Récemment, la convergence des techniques radio à 60 GHz sur fibre optique (radio over fiber - RoF) et des réseaux d’accès optiques passifs à multiplexage en longueurs d’ondes (wavelength division multiplexing-WDM) a suscité un très grand intérêt dans la communauté scientifique. L’objectif de cette thèse est d’étudier les solutions pour faire converger les systèmes RoF à 60 GHZ et les réseaux passifs optiques (passive optical network – PON) utilisant le WDM, appelés dans la suite PON-WDM. Les résultats principaux de cette thèse axée sur la technologie des systèmes RoF et l’intégration des systèmes RoF avec les réseaux d’accès PON-WDM sont les suivants : Un système RoF utilisant un démultiplexeur WDM, compatible avec les réseaux d’accès PON-WDM, est proposé dans cette thèse. Nous avons mené une étude théorique complète du bruit de phase. Elle inclut la contribution des bruits de phase des générateurs de signaux électriques et celle de la conversion de bruit de phase optique en bruit d’intensité. Cette dernière conversion est due à la détection de deux signaux cohérents, retardés l’un par rapport à l’autre si les longueurs optiques entre les deux canaux optiques se recombinant sont différentes. La densité spectrale de puissance du signal millimétrique généré optiquement est analysée théoriquement et démontrée expérimentalement. Son étude donne une méthode pour compenser un éventuel délai optique │τd│. L’amplitude du vecteur d’erreur (error vector magnitude –EVM) est théoriquement calculée et expérimentalement démontrée, en fonction du rapport │τd│/τcOP où τcOP est la durée de cohérence de la source optique utilisée. Cela donne une règle de conception pour insérer le démultiplexeur optique dans le système d’hétérodynage optique.  Nous avons validé expérimentalement la technique d’hétérodynage optique qui utilise un démultiplexeur pour générer un signal millimétrique respectant le standard ECMA 387. Nous avons proposé un système combinant une partie RoF et un réseau PON-WDM, permettant la génération simultanée d’un signal millimétrique respectant le standard ECMA 387 et la transmission d’un signal en bande de base à plusieurs gigabits par seconde. Nous avons réalisé expérimentalement avec succès la transmission simultanée d’un signal à 60 GHZ, modulé avec une modulation BPSK par un signal à 1588 Mbit/s et celle d’un signal en bande de base à 10 Gbit/s.  Nous avons proposé une nouvelle technique de modulation multi-bandes : la modulation de phase parallèle utilisant un unique modulateur de Mach-Zehnder. Cette technique présente des avantages significatifs comparée à n’importe quelle autre technique de modulation multi-bandes. Il n’y a aucun impact de la modulation en bande de base sur la génération millimétrique. L’impact de la modulation RF sur la transmission en bande de base (impact dû à la non-linéarité de la modulation de phase) est limité. Le taux d’erreurs binaires du signal en bande de base intégrant l’effet du signal RF a été théoriquement calculé et expérimentalement validé. Cela donne des règles de conception pour la technique de modulation de phase parallèle avec un unique modulateur de Mach-Zehnder. Nous avons proposé une architecture et réalisé un démonstrateur d’un système bas-coût bidirectionnel pour la transmission RoF. Ce système utilise le mélange optoélectronique et la technique d’hétérodynage optique. Nous avons prouvé que :  Des signaux à 60 GHz modulés à 397 Mbit/s et 794 Mbit/s avec une modulation BPSK sont convertis vers la bande basse de fréquence en utilisant la technique de mélange optoélectronique : les contraintes du standard ECMA 387 sont respectées.  Pour la liaison descendante utilisant la technique d’hétérodynage optique, aucune pénalité sur l’EVM n’est causée par le choix du régime non linéaire de la photodiode. / Recently, convergence of 60 GHz radio over fiber (RoF) technique with wavelength division multiplexing (WDM) passive optical networks (PON) has raised great interests because it provides the possibility for simultaneous broadband 60 GHz signal generation and multi-gigabit per second wireline transmission. The objective of the thesis is to study the solutions for converged 60 GHz RoF and WDM-PON technique. In this thesis, we have made the following achievements for RoF technology and the integration of RoF technology with WDM-PON access networks: A RoF system using WDM DEMUX which is supposed to be compliant with WDM-PON access networks is proposed in this thesis. Phase noise including optical phase to intensity noise conversion contribution due to the delayed coherent detection induced by the different optical lengths between the two optical channels and the phase noise contribution due to the electrical generators