[pt] Um algoritmo de alocação de freqüência eficiente deve considerar aspectos de propagação e detalhes de equipamento de modo a minimizar a relação a sinal interferência, e conseqüentemente, aumentar a eficiência do espectro. Essa dissertação tem o objetivo de propor uma melhor solução para alocação de freqüência nas rede TDMA e GSM, levando em consideração os aspectos citados. A abordagem utilizada é diferente das técnicas de alocação de freqüências usuais, que são baseadas na distância de reuso. O algoritmo proposto utiliza uma matriz que representa os aspectos de propagação (matriz de isolação) e uma matriz que representa os detalhes do equipamento (matriz de compatibilidade). A matriz de isolação mostra a relação sinal interferência que cada célula tem com as outras. Um estudo de como coletar os dados (seleção da rota no interior do setor) e de como trabalhar com os dados coletados foram realizados, objetivando-se ter matriz que melhor caracterizasse a rede utilizada. A matriz de compatibilidade mostra a distância em freqüência no qual se devem alocar os canais em uma mesma célula, células adjacentes e células co-sites. Os valores de espaçamento entre freqüências, sugeridos nesta dissertação, são valores práticos e dependem das técnicas utilizadas no planejamento e do equipamento utilizado em questão. O problema de alocação foi modelado com um problema inteiro. Uma heurística (divide and conquer) foi utilizada para particionar a rede em menores partes, em que o algoritmo branch and bound foi implementado. O algoritmo foi testado em duas redes com sessenta e trezentos e quarenta e oito setores respectivamente. As redes foram construída levando em consideração os dados topográficos e morfológicos da cidade de Brasília. / [en] An efficient frequency assignment algorithm should consider both propagation conditions and equipment details, in order to minimize the carrier-to-interference ratio (C/I) and, as a result, to increase spectrum efficiency. This dissertation proposes a way to obtain a better solution for frequency assignment in TDMA and GSM networks, taking into account propagation conditions and equipment details. The proposed approach is different from usual frequency assignment techniques based on reuse distance. A frequency assignment algorithm proposed uses one matrix that represents the propagation features (isolation matrix) and another which represents the equipment details (compatibility matrix). The isolation matrix shows the signal to interference ratio between any two sectors in the whole network. A survey to define how to collect the data ( selection of the route inside the sector) and how to work with data collected was developed, aiming to obtain the best matrix representation of the network. The compatibility matrix shows the frequency distance between channels in the same sector, adjacent sector and co-site sectors. The frequency space values used in this matrix are practical values, which depend upon the technique used on the planning and on the utilized hardware. The frequency assignment was formulated as an integer problem. An heuristic (divide and conquer) was used to split the network into smaller parts where an exact algorithm branch and bound was implemented. The algorithm was tested on two networks with 60 and 348 sectors respectively. The networks were built having the topographical and morphological data from Brasilia city. / [es] Un algoritmo eficiente de asignación de frecuencia debe considerar aspectos de propagación y detalles del equipo de modo tal que se minimize la relación señal-interferencia, y onsecuentemente, aumente la eficiencia del espectro. Esta disertación tiene como objetivo proponer una solución para la asignación de frecuencia en las redes TDMA y GSM, considerando los aspectos anteriormente citados. El enfoque utilizado difiere de las técnicas de asignación de frecuencias usuales, baseadas en la distancia de reuso. EL algoritmo propuesto utiliza una matriz que representa los aspectos de propagación (matriz de aislamiento) y una matriz que representa los detalles del equipo (matriz de compatibilidade). La matriz de aislamiento muestra la relación señal-interferencia que cada célula tiene con las otras. Se realiza un estudio de como recolectar los datos (selección de la ruta en el interior del sector) y de como trabajar con los datos recolectados, con el objetivo de obtener la matriz que mejor caracteriza la red utilizada. La matriz de compatibilidad muestra la distancia en frecuencia en la cual se deben alocar los canales en una misma célula, células adyacentes y células co-sites. Los valores de espacio entre frecuencias, sugeridos en esta disertación, son valores prácticos y dependen de las técnicas utilizadas en el planificación y del equipo utilizado. El problema de asignación fue modelado como un problema entero. Fue utilizada una heurística (divide and conquer) para particionar la red en menores partes, donde se implementó el algoritmo branch and bound. EL algoritmo fue probado en dos redes con sesenta y trezentos y quarenta y oito sectores respectivamente. Las redes fueron construidas considerando los datos topográficos y morfológicos de la ciudad de Brasilia.

