<p>During the last years the need for real-time database services has increased due to the growing number of data-intensive applications needing to enforce real-time constraints. The COMponent-based Embedded real-Time database (COMET) is a real-time database developed to meet these demands. COMET is developed using the AspeCtual COmponent-based Real-time system Development (ACCORD) design method, and consists of a number of components and aspects, which can be composed into a number of different configurations depending on system demands, e.g., Quality of Service (QoS) management can be used in unpredictable environments. </p><p>In embedded systems with requirementson high up-time it may not be possible to temporarily shut down the system for reconfiguration. Instead it is desirable to enable dynamic reconfiguration of the system, exchanging components during run-time. This in turn sets demands on the feedback control of the system to adjust to these new conditions, since a new time variant system has been created. </p><p>This thesis project implements improvements in COMET to create a more stable database suitable for further development. A mechanism for dynamic reconfiguration of COMET is implemented, thus, enabling components and aspects to be swapped during run-time. Adaptive feedback control algorithms are also implemented in order to better adjust to workload variations and database reconfiguration.</p>

<p>In future mobile networks service quality might be poor. A new measure is needed to be able to assess services in terms of their effectiveness and usefulness despite their lacking visual appeal. Cognitive Quality of Service is a way to measure the effectiveness in use of a networked service.</p><p>This thesis introduces Cognitive Quality of Service and puts it in relation to other ways to measure quality in streaming media. Through four studies the concept is used to improve multicast performance in a WLAN, to assess the effectiveness of simple animations compared to video, to build an application that fuses video and animations and to assess the differences between various levels of streaming video quality.</p><p>Guidelines on how to measure Cognitive Quality of Service are introduced based on a review of available literature and later analyzed in light of the studies presented in the thesis. It turns out that the guidelines are sound and should be used as a basis for assessing Cognitive Quality of Service.</p><p>Finally, the usefullness of Cognitive Quality of Service is analyzed. It turns out that it is especially useful when comparing different media, e.g. animations and video. In the video only case even bit-rate might be a useful predictor of subjective quality.</p> / <p>I framtiden kommer användare att titta på videosekvenser i trådlösa apparater, exempelvis mobiltelefoner. På grund av tekniska faktorer som störningar och på grund av kostnaden för det kommer den kvalitet som de erhåller inte att vara jämförbar med till exempel den kvalitet som kan erhållas när man tittar på tv. Trots det kan man anta att sådan video kan vara intressant och upplysande.</p><p>I avhandlingen introduceras och används begreppet Cognitive Quality of Service (CQoS) - kognitiv servicekvalitet. Begreppet definieras av att den överföring som ger den bästa förståelsen och känslomässiga reaktionen också har bäst CQoS. För att mäta CQoS bör man följa vissa riktlinjer, särskilt som det är svårt att mäta förståelse i samband med att man tittar på video.</p><p>Författaren har tillsammans med medarbetare tittat på hur man kan förbättra förhållandena för själva radioöverföringen (studie I). Genom en algoritm som ger multicast-paket bättre skydd mot kollisioner visas att man kan erhålla förbättrad överföringskapacitet för strömmande video i ett trådlöst nätverk.</p><p>Animeringar är ett alternativ till video som kräver låg bandbredd. I ett experiment har man undersökt hur väl animeringar står sig mot video av olika kvalitet när det gäller att upplysa användaren och ge en bra upplevelse (studie II). Det visade sig att animeringar var bättre för förståelsen medan video gav en bättre känslomässig upplevelse. Vanare åskådare föredrog videon medan ovanare åskådare föredrog animeringarna.</p><p>Frågan som ställdes var då hur man kunde kombinera respektive mediums fördelar för att få en så bra blandning som möjligt. Å ena sidan var animeringarna billiga och lätta att förstå medan videon var dyrare och mer intressant. Ett prototypgränssnitt skapades. Där kunde användaren själv välja vilken mix mellan de två alternativen som skulle visas (studie III). Det visade sig att försökspanelen föredrog video och dessutom ville ha mer information om spelare och match.</p><p>Trots animationernas förträfflighet kan man anta att det ändå är video som kommer att dominera i framtiden. En sista studie genomfördes för att se om man kunde finna liknande resultat vid olika kvalitetsgrader i video som man tidigare hade funnit mellan video och animeringar (studie IV). Det visade sig att så länge man höll sig till ett format var sambanden enklare. Mer var helt enkelt bättre upp till en viss gräns där det inte tillförde mer att öka överföringsresurserna för videon.</p><p>Sammanfattningsvis visar studierna att CQoS kan ge värdefull designkunskap. I synnerhet när man jämför olika presentationsformer som i det här fallet animeringar och video. Nästa steg blir att gå vidare med att applicera CQoS i tvåvägskommunikation, särskilt i Conversational Multimedia (CMM)– ungefär bildtelefoni – där det är särskilt goda möjligheter att sammanställa en för omständigheterna anpassad mediamix.</p>