has been theoretically studied. PSD of the optical mmW is theoretically analyzed and experimentally demonstrated, which gives a solution to compensate different optical delay │τd│ EVM as function of │τd│/τcOP is theoretically derived and experimentally proved, which gives a design rule for optical heterodyning using WDM DEMUX The optical heterodyning technique using WDM DEMUX for mmW generation respecting ECMA 387 standard is validated by the experiment. We proposed a simple combination of RoF with WDM-PON supporting mmW generation respecting ECMA 387 standard and multi-gigabit per second baseband transmission. Simultaneous transmission of 1588 Mbps BPSK 60 GHz signal and 10 Gbps baseband signal is experimentally proved. A novel WDM-RoF-PON access networks with multi-band modulation technique is proposed in order to lower the cost of infrastructure. We propose a novel parallel phase modulation technique with a single MZM. This technique can offer several significant advantages compared to any other multi-band modulation technique. No impact from baseband modulation to mmW generation. Limited impact from RF modulation to baseband transmission due to the non-linearity of the phase modulation. BER of baseband signal with RF impact is theoretically studied and experimentally demonstrated, which gives a design rule for parallel phase modulation technique with a single MZM A low-cost bidirectional RoF transmission using optoelectronic mixing and optical heterodyning technique is proposed and experimentally demonstrated. It has been proved that: 397 Mbps and 794 Mbps BPSK 60 GHz uplink signal is down-converted to IF band respecting the ECMA 387 standard by using the optoelectronic mixing technique. No EVM penalty is paid to the non-linearity biased PD for downlink transmission by optical heterodyning technique. 6 dB power penalty need to be paid for the non-linear biased PD, which can be compensated by using high gain LNA after the PD.

Modern software development often involves using third-party libraries to prevent re-inventing the wheel, however, it is not always certain that they are the best solution. Within web development using JavaScript, there has been some debate on whether or not popular utility libraries have become obsolete as the language and ECMA script have been updated throughout the years. This work aimed to study the performance of three of the most popular JavaScript libraries to give better insight into how using utility libraries can impact performance. To achieve this, several of the library functions were benchmarked against native JavaScript implementations within three different metrics, execution time, memory usage, and file size. These metrics were found by combining the methods of previous works and focusing on web application performance impact. In the end, there were no major performance impacts when using utility libraries in JavaScript, however, the libraries did add somewhat significant loading time in the form of increased file sizes. While it is unclear how the results in this study relate to general use cases, the results suggest that native solutions generally perform slightly faster and with less memory usage. There were, however, some exceptions with certain library functions outperforming the native solutions. The work also provides information about how benchmarking in JavaScript can be particularly tricky due to the garbage collector and the Just-In-Time compilation. Lastly, there were also some unexpected findings with JavaScript performance differences between browsers. / Idag används ofta tredjepartsbibliotek inom modern mjukvaruutveckling. Men många utvecklare ifrågasätter om det alltid är den bästa lösningen. Inom webbutveckling har det varit en del debatt om populära verktygsbibliotek fortfarande är relevanta nu när ECMA-script har uppdaterats allt eftersom. Det här arbetet undersöker prestandan av tre populära JavaScript bibliotek, Lodash, date-fns, och moment, för att ge insikt i hur verktygsbiblioteken kan potentiellt ha prestanda konsekvenser inom web applikationer. För att uppnå detta mål har vi jämfört flera stycken biblioteksfunktioner med deras inbyggda motsvarigheter. I slutändan var det inga större skillnader med att använda biblioteken förutom att nedladdningstiden kan vara betydligt större på grund av filstorlerkarna. Det är fortfarande inte klart hur bibliotek presterar i allmänna användningsfall, då experimentet utfördes på helt slumpmässig data. Däremot presterade inbyggda lösningar allmänt snabbare och med mindre minnesanvändning, med vissa undantag inom Lodash biblioteket. Arbetet gav också insikt i hur det kan bli svårt att mäta JavaScript på grund av skräpsamlingen och Just-In-Time kompileringen.

