Burgerlijk elektrotechnisch ingenieur - AJ 2006-2007

1110: Evaluatie van de performantie van een DVB-H systeem

Probleemstelling:

Met behulp van DVB-H (Digital Video Broadcasting - Handheld) zal het mogelijk zijn televisie te kijken op een mobiele terminal de “handheld”. DVB-H is geoptimaliseerd op een laag batterijverbruik en geschikt voor mobiele toepassingen tot 200 – 300 km/h afhankelijk van de gebruikte datarate. Dit systeem is gebaseerd op de specificaties en richtlijnen van ETSI (European Telecommunications Standards Institute). De eerste trials zijn al begonnen in sommige landen (Frankrijk, Duitsland, Finland,…).

Deze veelbelovende technologie is een uitbreiding van DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) en maakt gebruik van OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) om datasnelheden van 15 Mbps te bekomen. DVB-H gebruikt “time-slicing” om de vermogenconsumptie van de terminal te minimaliseren. Een bijkomende verbetering t.o.v. DVB-T is de MPE-FEC (Multi Protocol Encapsulation – Forward Error Correction). Deze MPE-FEC verbetert de signaal-tot-ruis-verhouding en de Doppler performantie voor mobiele toepassingen.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is om de performantie te testen van een DVB-H systeem voor verschillende omstandigheden: buiten en binnen, portabel en mobiel. Er zal gekeken worden in welke omstandigheden de hoogste data rates behaald kunnen worden in een multipad-omgeving. De thesis zal beginnen met een literatuurstudie om de werking en principes van DVB-H te begrijpen. Met behulp van simulaties kan de performantie en capaciteit van DVB-H bepaald worden. Hiervoor kan er gebruik gemaakt worden van kanaalmodellen voor de verschillende werkingsomstandigheden. Deze modellen kunnen in een volgende stap uitgebreid en verbeterd worden. Tenslotte zal de gesimuleerde performantie gevalideerd worden door middel van metingen op een echt DVB-H signaal.

Locatie:

Opmerkingen:

1113: Bepaling van penetratieverliezen van elektromagnetische golven in voertuigen voor digitale mobiele televisie

Probleemstelling:

De digitalisering van traditionele zendsystemen voor televisie maakt de laatste jaren grote vorderingen. DVB-H (Digital Video Broadcasting – Handheld) is een nieuwe standaard voor draadloze, digitale TV uitzendingen. Deze standaard is gebaseerd op de DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestial) standaard, maar is bestemd voor een ander toepassingsgebied. DVB-H stelt de eindgebruiker in staat de uitzending te bekijken op een draagbare ontvanger. Dergelijke ontvangers zijn lichtgewicht en bezitten kleine afmetingen (bv. multimedia terminals met kleurenscherm, PDA’s en pocket PC’s).

Een toepassing van DVB-H is het gebruik van een ontvanger in een voertuig. Deze ontvanger beschikt over een eigen geïntegreerde antenne, waardoor de ontvangstantenne voor DVB-H zich binnen in het voertuig zal bevinden. Het ontvangen van analoge FM radio en DAB (Digital Audio Broadcast) daarentegen gebeurt met een antenne die buiten op het voertuig gemonteerd is. Bij DVB-H zal men bijgevolg rekening moeten houden met extra signaalverliezen doordat de elektromagnetische golven het voertuig moeten binnendringen.

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is het karakteriseren van de penetratieverliezen van elektromagnetische golven in voertuigen (personenwagens in eerste instantie). Met behulp van een literatuurstudie kunnen verscheidene methodes voor het bepalen van penetratieverliezen in voertuigen bekeken worden. Na een keuze van een meetmethode kunnen elektromagnetische veldmetingen gestart worden. Een schatting van de penetratieverliezen kan gemaakt worden met behulp van simulatiesoftware die de momentenmethode (MoM – Method of Moments) of de eindige elementenmethode (FEM – Finite Element Method) voor elektromagnetische veldberekeningen implementeert. Verschillende parameters zullen in rekening gebracht worden, zoals de zendfrequentie, de plaatsing van de ontvangstantenne in het voertuig en het type voertuig. Eventueel kunnen deze metingen uitgevoerd worden volgens meerdere methodes, om de invloed van de meetmethode op de bekomen resultaten na te gaan. Het geheel zal leiden tot een kwantificering en beschrijving van de penetratieverliezen van voertuigen. De resultaten van dit eindwerk kunnen verder aangewend worden in coverage berekeningen van DVB-H systemen.

Locatie:

Opmerkingen:

1115: Visualisatie en berekening van het bereik van zendantennes in een realistische omgeving

Probleemstelling:

Draadloze zend- en communicatiesystemen die diensten voorzien voor een groot aantal gebruikers in een bepaald geografisch gebied zijn alomtegenwoordig. We denken bijvoorbeeld aan traditionele zendsystemen voor televisie en radio, maar ook aan implementaties van de nieuwere DVB-T/H (Digital Video Broadcasting - Terrestrial/Handheld) standaarden voor draadloze transmissie van digitaal beeldmateriaal. Communicatienetwerken zoals GSM en UMTS zijn reeds goed ingeburgerd.

Een belangrijke stap in de planning en dimensionering van een draadloos netwerk is het bepalen van het bereik van de zendmasten. De uitdaging is om door een efficiënte positionering van de masten het beoogde dekkingsgebied van de gewenste diensten te voorzien.

Doelstelling:

De doelstelling van dit eindwerk is de ontwikkeling van een software programma om het bereik van een zenderconfiguratie in een draadloos netwerk te bepalen. De invloed van de variaties in het terrein zal in de berekeningen opgenomen worden d.m.v. GIS (Geographic Information System) kaarten. Daarnaast zal men ook rekening houden met het stralingspatroon van de zendantenne. De berekeningen kunnen verder verfijnd worden door het in rekening brengen van attenuatieverliezen door vegetatie en van penetratieverliezen door gebouwen. Eventueel kunnen verdere optimalisaties gebeuren door eveneens diffractie aan randen van gebouwen te beschouwen. Om de interpretatie van de berekeningen te vereenvoudigen, zullen de dekkingsgebieden op een digitale geografische kaart gevisualiseerd worden.

Locatie:

Opmerkingen:

1121: VHDL-refactoring

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1122: Studie van de performantie van WiMax voor mobiele toepassingen

Probleemstelling:

De explosieve groei van het internet is de oorzaak van een stijgende vraag naar hoge-snelheids internettoegang. WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) of de IEEE 802.16 standaard voor Broadband Wireless Access (BWA) wint voortdurend aan populariteit. Deze technologie biedt een draadloos alternatief voor de “last-mile” breedbandconnectiviteit naar bedrijven en huizen. Een groot voordeel van BWA is de grote capaciteit, het relatief gemak om een netwerk te ontplooien en de lage kost.

De IEEE 802.16 standaard definieert 3 interfaces: single carrier modulatie, WirelessMAN-OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) en WirelessMAN-OFDMA. Het gebruik van adaptieve modulatie, smart antennas en error control coding moeten de performantie van WiMax verzekeren.

 In december 2005 werd een nieuwe standaard goedgekeurd voor mobiele toepassingen nl. IEEE 802.16e. Deze standaard 802.16e focusseert op de 2 tot 6 GHz band en laat mensen toe om te communiceren terwijl ze aan het wandelen of aan het rijden zijn. WiMax (fixed) houdt de belofte in van 70 Mbit/s draadloze verbindingen over afstanden tot 50 kilometer. Het succes van WiMax voor mobiele toepassingen zal afhangen van de echte data rates, het praktische bereik en de haalbare snelheid waarbij het systeem nog werkt.

Doelstelling:

De bedoeling van de thesis is om de performantie na te gaan van WiMax voor mobiele toepassingen en te kijken welke data rates en bereiken er effectief gehaald kunnen worden in een multipad-omgeving. In eerste instantie zal een literatuurstudie noodzakelijk zijn om de werking en principes van de nieuwe standaard voor mobiele WiMax te begrijpen. Door middel van simulaties kan een schatting van de performantie en capaciteit gemaakt worden. Hiervoor kan er o.a. gebruik gemaakt worden van bestaande kanaalmodellen die in een verder stadium verbeterd kunnen worden. Eventueel nieuwe modellen kunnen voorgesteld worden. In een volgende stap kunnen de modellen gevalideerd worden door middel van metingen. Er kan tot slot nog gekeken worden naar toekomstige uitbreidingen en verbeteringen van de IEEE 802.16 standaard zoals het gebruik van MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output) systemen, adaptieve subcarrier modulatie,....

Locatie:

Opmerkingen:

1123: Kalibratie van probes voor bepaling van absorptie in het hoofd veroorzaakt door mobilofoons

Probleemstelling:

Tijdens het telefoneren wordt de mobilofoon (GSM, UMTS) tegen het hoofd gehouden. De elektromagnetische straling zal voor een gedeelte worden geabsorbeerd in het hoofd. Om de gezondheidseffecten van de elektromagnetische straling van mobilofoons te bestuderen moet de absorptie in het hoofd bepaald worden. Deze absorptiewaarden worden dan vergeleken met de geldende normen.

 De absorptie ten gevolge van de mobilofoon wordt geëvalueerd behulp van simulaties en metingen van de elektromagnetische velden in een hoofdmodel. Dit hoofdmodel bevat een vloeistof die menselijke weefsels simuleert. Om de absorptie te kunnen bepalen moeten de probes gekalibreerd worden. Kalibratie is de omzetting van de gesimuleerde of opgemeten spanningen naar elektromagnetische velden en absorptiewaarden.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is probes voor absorptiemetingen te kalibreren. In eerste instantie zal er een literatuurstudie gebeuren over de gezondheidseffecten van elektromagnetische straling en over kalibratie van probes. Er bestaat reeds een methode om antennes te kalibreren in de vrije ruimte. Het zal de bedoeling zijn deze methode te simuleren met behulp van beschikbare software (Finite-Difference Time-Domain, FDTD en Method of Moments, MOM) in een vloeistof die menselijke weefsels nabootst. In een volgende stap kan de kalibratie in de praktijk uitgevoerd en getest worden. Eventueel kan de absorptie van een echt device dan bepaald worden met behulp van een probe die gekalibreerd is met de nieuwe methode en kan een vergelijking gemaakt worden met de bestaande normen.

Locatie:

Opmerkingen:

1124: Blootstellingskaart voor elektromagnetische velden

Probleemstelling:

De bevolking wordt steeds meer geconfronteerd met antennes in hun buurt. Deze antennes worden gebruikt voor allerlei draadoze communicatiediensten (GSM-telefonie, UMTS, TV- en radio-omroepen, …). Door die confrontatie met de veelheid aan antennes is er ook bezorgdheid ontstaan bij de bevolking in verband met de schadelijkheid van elektromagnetische velden voor de gezondheid. Ondertussen is er sinds 2001 een Belgische gezondheidsnorm van kracht die de maximaal toelaatbare straling bepaalt. Daarom is het interessant om na te gaan hoeveel de straling op een positie onder dit toegelaten niveau zit. Hiervoor moet men natuurlijk de bronnen kennen die bijdragen tot de straling op een bepaalde positie. Het BIPT (Belgisch Instituut voor Post en Telecommunicatie) is sinds begin 2002 begonnen met het aanleggen van een database van alle antennes. Gebruikmakend van de bronnen moet het mogelijk zijn om via een simulatiemodel de blootstelling aan elektromagnetische velden op een kaart weer te geven.

Doelstelling:

De doelstelling van deze thesis is de realisatie van software voor het simuleren van elektromagnetische velden in een realistische omgeving (Gent, Vlaanderen) waarbij gebruik wordt gemaakt van eenvoudige modellen voor de antennes en propagatie van de straling. Er moet een keuze gemaakt worden welke antennes relevant zijn voor de blootstelling op een bepaalde positie. Deze moeten dan uit de database geselecteerd worden om de blootstelling te berekenen. Dit kan gedaan worden rekening houdend met de afstand tot de antenne en het stralingspatroon. Verder zal een grafische interface, gekoppeld aan GIS-kaarten (Grafische Informatie Vlaanderen) en –bibliotheken geïmplementeerd worden.

Locatie:

Opmerkingen:

1126: Site survey voor draadloze netwerken

Probleemstelling:

Voor draadloze netwerken (zoals 2.4 GHz WLANs, Wireless Local Area Networks) kunnen verschillende signalen interferentie veroorzaken zoals microgolfovens, Bluetooth, andere WLANs,… Bovendien heeft een “access point” een beperkt dekkingsgebied. Als een WLAN ontworpen wordt in bedrijven en fabrieken kan de steeds veranderende omgeving eveneens voor problemen zorgen voor het draadloze netwerk. Daarom wordt bij het ontwerp van draadloze netwerken dikwijls een site survey uitgevoerd. Hiermee kan de performantie en mogelijke interferentie met andere netwerken nagegaan worden.