[pt] Sistemas de múltiplas antenas livres de células surgiram recentemente como uma combinação de MIMO massivo, sistemas de antenas distribuídas (DAS) e network MIMO. Esta dissertação explora o downlink deste cenário com pontos de acesso (PAs) de uma ou múltiplas antenas e considerando conhecimento perfeito e imperfeito do canal. São desenvolvidos esquemas que combinam pré-codificação, alocação de potência e seleção de PAs (SPA). Para começar, duas estratégias de SPA foram investigadas, uma baseada em busca exaustiva (BE-SPA) e a outra em coeficientes de desvanecimento de larga escala (LE-SPA), com o intuito de reduzir a complexidade das redes livres de células. Subsequentemente, apresentamos duas técnicas iterativas de pré-codificação, todas seguindo o critério Minimum Mean-Square Error (MMSE), combinadas à restrição de potência total. A primeira nós chamamos de MMSE, com restrição de potência total. Nós também incorporamos robustez ao método desenvolvido chamado RMMSE, um pré-codificador robusto com restrição de potência total. Como terceiro elemento da configuração proposta, esquemas de alocação de potência foram desenvolvidos, com abordagens ótimas, adaptativas e uniformes. Um algoritmo de alocação de potência ótima (APO) é apresentado, baseado na maximização da mínima Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio (SINR). A solução adaptativa (APA) é caracterizada pelo gradiente estocástico (GE) do mean-square error (MSE) e a alternativa uniforme (UPA) propõe a equalização de todos os coeficientes de potência. Todas as configurações devem respeitar a restrição de potência por antena, imposta pelo sistema. Uma análise de soma das taxas é feita, para todas as técnicas estudadas e o custo computacional de cada uma delas é calculado. Resultados numéricos provam que as técnicas propostas têm performance superior à pré-codificadores Conjugate Beamforming (CB) e Zero-Forcing (ZF), ambos com alocação de potência uniforme e ótima, na forma de taxa de erro de bit (BER), soma das taxas e mínima SINR. Além disso, os resultados atestam que o desempenho pode ser mantido e até melhorado com a aplicação de SPA. / [en] Cell-Free Massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems have emerged in recent years as a combination of massive MIMO, distributed antenna systems (DAS) and network MIMO. This thesis explores the downlink channel of such scenario with single and multiple-antenna access points (APs) and takes into account both perfect and imperfect channel state information (CSI). We propose transmit processing schemes that combine precoding, power allocation and AP selection (APS). To begin with, two APS strategies have been investigated, one based on exhaustive search (ES-APS) and the other on the large-scale fading coefficients (LSAPS), in order to reduce the complexity of cell-free networks. Subsequently, we present two iterative precoding techniques following the minimum meansquare error (MMSE) criterion with total power constraint. The first we call MMSE, with total power constraint. We also incorporate robustness in the developed method, called RMMSE, a robust precoder with total power constraint. As the third element of the proposed schemes, power allocation techniques are developed, with optimal, adaptive and uniform approaches. An optimal power allocation (OPA) algorithm is presented based on the maximization of the minimum signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR). The adaptive solution (APA) is characterized by the stochastic gradient of the mean-square error (MSE) and the uniform alternative (UPA) proposes to equalize all power coefficients. All configurations must fulfil an antenna power constraint, imposed by the system. A sum-rate analysis is carried out for all studied techniques and the computational cost of each one is calculated. Numerical results prove that the proposed techniques outperform existing conjugate beamforming (CB) and zero-forcing (ZF) precoders, both with uniform and optimal power allocation, in terms of bit error rate (BER), sum-rate and minimum SINR. Furthermore, we also attest that performance can be maintained or even improved in the presence of APS.

