Mobile data traffic is expected to increase substantially in the coming years, with data rates 1000 times higher by 2020, having media and content as the main drivers together with a plethora of new end-user services that will challenge existing networks. Concepts and visions associated with the ICT evolution like the network society, 50 billion connected devices, Industrial Internet, Tactile Internet, etc., exemplifies the range of new services that the networks will have to handle. These new services impose extreme requirement to the network like high capacity, low latency, reliability, security, seamless connectivity, etc. In order to face these challenges, the whole end-to-end network has to evolve and adapt, pushing for advances in different areas, such as transport, cloud, core, and radio access networks. This work investigates the impact of envisioned 2020 society scenarios on transport links for mobile backhaul, emphasizing the need for an integrated and flexible/adaptive network as the way to meet the 2020 networks demands. The evolution of heterogeneous networks and ultra-dense network deployments shall also comprise the introduction of adaptive network features, such as dynamic network resource allocation, automatic integration of access nodes, etc. In order to achieve such self-management features in mobile networks, new mechanisms have to be investigated for an integrated backhaul management. First, this thesis performs a feasibility study on the mobile backhaul dimensioning for 2020 5G wireless ultra-dense networks scenarios, aiming to analyze the gap in capacity demand between 4G and 5G networks. Secondly, the concept of an integrated backhaul management is analyzed as a combination of node attachment procedures, in the context of moving networks. In addition, the dynamic network resource allocation concept, based on DWDM-centric transport architecture, was explored for 5G scenarios assuming traffic variation both in time and between different geographical areas. Finally, a short view on techno-economics and network deployments in the 2020 time frame is provided.

The regulatory framework for constructional calculations in Sweden did expire In January the 1.st, 2011.Since then the constructional regulatory that originally were composed by Boverket (BKR) has been replaced by new common range (Eurocodes) for the entire European Union. This transition has led to changes in existing rules and standards regarding dimensioning area in Grids and has forced a need for updating to structural Engineers. The new calculation system has caused time-consuming studies of the new rules and a proper understanding of all the advice and regulations for the entire profession. This study has been carried out in cooperation with the firm "Knut Jönson Ingenjörs AB i Stockholm”, that has been affected by this transition as all other consulting firms. The firm has requested for a calculation method of wall beams according to Eurocodes. The study's focus is therefore to clarify the rules and guidelines regarding the design of wall beams according to the new regulation. The calculation model describes step by step how the dimensioning has been carried out. The result indicates the amount of reinforcement, required for s a solid construction. Two different cases has been reviewed regarding reinforcement arrangement .In one case calculates the amount of reinforcement in the joist meanwhile in the other case calculate the reinforcement in the wall. To comprehend the process of dimensioning according to those different norms compares theirs calculations. Illustration of both of those calculations according to their norm has been enclosed as appendix 1-2 in the report. An Excel program has been elaborated for dimensioning of wall beams according to EK3. The firm's existing Excel-page according to BBK 044 has been applied as basis. The difference in those two dimensioning methods has been analyzed with consideration to obtained results of calculation illustration. In the analyze appears the result based on those two cases of reinforcement arrangements. It shows that tension condition in frameworks model is runes by core details and board’s height. The differences in these two calculation methods were fractional. It seems difficult to decide which method provides a more secure result but Ek seems to be more substantial. / Regelsystemet för konstruktionsberäkningar i Sverige har upphört att gälla från och med den första januari 2011. Boverkets konstruktionsregler (BKR) har därmed ersatts av ett nytt gemensamt regelsystem (Eurokoder) för hela Europa unionen. Övergången har medfört förändringar gällande både regler och normer vid dimensionering av bärverk . Dessa förändringar har mest påtvingat byggnadskonstruktörer