Doelstelling:

De doelstelling van deze thesis is het implementeren en uitvoeren van een site survey. Een procedure om de kwaliteit van netwerken te bepalen die in verschillende omgevingen kan gebruikt worden zal ontworpen worden. Er zullen verschillende vereisten voor een netwerk zijn zoals aantal gebruikers, af te dekken gebied, minimale doorvoersnelheden,.... Met deze vereisten moet rekening gehouden worden. Voor de site survey kan in eerste instantie gebruik gemaakt worden van reeds bestaande tools. Verschillende netwerkparameters (b.v. throughput, delay, signaalsterkte) kunnen bepaald en opgemeten worden. Op basis van de site survey zou het dan mogelijk moeten zijn de “access points” optimaal te plaatsen (minimaal aantal, minimale kost) om voor een bepaalde zone voldoende dekking te leveren met een vereiste throughput. Een site survey in kantooromgevingen en eventueel in een bedrijf zal mogelijk zijn.

Locatie:

Opmerkingen:

1128: Vergelijking van de performantie en toepassingen van WiMax en UMTS-HSDPA

Probleemstelling:

Tegenwoordig worden er verschillende technologieën gelanceerd om draadloos hoge data rates te kunnen verzenden en ontvangen. We kijken hier naar twee technologieën: WiMax en UMTS-HSDPA.

 WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) of de IEEE 802.16 standaard voor Broadband Wireless Access (BWA) heeft als doel draadloos hoge-snelheids internettoegang te leveren. Deze technologie biedt een draadloos alternatief voor de “last-mile” breedbandconnectiviteit naar bedrijven en huizen.

 High-Speed Downlink Packet Access of HSDPA is een protocol voor de mobiele telefoon en onderdeel van UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). HSDPA wordt ook 3.5G genoemd. HSDPA is een pakketgebaseerde communicatiedienst met een transmissiesnelheid tot 10 keer de snelheid van UMTS. In tegenstelling tot UMTS zou het mogelijk moeten worden om mobiel en breedbandig op internet te surfen.

Doelstelling:

De bedoeling van deze thesis is om de performantie te vergelijken van de twee voorgestelde technologiëen: WiMax en HSDPA. Daarom is allereerst een grondige studie van deze technologiëen en hun mogelijkheden noodzakelijk. Er zal eveneens gekeken worden welke toepassingen het meest geschikt zijn voor een bepaalde technologie. In een volgende stap zullen geschikte modellen voor de verschillende technologiëen opgezocht worden. Dan kan de performantie voor deze technologiëen vergeleken worden voor een aantal typische situaties in Vlaanderen: zowel binnenshuis als buiten het huis. Ook kan er gekeken worden naar de mobiele performantie van deze technologiëen. Er kan een schatting gemaakt worden van de kostprijs om b.v. dekking te leveren in Gent.

Locatie:

Opmerkingen:

1129: Agressieve codeherordening met behulp van waardevoorspelling

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1130: Nauwkeurige sprongvoorspelling voor ingebedde systemen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1131: Analyse van de performantie van ZigBee in realistische omgevingen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van dit eindwerk is het karakteriseren van de performantie van de ZigBee standaard in een realistisch propagatiekanaal. Dit onderzoek zal in eerste instantie gebeuren met behulp van simulatiesoftware (SimuLink). Na een literatuurstudie van de standaard zal een ZigBee systeem gesimuleerd worden. Het signaal zal bestaan uit dataframes conform de standaard, die op een draaggolf gemoduleerd worden in de 868 MHz en de 2.4 GHz frequentiebanden. Het signaal zal vervolgens onderworpen worden aan degradatie in een propagatiekanaal. Verschillende kanaalmodellen zullen hierbij onderzocht worden, waaronder kanalen die witte ruis toevoegen aan het signaal en kanalen die multipadpropagatie van het signaal veroorzaken. Het gedegradeerde signaal zal gedemoduleerd worden om de ontvangen bitstroom te analyseren op foutieve transmissies. Eventueel kunnen de bekomen simulatieresultaten vergeleken worden met metingen die uitgevoerd worden met een commercieel ZigBee systeem. Het eindwerk zal gebruikt kunnen worden als leidraad voor de verwachte performantie van ZigBee systemen, eens deze produkten volop op de markt beschikbaar zijn.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1132: Detectie van geheugenafhankelijkheden in superscalaire processors

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1134: Fairness in gemeenschappelijke caches in chip-multiprocessors

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1135: Benchmarking van compilers

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1136: Performantie en beperkingen van UWB

Probleemstelling:

Om te verhinderen dat radiosystemen met elkaar zouden interfereren, wordt het frequentiespectrum opgedeeld in frequentiebanden. Informatie wordt gemoduleerd op een draaggolf die uitgezonden wordt in de frequentieband toegewezen aan een bepaalde dienst. Het fundamenteel idee is dat elektromagnetische signalen in het frequentiedomein kunnen gescheiden worden zodat ze niet met elkaar interfereren. UWB (Ultra Wide Band) is een nieuwe transmissietechniek opgenomen in de IEEE 802.15.3a standaard, die afstapt van het traditioneel idee van het coderen van informatie op een draaggolf. Een UWB signaal wordt in het tijdsdomein omschreven als kortstondige (orde ns) pulsen met een klein vermogen, waarbij de informatie opgeslagen wordt in de vorm van deze pulsen. In het frequentiedomein bezit dit signaal een grote bandbreedte, die minstens 25% van de centrale frequentie bedraagt. Bandbreedte-intensieve toepassingen als het draadloos streamen van beelden in hoge resolutie behoren hierdoor tot de mogelijkheden. Een ander voordeel is dat UWB frequentiebanden toegewezen aan andere diensten hergebruikt. De vraag is echter of UWB signalen in het frequentiespectrum de performantie van ontvangstapparatuur voor andere diensten nadelig zal beïnvloeden.

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is het analyseren van de performantie en beperkingen van UWB met behulp van simulatiesoftware. Aan de hand van kanaalmodellen kan de invloed van de omgeving op de propagatie van UWB signalen onderzocht worden. De datarates die mogelijk zijn met UWB zullen voor verschillende kanalen gesimuleerd worden. De invloed van UWB signalen die zich in het meer smalbandige spectrum van andere communicatiesysteem zoals WLAN (Wireless Local Area Network) bevinden, zal onderzocht worden. Het effect van UWB op de SNR (Signal to Noise Ratio) van WLAN signalen is een voorbeeld van een parameter die geanalyseerd kan worden. De thesis kan opgevat worden als een uitdieping van de voor- en nadelen die de toepassing die UWB biedt.

Locatie:

Opmerkingen:

1138: Ontwerp van fotonisch kristal componenten door het nabootsen van de natuurlijke evolutie

Probleemstelling:

Om meer geavanceerde en goedkopere fotonische componenten te kunnen vervaardigen, is het noodzakelijk om deze, net zoals elektronische componenten, te kunnen integreren op een chip, een zogenaamd Photonic Integrated Circuit (PIC). Het grootste probleem hierbij is de integratie van compacte golfgeleiders die toelaten om het licht langsheen scherpe bochten te leiden. Een van de belangrijkste ontwikkelingen op dit vlak is het onderzoek naar zogenaamde fotonische kristallen. Twee-dimensionale fotonische kristallen zijn periodieke structuren opgebouwd uit oneindig lange diëlektrische cilinders. Analoog aan de verboden energietoestanden in halfgeleiders, zullen er voor een perfect fotonisch kristal frequentiegebieden zijn waarin er geen golfpropagatie doorheen het kristal mogelijk is. Door het verwijderen van een aantal cilinders in het fotonisch kristal wordt in deze frequentiegebieden een golfgeleider met zeer interessante eigenschappen gevormd. Zo laten ze bijvoorbeeld bochten met zeer lage stralingsverliezen toe. In de literatuur worden allerlei componenten voorgesteld gebaseerd op fotonische kristallen. Het ontwerp van deze componenten is echter verre van triviaal. De combinatie van computersimulaties met een globaal optimalisatiealgoritme laten toe om automatisch nieuwe, geschikte designs te ontwikkelen. Binnen de Elektromagnetisme groep werd recent een volledige nieuwe en uiterst efficiënte 2D techniek ontwikkeld om 2D fotonische kristallen te simuleren. De ontwikkeling van deze techniek gebeurde in nauwe samenwerking met prof. E. Michielssen van de University of Michigan (USA), een van de toponderzoekers op het vlak de ontwikkeling van snelle en efficiënte elektromagnetische simulatiemethodes. Dit thesisonderwerp heeft als doel om met deze nieuwe 2D techniek te combineren met een genetisch algoritme voor het ontwerp van allerlei fotonisch kristal componenten.

Doelstelling:

Genetische algoritmes zijn optimalisatiealgoritmes die de natuurlijke evolutie nabootsen. Ze bouwen automatisch opeenvolgende generaties van steeds betere designs op. De overgang tussen opeenvolgende generaties gebeurt door telkens twee designs uit de huidige generatie te kiezen (selectie), deze met elkaar te combineren (cross-over) en het bekomen design eventueel ergens nog at random aan te passen (mutatie). De kracht van het genetisch algoritme zit vervat in het feit dat het makkelijk het globale optimum kan vinden. Door het grote aantal simulaties dat nodig is tijdens het genetisch algoritme, is een snelle en efficiënte simulatietechniek van cruciaal belang. Dit thesisonderwerp zal aanvangen met een literatuurstudie over genetische algoritmes en over de nieuwe simulatietechniek. De student zal een keuze moeten maken over hoe de selectie, cross-over en mutatie het best ingevuld worden. Het gekozen genetische algoritme zal geïmplementeerd worden in Matlab of C en gecombineerd worden met het reeds bestaande programma voor de nieuwe simulatietechniek. Enige voorkennis wat betreft het programmeren in Matlab of C is niet vereist! Tenslotte zal de student een aantal typische componenten op deze manier ontwerpen en hun performantie vergelijken met die van typische designs uit de literatuur.

Locatie:

1139: Bepalen van de permittiviteit en de permeabiliteit van een materiaal over een extreem breed frequentiegebied

Probleemstelling:

Dit thesisonderwerp zal gebeuren in samenwerking met Emerson & Cuming Microwave Products NV en sluit derhalve onmiddellijk aan bij het O&O zoals dat vandaag gebeurt binnen een industriële omgeving. Dit bedrijf is in Europa marktleider op het vlak van de productie van gelaagde absorberende materialen. De belangrijkste klanten zijn de telecommunicatiemarkt (fabrikanten van antennes, mobiele telefoons, satelliet TV ontvangers, cruise-control systemen…)  en markt van meetsystemen (elimineren van stoorsignalen). Voor een snel en correct ontwerp van de absorbers, is het belangrijk om de permittiviteit en de permeabiliteit van een willekeurig materiaal over een zeer breed frequentiegebied nauwkeurig te kunnen opmeten. Dit is echter verre van triviaal. Deze materiaalparameters moeten om praktische redenen immers in verschillende frequentiegebieden met verschillende technieken opgemeten worden. De verschillende foutmarges van deze technieken zorgen ervoor dat de opgemeten parameters over het totale frequentiegebied niet meer voldoen aan de vereiste fysische voorwaarden (de zogenaamde Kramer-Kronig relaties). Dit thesisonderwerp heeft tot doel om enerzijds de resultaten die over verschillende frequentiegebieden werden verkregen te combineren tot een globale curve voor de permittiviteit en de permeabiliteit die voldoet aan de fysische randvoorwaarden over het volledige overkoepelende frequentiegebied en om anderzijds de bijhorende globale foutmarge te bepalen.

Doelstelling:

Op het eerste zicht zou men kunnen denken dat een gewoon curve-fitting algoritme volstaat om dit probleem op te lossen. Er zijn echter een aantal belangrijke complicaties die dat onmogelijk maken:

• Gewone curve-fitting houdt geen rekening met de relatie die bestaat tussen het reëel en imaginair deel van de elektrische en magnetische materiaalparameters: de zogenaamde Kramer-Kronig relaties.

• De verschillende frequentiebanden kunnen gedeeltelijk overlappen of er kunnen hiaten zijn tussen de verschillende frequentiebanden.

•  De metingen in de verschillende banden zullen verschillende foutmarges hebben.

• Metingen kunnen lokale artefacten vertonen ten gevolge van bijvoorbeeld resonanties in de meettechnieken.

In dit thesisonderwerp zal een zogenaamd constrained curve-fitting algoritme opgesteld worden. Kort gezegd zullen de Kramer-Kronig relaties opgelegd worden via een Fourier-transformatie van de opgemeten parameters en zullen terzelfdertijd de artefacten uitgefilterd worden. Het algoritme zal ontwikkeld worden in Matlab. Voorkennis wat betreft het programmeren in Matlab is echter niet vereist. Door de samenwerking met E&C MWP zal het algoritme onmiddellijk getest kunnen worden op reële meetdata.

