strength on the receiver side of a wireless link decreases with the distance between transmitter and receiver. In order to work properly, the interference on the receiving part of the link must be under a given threshold. In order to guarantee this constraint, for each node we impose a degree constraint that depends on the ”length” of the links adjacent to the corresponding node, more precisely, nodes adjacent to long links must have a smaller degree and vice-versa. The problem is complicated by considering different signal strengths for each link. Increasing the strength in a link increases the cost of the link. However, it also reduces the maximum allowed degree on its end nodes. We create two models using adequate sets of variables, one may be considered an extended version of the other, and relate, from a theoretical perspective, the corresponding linear programming relaxations.FCT - POCTI-ISFL-1-152FCT - PTDC/EIA/64772/200

Improving the connectivity resilience of a telecommunications network to multiple link failures through a third-party network

Currently, telecommunication networks are fully resilient, in terms of connectivity, to single link failures. On the other hand, multiple simultaneous link failures are becoming a concern to network operators, mainly due to malicious human activities. Full connectivity resilience to multiple link failures is too costly and other solutions must be envisaged. For a given maximum number of simultaneous link failures, the connectivity resilience metric adopted here is the minimum number of network node pairs that can still communicate for any set of failing links. In this work, the connectivity resilience to multiple link failures is improved by resorting to a third-party network for temporary additional connectivity (i.e., while the failing links are not reestablished). In such a solution, some nodes must be selected to act as gateway nodes between the two networks. For a given network topology and a given number of gateway nodes, the aim is to select the most appropriate gateway nodes so that the connectivity resilience is improved as much as possible. To address this problem, a Gateway Node Selection (GNS) algorithm is proposed where the most damaging sets of failing links are identified and, then, a set cover problem type is defined and solved to select the gateway nodes. The computational results demonstrate the effectiveness of the proposed GNS algorithm over two well-known network topologies.publishe

Acute effects of sprinting with a sledge upon regular sprinting performance

The aim of this study was to investigate the acute effect of sprinting with a sledge upon running performances in sprint. Thirty four (23 men and 11 women) secondary school and university students with athletics experience (age 20.21 ? 3.22yr, mass 65.04 ? 10.89 kg, 171.21 height ? 8.29 cm) participated in the study. The subjects performed this protocol in a two non-consecutive days, doing a rest day or easy training between the days of protocol. This protocol consisted of each participant perform each day a group of sprints, one day 7x60m alternating with normal and sledge running and the other day 7x60m of normal running. The weight of the sledge was 10% of body mass of each participant. It was found that training with the sledge or without it have the same training effect, thus there is no acute effect of sprinting with a sledge upon running performances in sprint. It is concluded that when an athlete reports that felt running faster after using sledge it seems ir is only a subjective feeling.O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos agudos nas performances das corridas de velocidade usando um trenó como método de treino de resistência e depois correndo normal sem resistência. Trinta e quatro (23 homens e 11 mulheres) do ensino secundário e estudantes universitários com experiência na modalidade de atletismo (idade 20,21 ? 3.22 anos, massa 65,04 ? 10,89 kg, altura 171,21 ? 8,29 cm) participaram no estudo. Os indivíduos realizaram este protocolo em dois dias não consecutivos, fazendo um dia de descanso ou de treino mais leve entre os dias de protocolo. Este protocolo consistiu em cada participante realizar cada dia um grupo de sprints, um dia alternando 7x60m com corrida de velocidade normal e com o trenó e o outro dia 7x60m apenas com corrida velocidade normal. O peso do trenó foi de 10% da massa corporal de cada participante. Verificou-se que o treino com o trenó ou sem ele teria o mesmo efeito de treino, portanto, não há um efeito agudo de correr com um trenó e após fazer corrida de velocidade normal. Conclui-se que quando um atleta diz que se sentiu mais rápido a correr após o uso do trenó, pode ser apenas um sentimento subjetivo

The minimum cost network upgrade problem with maximum robustness to multiple node failures

The design of networks which are robust to multiple failures is gaining increasing attention in areas such as telecommunications. In this paper, we consider the problem of upgrading an existent network in order to enhance its robustness to events involving multiple node failures. This problem is modeled as a bi-objective mixed linear integer formulation considering both the minimization of the cost of the added edges and the maximization of the robustness of the resulting upgraded network. As the robustness metric of the network, we consider the value of the Critical Node Detection (CND) problem variant which provides the minimum pairwise connectivity between all node pairs when a set of c critical nodes are removed from the network. We present a general iterative framework to obtain the complete Pareto frontier that alternates between the minimum cost edge selection problem and the CND problem. Two different approaches based on a cover model are introduced for the edge selection problem. Computational results conducted on different network topologies show that the proposed methodology based on the cover model is effective in computing Pareto solutions for graphs with up to 100 nodes, which includes four commonly used telecommunication networks.publishe