att uppdateras. Det nya beräkningssystemet har orsakat tidskrävande studier av de nya reglerna samt en korrekt uppfattning av alla råd och föreskrifter för alla konstruktörer. Detta arbete har genomförts i samarbete med företaget Knut Jönson Ingenjörs AB i Stockholm vilket är ett bland de alla konsultföretag som har påverkats av denna övergång . Företaget har önskat sig en beräkningsgång för väggskivor enligt Eurokoder. Rapportens tyngdpunkt ligger därför i att tydliggöra vilka regler samt anvisningar gäller vid dimensionering av väggskivor enligt den nya normen. Beräkningsmallen redogör stegvis om hur dimensioneringen genomförs. Resultatet anger armeringsmängd som erfordras för att konstruktionen ska få tillräcklig hållfasthet. Två olika fall har betraktats när det gäller anordning av armeringar. I det ena fallet beräknas armeringsmängden med anordning av armering inom en anslutande bjälklagstjocklek medan i det andra fallet utförs beräkningar med anordning av armeringar inom väggtjockleken. För att få en ingående förståelse av dimensioneringsprocessen enligt de olika normerna har en beräkningsjämförelse utförts. Beräkningsexemplet enligt både normerna är bifogad som bilaga 1-2 i rapporten. Ett Excel-blad har även utvecklats för dimensionering av väggskivor enligt EK 1. Företagets befintliga Excel-blad enligt BBK 042har tillämpats som underlag. 1 Eurokoder Skillnaden mellan de två dimensioneringsmetoderna har analyserats med hänsyn till erhållna resultat från beräkningsexemplet. I analysen framgår resultatet utifrån beräkningsexemplet för de två fall av armeringsanordningar. Det har visat sig att spänningstillståndet i fackverksmodellen styrs av upplagsdetaljer samt skivans höjd. Skillnaden mellan de två olika beräkningsmetoderna var marginella. Det är väldigt svårt att avgöra om vilken metod ger ett säkrare resultat men EK uppfattas som en mer omfattande metod .

Sprängningar utförs ofta vid tunneldrivningar och som en följd av detta uppstår markvibrationer. Dessa vibrationer beror av flera faktorer och kan upplevas som störande för omgivningen och ge upphov till skador på närliggande byggnader. Markvibrationernas storlek begränsas enligt Svensk Standard, som har riktlinjer för maximalt tillåten svängningshastighet vid sprängningsarbeten i närheten av byggnader. För att prognostisera vibrationer vid sprängningsarbeten kan skallagssamband tillämpas. Det finns olika skallagssamband men vad de har gemensamt är att de uppskattar maximal svängningshastighet som funktion av en skalfaktor innehållande avstånd från sprängsalva till mätpunkt och samverkande laddningsmängd. I ett första steg har vibrationsmätvärden analyserats och sammanställts med avseende på berggrund och närliggande bergtunnel. Utifrån borrhålens dimensionering och sprängämnets densitet kan den samverkande laddningsmängden för varje salva beräknas och sammanställas med svängningshastigheten för en viss mätpunkt. Med utgångspunkt från dessa värden har empiriska konstanter tagits fram genom regressionsanalys och således har prognossamband för uppkomna markvibrationer vid byggnader grundlagda på olika berggrunder och närliggande bergtunnel bestämts. Med dessa prognossamband givna har ett beräkningsark och en standardrapport tagits fram som tillsammans utgör en grund för kommande undermarksprojekt. / Blasting is often performed during tunnel projects and as a result, ground vibrations will occur. These vibrations depend upon several factors and can be experienced as disturbing for the surrounding area and may cause damage to buildings nearby. The guidelines published by the Swedish Institute for Standards determine the permitted magnitude of such ground vibrations, by imposing a maximum oscillation speed for any blasting works that take place in proximity of buildings. To predict vibrations during blast work, scaled factor relations can be applied. There are different kinds of scaled factor relations, but what they have in common is that they estimate the maximum oscillation speed as a function of distance between the round and measuring point, and charge per delay. As a first step, the measured vibration value has been analysed and drawn up with respect to rock foundation and tunnel nearby. Based on the dimensions of the drillhole and the density of the explosive, the charge per delay can be calculated and compiled whit the oscillation speed at a specific measuring point. Based on these values, empirical constants have been produced through regression analysis, and therefore predictions for ground vibrations at buildings on different types of rock foundations and nearby tunnel can be determined. Given these predictions, a calculation sheet and a standard report have been produced which together form a basis for future underground projects.