This thesis describes development of real-time reactive portal applications build on Meteor platform. The goal of this thesis is to describe different parts of the platform as a whole and to offer best practices to develop such applications. The theoretical part provides information covering Node.js server, MongoDB document database and their specific features. The beginning of the practical part focuses on the application design and its components implementation. The last chapter summarizes the outcome of this thesis and analyses advantages and disadvantages of Meteor platform over more traditional technology stack. The output and the main value is the Opticube application that is being used in retail. Another plus is the fact, that this thesis is the first to cover Meteor platform at the Czech University of Life Sciences in Prague.

This report presents an investigation into some merging options between an upper-layer Bluetooth (BT) protocol stack with a lower-layer ECMA-368/9 Ultra Wideband (UWB) radio connection. A Bluetooth over Ultra Wideband (BToUWB) system is implemented by channelling an existing compliant Bluetooth connection’s data over an Ultra Wideband Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) layer radio channel. The aim of this project is to provide a description of the methodology used to create a BToUWB link and evaluate some advantages pertaining to the merger between the two Wireless Personal Area Network (WPAN) technologies. Prior to channelling data over a UWB connection, a compliant Bluetooth and UWB connection were configured between two Linux enabled computers by use of Bluetooth and UWB enabled Universal Serial Bus (USB) dongles. BlueZ, the official Bluetooth stack for Linux, were used to implement a modified Bluetooth stack. By modifying the open source BlueZ files, the Host Controller Interface (HCI) commands sent to the HCI sublayer by upper layer Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) and Synchronous Connection-Oriented (SCO) implementations were hijacked and routed to a UWB “router and convergence” implementation for transmission over the UWB subsytem. Similarly lower level HCI events were spoofed to the L2CAP and SCO layers by the UWB convergence implementation upon receiving packets from the UWB subsystem. The commercial availability of UWB hardware through Wireless USB dongles enabled the realization of a compliant UWB link between the systems, requiring special driver modifications and Intel provided firmware to establish a WiMedia Logical Link Control Protocol (WLP) network. A specially developed test program generates L2CAP, Radio Frequency Communication (RFCOMM) and SCO Bluetooth data for testing the BToUWB link. The various Bluetooth data packets are routed from the Bluetooth stack to a developed kernel space routing module, which encapsulated the packets and route them via the WLP interface over the wireless high-speed UWB network to the remote system. On the remote side, the packets propagate its way back up through the UWB hardware and software module, and to the router module via call-back functions in the WLP interface. The router module strips the headers and injects the packets back into the Bluetooth L2CAP, RFCOMM or SCO layer for further Bluetooth processing. A test program running on the remote system, receives the test data and loops it back for asynchronous analyses, or stores it for later comparison in synchronous analyses. The results obtained from the system analyses shows how a Bluetooth system can benefit from implementing UWB as lower layer wireless interface over a short range by either improved asynchronous bandwidth, or synchronous reliability. The results also show some limitations of the pilot UWB hardware and firmware available over longer distances. In general, the successful transmission of Bluetooth data over the BToUWB implemented system proves the HCI layer to be a viable mergence point between the two protocols. / Dissertation (MEng)--University of Pretoria, 2009. / Electrical, Electronic and Computer Engineering / unrestricted

The aim of the Master’s Thesis is to describe ideas of the MB-OFDM principle that represents the possibility of OFDM principle implementation in ultra wideband systems. There are compared physical layers of the IEEE 802.15.3a and the ECMA-368 standard which include the MB-OFDM principle. In practical part of the thesis, there was created a model of ECMA-368 physical layer in MATLAB environment including CDMA access principle. Finally, the MB OFDM system resistance against disturbance and the Peak-to-Average-Power Ratio is analyzed and commented.