The primary aim of this thesis was to undertake research in a Higher Education and Training Institution in a Provincial Government Department in the Western Cape to determine which variables affect the services that are being delivered and the quality of the services and how these services could be improved. The population selected for the purpose of the research was a large number of students at a Higher Education and Training Institution in a Provincial Government Department in the Western Cape. A research sample represented by a subset of participants from this organisation was selected. A biographical questionnaire and the SERVQUAL questionnaire were administered to a sample of 130 students enrolled at a Higher Education Institution in the Western Cape. The results indicate that there are significant relationships between selected biographical variables and perceptions of service quality. Moreover, there were also statistically significant differences in perceptions on the variables Reliability, Responsiveness, Assurance, Tangibles and Empathy. Tentative conclusions can be drawn from the results and recommendations regarding future research are highlighted.

Our main focus in this thesis is on providing guidelines, methods, and tools for design, configuration, and analysis of configurable and reusable real-time software, developed using a combination of aspect-oriented and component-based software development. Specifically, we define a reconfigurable real-time component model (RTCOM) that describes how a real-time component, supporting aspects and enforcing information hiding, could efficiently be designed and implemented. In this context, we outline design guidelines for development of real-time systems using components and aspects, thereby facilitating static configuration of the system, which is preferred for hard real-time systems. For soft real-time systems with high availability requirements we provide a method for dynamic system reconfiguration that is especially suited for resourceconstrained real-time systems and it ensures that components and aspects can be added, removed, or exchanged in a system at run-time. Satisfaction of real-time constraints is essential in the real-time domain and, for real-time systems built of aspects and components, analysis is ensured by: (i) a method for aspectlevel worst-case execution time analysis; (ii) a method for formal verification of temporal properties of reconfigurable real-time components; and (iii) a method for maintaining quality of service, i.e., the specified level of performance, during normal system operation and after dynamic reconfiguration. We have implemented a tool set with which the designer can efficiently configure a real-time system to meet functional requirements and analyze it to ensure that non-functional requirements in terms of temporal constraints and available memory are satisfied. In this thesis we present a proof-of-concept implementation of a configurable embedded real-time database, called COMET. The implementation illustrates how our methods and tools can be applied, and demonstrates that the proposed solutions have a positive impact in facilitating efficient development of families of realtime systems.