Avec la croissance exponentielle du trafic lié au développement de la vidéo et des services d’Internet, les systèmes WDM évoluent régulièrement pour augmenter la capacité de la fibre optique. Pour atteindre cet objectif, les concepts d’«élasticité» et de grille WDM flexible ont été introduits et ont conduit au développement de nouveaux équipements optiques. Dans le cadre des réseaux flexibles, le dimensionnement de réseaux se complexifie, et les outils de dimensionnement traditionnels doivent être repensés. De plus, des problèmes stratégiques et technologiques apparaissent avec l’arrivée de ce nouveau concept. Presque tous les équipements optiques doivent être remplacés par d’autres mieux adaptés, entraînant un coût de déploiement additionnel. Ce travail propose et implémente des nouveaux outils mathématiques et logiciels de dimensionnement multicouche des réseaux optiques flexibles. Des cas d’usage intéressants à étudier dans le cadre des réseaux flexibles sont aussi identifiés et proposés dans cette thèse. De même, ce travail traite les problèmes principaux émanant de la flexibilité optique. De façon plus spécifique, nous étudions le problème de la fragmentation du spectre WDM flexible dans les réseaux d’opérateurs et proposons des solutions. De plus, nous proposons et évaluons un cas d’usage qui combine l’élasticité et la restauration optique du trafic dans un contexte multicouche. Enfin, nous identifions et proposons une solution au problème lié à l’utilisation des amplificateurs optiques dans les réseaux flexibles / With the exponential growth of traffic driven by video and Internet services, WDM systems evolve regularly to increase optical fiber capacity. To meet the relentless need for capacity, advanced features have been integrated into optical layer leading to the notion of channel flexibility (datarate elasticity, flex-grid). In contrast, with the potential benefits that optical channel flexibility provides, network dimensioning gets even more complicated, and traditional dimensioning tools should be rethought. Moreover, some strategic and technological problems appear with optical layer flexibility. Almost, all legacy equipment in the optical layer needs to be replaced by greenfield and well-adapted equipment, which requires new investments. Furthermore, spectrum fragmentation has been identified as the main disadvantage of optical layer flexibility. This work proposes and implements different mathematical multilayer tools for network dimensioning with the aim of evaluating optical layer flexibility. It identifies profitable and advantageous use cases and networking scenarios that bring forward the interest of flex-grid and elasticity. This work also deals with the potential troubles of flexibility and provides solutions to them. Specifically, we thoroughly investigate spectrum fragmentation in operator network context, and propose some traffic engineering strategies. We propose and evaluate a new use case that combines datarate elasticity and optical restoration within a multilayer context. Finally, we state a new drawback of flex-grid technology regarding the use of legacy optical amplifiers with flex-grid networks and provide a solution to overcome this problem

Afin de garantir un MANET totalement connecté, nous proposons un outil analytique permettant d´estimer les rayons de couverture requis. Ensuite, nous étudions les communications multi-sauts et nous proposons plusieurs protocoles de routage pour améliorer les délais de communications. Puis, nous nous focalisons sur la contribution du réseau satellite en menant une étude comparative qualifiant les besoins en stations hybrides "HS" ainsi qu’une stratégie d´accès à ces passerelles satellite. Dans un deuxième temps, nous traitons l’ occurrence du dépassement des ressources radio et le dimensionnement de ces dernières de façon à optimiser la bande passante allouée au réseau. Nous dérivons un modèle analytique en utilisant des résultats issus de la géométrie aléatoire, permettant de prévoir la quantité de ressources radio requises par les noeuds actifs sous une certaine qualité de service "QoS" et plusieurs configurations d´antennes MIMO. Nous considérons tout d´abord un système d´accès centralisé où toutes les communications sont effectuées par l’ intermédiaire des noeuds chargés de la gestion des ressources radio. Ensuite, nous traitons le cas d´un système d´accès distribué sous le protocole d´accès Aloha où les nœuds sont autorisés à accéder à la bande