Locatie:

1140: Simulatie en ontwerp van een 2D roosterkoppelaar

Probleemstelling:

Om meer geavanceerde en goedkopere fotonische componenten te kunnen vervaardigen, is het noodzakelijk om deze, net zoals elektronische componenten, te kunnen integreren op een chip, een zogenaamd Photonic Integrated Circuit (PIC). Het gebruik van nano-fotonische componenten maakt het mogelijk om heel veel functionaliteiten op een PIC te integreren. Een belangrijk probleem is echter de koppeling van het licht tussen de nanofotonische golfgeleiders en uitwendige optische vezels. Recent werd door D. Taillaert uit de Fotonica-groep van INTEC de mogelijkheid onderzocht om deze koppeling te doen met een 2D roosterkoppelaar, wat in feite een ondiep fotonisch kristal is. Het ontwerp van deze roosterkoppelaars wordt bemoeilijkt door het ontbreken van geschikte, efficiënte en nauwkeurige 3D simulatietechnieken. Binnen de Elektromagnetisme groep werd recent een nieuwe techniek ontwikkeld om snel en efficiënt fotonische kristallen te simuleren. De ontwikkeling van deze techniek gebeurde in nauwe samenwerking met prof. E. Michielssen van de University of Michigan (USA), een van de toponderzoekers op het vlak de ontwikkeling van snelle en efficiënte elektromagnetische simulatiemethodes. Dit thesisonderwerp heeft als doel om met de nieuwe 3D techniek een optimaal ontwerp voor een 2D roosterkoppelaar voor te stellen.

Doelstelling:

Na een grondige literatuurstudie, zal de student in eerste instantie nagaan of er nog een aantal kleine aanpassingen moeten aangebracht worden aan het bestaande simulatieprogramma (geprogrammeerd in C). Enige voorkennis wat betreft het programmeren in C is echter absoluut niet vereist! Daarna zal de student een doorgedreven optimalisatie van de uitkoppeling trachten te bekomen door het variëren van bijvoorbeeld de diepte van het rooster, de periode van het rooster, de diameter van de gaatjes,… Naargelang de vorderingen en de interesses van de student kan de voorgestelde roosterkoppelaar effectief vervaardigd worden en de performantie ervan in de praktijk geëvalueerd worden.

Locatie:

1141: Simulatie en ontwerp van een Photonic Crystal Laser

Probleemstelling:

Om meer geavanceerde en goedkopere fotonische componenten te kunnen vervaardigen, is het noodzakelijk om deze, net zoals elektronische componenten, te kunnen integreren op een chip, een zogenaamd Photonic Integrated Circuit (PIC). Het gebruik van fotonische kristallen maakt het mogelijk om heel veel functionaliteiten op een PIC te integreren. In eerste instantie werden deze fotonische kristallen aangewend om compacte golfgeleiders met scherpe bochten te fabriceren. Recent wordt binnen de Fotonica-groep ook de mogelijkheid onderzocht om deze fotonische kristallen te gebruiken voor het vervaardigen van compacte lasers. Het ontwerp van deze Photonic Crystal Lasers wordt bemoeilijkt door het ontbreken van geschikte, efficiënte en nauwkeurige 3D simulatietechnieken. Binnen de Elektromagnetisme groep werd recent een nieuwe techniek ontwikkeld om snel en efficiënt fotonische kristallen te simuleren. De ontwikkeling van deze techniek gebeurde in nauwe samenwerking met prof. E. Michielssen van de University of Michigan (USA), een van de toponderzoekers op het vlak de ontwikkeling van snelle en efficiënte elektromagnetische simulatiemethodes. Dit thesisonderwerp heeft als doel om met de nieuwe 3D techniek het ontwerp van een Photonic Crystal Laser te bestuderen.

Doelstelling:

Na een grondige literatuurstudie, zal de student in eerste instantie nagaan of er nog een aantal kleine aanpassingen moeten aangebracht worden aan het bestaande simulatieprogramma (geprogrammeerd in C). Deze aanpassingen zullen zich vooral situeren op het vlak van de verwerking van de resultaten die uit de 3D simulatietechniek komen en meer bepaald de berekening van de Q-factor van de Photonic Crystal Laser. Enige voorkennis wat betreft het programmeren in C is echter absoluut niet vereist! Daarna zal de student een doorgedreven optimalisatie van de Photonic Crystal Laser trachten te bekomen door het variëren van bijvoorbeeld de diepte van het rooster, de periode van het rooster, de diameter van de gaatjes, de gebruikte lagenstructuur…

Locatie:

1142: Studie van Surface Plasmon Polariton Bandgap structuren

Probleemstelling:

Om meer geavanceerde en goedkopere fotonische componenten te kunnen vervaardigen, is het noodzakelijk om deze, net zoals elektronische componenten, te kunnen integreren op een chip, een zogenaamd Photonic Integrated Circuit (PIC). Het grootste probleem hierbij is de integratie van compacte golfgeleiders die toelaten om het licht langsheen scherpe bochten te leiden. Recent werd in de literatuur een nieuw type golfgeleider beschreven, gebaseerd op de propagatie van zogenaamde surface plasmon polaritons. Dit zijn oppervlaktegolven die kunnen propagaren langs het scheidingsoppervlak tussen een metaal en een diëlektricum. Door op het metaaloppervlak een periodiek rooster aan te brengen van eindige metalen cilinders worden zogenaamde Surface Plasmon Polariton Bandgap (SPPBG) structuren bekomen. Voor frequenties binnen de verboden zone of bandgap zullen de cilinders alle licht blokkeren. Door echter bepaalde cilinders te verwijderen kunnen opnieuw gedefinieerd worden die bovendien scherpe bochten toelaten. Het studie van deze SPPBG structuren wordt bemoeilijkt door het ontbreken van geschikte, efficiënte en nauwkeurige 3D simulatietechnieken. Binnen de Elektromagnetisme groep werd recent een nieuwe techniek ontwikkeld om snel en efficiënt fotonische kristallen te simuleren. De ontwikkeling van deze techniek gebeurde in nauwe samenwerking met prof. E. Michielssen van de University of Michigan (USA), een van de toponderzoekers op het vlak de ontwikkeling van snelle en efficiënte elektromagnetische simulatiemethodes. Dit thesisonderwerp heeft als doel om met deze nieuwe 3D techniek aan te passen voor de studie van SPPBG structuren.

Doelstelling:

Dit eindwerk omvat eerst een korte literatuurstudie over SPPBG-structuren en over de nieuwe simulatietechniek. Eens de nodige achtergrondkennis is verworven, kan de simulatietechniek aangepast worden aan de SPPBG-structuren. De grootste moeilijkheden hierbij worden veroorzaakt door de grote verliezen in het metaal. Het programmeren gebeurt in Matlab of C. Voorkennis wat betreft programmeren in Matlab of C is echter niet vereist! Daarna zal de student een doorgedreven optimalisatie trachten te bekomen voor een aantal SPPBG structuren.

Locatie:

1143: Studie van niet-lineaire fotonische kristallen

Probleemstelling:

Om meer geavanceerde en goedkopere fotonische componenten te kunnen vervaardigen, is het noodzakelijk om deze, net zoals elektronische componenten, te kunnen integreren op een chip, een zogenaamd Photonic Integrated Circuit (PIC). Het grootste probleem hierbij is de integratie van compacte golfgeleiders die toelaten om het licht langsheen scherpe bochten te leiden. Een van de belangrijkste ontwikkelingen op dit vlak is het onderzoek naar zogenaamde fotonische kristallen. Twee-dimensionale fotonische kristallen zijn periodieke structuren opgebouwd uit oneindig lange diëlektrische cilinders. Analoog aan de verboden energietoestanden in halfgeleiders, zullen er voor een perfect fotonisch kristal frequentiegebieden zijn waarin er geen golfpropagatie doorheen het kristal mogelijk is. Door het verwijderen van een aantal cilinders in het fotonisch kristal wordt in deze frequentiegebieden een golfgeleider met zeer interessante eigenschappen gevormd. Zo laten ze bijvoorbeeld bochten met zeer lage stralingsverliezen toe. In de literatuur worden allerlei componenten voorgesteld gebaseerd op fotonische kristallen. Om nog compactere componenten te kunnen vervaardigen wordt gebruik gemaakt van materialen met niet-lineaire effecten (bijvoorbeeld het Kerr-effect). Binnen de Elektromagnetisme groep werd recent een volledige nieuwe en uiterst efficiënte 2D techniek ontwikkeld om (lineaire) 2D fotonische kristallen te simuleren. De ontwikkeling van deze techniek gebeurde in nauwe samenwerking met prof. E. Michielssen van de University of Michigan (USA), een van de toponderzoekers op het vlak de ontwikkeling van snelle en efficiënte elektromagnetische simulatiemethodes. Dit thesisonderwerp heeft als doel om deze nieuwe 2D techniek uit te breiden naar de simulatie van niet-lineaire fotonische kristallen.

Doelstelling:

Bij niet-lineaire materialen zijn de materiaalparameters afhankelijk van de veldsterkte die aanwezig is binnen dit materiaal. Om dergelijke materialen te simuleren wordt typisch een iteratieve techniek gebruikt waarbij in elke stap een zekere verdeling van de materiaalparameters binnen het materiaal wordt voorgesteld en waarbij er wordt nagegaan of voor deze verdeling het verband met de veldsterkte voldaan is. In dit thesisonderwerp zullen de niet-lineaire cilinders opgedeeld worden in kleine vierkantjes. De onbekenden zijn dan de materiaalparameters van deze vierkantjes en deze zullen door het programma zodanig moeten aangepast worden dat in elk vierkantje het vereiste verband met de veldsterkte is voldaan. Om de veldsterkte te kunnen bereken moet de bestaande simulatietechniek gecombineerd worden met de zogenaamde eindige-elementen-methode om zo het gedrag van de opgedeelde cilinder correct in rekening te brengen. Dit thesisonderwerp zal aanvangen met een literatuurstudie naar niet-lineaire fotonische kristallen, de eindige-elementen-methode en de nieuwe simulatietechniek. Daarna zal de student de eindige-elementen-methode implementeren in C en combineren met het bestaande C programma van de 2D simulatietechniek. Enige voorkennis wat betreft het programmeren in C is niet vereist! Tenslotte zullen een aantal typische niet-lineaire fotonische krustallen doorgerekend worden en zullen de resultaten vergeleken worden met die uit de bestaande literatuur om de correctheid van deze nieuwe techniek aan te tonen.

Locatie:

1144: Verbeteren van de QoS van verschillende applicaties: wachtlijnsystemen met prioriteiten

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1145: Binariseren van XML

Probleemstelling:

Doelstelling:

In dit eindwerk is het de bedoeling een raamwerk te ontwikkelen met een BiM-encoder en decoder voor mobiele toestellen. De huidige referentiesoftware (dit is software die aantoont dat de BiM-standaard werkt) werd geschreven in Java. Deze software is echter niet geoptimaliseerd naar geheugengebruik en uitvoeringstijd. Ook werkt de software niet op mobiele toestellen (bv. Pocket PC, embedded devices). Er werd reeds een initiële BiM-encoder en decoder ontwikkeld voor mobiele toestellen (in C#), maar deze zou nog verder uitgebreid moeten worden en verder geoptimaliseerd voor mobiele toestellen.

Locatie:

1146: Transformaties XML-documenten in het binaire domein

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1147: De link tussen MPEG-21 en MPEG-4

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer mobiele terminals gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse multimediale bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelend raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers om op een uniforme wijze verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, de specifieke implementatie en het soort toestel (vb. PC of GSM).

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk zal gewerkt worden rond de link tussen MPEG-4 en het MPEG-21 platform. We wensen te komen tot een MPEG-21 terminal die van MPEG-4 gebruikmaakt om multimediale data voor te stellen. De MPEG-21 terminal zal geïmplementeerd worden op een (mobiel) toestel in Java/C++.

Locatie:

1148: Het gebruik van M3W in het kader van MPEG-21

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer mobiele terminals gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse multimediale bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelend raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers om op een uniforme wijze verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, de specifieke implementatie en het soort toestel (vb. PC of GSM).

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk zal gewerkt worden rond het MPEG-21 platform en meer specifiek rond het aspect Multimedia Middleware (M3W). In dit eindwerk wensen we te komen tot een MPEG-21 terminal die van M3W gebruikmaakt om software te downloaden en te gebruiken. Op die manier kan de functionaliteit van een MPEG-21 terminal dynamisch uitgebreid worden. De MPEG-21 terminal zal geïmplementeerd worden op een (mobiel) toestel in Java/C++.