I avhandlingen beskrivs ett hypotetiskt system som kan användas av mobila användare, bland andra taxichaufförer, som exempelvis vill följa en viktig fotbollsmatch. Flera faktorer ställer till problem: Ibland står bilen still och föraren har inget annat att tänka på än matchen. Ibland kör denne runt med en kund som inte vill bli störd av matchen. Dessutom kan det vara svårt att titta på rörliga bilder och köra bil samtidigt. I och med att bilen körs runt har man också olika bra anslutning till Internet vid olika tillfällen – det kan variera mellan inget alls, en dålig GSM/GPRS förbindelse (8 kbps) och en snabb WLAN anslutning (100 Mbps). I avhandlingen presenteras en tre-lagers modell som kan användas för att beskriva den här typen av applikationers kvalitet. Modellen delas in i tre lager: nätverk, applikation och användare/använding. Det sistnämnda lagret ligger utanför det tekniska systemet och definieras av att det är där de verkliga informationsutbytet sker. På applikationsnivån samlas data in, packas och packas upp i samband med nätverkstransport och visas sedan för användaren. Det är också här som eventuell interaktion sker med användaren. Nätverkslagret är ansvarigt för ändamålsenlig transport av data. De tre lagren är ömsesidigt beroende av varandra. Dålig prestanda på ettlager påverkar de andra lagren och tvärtom. Tre studier har genomförts av hur problem på nätverkslagret i form av begränsad bandbredd och hög fördöjning påverkar användarna. Låg bandbredd ger låg videokvalitet vilket inte uppskattas av användarnamnen genom att skifta till animeringar som fungerar med lägre bandbredd kan man ändå få användarna nöjda. Om användarna måste välja mellandålig videokvalitet och animeringar väljer de som ser sig som fotbollskunniga det förstnämnda och de som ser sig som okunniga men dock fotbollsfans väljer det sistnämnda. Men i en annan studie där användarna spelade bluffstopp mot varandra över ett datanätverk fick vi ett annat resultat. Där var det negativt med högre videokvalitet (bilder per sekund). En förklaring kan vara att användarna distraherades mer av högre bildfrekvens. I den tredje studien studerades vad som händer i Pong om man läggerin fördröjningar i spelet. Sedan tidigare visste man att det blir svårare attspela med fördröjningar – särskilt om man inte märker dem. Vi ställde ossfrågan om man kan kompensera för dem genom att informera användarna om dem. Det visade sig att användare som får information med i vårtfall en prediktiv visning lättare anpassar sin mentala insats till uppgiftens svårighetsgrad. Det är alltså inte bara möjligt utan ibland också önskvärt att utnyttja en lägre bandbredd från användarens perspektiv. Med det sagt finns det ändå i långt fler situationer där det är bättre med bättre nätverksprestanda. Pongspelet var roligare med lägre delay. Videon uppfattades som bättre medhögre bandbredd i den förstnämnda studien. Multicast, där ett paket skickas till flera användare i stället för att de skafå varsin, identiska paket, är ett viktigt verktyg för att få bättre prestanda i videoapplikationer. Tyvärr är det inbyggda stödet för multicast i den viktiga IEEE 802.11 standardfamiljen för trådlösa nätverk mycket outvecklat. Ettstort problem är att det inte går att veta om ett paket har kommit fram eller om det har försvunnit i en, mycket trolig, krock. Vi har vidareutvecklat och anpassat en föga känd krockdetektionsmekanism från 80-talet för använding i IEEE 802.11 nätverk. Den anpassade algoritmen kallar vi EMCD vilket är en förkortning för ‘‘Early Multicast Collision Detection’’ eller tidig krockupptäckt för multicast. Vi har presenterat en nysannolikhetsbaserad modell för att beräkna algoritmens prestanda undermaximal belastning. Modellen som har verifierats genom simuleringar kanäven användas för att beräkna optimala parametrar för algoritmen. Algoritmen har visats kraftigt reducera risken för oupptäckta kollisioner och reducerar den tid som går åt för dem. EMCD-algoritmen inspirerade till att utveckla en ytterligare algoritm som inte bara kan upptäcka utan också undvika kollisioner: PREMA som står för ‘‘Prioritized Repeated Eliminations Multiple Access’’ eller prioriterad kanal-åtkomst med upprepade eliminationer. Det finns två viktiga skillnader mellanhur de fungerar. I EMCD bygger kollisionsdetektionen på rektangelfördelade slumptal och en enda upptäcktsomgång. I PREMA används i stället geometriskt fördelade slumptal och upprepade omgångar. Effekten blir att man med stor säkerhet får en enda vinnare. även för PREMA presenteras en sannolikhetskalkylsbaserad prestandaanalys för maxlastfallet vilken stöds av simuleringar. Samma formler kan användas för att approximativt skatta prestanda i EY-NPMA som är en närliggande algoritm. Den var tänkt att använda i Hiperlan/1; en standard som aldrig fick något kommersiellt genombrott. Använder man den modell som vi presenterar i avhandlingens sista studiekan man med ganska god noggrannhet beräkna optimala parametrar för EY-NPMA med en beräkningsinsats O(mY S) mot O(mES×mY S) för tidigare kända algoritmer. / Imagine a taxi driver wanting to watch a football game while working. Events in the game cannot be predetermined, the driver's available attentional resources vary and network connections change from non-existing to excellent, so it will be necessary to develop a viewing application that can adapt to circumstances. This thesis presents a system model and sketches a framework for design and run time adaptations. The model has three layers: user/usage, application and network. Quality of service metrics are proposed for each layer. A particular emphasis is placed on the difference between the user/usage layer and the application layer. Satisfaction at the former means a job well done, a match played to your liking etc. Satisfaction at the latter means good picture quality, nice colours etc. The thesis continues by identifying and describing elements required to build the system used by the taxi driver. Three studies are presented where either bandwidth or delay are varied at the network level. Video is better the higher the bandwidth; animations can be used as a complement. They are shown to be better than low quality video but worse than high quality video for watching a football game. Better video in the form of higher frame rates turned out to be worse for playing a card game over the Internet. A possible explanation is the distraction experienced when the image is updated constantly. Another result of our studies is that users can adapt their mental effort to the actual load when given feedback on the network delay affecting a computer game. The results mentioned above show that it is possible to compensate for poor network performance. For the user, improved network performance is generally more satisfactory. Early multicast collision detection is a method for improved multicast performance in high load IEEE 802.11 networks. Prioritised repeated eliminations multiple access is a method for multicast and other traffic which can be used alone or in an IEEE 802.11 network. Probabilistic performance analysis and simulations show that both protocols drastically reduce the time spent in collisions and improve throughput compared to IEEE 802.11. Some of the formulae are applied to EY-NPMA as well; they are used to estimate performance and to estimate optimal operating parameters more efficiently than with previously known methods.