passante partagée aléatoirement et uniformément. Les simulations et les résultats numériques permettent d´évaluer les performances en termes de bande passante requise, de capacité globale et de rayons de couverture. / In the first part of this thesis, we tackle the initialization of the network in this hierarchical context. We propose a statistical model enabling a network designer to perceive the requirements in terms of equipments, channel bandwidth, antenna configurations, antenna radiation pattern, achievable data rates for instance. In order to guarantee fully connected MANET, we introduce an analytical tool to estimate the required inter-staff-ships and inter-shipmasters coverage radii. Then we study the multi-hop end-to-end communications and we propose several routing protocols to enhance the delays. Afterwards, we focus on the contribution of the satellite backhaul with a comparative study qualifying the needs in Hybrid Stations “HSs” and a strategy to access to these gateways. In a second part, we emphasis on the radio resource outage occurrence and the dimensioning matter to optimize the allocated bandwidth to the network. We investigate stochastic geometry tools to provide an analytical model enabling to foresee the amount of required radio resources by the active nodes with a certain Quality of Service “QoS” and several Multiple Inputs Multiple Outputs “MIMO” antenna configurations in the maritime context. We consider first the centralized access scheme where all communications are performed via the shipmasters that are in charge of the radio resource management. Then we focus on the distributed access scheme with Aloha Medium Access Control “MAC” protocol where nodes are authorized to access to the shared bandwidth arbitrarily and unilaterally. Simulation and numerical results are provided to evaluate the performances in terms of required bandwidth, aggregate capacity.

Die Arbeit befasst sich mit der Simulation von Zweiwellen-Zahnriemengetrieben und deren Vorspannmethoden, insbesondere mit der relativ neuen Methode Spannring (ROLL-RING®). Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, ein analytisches Simulationsmodell zu entwickeln, mit dem grundlegende Erkenntnisse über das statische und dynamische Verhalten solcher ringgespannten Zahnriemengetriebe gewonnen werden können. Für einen exemplarischen Vergleich der Vorspannmethoden, werden außerdem analytische Simulationsmodelle für Zahnriemengetriebe ohne Spannelement und mit federgespannter Rolle erstellt. Als weiteren Bestandteil der vorliegenden Arbeit wird eine Dimensionierungsvorschrift für ringgespannte Zahnriemengetriebe abgeleitet, bei der sowohl statische als auch dynamische Vorgänge im Getriebe berücksichtigt werden können. Anschließend wird der Einfluss der relevanten Parameter auf das Verhalten des ringgespannten Getriebes untersucht. Alle erstellten Simulationsmodelle werden sowohl experimentell an Versuchsständen als auch mittels FEM-Vergleichsrechnung validiert. Die dafür benötigten Getriebeparameter wurden ebenfalls experimentell ermittelt. Abschließend folgt der exemplarische Vergleich der Vorspannmethoden anhand von drei Simulationsbeispielen und einem experimentellen Vergleich des Wirkungsgrads. / This dissertation deals with the simulation of two-shaft timing belt drive and its pre-tension methods. Special attention is given to the relatively new method tensioning ring (ROLL-RING®). The target of the present work is to develop an analytical simulation model, with this fundamental understanding of the static and dynamic behavior of such ring-tensioned timing belt drives can be gained. For an exemplary comparison of pre-tension methods, analytical simulation models for synchronous belt drive without pre-tension element and with tensioner pulley with spring will be created. As another part of the present work a dimensioning specification for ring-tensioned toothed belt drives was deduced. This specification can be considered in both static and dynamic processes in the transmission. Then, the influence of relevant parameters on the behavior of the ring-tensioned timing belt drives is researched. All created simulation models will vali-date both experimental and FEM using comparative calculation. The parameters re-quired for the transmission were also experimentally determined. Finally, the exemplary comparison of pre-tensioned methods basis of three examples of simulation and an ex-perimental comparison of energy conversion efficiency follow.