Locatie:

1149: Studie van MAC-mechanismen voor 2-wegs satellietverbindingen

Probleemstelling:

Traditioneel voorzien residentiële satellietontvangers in een 1-wegs (of uni-directionele) verbinding: een "broadcast" van de hub naar alle terminals. Door additionele hardware te voorzien in de terminals (i.e., in de "settop box" tussen schotelantenne en televisie) en op de schotelantenne zelf, kan ook een "return channel" (van terminals naar hub) tot stand gebracht worden, waardoor men een 2-wegs (of bi-directionele) verbinding bekomt. Dit laat bijvoorbeeld toe televisieprogramma's interactief te maken en/of extra diensten (zoals homebanking, email, webbrowsing ...) aan te bieden.

Daar terminals niet rechtstreeks onderling met elkaar kunnen communiceren, dient een protocol voorzien te worden dat de toegang tot het "return channel" reguleert: het MAC-protocol (Medium Access Control). Eén mogelijkheid bestaat erin het kanaal via TDMA (Time Division Multiple Access) te delen. Een andere is het toekennen van (een deel van) de capaciteit "op aanvraag" (DAMA, Demand Assigned Multiple Access). Een derde mogelijkheid tenslotte is de toegang "volledig vrij te laten" (Random Access). Aangezien bij dit laatste mechanisme de mogelijkheid bestaat dat twee of meer terminals terzelfdertijd data versturen en hierdoor de transmissie verloren gaat (tengevolge van een zogeheten "collision"), moet dan eveneens een vorm van "flow control" voorzien worden (ARQ, Automatic Repeat reQuest), verwant aan hetgeen gebeurt binnen het TCP-protocol.

Specifiek aan de satellietomgeving is bijvoorbeeld het beschikbaar zijn van meerdere "carriers", de eerder grote propagatietijden, het groot aantal gebruikers, ... Deze kenmerken maken van het ontwerp van het MAC-protocol een bijzonder uitdagende opgave.

Doelstelling:

Doel van de scriptie is te bestuderen wanneer welk MAC-protocol het meest aangewezen is, en dit in functie van de kenmerken van het verwachte dataverkeer: zijn er bijvoorbeeld veel gebruikers die sporadisch een kleine hoeveelheid data wensen te versturen, of zal een eerder beperkt aantal gebruikers intensief van het "return channel" gebruik maken ?

Meer specifiek wordt van de student verwacht een aantal stochastische modellen te analyseren die - bij benadering - de performantie (in termen van efficiëntie, vertraging, ...) van het systeem kunnen voorspellen. Hierbij is controle van de bekomen resultaten door middel van simulaties onontbeerlijk. Omgekeerd kan uit de simulaties blijken welke veronderstellingen in het model aannemelijk zijn en welke niet.

De simulatiecode zelf kan evenwel zeer beperkt blijven. Hierbij kan de student zelf de code schrijven of eventueel gebruik maken van een bestaand simulatiepakket.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1150: Foutcorrectie en data partitionering in H.264/AVC

Probleemstelling:

H.264/AVC is de nieuwste standaard voor videocodering (gefinaliseerd in de zomer van 2003) en is het resultaat van een samenwerking tussen de Moving Picture Experts Group (MPEG) en de Video Coding Experts Group (VCEG). Naast een sterke compressie (tot 50% beter dan oudere standaarden) bevat de standaard ook enkele tools die helpen bij het verhinderen en/of corrigeren van fouten die kunnen optreden bij het verzenden van de video over een (draadloos) netwerk.

Doelstelling:

Vervolgens is het de bedoeling de bestaande technieken op een intelligente manier te gebruiken, te combineren en/of uit te breiden om ontbrekende datapartities op te vangen. Deze technieken zullen geïmplementeerd worden binnen de intern ontwikkelde H.264/AVC-decoder (C++).

Tot slot dienen ook tests uitgevoerd te worden om de prestatie van de geïmplementeerde technieken te evalueren.

Locatie:

1151: Wachtlijnsystemen voor klanten met deadlines

Probleemstelling:

In pakketgeschakelde telecommunicatienetwerken ondervinden de verstuurde pakketten twee vormen van hinder ten gevolge van de buffering die zij op hun pad doorheen het netwerk ondergaan, nl. verlies (loss) en tijdsvertraging (delay). Wanneer in real-time toepassingen (spraak, video, …) de tijdsvertraging van een pakket te hoog oploopt, dan kan het zelfs gebeuren dat het niet zinvol meer is dit pakket alsnog naar de eindgebruiker door te sturen. Anders gezegd: sommige pakketten zijn onderhevig aan “deadlines” waarna zij hun waarde verliezen en niet langer in de buffer waarin zij zich bevonden moeten worden opgeslagen blijven. In dit soort toepassingen vertaalt de tijdsvertraging zich dus uiteindelijk in bijkomend pakketverlies.

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling om voor dit soort situaties gepaste wachtlijnmodellen te formuleren en te analyseren. Meer bepaald wordt gedacht aan modellen in discrete en/of continue tijd waarbij de klanten ieder een deadline hebben, m.a.w. waarbij iedere klant een maximum toelaatbare verblijftijd heeft in het wachtlijnsysteem. Wanneer deze deadline bereikt wordt en een klant nog steeds niet bediend is, dan verlaat deze klant het systeem zonder bediend te zijn. Bedoeling is voor dit soort modellen de systeembezetting (aantal klanten in het systeem), het verliesproces en de tijdsvertraging van de klanten te bestuderen, onder diverse assumpties m.b.t. de aard van het aankomstproces van de klanten (ongecorreleerd/gecorreleerd), de distributie van de bedieningstijden, het aantal bedieningsstations, de aard van de deadlines (deterministisch of stochastisch met een vooropgegeven distributie), etc.

Locatie:

Website:

1152: Uitbuiten van schaalbaarheid in H.264/AVC SVC met behulp van BFlavor

Probleemstelling:

Het Joint Video Team (JVT), een samenwerking van MPEG (Moving Picture Experts Group) en VCEG (Video Coding Experts Group), heeft in 2003 een nieuwe standaard voor digitale videocodering vastgelegd. H.264/MPEG-4 AVC is de naam van deze nieuwe specificatie. Ze wordt aanzien als de opvolger van MPEG-2 en zal ingezet worden in tal van videotoepassingen zoals HD-DVD. De JVT-experten hebben nu opnieuw een samenwerking op touw gezet voor het ontwikkelen van een schaalbare uitbreiding (Scalable Video Coding; SVC) op deze state-of-the-art videospecificatie. Het toevoegen van schaalbaarheid aan videostromen maakt het mogelijk om gemakkelijk andere versies af te leiden met behulp van eenvoudige editeerbewerkingen. Dit kan handig zijn om bijvoorbeeld snel de resolutie of het aantal beelden van een videostroom te verminderen.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om de schaalbaarheid van een H.264/AVC SVC-videostroom op een generieke manier uit te buiten. Dit kan met behulp van BFlavor, een taal die het mogelijk maakt een hoog-niveaubeschrijving op te stellen voor de structuur van eender welk multimediaformaat. Deze hoog-niveaubeschrijvingen zijn XML-documenten die gemakkelijk gemanipuleerd kunnen worden, bijvoorbeeld met behulp van XSLT of STX. In een volgende stap kan deze gewijzigde XML-beschrijving gebruikt worden om een aangepaste videostroom te creëren. Na een grondige studie van de H.264/AVC SVC-standaard is het de bedoeling dat de student een BFlavor-beschrijving opstelt voor het H.264/AVC SVC-formaat zodat het mogelijk is om met behulp van BFlavor een hoog-niveaubeschrijving van een SVC-stroom te genereren. Een volgende stap is het adapteren van deze beschrijving met behulp van XSLT of STX.

Locatie:

1153: Transformatie van BFlavor-code in functie van MPEG-21 gBSD

Probleemstelling:

Een belangrijk onderdeel van het MPEG-21-raamwerk is het aanpassen van multimediastromen op een generieke manier. De adaptatie gebeurt niet meer rechtstreeks op de bitstroom, maar op een hoger niveau. Dit kan door een hoog-niveaubeschrijving op te stellen van de multimediastroom. Deze hoog-niveaubeschrijvingen zijn XML-documenten die gemakkelijk gemanipuleerd kunnen worden, bijvoorbeeld met behulp van XSLT of STX. In een volgende stap wordt er een aangepaste multimediastroom gegenereerd aan de hand van de aangepaste hoog-niveaubeschrijving. MPEG-21 voorziet hiervoor twee technologieën: de Bitstream Syntax Description Language (BSDL) en generic Bitstream Syntax Schema (gBS Schema). Met BSDL is het mogelijk om een hoog-niveaubeschrijving van een multimediastroom te genereren op basis van een Bitstream Syntax Schema (BS Schema), welke een uitbreiding is van XML Schema. Voor elk multimediaformaat moet dus een nieuw BS Schema gemaakt worden wat BSDL formaatafhankelijk maakt. gBS Schema echter is bedoeld om hoog-niveaubeschrijvingen op een formaatonafhankelijke manier te gebruiken. Een probleem hierbij is dat er echter geen generieke manier bestaat om dergelijke beschrijvingen te genereren. Er moet namelijk eerst een hoog-niveaubeschrijving gegenereerd worden met behulp van BSDL, waarna deze getransformeerd wordt in een beschrijving geschikt voor gBS Schema.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om een oplossing te vinden voor het probleem van de generatie van gBSDs (generic Bitstream Syntax Descriptions). Hierbij kan gebruikgemaakt worden van BFlavor, een technologie die dezelfde functionaliteit aanbiedt als BSDL, maar met een BFlavor-code werkt in plaats van een BS Schema. Het is dan ook de bedoeling om deze BFlavor-code aan te passen in functie van gBS Schema. Op die manier wordt er rechtstreeks een hoog-niveaubeschrijving voor gBS Schema gegenereerd met behulp van BFlavor.

Locatie:

1154: Ontwikkeling van MPEG-21 Bitstream Syntax Description Language (BSDL) tools voor omgevingen voor videostroming

Probleemstelling:

Een belangrijk onderdeel van het MPEG-21 raamwerk is het aanpassen van multimediastromen op een generieke manier. De adaptatie gebeurt niet meer rechtstreeks op de bitstroom, maar op een hoger niveau. Dit kan door een hoog-niveaubeschrijving op te stellen van de multimediastroom. Deze hoog-niveaubeschrijvingen zijn XML-documenten die gemakkelijk gemanipuleerd kunnen worden, bijvoorbeeld met behulp van XSLT of STX. In een volgende stap wordt er een aangepaste multimediastroom gegenereerd aan de hand van de aangepaste hoog-niveaubeschrijving. MPEG-21 voorziet hiervoor twee technologieën: de Bitstream Syntax Description Language (BSDL) en generic Bitstream Syntax Schema (gBS Schema). Beide technologieën voorzien een tool om de hoog-niveaubeschrijving van een multimedia stroom terug om te zetten in een binaire vorm (i.e., een aangepaste videostroom). BSDL voorziet de BSDtoBin Parser die werkt op basis van een formaatspecifiek Bitstream Syntax Schema (BS Schema). gBS Schema voorziet in een gBSDtoBin Parser die werkt op basis van het formaatonafhankelijke generic Bitstream Syntax Schema (gBS Schema).

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om te onderzoeken welke mogelijkheden er zijn om de BSDtoBin en de gBSDtoBin Parsers te laten functioneren in een omgeving voor videostroming. De student wordt in eerste instantie verondersteld een grondige studie uit te voeren van de twee technologieën (BSDL en gBSD). Daarna zal er in overleg met de begeleider een oplossing bedacht worden om deze twee tools aan te passen zodanig dat ze kunnen worden ingezet in een omgeving voor videostroming.

Locatie:

1155: Versturen van informatietreinen over onbetrouwbare kanalen

Probleemstelling:

Buffers worden gebruikt in de knopen van telecommunicatienetwerken voor de tijdelijke opslag van informatie die - bij gebrek aan transmissiecapaciteit - niet ogenblikkelijk naar haar (eerstvolgende) bestemming kan worden verstuurd. In sommige (pakketgeschakelde) communicatiesystemen zijn de kanalen waarover informatie verstuurd wordt onderhevig aan allerlei storingen (ruis, defecten) met als gevolg dat deze kanalen slechts gedurende een deel van de tijd effectief beschikbaar zijn voor de transmissie van pakketten. In het verleden werden reeds heel wat wiskundige modellen bestudeerd voor buffers waarvan de uitgangskanalen onbetrouwbaar zijn, maar dit gebeurde hoofdzakelijk in de onderstelling dat de te versturen pakketten zich in de buffer aanbieden volgens een eenvoudig ongecorreleerd aankomstproces. Anderzijds zijn ook studies bekend van buffersystemen waarbij de informatie onder de vorm van “treinen” binnenkomt, d.w.z. waarbij “berichten” (bestaande uit een variabel aantal “pakketten” van vaste lengte) pakket per pakket, gespreid in de tijd, in de buffer aankomen (te vergelijken met een trein waarvan de wagons een na een een station binnenrijden).