A INDÚSTRIA NIPO-BRASILEIRA DE BENS DE CONSUMO DURÁVEIS E NÃO DURÁVEIS

O presente artigo tem como objetivo compreender a indústria nipo-brasileira de capital local de bens de consumo duráveis e não-duráveis no Oeste Paulista. Para tanto, os aspectos teórico-metodológicos estão balizados pelo levantamento da literatura geográfica sobre imigração e industrialização. Desse modo, a indústria familiar nipo-brasileira iniciou sua atividade como uma pequena unidade fabril artesanal com poucos recursos financeiros e baixa capacidade tecnológica, produzindo bens de consumo não-duravéis e bens duráveis para atender a demanda local. No ramo de bens de consumo não-duráveis os japoneses e seus descendentes se destacaram no setor da alimentação, bebidas e molhos tendo centralidade no município de Presidente Prudente/SP. Assim, completou-se esse processo com os imigrantes japoneses artesãos na produção de bens de consumo duráveis pelas oficinas de conserto que, paulatinamente, procuraram trabalhar com atividades mais complexas (mecânica, metalurgia, borracha, plástico, química e material elétrico/eletrônico) se configurando ao longo do espaço-tempo em fábricas

Design cost and spectrum efficiency comparison of fixed-grid and flex-grid optical networks with grooming

This paper deals with the design of optical networks aiming to minimize the design cost and the spectrum usage. We present an optimization method that is able to find the optimal solutions of relevant sized instances. We apply the method to realistic case studies. With the obtained solutions, we make a cost and spectrum efficiency comparison analysis between fixed-grid and flex-grid optical networks. The results show that flex-grid gains are significant over the fixed-grid alternatives only after the introduction of 400 Gbps line rates and marginal gains are obtained without this line rate

Dimensionamento de redes ATM multi-serviço : modelos de programação linear inteira

Engenharia ElectrotécnicaEsta tese aborda o problema do dimensionamento de redes ATM (Asynchronous Transfer Mode) num cenário multi-serviço de suporte a serviços com diferentes características de tráfego: serviços conversacionais, serviços de consulta e serviços ponto-multiponto. O problema estudado considera a perspectiva de um operador de telecomunicações que tem como objectivo a determinação da rede física com o menor custo de operação e manutenção possível e que seja capaz de suportar o tráfego esperado para os diferentes serviços com a qualidade de serviço necessária. Os problemas de dimensionamento abordados consideram serviços comutados em que cada serviço é suportado por uma rede lógica constituída por VPCs (Virtual Path Connections) do tipo DBR (Deterministic Bit Rate) e o encaminhamento é fixo (uni-horário e multi-horário). O primeiro problema endereçado é o dimensionamento de redes ATM em que as redes lógicas de suporte a todos os tipos de serviços são constituídas exclusivamente por VPCs extremo-a-extremo. Esta arquitectura tem como principal vantagem a simplificação dos mecanismos de CAC (Call Admission Control) da rede. São propostos modelos de Programação Inteira para este problema. Os modelos desenvolvidos extendem modelos previamente conhecidos para serviços conversacionais de modo a poder ser considerado tráfego assimétrico (característico dos serviços de consulta e serviços pontomultiponto) e a modelização de VPCs em que um dos extremos não é conhecido à partida (característico dos serviços de consulta quando existem múltiplos servidores na rede). É proposto um algoritmo heurístico baseado na técnica da Relaxação Lagrangeana com Optimização por Sub-Gradiente para a resolução dos modelos desenvolvidos em redes de grande dimensão. No entanto, uma arquitectura baseada em VPCs extremo-a-extremo conduz a uma utilização pouco eficiente dos recursos da rede e, para redes de maiores dimensões, torna-se impraticável pelo elevado número de VPCs que exige. Como alternativa, são propostas duas arquitecturas diferentes. Para serviços conversacionais, é proposta uma arquitectura hierarquizada a 2 níveis para as redes lógicas de suporte. Esta arquitectura permite reduzir significativamente o número total de VPCs que é necessário configurar na rede sem contudo permitir que o número máximo de VPCs atravessados por cada ligação seja maior que três (um factor determinante para serviços comutados em que o tempo de estabelecimento de chamada é um parâmetro de qualidade de serviço a ter em consideração). Para serviços ponto-multiponto, é proposta uma arquitectura em árvore para as redes lógicas de suporte. São propostos modelos de Programação Inteira e Programação Inteira Mista para os problemas de dimensionamento da rede com as redes lógicas segundo as arquitecturas propostas. A resolução dos modelos propostos através de um algoritmo de branch-and-bound permite demonstrar que as arquitecturas alternativas propostas conduzem a ganhos significativos nos custos das redes obtidas quando comparados com os custos que se obtêm com redes lógicas baseadas em VPCs extremo-a-extremo