This study introduces a multi-objective optimization framework for the re-dimensioning of the cross-section elements of rural horizontal curves with limited sight distance. The optimization aims at minimizing both the risk of collision associated with the limited sight distance and the expected collision frequency corresponding to the cross-section elements’ dimensions. The risk component was assessed using an index known as (Pnc), which is developed based on the reliability theory. The change in collision frequency corresponding to the change of the cross-section elements was extracted from the literature. The risk and the safety components were then combined into one measure (CMFcombined) to develop a direct measure of the safety impacts of the optimization. The proposed framework was applied to five restricted curves in British Columbia, Canada, considering various scenarios. The results showed a considerable reduction in the Pnc value (ranging from 12% to 73%) and the expected collision frequency (ranging from 10% to 31%) after optimization. The estimated combined reduction in collision frequency (CMFcombined) was estimated to vary between 48% and 76%. The results showed that the optimization of cross-section elements can improve the safety of horizontal curves significantly. The framework presented in this study would support transportation engineers in selecting optimal dimensions of cross-section elements of restricted horizontal curves, understanding the safety consequences of selecting a specific cross-section configuration, and assessing the economic viability of different design options. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

In recent years, cloud computing and containerization have become increasingly popular for various applications. However, optimizing resource usage and minimizing costs while providing reliable and efficient service to users can be a challenge. One such challenge is scaling containers according to the current system load. This thesis focuses on the problem of properly dimensioning pods in Kubernetes, a widely used platform for managing containerized applications. The motivation behind this problem is that the standard solution, Horizontal Pod Autoscaler (HPA), often results in wasted resources or poor performance due to overprovisioning or underprovisioning. This thesis proposes a proactive approach to scaling applications by utilizing machine learning models to predict future resource requirements based on concurrent user counts on the platform. This approach involves collecting and modifying data from HPA and training various machine learning models to forecast and predict the system's future behavior. The results of this thesis demonstrate that machine learning models can predict future resource requirements based on trends in the application. Based on the data evaluation, it was found that overprovisioning negatively affects the response time. Additionally, the machine learning models were accurate enough to predict future CPU needs. However, further research and experimentation are necessary to improve the accuracy and reliability of these models. / Under de senaste åren har cloud computing och containerisering blivit allt populärare för olika applikationer. Det kan dock vara en utmaning att optimera resursanvändningen och minimera kostnaderna och samtidigt tillhandahålla pålitlig och effektiv service till användarna. En sådan utmaning är hur man skalar containrar enligt den aktuella systembelastningen. Det här examensarbetet fokuserar på problemet med korrekt dimensionering av pods i Kubernetes, en allmänt använd plattform för att hantera containeriserade applikationer. Motivet bakom detta problem är att standardlösningen, Horizontal Pod Autoscaler (HPA), ofta resulterar i antingen slöseri med resurser eller dålig prestanda på grund av överprovisionering eller underprovisionering. Detta examensarbete syftar till att föreslå ett proaktivt tillvägagångssätt för att skala applikationer genom att använda maskininlärningsmodeller för att förutsäga framtida resurskrav baserat på samtidiga antal användare på plattformen. Detta tillvägagångssätt innebär att samla in och modifiera data från HPA och träna olika maskininlärningsmodeller för att förutsäga systemets framtida beteende. Resultaten av denna avhandling visar att maskininlärningsmodeller kan förutsäga framtida resursbehov baserat på trender i applikationen. Baserat på datautvärderingen fann man att överprovisionering påverkar svarstiden negativt. Dessutom var maskininlärningsmodellerna tillräckligt exakta för att förutsäga framtida CPU-behov. Det krävs dock ytterligare forskning och experiment för att förbättra noggrannheten och tillförlitligheten hos dessa modeller.