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling de combinatie van beide mechanismen, nl. treinaankomsten gecombineerd met onbetrouwbare kanalen, te bestuderen. Er wordt hierbij in de eerste plaats gedacht aan wachtlijnmodellen in discrete tijd en met oneindige opslagcapaciteit. Bedoeling is voor dit soort modellen de systeembezetting (aantal pakketten in het systeem) en de tijdsvertraging van de pakketten (en de berichten)  te bestuderen, onder diverse assumpties m.b.t. het aantal uitgangskanalen van de buffer, de aard van de onderbrekingen van deze kanalen (Bernoullimodel, Markoviaans model, …), het aankomstproces van de berichten of treinen (ongecorreleerd of gecorreleerd), de verdeling van de lengte van de treinen, etc.

Locatie:

Website:

1156: Decodering van H.264/AVC YCoCg-R video samples met de GPU

Probleemstelling:

Het FRExt-amendement van de H.264/AVC-standaard voor videocodering introduceerde de YCoCg-R-kleurenruimte. Deze kleurenruimte kenmerkt zich door een verliesloze transformatie van en naar het RGB-kleurendomein. Deze kleurenruimte kan in de toekomst een rol spelen bij nieuwe technologieën voor verliesloze compressie van video, waarnaar o.a. de FRExt-extensies van H.264/AVC reeds een gooi doen. Verliesloze compressie van video is van groot belang in sectoren waar behoud van beeldkwaliteit de hoogste prioriteit heeft, zoals bij medische beeldvorming of in broadcast- en post-productie-omgevingen. Videostromen uit deze omgevingen worden vaak ook gekenmerkt door bredere kleurenpaletten, bv. met 10-bits- en 12-bitskleuren, dan voor alledaagse toepassingen gebruikelijk zijn.

De laatste generaties van GPU’s van grafische kaarten bieden tijdens de uitvoering van pixel shaders volledige ondersteuning voor floating-point-datatypes met voldoende precisie om beelden met een hoog dynamisch bereik te kunnen verwerken. Dankzij pixel shaders kan de GPU naar willekeur geprogrammeerd worden voor het realiseren van speciale video-effecten.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om de werking van shaders en de Direct3D-pijplijn meer in detail te bestuderen, en dit in de context van videobewerking. Aldusdanig kan het onderzoek dat de laatste twee jaar binnen de onderzoeksgroep werd verricht rond toepassingen van de YCoCg-R-kleurenruimte verder gezet worden. Naast de kleurenruimteconversie en de bewegingscompensatie van beelden met YCoCg-R-samples kan dan verder getracht worden om nog meer onderdelen van het videodecoderingsproces van de CPU naar de GPU te brengen. Er kan gebruikgemaakt worden van het Persephone-raamwerk. Dit testplatform werd gedurende de laatste twee jaar binnen de onderzoeksgroep ontwikkeld. Het laat momenteel toe om shaders rechtstreeks op ongecomprimeerde videodata toe te passen. Hierbij is het eveneens mogelijk om een aantal prestatiemetingen uit te voeren.

Locatie:

1157: Geavanceerde videobewerking met behulp van pixel shaders

Probleemstelling:

DirectX is een verzameling van API’s voor het creëren van geavanceerde spellen en multimedia-applicaties, met onder meer een ruime ondersteuning voor het weergeven van driedimensionale scenes (Direct3D) en verwerken van tweedimensionale videostromen (DirectShow). Hierbij is het de bedoeling zo goed mogelijk gebruik te maken van de versnellende capaciteiten van grafische hardware (i.e. de GPU). Eén van de belangrijkste nieuwigheden in Direct3D 9 is de langverwachte koppeling tussen de videopijplijn enerzijds en de programmeerbare pijplijn voor het verwerken van 3D-afbeeldingen anderzijds. Daardoor biedt Direct3D 9 bijna de mogelijkheden van een pakket als Renderman van Pixar, de de facto standaard voor het renderen van programmeerbare effecten in digitale videobeelden (Finding Nemo, ...).

Voor Windows Vista, de opvolger van de huidige Windows-versies, staat Direct3D 10 in de startblokken. Deze evolutie van de Direct3D API belooft nog meer mogelijkheden en flexibiliteit bij het programmeren van de GPU: het nieuwe Shader Model 4, ondersteuning voor integer-datatypes, nieuwe geometry shaders, etc.

Recent onderzoek heeft aangetoond dat de integratie van de videopijplijn en de 3D-pijplijn het mogelijk maakt om de decodering van video bijna volledig op de GPU van de grafische kaart uit te voeren.  Bovendien is het mogelijk om een gedecodeerde videostroom doorheen een pixel shader te sturen voor het bekomen van speciale video-effecten. Die shaders zijn kleine programma's die door de GPU van de grafische kaart uitgevoerd worden.

Doelstelling:

In dit eindwerk is het de bedoeling om de werking van shaders en de Direct3D-pijplijn meer in detail te bestuderen, en dit in de context van videobewerking (versnelling videodecompressie, schaalbare videocodering, versnelling kleurenruimteconversies, speciale effecten, ...). Daartoe kan er gebruikgemaakt worden van het Persephone-raamwerk. Dit testplatform werd gedurende de laatste twee jaar binnen de onderzoeksgroep ontwikkeld. Het laat momenteel toe om shaders rechtstreeks op ongecomprimeerde videodata toe te passen. Hierbij is het eveneens mogelijk om een aantal prestatiemetingen uit te voeren.

Locatie:

1158: Studie van de MPEG-21 (DIP) architectuur

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer (mobiele) terminals en diensten gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse (multimediale) bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelend raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers een uniforme wijze om verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, het netwerk, de specifieke implementatie en het type toestel.

Doelstelling:

In deze thesis zal gewerkt worden rond Digital Item Processing (DIP) wat een onderdeel is van de standaard. In MPEG-21 wordt multimediale data voorgesteld door Digitale Items (DIs) die op een gestandaardiseerde manier de informatie structureert. In DIP wordt er gewerkt rond het toevoegen van functionaliteit die uitvoerbaar zou moeten zijn in de terminal waar het DI wordt verwerkt. Het zal de bedoeling zijn om na te gaan hoe functionaliteit, opgesteld in verschillende programmeertalen (in dit geval Java en C++), met elkaar kan gecombineerd worden om tot een werkende MPEG-21 applicatie te komen.

Locatie:

1159: Contextcollectie in een MPEG-21 architectuur

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer mobiele terminals gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse multimediale bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelend raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers een uniforme wijze om verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, de specifieke implementatie en het soort toestel (vb. PC of GSM).

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk zal gewerkt worden rond het ontwikkelen van een applicatie voor contextcollectie, gebruikmakende van de MPEG-21 technologie. Tegenwoordig wordt het steeds belangrijker om applicaties af te stemmen op de eindgebruiker. Het is dan ook uiterst belangrijk om rekening te houden met verschillende soorten context, gaande van gebruikerskenmerken, -voorkeuren, -omgeving tot toestelkarakteristieken, netwerkcapaciteit, enz.  De collectie hiervan is uiteraard even belangrijk als de eigenlijke verwerking. In deze thesis is het de bedoeling om beide te combineren gebruikmakende van MPEG-21 technologie. Het MPEG-21 platform maakt het mogelijk dat multimediale informatie aangepast wordt aan een gegeven context om zo een optimale presentatie te leveren voor bepaalde gebruikersvoorkeuren. Om de verzamelde data te kunnen beschrijven zal eveneens gekeken worden naar delen van MPEG-21 of vroegere standaarden. Een volledige, interoperabele, dynamische contextgevoelige MPEG-21 applicatie zal het uiteindelijke resultaat zijn.

Locatie:

1160: Het ontwikkelen van een MPEG-21 applicatie in een client-server architectuur

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer mobiele terminals gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse multimediale bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelende raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers een uniforme wijze om verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, de specifieke implementatie en het soort toestel (vb. PC of GSM).

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk zal specifiek gewerkt worden rond Digital Item Declaration (DID) and Processing (DIP). Deze aspecten die elk een afzonderlijk deel vormen van de standaard handelen over de voorstelling van multimediale data en de eventuele functionaliteit die hierbij gepaard gaat. Daar men ernaar streeft om MPEG-21 op verschillende platformen en over verschillende netwerken in te schakelen is het belangrijk om na te gaan hoe de werklast op toestellen met geringe capaciteiten (bv. PDA of GSM) kan gereduceerd worden. Een optimale implementatie in een client-server architectuur die op een efficiënte manier gebruikmaakt van deze structuur zal zeker een meerwaarde bieden.

Locatie:

1161: Het ontwikkelen van een MPEG-21 applicatie in een streaming scenario

Probleemstelling:

Onder andere door de explosieve uitbreiding van het Internet kan steeds meer informatie ter beschikking gesteld worden aan de mensen. Er worden ook steeds meer mobiele terminals gebruikt om toegang te krijgen tot de diverse multimediale bronnen. Aangezien er tot nu toe een totaal gebrek was aan een overkoepelend raamwerk voor het gebruik van multimedia, is de Moving Picture Experts Group (MPEG) momenteel bezig met de ontwikkeling van een nieuwe standaard, namelijk MPEG-21. Het gedefinieerde raamwerk verzekert de gebruikers een uniforme wijze om verschillende soorten multimedia te verwerken ongeacht het platform, de specifieke implementatie en het soort toestel (vb. PC of GSM).

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk zal specifiek gewerkt worden rond Digital Item Declaration (DID) and Processing (DIP). Deze aspecten die elk een afzonderlijk deel vormen van de standaard handelen over de voorstelling van multimediale data en de eventuele functionaliteit die hierbij gepaard gaat. Momenteel wordt werk verricht omtrent het streamen van deze data maar wordt er nog geen rekening gehouden met de eventuele functionaliteit die daarin verwerkt zit. In deze thesis zal het de bedoeling zijn om na te gaan op welke manier DIP in een streaming scenario kan ingepast worden en zal gewerkt worden naar een concrete realisatie van dit systeem.

Locatie:

1162: Compressie van ECMAScript in een MPEG-21 omgeving

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1163: Implementatie van een streaming extensie voor The Core Pocket Media Player

Probleemstelling:

TCPMP is momenteel één van de weinige multimediaspelers voor het Windows CE platform dat ondersteuning biedt voor een ruime set aan video- en audiocodecs. Het bestaat uit ingebouwde codecs met ondersteuning voor MPEG-4 Visual (XviD en DivX), MP3 (via libmad), vorbis (via Tremor) en biedt ondersteuning voor third party plugins zoals AAC en MPEG-2 codecs. TCPMP richt zich voornamelijk op het Windows CE platform, draaiende op ARM processoren. M.a.w., het overgrote deel van de Pocket PC's en SmartPhones die momenteel op de markt te vinden zijn.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1164: Integratie van The Core Pocket Media Player in C# Smartphone applicaties

Probleemstelling:

TCPMP is momenteel één van de weinige multimediaspelers voor het Windows CE platform dat ondersteuning biedt voor een ruime set aan video- en audiocodecs. Het bestaat uit ingebouwde codecs met ondersteuning voor MPEG-4 Visual (XviD en DivX), MP3 (via libmad), vorbis (via Tremor) en biedt ondersteuning voor third party plugins zoals AAC en MPEG-2 codecs. TCPMP richt zich voornamelijk op het Windows CE platform, draaiende op ARM processoren. M.a.w., het overgrote deel van de Pocket PC's en SmartPhones die momenteel op de markt te vinden zijn.

Doelstelling:

Het is zo dat deze in C geïmplementeerde TCPMP ontworpen is om als alleenstaande applicatie te functioneren. In dit eindwerk zou het dan ook de bedoeling zijn de mogelijkheden van deze open source mediaspeler uit te breiden met ondersteuning voor integratie in C# applicaties. Om dit te realiseren zal men een studie dienen te maken van mogelijke integratiemechanismen tussen grafische programma’s en C#. Nadien zal men een van de mogelijke werkwijzen dienen te selecteren en te implementeren. Dit alles moet resulteren in een demonstrator waarbij de TCPMP player aangestuurd wordt vanuit een C# applicatie.