[pt] Nas instalações elétricas de baixa tensão de uma planta industrial está concentrado grande parte do custo necessário para sua construção. Nesse contexto, os cabos elétricos são o item mais relevante e poucas iniciativas visando sua redução têm sido notadas. Apesar dos limites impostos pelas normativas vigentes e pelos próprios usuários dessas plantas, existem medidas que podem levar a redução do custo dos cabos elétricos, entre elas, a alocação inteligente dos quadros de distribuição na baixa tensão. O objetivo desse trabalho é definir uma metodologia para o posicionamento ótimo desses quadros de distribuição, minimizando o custo dos cabos elétricos dentro de uma área onde as cargas a serem alimentadas estão posicionadas de modo fixo. São definidas algumas restrições ao posicionamento dos quadros e também é preparada uma interface gráfica que facilita a interpretação dos resultados. Faz-se então uma comparação dos resultados obtidos com dados reais de uma instalação industrial cujo projeto básico fora realizado da forma tradicional, sem uso de qualquer técnica inteligente para a alocação dos quadros de distribuição. Dessa comparação nota-se que o potencial de redução pode alcançar mais de 40 porcento do custo dos cabos elétricos previsto pelo projeto básico. A redução na quantidade de cabos elétricos trás vários efeitos colaterais positivos, entre eles a redução das perdas por efeito Joule e a redução nas emissões de CO2 cujos impactos são mensurados também. Por fim, são lançadas ideias para a evolução da metodologia de modo que sua aplicação seja mais abrangente e simples, preparando-a para o uso em qualquer situação, como uma nova ferramenta dos projetos elétricos. / [en] In electrical installations of low voltage of an industrial plant is concentrated much of the cost required for its construction. In this context, the electrical wires are the most important item and few initiatives aimed at their reduction has been noted. Despite the limitations imposed by current regulations and by the users of these plants, there are steps that can lead to reducing the cost of electric cables, among them the intelligent allocation of switchboards at low voltage. The aim of this study is to define a methodology for the optimal positioning of these distribution boards, minimizing the cost of electrical cables within an area where the loads to be fed are positioned permanently. A graphical interface that facilitates the interpretation of results are set some restrictions on placement of tables and is also prepared. Then it makes a comparison of the results with real data of an industrial installation whose basic design was done the traditional way, without using any smart technique for allocation of the switchboard. This comparison we note that the reduction potential can reach more than 40 percent of the cost of electric cables provided by the basic design. The reduction in the amount of electrical cables behind several positive side effects, including reducing losses by Joule effect and the reduction in CO2 emissions whose impacts are measured as well. Finally, ideas are thrown to the evolution of the methodology so that their application is more comprehensive and simple to prepare it for use in any situation, as a new tool of electrical projects.

[pt] A alta inserção de geração fontes de energia renovável variável (ERV) tem criado uma demanda por reforços e ampliações do sistema de transmissão existente, demanda essa que traz consigo altos custos de implantação e operação de novos equipamentos de rede. Neste contexto, o processo de cálculo de tarifas de uso do sistema de transmissão ganha destaque, já que este tem o potencial de integrar o planejamento da transmissão ao da geração, e fornecer sinalização econômica locacional aos geradores, revelando os verdadeiros custos de implantação dos geradores do ponto de vista do sistema. No entanto, os processos tarifários atualmente empregados na maioria dos países não promovem esta sinalização adequadamente, principalmente por não levarem em conta características intrínsecas da rede e de e seu planejamento. Este é o caso do Brasil que aplica um processo tarifário que promove sinalização econômica locacional diminuta e distorcida. Muitos estudos sobre o tema, tem focado nos algoritmos de alocação de custos aplicados nos processos tarifários em busca da solução para este problema. No entanto, poucos comentam que este processo conta com uma etapa anterior à alocação de custos, ligada a formulação do cenário de operação do sistema que será utilizado como referência para o cálculo tarifário, e tem grande impacto sobre este. Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de tarifação com foco na construção e seleção de múltiplos cenários de operação, aderentes aos níveis de confiabilidade utilizados no planejamento, e à sazonalidade das fontes, como referência para alocação de custos baseado no uso do sistema. Por meio desta abordagem, pretende-se embutir maior eficiência, e justiça ao cálculo tarifário, promovendo intensificação da sinalização locacional. Este procedimento proposto, foi aplicado ao sistema Brasileiro a fim de testar suas propriedades e viabilidade em sistemas de grande porte. Seus resultados estão comparados com aplicação da metodologia proposta pela ANEEL na Consulta Pública 39/2021 e se mostram promissores quanto aos objetivos desta dissertação. / [en] The high insertion of generation variable renewable energy sources (ERV) has created a demand for reinforcements and expansions of the existing transmission system, which brings high costs of deployment and operation of new network equipment. In this context, the process of calculating transmission system usage rates gains prominence since it can integrate transmission planning with generation and provide locational economic signaling to generators, revealing the actual costs of implementing generators from the system s point of view. However, the tariff processes currently employed in most countries do not promote this signaling properly, essentially because they do not consider the network s intrinsic characteristics and its planning. This is the case in Brazil that applies a tariff process that promotes small and distorted localist economic signaling. Most studies on the subject have focused on the algorithms of cost allocation applied in tariff processes in search of the solution to this problem. However, few mention that a system operation scenario must be formulated to serve as a reference for the tariff calculation prior to cost allocation. Thus, this dissertation aims to develop a tariff process focused on the construction and selection of multiple operating scenarios, adhering to the reliability levels used in planning and the sources seasonality as a reference for cost allocation based on the use of the system. This approach intends to embed greater efficiency and justice to the tariff calculation, promoting the enhancement of locational signaling. This proposed procedure will be evaluated in terms of desired properties and feasibility in large systems in a case study developed with the Brazilian system. The case study results will be compared with applying the methodology proposed by ANEEL in public consultation 39/2021.

[pt] A teoria moderna de carteiras estabelece que a alocação ótima de ativos é uma função da média-variância da distribuição dos retornos. Na prática, estes retornos são modelados por distribuições Gaussianas e seus parâmetros são estimados a partir dos dados históricos do mercado, utilizando técnicas descritivas da estatística Frequentista. A dinâmica atual dos mercados globalizados gera períodos aleatórios de alta e baixa volatilidade e/ou saltos nos retornos dos ativos, provocando mudanças de regime ou quebras estruturais na série temporal dos retornos, tornando-os não Gaussianos. Consequentemente, a teoria moderna de carteiras precisa ser adaptada para atender a estas novas condições do mercado. Para contornar o problema das mudanças de regime, propõe-se a substituição do mecanismo de otimização baseada no índice de Sharpe pela otimização baseada na medida Ômega. Isto porque a medida Ômega tem a vantagem de quantificar o risco-retorno de qualquer distribuição de probabilidade e não somente distribuições Gaussianas como acontece com o índice de Sharpe, ou seja, as distribuições de retornos não Gaussianos provocadas pelas mudanças de regime são tratadas naturalmente pela medida Ômega. Para contornar o problema das quebras estruturais, propõe-se a substituição do procedimento de estimação dos parâmetros da distribuição dos retornos, baseada em técnicas da estatística Frequentista por técnicas da estatística Bayesiana. Isto porque a estatística Bayesiana, tem a vantagem de combinar as informações públicas do mercado (dados históricos dos retornos) com informações privadas do investidor (visões prospectivas do mercado) permitindo corrigir a quebra estrutural e, na sequência, tratar o retorno não Gaussiano, utilizando o mecanismo de otimização baseada na medida Ômega. / [en] Modern portfolio theory states that the optimal asset allocation is a function of the mean-variance of the distribution of returns. In practice, these returns are modeled by Gaussian distributions and their parameters are estimated from historical market data, using descriptive techniques of Frequentist statistics. The current dynamics of globalized markets generate random periods of high and low volatility and/or jumps in asset returns, causing regime shifts or structural breaks in the time series of returns, making them non Gaussian. Consequently, modern portfolio theory needs to be adapted to meet these new market conditions. To circumvent the problem of regime shifts, it is proposed to replace the optimization mechanism based on the Sharpe index by the optimization based on the Omega measure. This is because the Omega measure has the advantage of quantifying the risk-return of any probability distribution and not only Gaussian distributions as with the Sharpe index, that is, non Gaussian returns distributions caused by regime shifts are treated naturally by the Omega measure. To circumvent the problem of structural breaks, it is proposed to replace the estimation procedure for the parameters of the distribution of returns, based on Frequentist statistics techniques, by Bayesian statistical techniques. This is because the Bayesian statistic has the advantage of combining public market information (historical return data) with private investor information (prospective market views) allowing to correct the structural break, and subsequently, treating the non Gaussian return using the optimization based on the Omega measure.