Påverkan på klimatet är idag ett av de största fokusområdena för byggbranschen. Forskning kring klimatförbättrade material och tillverkningsmetoder utvecklas i takt med att klimatkraven ökar. Betongtillverkning och -användning är en del av byggbranschen som måste förändras för att kunna vara hållbar i framtiden. Syftet med studien är att bidra med kunskap kring orsaker till överdimensionering och fel exponeringsklasser gällande betongkonstruktioner, samt vilken av de undersökta överdimensioneringar som ger störst CO2 utsläpp. För att visa detta så utförs en fallstudie av kvarteret Kaptenen i Lomma, och klimatberäkningar för att uppskatta betongkonstruktionernas CO2 utsläpp samt för att finna förbättringsområden i fallstudiens betongkonstruktioner. Studien genomförs i samarbete med Anders Rönneblad från Cementa, Betongindustri och Abetong, som bidrar med data för fallstudien samt kunskaper inom ämnesområdet. Utifrån fallstudien visar det sig att det inte finns resurser att skräddarsy varenda konstruktionsdetalj, vilket leder till att konstruktionselement blir dimensionerade enhetligt. Undersökningen av fallstudien påvisar även att den huvudsakliga anledningen till överdimensionering är förenkling av byggprocessen. Om man i fallstudien använt kantavstyvning och voter hade det medfört en minskning av volymen med 28 procent hos betongplattan. Vidare om projektets original betong ersatt i garage och källare till ThomagarageGrön kunde exponeringsklassen sänkas från XD3 till XC4. I så fall sänks CO2 utsläppen för källarbetongen med 22 procent och med 53 procent för garagebetongen. Genom beräkningar av klimatpåverkan hos Kv. Kaptenen i Lomma så visar det sig att ändringen från original betong till klimatförbättrad betong tillsammans med användandet av kantavstyvningar och voter, ger en minskning av koldioxidutsläppen med 47 procent. För att minska koldioxidutsläppen ytterligare, så har fallstudien undersökts med framtida betongtyper. Med framtida betongtyper menas ytterligare klimatförbättrad betong, vilket uppnås genom arbete med alternativa bindemedel som förväntas vara tillgängliga på marknaden i framtiden. Genom användandet av dessa betongtyper samt kantavstyvningar och voter uppnås en minskning av koldioxidutsläppen med 57 procent. / Finding different alternative methods/materials to minimize the climate impact of concrete is one of the many objectives that the concrete industry must achieve to meet the demanding building regulations. Therefore, new types of concrete such as “climate-enhanced concrete” are being developed currently and different complementary measure to minimize the climate impact of concrete are being explored. The aim of the thesis is to study how over dimensioning and using wrong exposure class can be avoided for concrete structures and to determine how over dimensioning can impact climate. To ascertain the answer, a case study is carried out on an ongoing construction project “Kvarteret” by JM AB, located in Lomma, Sweden. The information and guidance which is used to draw different conclusions are provided by Anders Rönneblad from Cementa AB. In summary the solutions this study has examined wouldn’t be achievable without an early collaboration between the supplier and project team. Methods that the study reviewed are for example minimizing the amount of concrete and exploring the use of different strength class on a shallow foundation, using a different alternative such as Thomagarage Grön, using different strength class on the concrete filling for the prefabricated concrete double-wall element and using different climate enhanced concrete in the concrete elements. Another aspect that wasexamined is by using climate enhanced concrete from Betongindustri BIO 40. By applying the solutions that were discussed in the study, a total of 57% climate impact reduction for the concrete structures be attained.

Purpose: The purpose of this study is to investigate and analyze whether the current platform elements can handle the additional loads from the introduction of platform screen doors at various subway stations. The specific stations involved in the study were Norsborg, Alby, Fridhemsplan, Globen and Alvik. Method: By introducing the platform screen doors, the number of potential accidents is minimized, and the safety of passengers is increased. In order to see if the platforms would be capable of handling the extra load from the platform doors, engineers have measured the thickness of the current platforms to see whether they would be able to withstand the additional pressure that comes with the installation of platform screen doors. Results: Based on the calculations of the different platform types, the results show that platform type 1 can not handle loads from the platform doors and has to be reinforced to minimize the risks of breakage and tilting. Platform types 2 and 3 can manage the weight from the platform doors but should also be reinforced since there is a risk that they will break in the future. In order to achieve safety for people on the platform, the results show that a half-high platform door is the best choice. Conclusions: The available manufacturers on the market offer some different models of platform screen doors, both full and half-height. Since stations and their platform elements vary in design and quality, it is not the optimal choice to have the same type of doors on all stations. The best choice for indoor stations is to install full height screen doors where it is possible. Although, half-height screen doors can be installed on all stations. The half-height screen doors result in the most consistent performance while maintaining the safety of people on the platform.