Locatie:

Website:

1165: Intelligent coderen van H.264/AVC-videosequenties met behulp shotdetectie

Probleemstelling:

De samenwerking tussen MPEG (Moving Picture Experts Group) en VCEG (Video Coding Experts Group) leidde in 2003 tot het ontstaan van een nieuwe standaard voor digitale videocodering, H.264/AVC. Aangezien deze standaard op dit moment  de meest efficiënte niet-schaalbare videocodec is, wordt algemeen aangenomen dat H.264/AVC in de komende jaren een krachtige impact zal hebben op allerhande applicaties. Wanneer men echter snel doorheen gegenereerde sequenties wil navigeren, merkt men dat de gekozen sleutelbeelden vaak geen goede representatie zijn van de inhoud van de video zelf. Dit komt doordat intragecodeerde beelden, die vaak als sleutelbeelden dienen, op regelmatige tijdstippen in een sequentie voorkomen. Een intelligente compressie van een sequentie kan men bekomen door rekening te houden met de overgangen tussen opeenvolgende shots. Dit heeft als gevolg dat ook de representatie ervan veel duidelijker is.

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk is het in eerste instantie de bedoeling om shotdetectie uit te voeren in het ongecomprimeerde domein. Deze informatie wordt dan doorgegeven aan de encoder om er voor te zorgen dat deze de bitstroom op een intelligente manier codeert. In tweede instantie wordt aan de hand van een aantal experimenten gekeken wat de efficiëntie van deze techniek is.

Locatie:

1166: Intelligente representatie van H.264/AVC-videosequenties met behulp van shotdetectie en transcodering

Probleemstelling:

De samenwerking tussen MPEG (Moving Picture Experts Group) en VCEG (Video Coding Experts Group) leidde in 2003 tot het ontstaan van een nieuwe standaard voor digitale videocodering, H.264/AVC. Aangezien deze standaard op dit moment  de meest efficiënte niet-schaalbare videocodec is, wordt algemeen aangenomen dat H.264/AVC in de komende jaren een krachtige impact zal hebben op allerhande applicaties. Wanneer men echter snel doorheen gegenereerde sequenties wil navigeren, merkt men dat de gekozen sleutelbeelden vaak geen goede representatie zijn van de inhoud van de video zelf. H.264/AVC biedt hiervoor de mogelijkheid om intelligent sub-sequenties aan te maken in een bitstroom om zo de inhoud beter voor te stellen.  Dit kan bereikt worden door beelden aan het begin van een shot te transcoderen naar intragecodeerd beelden. Deze beelden bevatten geen referenties naar omliggende beelden, en zorgen bijgevolg voor eenvoudige random access in videosequenties.

Doelstelling:

In dit afstudeerwerk is het vooreerst de bedoeling om de shotovergangen in gecomprimeerde video te detecteren. Aan de hand van deze informatie kunnen beelden aan het begin van een shot naar intragecodeerde beelden getranscodeerd worden. Hierbij kan gebruikgemaakt worden van zowel gewone als switching I-slices. In combinatie met sub-sequenties kan op deze manier de inhoud van een videosequentie beter worden weergegeven.

Locatie:

1167: Het gebruik van SportsML voor de weergave van wedstrijdstatistieken in ware-tijd

Probleemstelling:

Barco Media and Entertainment (BME) houdt zich bezig met ontwikkelen van sportapplicaties voor het vermaken van het publiek in stadia. Hierbij richt BME zich in het bijzonder op de markt van LED-gebaseerde videosystemen. Deze systemen worden gekenmerkt door een constante groei, zowel in het aantal gebruikte schermen, de grootte van de schermen als de verschillende toepassingen voor deze schermen. Denken we maar aan scoreborden, reclamepanelen, informatieschermen, ... Ten gevolge van die groei moeten er ook steeds complexere controlesystemen worden ontwikkeld voor het beheren en verwerken van al die verschillende soorten data. BME wenst een totaalpakket aan te bieden dat controlesystemen, afspeelsoftware, videoverwerkingshardware en beeldschermen bundelt, hierbij de klemtoon leggend op een werking in ware-tijd. Ingebedde ware-tijdsinteractiviteit van inhoud en/of weergave, actualisatie van scores en statistische informatie en doelgerichte decodeeroplossingen vormen de belangrijkste doelen van BME.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1168: Afbeelding van een bedrijfseigen XML-gebaseerd containerformaat op gestandaardiseerde opslagformaten

Probleemstelling:

Barco Media and Entertainment (BME) houdt zich bezig met ontwikkelen van sportapplicaties voor het vermaken van het publiek in stadia. Hierbij richt BME zich in het bijzonder op de markt van LED-gebaseerde videosystemen. Deze systemen worden gekenmerkt door een constante groei, zowel in het aantal gebruikte schermen, de grootte van de schermen als de verschillende toepassingen voor deze schermen. Denken we maar aan scoreborden, reclamepanelen, informatieschermen, ... Ten gevolge van die groei moeten er ook steeds complexere controlesystemen worden ontwikkeld voor het beheren en verwerken van al die verschillende soorten data. BME wenst een totaalpakket aan te bieden dat controlesystemen, afspeelsoftware, videoverwerkingshardware en beeldschermen bundelt, hierbij de klemtoon leggend op een werking in ware-tijd. Ingebedde ware-tijdsinteractiviteit van inhoud en/of weergave, actualisatie van scores en statistische informatie en doelgerichte decodeeroplossingen vormen de belangrijkste doelen van BME.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om in eerste instantie een bedrijfseigen, XML-gebaseerd containerformaat in meer detail te bestuderen. Dit wordt momenteel gebruikt voor het structureren van multimediapresentaties die opgebouwd zijn uit video- en audiostromen, 3D-afbeelding, animatie, grafische effecten, enzoverder. Uniek aan dit formaat is de ondersteuning voor heel grote horizontale resoluties teneinde gebruikt te kunnen worden op reclameborden zoals men die vaak aantreft bij sportwedstrijden. In een volgende stap is het de bedoeling om na te gaan hoe dit containerformaat kan afgebeeld worden op al bestaande en gestandaardiseerde opslagformaten zoals MPEG-2 Systems Programmastromen en MXF (Material eXchange Format). Het is hierbij de bedoeling om een concrete implementatie uit te werken met behulp van DirectShow. Bijzondere aandacht zal moeten besteed worden aan de ondersteuning voor extreme resoluties (grote horizontale resoluties, kleine verticale resoluties).

Locatie:

Website:

1169: Onderzoek naar foutpreventie en -correctie in Scalable Video Codec

Probleemstelling:

De opkomst van de verschillende soorten draadloze communicatienetwerken (802.11, gprs, bluetooth, ...) en de honderden soorten multimediaterminals, met elk hun eigen karakteristieken, heeft er voor gezorgd dat multimediastromen tegenwoordig bijna overal te ontvangen zijn. Om op een eenvoudige manier aan alle kenmerken van de terminals te kunnen voldoen hebben MPEG (Moving Picture Experts Group) en VCEG (Video Coding Experts Group) besloten om een schaalbare extensie op hun H.264/AVC codering te ontwerpen: SVC. Hierbij zal het mogelijk zijn om op eenvoudige manier de resolutie, beeldsnelheid en kwaliteit van de gecodeerde video aan te passen. Omdat veel van de bitstromen die met SVC gecodeerd zullen worden vroeg of laat over een netwerk met verlies getransporteerd zullen worden is het noodzakelijk om voor goede foutpreventie en foutopvang te zorgen.

Doelstelling:

In dit eindwerk is het de bedoeling om een studie te maken van de technieken die in SVC aanwezig zijn om de invloed van fouten te beperken. De studie kan zowel vanuit een theoretische als vanuit een praktische hoek benaderd worden. In dat laatste geval kan ondermeer gekeken worden naar wat de kosten (in termen van compressie-efficiëntie, extra overhead, ...) zijn voor elk van de technieken aan de hand van experimenten met de referentiesoftware. Verder is het de bedoeling om te kijken hoe deze referentiesoftware omgaat met incorrecte bitstromen en dit eventueel aan te passen en/of uit te breiden zodanig dat het eenvoudiger wordt om verloren data te reconstrueren.

Locatie:

1170: Studie en implementatie van een gedistribueerde video codec

Probleemstelling:

Met de opkomst van digitale camera’s in allerlei toestellen en de stijgende vraag naar zuinige bewakings- en multimedia sensornetwerken ziet het er naar uit dat het huidige distributiemodel, waarbij multimedia wordt verzonden vanuit één bron naar honderden of zelfs duizenden consumenten, weldra aan belang zal inboeten. Het is echter zo dat zowel de wijdverspreide videocoderingsalgoritmes zoals MPEG-2 en H.263+ als ook het nieuwe H.264/AVC-algoritme ontworpen zijn met dit model in het achterhoofd. Deze algoritmes bestaan dan ook allemaal uit complexe, rekenintensieve encoders en eenvoudige decoders. Bovendien zijn ze erg gevoelig voor dataverlies. Met het stijgende aantal draadloze netwerken is vooral dit laatste een belangrijk nadeel. Een oplossing voor al deze problemen lijkt het ‘gedistribueerde videocoderings’-principe te zijn. Hierbij wordt de complexiteit verlegd van de encoder naar de decoder. Bovendien blijken de implementaties van de eerste gedistribueerde video codecs verassend goed te kunnen omgaan met dataverlies.

Doelstelling:

Dit eindwerk bestaat uit twee delen. Allereerst is het de bedoeling om een grondige studie te maken van de basisideeën van gedistribueerde videocodering en van de bestaande experimentele architecturen die de laatste jaren verschenen zijn. Hierbij kan gebruikgemaakt worden van de grote hoeveelheid literatuur die recent verschenen is rond het onderwerp. In het tweede luik van dit eindwerk is het de bedoeling om één van de bestudeerde architecturen (of een nieuwe) te implementeren om de prestaties met bestaande videocoderingsalgoritmes te kunnen vergelijken.

Locatie:

1171: Ontwikkeling van een tool voor de analyse van schaalbaar gecodeerde videostromen

Probleemstelling:

Het Joint Video Team (JVT) van ISO/IEC MPEG en ITU-T VCEG heeft onlangs met succes het werk aan een nieuwe standaard voor de codering (compressie) van videobeelden afgerond. Deze nieuwe specificatie gaat door het leven als ITU-T Rec. H.264 en als MPEG-4 deel 10, "Advanced Video Coding (AVC)".

Deze experten hebben zich opnieuw verenigd om een schaalbare uitbreiding op deze video codec (SVC) te ontwikkelen. Men heeft daartoe een model (scalable video model, SVM) opgesteld dat de verschillende aspecten van deze codec omvat. In dit model worden de technieken beschreven die gebruikt worden om de verschillende vormen van schaalbaarheid toe te passen. De meest voorkomende vormen van schaalbaarheid in de context van videocodering zijn temporele schaalbaarheid (aanpassen van de beeldsnelheid), spatiale schaalbaarheid (aanpassen van beeldresolutie) en kwaliteitsschaalbaarheid (aanpassen van de visuele kwaliteit). Dit alles laat toe om de gecodeerde video aan te passen zodat deze kan worden verstuurd over een grote diversiteit aan netwerken en worden afgespeeld op een veelheid aan multimediatoestellen.

Doelstelling:

Na een grondige studie van het SVM wordt van de student verwacht dat er een raamwerk ontwikkeld wordt dat toelaat om schaalbare bitstromen te parsen en de verschillende syntaxelementen te visualiseren en te analyseren. Dit raamwerk zal dan gebruikt worden om de invloed van de verschillende parameters op de videokwaliteit te visualiseren en te interpreteren. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan het gespendeerde bitdebiet per beeld, predictiemodes, bewegingsvectoren, etc.

Locatie:

1172: Schaalbare videocodering: studie van het Schaalbaar Video Model

Probleemstelling:

Het Joint Video Team (JVT) van ISO/IEC MPEG en ITU-T VCEG heeft onlangs met succes het werk aan een nieuwe standaard voor de codering (compressie) van videobeelden afgerond. Deze nieuwe specificatie gaat door het leven als ITU-T Rec. H.264 en als MPEG-4 deel 10, "Advanced Video Coding (AVC)".

Deze experten hebben zich opnieuw verenigd om een schaalbare uitbreiding op deze video codec (SVC) te ontwikkelen. Men heeft daartoe een model (scalable video model, SVM) opgesteld dat de verschillende aspecten van deze codec omvat. In dit model worden de technieken beschreven die gebruikt worden om de verschillende vormen van schaalbaarheid toe te passen. De meest voorkomende vormen van schaalbaarheid in de context van videocodering zijn temporele schaalbaarheid (aanpassen van de beeldsnelheid), spatiale schaalbaarheid (aanpassen van beeldresolutie) en kwaliteitsschaalbaarheid (aanpassen van de visuele kwaliteit). Dit alles laat toe om de gecodeerde video aan te passen zodat deze kan worden verstuurd over een grote diversiteit aan netwerken en worden afgespeeld op een veelheid aan multimediatoestellen.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om de verschillende functionele blokken van deze nieuwe schaalbare codec te onderscheiden en te analyseren en afhankelijkheden te onderzoeken. Dit kan enerzijds aan de hand van de beschrijving van het SVM en anderzijds door het bestuderen van de software waarin het model geïmplementeerd werd.