Récemment, la convergence des techniques radio à 60 GHz sur fibre optique (radio over fiber - RoF) et des réseaux d'accès optiques passifs à multiplexage en longueurs d'ondes (wavelength division multiplexing-WDM) a suscité un très grand intérêt dans la communauté scientifique. L'objectif de cette thèse est d'étudier les solutions pour faire converger les systèmes RoF à 60 GHZ et les réseaux passifs optiques (passive optical network - PON) utilisant le WDM, appelés dans la suite PON-WDM. Les résultats principaux de cette thèse axée sur la technologie des systèmes RoF et l'intégration des systèmes RoF avec les réseaux d'accès PON-WDM sont les suivants : Un système RoF utilisant un démultiplexeur WDM, compatible avec les réseaux d'accès PON-WDM, est proposé dans cette thèse. Nous avons mené une étude théorique complète du bruit de phase. Elle inclut la contribution des bruits de phase des générateurs de signaux électriques et celle de la conversion de bruit de phase optique en bruit d'intensité. Cette dernière conversion est due à la détection de deux signaux cohérents, retardés l'un par rapport à l'autre si les longueurs optiques entre les deux canaux optiques se recombinant sont différentes. La densité spectrale de puissance du signal millimétrique généré optiquement est analysée théoriquement et démontrée expérimentalement. Son étude donne une méthode pour compenser un éventuel délai optique │τd│. L'amplitude du vecteur d'erreur (error vector magnitude -EVM) est théoriquement calculée et expérimentalement démontrée, en fonction du rapport │τd│/τcOP où τcOP est la durée de cohérence de la source optique utilisée. Cela donne une règle de conception pour insérer le démultiplexeur optique dans le système d'hétérodynage optique.  Nous avons validé expérimentalement la technique d'hétérodynage optique qui utilise un démultiplexeur pour générer un signal millimétrique respectant le standard ECMA 387. Nous avons proposé un système combinant une partie RoF et un réseau PON-WDM, permettant la génération simultanée d'un signal millimétrique respectant le standard ECMA 387 et la transmission d'un signal en bande de base à plusieurs gigabits par seconde. Nous avons réalisé expérimentalement avec succès la transmission simultanée d'un signal à 60 GHZ, modulé avec une modulation BPSK par un signal à 1588 Mbit/s et celle d'un signal en bande de base à 10 Gbit/s.  Nous avons proposé une nouvelle technique de modulation multi-bandes : la modulation de phase parallèle utilisant un unique modulateur de Mach-Zehnder. Cette technique présente des avantages significatifs comparée à n'importe quelle autre technique de modulation multi-bandes. Il n'y a aucun impact de la modulation en bande de base sur la génération millimétrique. L'impact de la modulation RF sur la transmission en bande de base (impact dû à la non-linéarité de la modulation de phase) est limité. Le taux d'erreurs binaires du signal en bande de base intégrant l'effet du signal RF a été théoriquement calculé et expérimentalement validé. Cela donne des règles de conception pour la technique de modulation de phase parallèle avec un unique modulateur de Mach-Zehnder. Nous avons proposé une architecture et réalisé un démonstrateur d'un système bas-coût bidirectionnel pour la transmission RoF. Ce système utilise le mélange optoélectronique et la technique d'hétérodynage optique. Nous avons prouvé que :  Des signaux à 60 GHz modulés à 397 Mbit/s et 794 Mbit/s avec une modulation BPSK sont convertis vers la bande basse de fréquence en utilisant la technique de mélange optoélectronique : les contraintes du standard ECMA 387 sont respectées.  Pour la liaison descendante utilisant la technique d'hétérodynage optique, aucune pénalité sur l'EVM n'est causée par le choix du régime non linéaire de la photodiode.