In mobile and wireless networks, data broadcasting for popular data items enables the efficient utilization of the limited wireless bandwidth. However, efficient data scheduling schemes are needed to fully exploit the benefits of data broadcasting. Towards this goal, several broadcast scheduling policies have been proposed. These existing schemes have mostly focused on either minimizing response time, or drop rate, when requests are associated with hard deadlines. The inherent inaccuracy of hard deadlines in a dynamic mobile environment motivated us to use Service Level Agreements (SLAs) where a user specifies the utility of data as a function of its arrival time. Moreover, SLAs provide the mobile user with an already familiar quality of service specification from wired environments. Hence, in this dissertation, we propose SAAB, an SLA-aware adaptive data broadcast scheduling policy for maximizing the system utility under SLA-based performance measures. To achieve this goal, SAAB considers both the characteristics of disseminated data objects as well as the SLAs associated with them. Additionally, SAAB automatically adjusts to the system workload conditions which enables it to constantly outperform existing broadcast scheduling policies.

人口結構逐漸呈現高齡化，是現今世界上許多國家共同的趨勢，而我國的人口結構也漸漸邁入高齡化的趨勢，許多關於老人福利、安養、退休生活等議題益發值得討論，加之目前年輕人平均所撫養長輩人數之「撫養比」有不斷攀升的現象，顯示老人照顧議題更成為其中越來越不可忽視的重要一環。而我國公部門體制下的老人照顧人力資源運用，目前則正面臨著環境與法規變遷的挑戰，因此老人照顧的人力資源如何妥善配置，並針對其相應的工作職能進行強化，是為本研究主要探討的面向。 因此本研究經由組織分析、工作分析、個人分析等三層次訓練需求評估理論，並輔以中外文獻檢視，探討我國北區老人之家頤苑自費安養中心此一之個案。本研究運用質性研究方法，以北區老人之家頤苑自費安養中心老人照顧服務員及中心管理人員為研究對象，進行深度訪談，評估未來發展之訓練需求，最後根據文獻探討與深度訪談之研究發現，提出針對北區老人之家頤苑自費安養中心照顧服務員未來訓練規劃之建議，俾優化照顧人力的運用狀況，以提升老人照顧服務的品質。 本研究主要結論包括：(一) 組織承諾與團隊建立面向：可靠性之導向；（二）工作知能與工作態度面向：反應性與保證性之導向；（三）自我成長與生涯規劃面向：有形性與關懷性之導向。盼此些實務建議可作為我國公辦民營老人安養機構改善照顧人力運用與配置的參考。 / The increasing aging phenomenon of the structure of population is the common issue to many countries around the world in this days, and our country also faces the same situation. There are so many issues of senior citizens' welfare, healthcare, and retired life need to discuss. This survey executed through the 3 theories of training demands: organization analysis, work analysis and individual analysis, to investigate the chosen case: northern region senior citizens' home. This survey adopted qualitative research method, proceeded to interview to the nursing aides of northern region senior citizens' home, to evaluate the training demands of further developing, and then present the conclusions of the survey which was based on both the literature review and research findings of depth interview. The conclusions of this survey include the following: (1) The dimension of organizational commitment and team building: Reliability. (2) The dimension of work skills, and Work attitude: Responsiveness and Assurance (3) The dimension of self growth and career planning: Tangibles and Empathy. Expecting these suggestions could improve the using of care staff and the quality of elderly care.