Locatie:

1173: Invoegen van watermerken in H.264/AVC-videostromen

Probleemstelling:

Digitale watermerken zijn zichtbare of onzichtbare transformaties van digitale bronnen. Een mogelijke vorm van zichtbare watermerken is het afbeelden van het logo van een omroep of een productiehuis tijdens een televisieuitzending. Bij onzichtbare watermerken voegt men bijvoorbeeld auteursrechterlijke informatie toe aan digitale bronnen.

Het toevoegen van zichtbare digitale watermerken, hier beperkt tot logo’s, aan een moderne videocompressiestandaard, zoals H.264/AVC, heeft heel wat voeten in de aarde. Het decoderen van de initiële bitstroom gevolgd door het hercoderen van de videostroom na het toevoegen van het logo is uitgesloten. Men moet er voor zorgen dat het toevoegen van het logo op een efficiënte manier kan plaatsvinden en dat bij een minimaal verlies aan visuele kwaliteit van de videosequentie. Het toevoegen van een logo zal moeten plaatsvinden in het gecomprimeerde domein.

Doelstelling:

In deze thesis wordt het toevoegen van logo’s aan een H.264/AVC-bitstroom bestudeerd. Na een grondige studie van de H.264/AVC-standaard, wordt dieper ingegaan op verschillende manieren voor het invoegen van logo’s in videostromen. Deze methoden worden geïmplementeerd, uitgebreid getest en zodoende ook geoptimaliseerd. Daarbij wordt gewerkt in het gecomprimeerde domein om zo de computationele complexiteit niet teveel te laten toenemen.

Locatie:

1174: Heterogene transcodering: omzetten van MPEG-2 Video naar H.264/AVC

Probleemstelling:

In de loop van de voorbije decennia zijn verschillende compressiestandaarden ontwikkeld, die trachtten videosequenties telkens efficiënter te comprimeren. Voorbeelden hiervan zijn H.262/MPEG-2 Video of de recente H.264/AVC standaard, ontwikkeld door MPEG en VCEG. Aangezien het opslaan van ruwe, ongecomprimeerde videodata veel te kostelijk is, werden in het verleden reeds ontelbare videosequenties gecomprimeerd gebruikmakende van bovengenoemde standaarden. Denken we hierbij bijvoorbeeld aan videofilms, die nog steeds worden uitgebracht op DVD in het MPEG-2-formaat.

Om het mogelijk te maken om in de toekomst een eenvoudige toegang tot deze videodata te hebben, bijvoorbeeld ter ontsluiting van digitale archieven, is het nuttig dat “oudere” compressieformaten kunnen omgezet worden naar modernere standaarden (zgn. “migratie” van elektronische bronnen). Deze omzetting tussen videoformaten noemt men ook wel (heterogene) transcodering.

Doelstelling:

In deze thesis wordt een minimale implementatie (enkel intragecodeerde beelden) van een heterogene H.262/MPEG-2 Video naar H.264/AVC transcoder uitgebouwd tot een transcoder die ook intergecodeerde beelden kan omzetten. In een later stadium kan deze transcoder zelfs uitgebreid worden met extra transcodeeroperaties zoals spatiale, temporele of kwaliteitsherschaling.

Locatie:

1175: Ontwikkeling en optimalisatie van een H.264/AVC-encoder

Probleemstelling:

H.264/AVC is op dit moment de meest efficiënte videocompressiestandaard, die ook in praktische toepassingen steeds vaker gebruikt wordt. Onder meer Apple Quicktime en Nero Showtime beschikken reeds over de mogelijkheid om H.264/AVC-videostromen af te spelen. Daarnaast zal H.264/AVC videocompressie onder andere worden gebruikt om High Definition-video op te slaan op Blu-Ray en HD-DVD-schijven.

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling om een minimale H.264/AVC-encoder, die binnen Multimedia Lab werd ontwikkeld, uit te breiden om meerdere types beelden (I, P en B-beelden) en meer geavanceerde features te ondersteunen. Hierbij wordt de nadruk gelegd op het schrijven van geoptimaliseerde code, die kan resulteren in real-time codering van hoge-resolutie videosequenties.

Locatie:

1176: Aanpassen van de beeldsnelheid van gecomprimeerde videostromen

Probleemstelling:

De reductie van de beeldsnelheid (of: temporele resolutie) van videostromen is een techniek die o.a. wordt gebruikt om de vereiste bandbreedte te beperken bij netwerktoepassingen (videoconferencing, surveillance monitoring, ...), of om te voldoen aan de beperkte reken- of weergavecapaciteiten van de terminal (PDA, GSM, …).

Door het grote aantal afhankelijkheden, geïntroduceerd bij de codering, is het verwijderen van beelden uit een gecomprimeerde videostroom niet triviaal. Een beeld kan immers gebruikt worden als referentie voor volgende beelden, zodat een oplossing moet worden bedacht om het informatieverlies te beperken tot het verwijderde beeld. 

Doelstelling:

Deze thesis heeft tot doel een overzicht te verwerven van bestaande technieken voor temporele schaalbaarheid. Een inleidende studie kan aanleiding geven tot een implementatie van een of meerdere technieken, die vervolgens op kwalitatief en computationeel vlak worden vergeleken.

Locatie:

1177: Intelligent omzetten van AVC- naar SVC-videostromen

Probleemstelling:

H.264/AVC is op dit moment de meest efficiënte videocompressiestandaard, die ook in praktische toepassingen steeds vaker gebruikt wordt. Om deze efficiëntie te bereiken, worden spatiale, temporele en statistische afhankelijkheden zo volledig mogelijk benut. Door deze afhankelijkheden is het niet eenvoudig om de gecodeerde sequenties aan te passen, bv. naar een lagere resolutie, of naar een lagere kwaliteit.

Doelstelling:

In deze thesis wordt dieper ingegaan op de gelijkenissen en verschillen tussen H.264/AVC en SVC. Hergebruik van informatie vervat in H.264/AVC-videostromen kan leiden tot een meer intelligente codering naar SVC, met een sterke reductie van de vereiste rekentijd als gevolg. Een snelle implementatie kan aanleiding geven tot een real-time omzetting van AVC naar SVC.

Locatie:

1178: Rate control mechanismen voor kwaliteitsadaptatie

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1179: Ontwikkelen van een hybride adaptatiearchitectuur gebruikmakende van hoogniveau structuurbeschrijvingen en laagniveau transcodeertechnieken

Probleemstelling:

Om tegemoet te komen aan de toenemende heterogeniteit van terminals, netwerken en gebruikersvoorkeuren moeten de reeds gecomprimeerde bitstromen kunnen aangepast worden zodat de gebruikerservaring gemaximaliseerd kan worden. De meest eenvoudige oplossing om deze doelstelling te realiseren is voor iedere mogelijk configuratie de meest geschikte bitstroom beschikbaar te stellen. Deze oplossingmethode is echter niet haalbaar in de wereld van digitale video vermits de nodige opslagcapaciteit buitenaardse vormen zou aannemen. Daarom zullen voor iedere videosequentie slechts een aantal bitstromen, corresponderend met ver uiteenlopende configuraties, bijgehouden worden. Bitstromen die moeten voldoen aan tussenliggende configuraties zullen uit deze ouderstromen geëxtraheerd worden. Schaalbare videocodering biedt hiervoor een elegante oplossing maar deze technologie is momenteel nog te prematuur om reeds gebruikt te worden in de praktijk. Daarom zal in deze thesis nagegaan worden hoe we heden ten dage bovenstaande probleemstelling kunnen oplossen gebruikmakende van bestaande technologieën die reeds hun degelijkheid bewezen hebben.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is om een hybride adaptatiearchitectuur te implementeren waarbij zoveel mogelijk gestreefd zal worden om gebruik te maken van gestandaardiseerde oplossingen. Dit moet aanleiding geven tot een formaatonafhankelijk raamwerk. Meer concreet zullen de gebruikte bitstromen op een gelaagde manier gecodeerd worden (bv., door gebruik te maken van piramidecodering in H.264/MPEG-4 AVC, de laatste gestandaardiseerde videocodec binnen de MPEG-groep). De gelaagde structuur kan eenvoudig beschreven worden in XML (bv., door gebruik te maken van MPEG-21 BSDL) en deze beschrijvingen kunnen samen met de bitstroom als input aangevoerd worden aan de adaptatieengine. Anderzijds, zal de engine informatie van de gebruiker ontvangen met betrekking tot de mogelijkheden van het gebruikte toestel, persoonlijke voorkeuren, bandbreedte van het netwerk,… De engine zal op basis van deze informatie de best passende bitstroom extraheren uit de originele ouderstroom. Dit extractieproces zal in eerste instantie uitsluitend de overbodige lagen (aan de hand van de bijbehorende beschrijving) weggooien. Indien blijkt dat dit snel en weinig rekenintensief proces niet volstaat om de gewenste bitstroom te bekomen zal gebruikgemaakt worden van meer complexe transcodeertechnieken om toch zo goed mogelijk te kunnen voldoen aan de opgelegde vereisten. Deze architectuur zal dus aanleiding geven tot een hybride adaptatieraamwerk waarbij de rekenintensiteit zo klein mogelijk gehouden wordt.

Locatie:

1180: Implementeren van MPEG-21 Bitstream Syntax Description Language (BSDL) tools

Probleemstelling:

Binnen het multimediale raamwerk van MPEG-21 is het adapteren of aanpassen van (video)bitstromen aan de eisen van een toestel een belangrijk onderdeel. Zo moet het mogelijk zijn om uit 1 enkele bitstroom meerdere bitstromen af te leiden die kunnen worden afgespeeld op zowel PC als PDA zonder een volledige decodeer-encodeer stap te introduceren. Om dit te bereiken wordt er gebruikgemaakt van een schaalbare videocodec dat verschillende versies van de oorspronkelijke videosequentie bevat. Het aanpassen van de bitstroom kan rechtstreeks gebeuren op bitniveau. Binnen MPEG-21 bestaat er echter ook een mechanisme om de bitstroom te beschrijven in XML en de aanpassingen door te voeren in het XML-domein. Hiervoor wordt er gebruikgemaakt van Bitstream Syntax Description Language (BSDL).

Doelstelling:

Op welke manier een bitstroombeschrijving kan aangemaakt worden en hoe een bitstroom kan gegenereerd worden uit een beschrijving is vastgelegd in de standaard. Deze twee universele software modules (met name BintoBSD en BSDtoBin) zijn in de MPEG-21 referentiesoftware geschreven in Java. Het blijkt echter uit verschillende testen dat deze software niet goed presteert en dat IO een bottleneck is in de uitvoeringstijden. Daarom is het de bedoeling in deze thesis om geoptimaliseerde BSDL-tools te implementeren in C of C++. Aan het einde van de thesis zal dan een prestatieanalyse worden doorgevoerd tussen de huidige Java implementatie en de toekomstige C/C++ implementatie. Tevens zal er een prestatievergelijking uitgevoerd worden met BFlavor (een andere bitstroombeschrijvingstaal dat ontwikkeld werd binnen MMLab met heel snelle uitvoeringstijden) en de oorzaak van de verschillen tussen beide talen zal geregistreerd moeten worden.

Locatie:

1181: Ontwikkelen van herstellingstechnieken in beschadigde schaalbare videobitstromen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1182: Onderzoeken van de mogelijkheden van een spatiale schaalbaarheid binnen SVC

Probleemstelling:

Doelstelling:

Een van de belangrijkste vormen van de ingebedde schaalbaarheid is ongetwijfeld de spatiale schaalbaarheid. Het weggooien van een spatiale laag in de gecodeerde SVC-stroom zal aanleiding geven tot een videosequentie met een lagere spatiale resolutie. De meest voor de hand liggende manier om dit te realiseren is om de resolutie telkens te halveren. Binnen SVC bestaat er echter ook een vorm van “Extended Spatial Scalability” waarbij de resolutie niet altijd gehalveerd wordt maar waarbij de resolutie van de verschillende spatiale lagen willekeurig gekozen kan worden. In deze thesis is het de bedoeling om na te gaan wat de gevolgen van deze speciale vorm van schaalbaarheid zijn qua rekenintensiteit, kwaliteit, bitrate, invloed op de andere schaalbaarheidsassen,…

Locatie:

1183: Implementeren van een Fractaalgebaseerde Videocodec

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1185: Vergelijkende studie van geavanceerde foutrobuuste videocoderingstechnieken in H.264/AVC

Probleemstelling:

H.264/AVC is een standaard voor videocodering die, sinds haar goedkeuring als Internationale Standaard door het ISO/IEC en als Recommendation door het ITU-T, heel populair geworden is. Dit is in grote mate te danken aan de compressie-efficiëntie van deze videospecificatie: in vergelijking met MPEG-4 Visual (bv. XviD of DivX) kan eenzelfde kwaliteit bereikt worden met de helft van het aantal bits. Momenteel zijn er heel wat implementaties van H.264/AVC: Quicktime, Nero, ATI, x264, enz.