Motion controlled games can be a good physical activity for children, but the game has to be fun and engaging. We have, with a starting point in an existing base game, developed an achievement module which follows certain code standards to make it easier to understand, and to make hand overs of the code smoother. More work on the rest of the game has also been done to make it more engaging, while clean up of the existing code to follow the same standards.

The goal of this investigation has been to answer the questions “Which graphs should be used to display a special type of information?”, “What information does a company need to know that a server has gone down?” and “How should the layout of the developed program look to be called easy to understand and nice to use?”. The investigation was helped by the use of user-interviews and information that was collected during meetings. Part of the work was also the development of a prototype of a so called “dashboard” where functions where tested. These tests were then used to find out if the information was showed in a suitable manner. The information gained from these earlier tests has then been compiled into a result which shows that it is important to use y-over time graphs to show information over time. Fraction based information such as pro- cents are best showed with a filling graph, such as the speedometer graph. The second question was easily answered with a simple questionnaire. The result of this questionnaire showed that it was important for companies to know how much of the servers resources was used and how much data that was sent and received. Regarding the last question, the only notable result was the fact that the UI of the prototype was to light. This resulted in a color change for the UI to the darker spectrum. / Målet med denna undersökning har varit att besvara frågorna ”vilka grafer kan användas för att visa en speciell typ av information?”,”vilken information be- höver ett företag veta för att fastslå att en server är nere?” samt ”hur ska det utvecklade systemet vara upplagt för att vara enkelt att förstå samt trevligt att använda?”. Undersökningen har utförts med hjälp av användarintervjuer samt information som insamlats under möten. Utöver denna information så har också en prototyp av en så kallad ”dashboard” skapats där grafer samt funktioner som föreslagits undersökts för att återge om informationen samt funktionerna på gränssnittet visas på ett bra sätt. Denna information har då sammanställts till ett resultat som visar att det är viktigt att återvisa information över tid som gra- fer samt procentuell information med hjälp av en fyllande graf, då kanske en hastighetsmätargraf. Den andra frågan svarades enkelt på med hjälp av ett frågeformulär. Detta gav då som resultat att det var viktigt att se resursanvänd- ning på servrarna samt hur mycket information som skickas och mottages. Det- ta implementerades sedan i systemet. I de tidigare nämnda intervjuerna fram- kom det också att det var bra om systemet inte var ljust färgat då detta gjorde så att användarna blev enkelt distraherade av gränssnittet. På grund av detta så ändrades alla färger mot det mörkare spektrumet.

This thesis presents a cross-layer design and optimization for emerging wideband wireless networks supporting multimedia applications, considering the interactions of the wireless channel characteristics, the physical and link layer protocols, and the user-perceived Quality-of-Service (QoS). As wireless channels are error-prone and broadcast in nature, both the error control mechanisms and the Media Access Control (MAC) protocols are critical for resource utilization and QoS provisioning. How to analyze, design and optimize the high-rate wireless networks by considering the characteristics of the propagation channels and wideband communication technologies is an open, challenging issue. In this thesis, we consider two important wideband wireless systems, the Ultra-Wideband (UWB) and the Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) systems. First, we propose the packet-level channel models based on Finite State Markov Chains (FSMCs) for the two systems, which present the statistical properties of the propagation channels and the transmission systems. Second, by incorporating the proposed packet-level channel models, we develop analytical frameworks for quantifying the performance of the high-rate wireless networks, combining the channel fading, physical- and link-layer error-control mechanisms and MAC protocols. Third, to mitigate the impact of channel fading and impairments, a cross-layer joint error-control mechanism is proposed. In addition, we also investigate the impact of channel fading on the video streaming applications, and propose a simple admission control algorithm to ensure QoS. As considering the physical-layer characteristics is critical for ensuring QoS and efficiency of resource utilization, the packet-level channel models, cross-layer analytical frameworks, networking protocols and simulation methodologies proposed in this dissertation are essential for future proliferation of high-rate wireless networks.