In mobile and wireless networks, data broadcasting for popular data items enables the efficient utilization of the limited wireless bandwidth. However, efficient data scheduling schemes are needed to fully exploit the benefits of data broadcasting. Towards this goal, several broadcast scheduling policies have been proposed. These existing schemes have mostly focused on either minimizing response time, or drop rate, when requests are associated with hard deadlines. The inherent inaccuracy of hard deadlines in a dynamic mobile environment motivated us to use Service Level Agreements (SLAs) where a user specifies the utility of data as a function of its arrival time. Moreover, SLAs provide the mobile user with an already familiar quality of service specification from wired environments. Hence, in this dissertation, we propose SAAB, an SLA-aware adaptive data broadcast scheduling policy for maximizing the system utility under SLA-based performance measures. To achieve this goal, SAAB considers both the characteristics of disseminated data objects as well as the SLAs associated with them. Additionally, SAAB automatically adjusts to the system workload conditions which enables it to constantly outperform existing broadcast scheduling policies.

Load control design is one of the major cornerstones of radio resource management in today's UMTS networks. A WCDMA cell's ability to utilize available spectrum efficiently, maintain system stability and deliver minimum quality of service (QoS) requirements to in-cell users builds on the algorithms employed to manage the load. Admission control (AC) and congestion control (CC) are the two foremost techniques used for regulating the load, and differing environments will place varying requirements on the AC and CC schemes to optimize the QoS for the entire radio network. This thesis studies a real-life situation where cells are put under strenuous conditions, investigates the degrading effects a high-speed train has on the cell's ability to maintain acceptable levels of QoS, and proposes methods for mitigating these effects. The scenario is studied with regard to voice traffic where the limiting radio resource is downlink power. CC schemes that take levels of fairness into account between on-board train users and outdoor users are proposed and evaluated through simulation. Methods to anticipatorily adapt radio resource management (RRM) in a cell to prepare for a train is proposed and evaluated through simulation. A method to detect a high-speed train in a cell, and the users on it, is outlined and motivated but not simulated. Simulation results are promising but not conclusive. The suggested CC schemes show a surprising tendency towards an increase in congestion avoidance performance. Proactive RRM shows a significant increase in QoS for on-board users. No negative effects to users in the macro environment is noticed, with regard to the studied metrics.

The objective of this dissertation is to improve the service quality of broadband optical access networks by developing advanced link- and transport- layer protocols. Current access technologies represent a significant bottleneck in bandwidth and service quality between a high-speed residential/enterprise network and a largely overbuilt core network. Although it is believed that passive optical network (PON) will be the most promising solution to provide truly broadband connections to end users, a suit of protocols are required to provide quality of service (QoS). In this dissertation, we design a new reservation MAC scheme that arbitrates upstream transmission, prevents collisions, and varies bandwidth according to demand and priority. The new access scheme exploits both WDM and TDM to cater for both light and heavy bandwidth requirements. Next, we introduce delta compression as an efficient method for fast content download. In the third part of this dissertation, we enhance the transport performance of Ethernet services by addressing the throughput optimization issue at the edge of the network. A novel SLA-aware transport control scheme is proposed to utilize reserved bandwidth more efficiently using a shifted additive increase multiplicative decrease (AIMD) algorithm, and to detect congestion more accurately based on hypothesis test. The performance of the proposed scheme is compared with traditional TCP through theoretical analyses and simulations.