[pt] Como (1) aponta, a previsibilidade acerca da política monetária pode melhorar a eficácia da política de estabilização de um Banco Central. Nesse artigo, procuramos reduzir a incerteza a respeito de um instrumento de Forward Guidance do Banco Central norte-americano (o Federal Reserve) estimando distribuições de probabilidade completas sobre todas as associações possíveis entre seus membros e o dot plot de taxa de juros para cada reunião. Nossa contribuição para a literatura ocorre em duas frentes: primeiro, propomos um algoritmo Bayesiano geral que estima essas hipóteses de associação entre agentes e ações sempre que elas não são observadas. Além disso, elaboramos uma maneira nova e menos subjetiva para quantificar textos em dados numéricos, usando Alocação Latente Dirichlet (LDA) e modelos econométricos de seleção. Esse método apresenta algumas características desejáveis como uma correlação positiva entre o presidente do FOMC e o resto do comitê, e um ordenamento na postura de política monetária que reflete, ainda que parcialmente, visões de analistas de mercado a respeito desse espectro entre membros mais duros e mais lenientes com a taxa de juros. Nosso algoritmo de rastreamento de alvos também tem bom desempenho num ambiente simulado, no sentido em que, em média, considera como mais provável a verdadeira associação entre membros e dots. Usando dados reais de discursos individuais e dots, ele também consegue atribuir a maior probabilidade para a associação correta na única reunião em que ela é conhecida de fato. / [en] As (1) points out, monetary policy predictability can enhance a Central Bank stabilization policy efficacy. In this paper we aim to reduce uncertainty about one Federal Reserve forward guidance instrument by estimating full association probabilities distributions between members and the interest rate dot plot for each FOMC meeting. Our contribution to the literature is twofold: first, we propose a general Bayesian algorithm which estimates these association hypotheses between agents and actions whenever they are not observed. Second, we elaborate a novel and less subjective technique for quantifying text into data, using Latent Dirichlet Allocation (LDA) and shrinkage econometric tools. This method shows some desirable features such as positive correlation between the FOMC chair and the rest of the committee, and a policy stance ordering which partially reflects analysts and market participants views on this hawk-dove spectrum. Our tracking algorithm performs successfully in a simulated environment, in a sense that it on average considers the correct member-to-dot association as the most likely one. Using real data on speeches and Fed dots, it is also able to attribute the highest probability to the correct assignment hypothesis in the only meeting it is known for sure.

[pt] O presente estudo parte da insistente indagação sobre os motivos da falência das redes públicas brasileiras de atenção à saúde. Apesar de instituído na Constituição da República de 1988 como um sistema público de saúde que se pretende de cobertura integral e acesso universal, o Sistema Único de Saúde (SUS), na prática, não avançou neste sentido. Pelo contrário, são enormes as desigualdades em saúde no Brasil. O objetivo deste estudo é demonstrar que uma das principais chaves para a superação desta adversidade se encontra na forma como as ações e serviços públicos de saúde no Brasil são financiadas. Afirma-se que o atual modelo de financiamento do SUS apresenta ineficiências e promove iniquidade. No primeiro capítulo são apresentados os aspectos do direito à saúde sob a ótica global, buscando traçar um panorama dos conceitos e tendências desta área do conhecimento. O segundo capítulo discute o conflito entre a infinitude das demandas de saúde e a escassez de recursos para supri-las, procurando destacar a importância do equilíbrio entre as dimensões da equidade e da eficiência durante o exercício da tarefa de alocação de recursos sanitários. O terceiro e o quarto capítulos tratam propriamente do financiamento do SUS. O terceiro capítulo se ocupa com o padrão dos gastos públicos, tornando evidente que os governos brasileiros historicamente se imiscuem da responsabilidade de promover o financiamento adequado das ações e serviços públicos de saúde. O quarto e último capítulo aborda um outro aspecto problemático do financiamento do SUS, qual seja, a ausência de um pacto interfederativo que promova a colaboração mútua entre os entes federativos, situação que prejudica a harmonia do sistema. / [en] This research explores the persistent question regarding the reasons for the failure of the Brazilian Public Health System. Although the Brazilian Constitution of 1988 envisioned its Unified Health System (Sistema Único de Saúde) to become an universal system intended to guarantee full access and coverage for all, in practice this concept has never materialized. On the contrary, there are enormous inequalities on the delivery of health in Brazil. This research aims to demonstrate that methods of financing are one of the key elements to overcome such arduous situation. It is asserted that the current health financing model in Brazil is inefficient and ultimately promotes inequality. The first chapter reflects on aspects related to right to health from a global perspective, mapping the key concepts and tendencies of Global Health. The second chapter deliberates on the conflict between the infinite demand for health and the scarcity of resources to fulfill such demand, them, highlighting therefore the great importance of achieving a balance between equity and efficiency when conducting the task of allocating health resources. The third and the fourth chapters are addressed to the financing of the Brazilian s Unified Health System. The third chapter considers the Brazilian pattern of public health spending, in order to demonstrate that, historically, Brazilian governments evaded their responsibility of providing adequate health financing. The fourth and last chapter examines another problematic aspect of the public health financing in Brazil, which is the lack of cooperation between the federal units, the absence of such inter-federal covenant is believed to be detrimental to the health system as it impacts on its harmony and unity.

[pt] Uma importante questão que se coloca para entidades abertas de previdência complementar e sociedades seguradoras que operam previdência complementar é a definição de uma gestão dos ativos e passivos (do inglês ALM – Asset and Liability Management). Tal questão se torna mais relevante em um cenário de alta competitividade, margens operacionais decrescentes, garantias mínimas de rentabilidade para um passivo estocástico de longo prazo e um período de queda da rentabilidade dos instrumentos financeiros, sendo estes muitas vezes de difícil precificação e pouco previsíveis num mercado volátil como o brasileiro. Somada a estas dificuldades, as companhias deste mercado estão sujeitas a uma regulação baseada em riscos, oriunda de práticas internacionais, adotada pelo órgão superior, Susep, que impõe restrições regulamentares para a manutenção da solvência das companhias, o que eleva a dificuldade da definição de um modelo. Diante deste cenário, esta dissertação apresenta uma proposta de ALM baseada em um modelo de programação estocástica multiestágio que tem como objetivo definir dinamicamente a alocação ótima dos ativos, incluindo títulos com pagamentos de cupons, e mensurar o risco de insolvência da companhia para o horizonte de planejamento. / [en] An important issue of open pension funds and insurance companies that operate supplementary pension is the definition of an asset and liability management (ALM) framework. Such a question becomes more relevant in a scenario of high competition, declining operating margins, minimum guaranteed returns to a stochastic long-term liability and a period of falling returns on financial instruments, these being often difficult to pricing and predictable in a volatile market such as Brazil. Added to these issues, those companies are subject to a risk-based regulation, derived from international practices adopted by the national insurance regulator, Susep, which imposes constraints to maintain solvency of companies and therefore increases the complexity of an ALM framework. Due this condition, this dissertation presents a proposition of ALM based on a multistage stochastic programming model, which aims to define a dynamic optimal asset allocation, including bonds with coupons payment, and measure the company s insolvency risk for the planning horizon.