De videospecificatie bevat echter niet alleen tools die toelaten om een videostroom heel efficiënt te comprimeren. Omdat het bij de ontwikkeling van de standaard belangrijk was dat de specificatie ook gebruikt zou worden in foutgevoelige netwerken (bv. wireless), zijn er in de specificatie ook een aantal tools opgenomen die de invloed van verloren gegane videopakketten op de visuele kwaliteit proberen te minimaliseren. Een aantal van deze technieken zijn datapartitionering, Flexible Macroblock Ordering (FMO) en redundante slices. Deze technieken zijn nog maar weinig bestudeerd en worden ook niet ondersteund door de huidige implementaties van H.264/AVC.

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is het bestuderen van de foutrobuuste videocoderingstechnieken die voorzien zijn in de H.264/AVC-videospecificatie (zowel diegene die hierboven vermeld worden, als een aantal andere). Door simulaties van pakketverlies uit te voeren, zal gekeken worden hoe de verscheidene technieken hierop reageren en wat de invloed ervan is op de visuele kwaliteit. Het is dan ook de bedoeling om een reeks testen uit te voeren die de voor- en nadelen van deze technieken illustreren.

Omdat de ruimte van de mogelijks te variëren codeerparameters vrij groot is, zal gestart worden vanuit een aantal specifieke 'use cases'. Vertrekkende daarvan zal de vergelijkende studie uigebouwd worden.

Locatie:

1187: Redundant slices in H.264/AVC

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1193: Synthese van reversibele schakelingen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1197: Vermogen-efficiënte processors voor real-time systemen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1198: Stochastische analyse van het verliesproces in een netwerkknoop

Probleemstelling:

Buffers worden gebruikt in de knopen van telecommunicatienetwerken voor de tijdelijke opslag van informatie (pakketten) die - bij gebrek aan transmissiecapaciteit - niet ogenblikkelijk naar haar (eerstvolgende) bestemming kan worden verstuurd.  Typisch zullen deze buffers slechts een eindige opslagcapaciteit hebben. Pakketten kunnen dus mogelijks verloren gaan doordat de buffer vol is wanneer nieuwe pakketten zich aanbieden. Pakketverlies zal een invloed hebben op de door de gebruikers ondervonden bedieningskwaliteit of Quality of Service (QoS) van het netwerk en het is daarom belangrijk om pakketverlies nauwkeurig te kwantificeren.

Het gemiddeld pakketverlies in een eindige buffer is reeds veelvuldig in de literatuur bestudeerd. Echter, kennis van de gemiddelde verlieskans is vaak onvoldoende om de bedieningskwaliteit zoals die door de gebruikers wordt waargenomen in te schatten. Het is immers ook van belang dat niet alleen het gemiddeld pakketverlies beperkt blijft; het verlies dient ook voldoende gespreid te zijn in de tijd. Bijvoorbeeld kan men door middel van forward error control (FEC) sporadisch pakketverlies corrigeren, zolang men geen opeenhoping (burst) heeft van opeenvolgende pakketten die verloren gaan. Ook de transmissie van allerhande multimedia (zoals gelaagde video) laat gespreid pakketverlies toe zonder dat de ontvangstkwaliteit drastisch daalt.

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling het verliesproces in één buffer in een netwerkknoop te bestuderen. Met behulp van analytische technieken worden verschillende karakteristieken van het verliesproces bepaald: de distributie van het aantal pakketten dat niet verloren gaat tussen twee opeenvolgende pakketverliezen, de distributie van de tijd tussen twee opeenvolgende pakketverliezen en de autocorrelatie van het pakketverliesproces. Hierbij zullen verschillende veronderstellingen gemaakt worden betreffende de stochastische karakteristieken van het aankomstproces en de transmissietijden van de pakketten.

Locatie:

Website:

1199: Wachtlijnsystemen met terugkerende klanten

Probleemstelling:

Buffersystemen met terugkerende klanten ("retrial queues") hebben volgende karakteristiek : als het buffersysteem volzet is, zal een aankomende klant na verloop van tijd terugkeren. Een call-center bijvoorbeeld, zal typisch slechts een beperkt aantal klanten tegelijk kunnen bedienen. Klanten die niet kunnen bediend worden, krijgen de bezettoon en zullen na verloop van tijd opnieuw proberen. Voor zo een buffersysteem zijn er dus twee soorten klanten die wachten op bediening. Naast de klanten in het buffersysteem zelf is er ook nog een groep klanten die "wacht" om in de buffer toegelaten te worden. Deze laatsen zullen niet onmiddellijk kunnen waarnemen wanneer er een plaats in de buffer vrij is.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1201: Wachtlijnsystemen met uitgangsonderbrekingen

Probleemstelling:

Een abstract wachtlijnsysteem beschouwt klanten die in een wachtlijn of buffer wachten op bediening. Er kunnen één of meerdere bedieningsstations zijn en ieder van de klanten vraagt een zekere bedieningstijd van zo een bedieningsstation. Vaak worden klanten bediend in de volgorde waarin ze in het systeem aankomen, maar het systeem kan ook uit de wchtende klanten een volgende klant kiezen volgens een ander selectiecriterium of bedieningsdiscipline. Eenmaal de klant bediend is, kan deze het systeem verlaten of een andere wachtlijn vervoegen.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1202: Vergelijking van verschillende prioriteitswachtlijnsystemen

Probleemstelling:

In deze scriptie worden wachtlijnen met twee prioriteitsklassen bestudeerd waarbij, bij de bediening, de ene klasse van pakketten (hoge prioriteitsklasse) voorrang krijgt op de andere (lage prioriteitsklasse). Pakketten van de lage prioriteitsklasse kunnen dus maar bediend worden als er geen pakketten van de hoge prioriteitsklasse aanwezig zijn. Prioriteitswachtlijndisciplines zijn o.m. uitermate bruikbaar in hedendaagse telecommunicatienetwerken (bv., in IP-netwerken) om de QoS (Quality of Service) van reële-tijds-applicaties (telefonie, multimedia, enz) te garanderen. Ook in allerlei andere contexten treden prioriteitswachtlijnen op, nl. overal waar een klasse van klanten voorrang heeft op een andere klasse. We denken daarbij aan call centers die urgente en minder urgente taken vervullen, aan de schedulering van operaties in ziekenhuizen, enz.

Wanneer een hoog prioriteitspakket aankomt terwijl een laag prioriteitspakket wordt bediend, zijn er 2 mogelijkheden : dit hoog prioriteitspakket onderbreekt de bediening van het laag prioriteitspakket al dan niet. Deze 2 prioriteitsdisciplines worden respectievelijk preëmptief en non-preëmptief genoemd. Beide hebben hun voor- en nadelen. De preëmptieve variant heeft het voordeel dat pakketten van de hoge prioriteitsklasse niets "voelen" van de lage prioriteitspakketten, terwijl de non- preëmptieve discipline het voordeel heeft dat de bediening van geen enkel pakket hoeft onderbroken te worden.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1203: Studie van een TDMA-systeem

Probleemstelling:

Doelstelling:

Bedoeling van de thesis is een aantal performantie‑aspecten van dergelijke TDMA-systemen te bestuderen aan de hand wachtlijntheoretische modellen.  Dit onderzoek is een voortzetting van vroeger werk, waarbij diverse aspecten echter nog niet zijn aan bod gekomen.  Hierbij wordt onder meer gedacht aan de studie van

- de tijdsvertraging van berichten, waarbij een bericht bestaat uit meerdere pakketten;

- TDMA-systemen waarbij het transmissiekanaal onderhevig is aan onderbrekingen.

Van de thesisstudent wordt een basiskennis van waarschijnlijkheidsrekenen wenselijk geacht.  Zowel analytische en numerieke methoden als computersimulaties behoren tot de mogelijke oplossingstechnieken.

Locatie:

Website:

1209: Wachtlijnsystemen met een meerdimensionaal Markovgemoduleerd aankomstproces

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1210: Analyse van een wachtlijnsysteem, met meerdere types klanten, op diverse observatietijdstippen

Probleemstelling:

We bekijken een discrete-tijd wachtlijnsysteem met één server en meerdere klassen van klanten, die het systeem binnenkomen volgens een (enkelvoudig of samengesteld) Bernoulli aankomstproces.  De wachtlijn­discipline is FCFS, en de servicetijden van klanten van klasse k zijn onderling statistisch onafhankelijk en identisch gedistribueerd volgens een gezamenlijke massafunctie s_k(n). Een dergelijk wachtlijnsysteem wordt traditioneel geanalyseerd op random slotgrenzen. 

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1213: Multimedia-instructies voor een Soft-core processor

Probleemstelling:

Met de opkomst en groeiende capaciteit van FPGA's is hardware/software codesign in staat om significante prestaties te halen op goedkope en flexibele basisbordjes. Een soft-core processor is een software beschrijving van een processor (in VHDL) die vertaald wordt in een hardware netwerk van poorten en flip-flops. Dit levert dan een werkende processor op de FPGA. Indien deze soft-core een bekende processor emuleert, dan zijn alle software-ontwikkelingsmiddelen ook beschikbaar. We beschikken over een FPGA bord

met een soft-core processor, die echter niet geoptimaliseerd is voor multimedia toepassingen. Dit in tegenstelling tot vele gewone processoren die zogenaamde multimedia-instructies (bv. MMX) kunnen uitvoeren. Bovendien is de in- en uitvoer van multimedia data (bv. beeld/geluid) niet standaard beschikbaar.

Doelstelling:

Het doel van dit project is een bestaande soft-core processor op een FPGA bord uit te breiden op twee vlakken:

1. De processor-beschrijving vervolledigen met multimedia instructies, zodat de multimedia operaties sneller uitvoeren. De nieuwe instructies moeten ook beschikbaar worden gemaakt in de gcc compiler.
2. Een VGA-interface uitwerken die de multimedia-operaties op een memory-mapped beeld van 640x480 pixels in real-time kan weergeven.

1) en 2) worden gecombineerd om de versnelling van de geïmplementeerde multimedia instructies te demonstreren.

Locatie:

Opmerkingen:

1218: Migratie van een audiovisueel archief

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1220: Wachtlijnsystemen met volgorde-afhankelijke bedieningstijden

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het onderwerp van dit afstudeerwerk betreft het verder uitwerken van de benodigde modellen voor welbepaalde scenarios van volgorde-afhankelijke servicetijden, en de studie van een buffer gevoed door twee types klanten en één bedieningsstation dat op dergelijke wijze opereert.  Deze studie beoogt het genereren van resultaten voor de karakteristieken (e.g., gemiddelde waarde, varientie, ...) van toevalsgrootheden zoals het aantal klanten in de buffer van elke klasse van klanten, en de systeemtijden van beide klassen van klanten.  Hierbij dient ondermeer te worden onderzocht in welke mate de performantie van het systeem verbeterd kan worden door een herordening van de aanwezige klanten.

Locatie:

Website:

1226: Approximatie van het random arbitratie bedieningsmechanisme

Probleemstelling:

Doelstelling:

Een (exacte) analytische studie van een wachtlijnsysteem met een dergelijk random arbitratie bedieningsmechanisme is bijzonder complex, en bijgevolg wordt veelal gebruik gemaakt van simulatiestudies voor het bestuderen van dit type systeem.   Anderzijds wordt soms overgegaan tot een benaderende analytische oplossingsmethode, waarbij men onderstelt dat de onderscheiden wachtlijnsystemen onafhankelijk van elkaar opereren, en hun bediening onderhevig is aan random onderbrekingen (die verondersteld worden de bediening van de andere wachtlijsystemen te modelleren). 

Het is niet altijd duidelijk in welke mate, en onder welke omstandigheden, een dergelijke benaderende oplossingsmethode voldoende accuraat is, en de bedoeling van deze studie is dan ook een antwoord te bieden op deze vraag.  Hiertoe zal voor een aantal eenvoudige scenario's met betrekking tot het aantal wachtlijnsystemen en het aankomstproces en de servicetijden der klanten, enerzijds het systeem met een random arbitratie bedieningsmechanisme  worden bestudeerd aan de hand van simulatie, en anderzijds de ermee geassocieerde benaderende modellen worden opgesteld en geanalyseerd.  De resultaten die hierbij worden bekomen voor de karakteristieken van toevalsgrootheden zoals de systeembevolking en systeemtijden der klanten, vormen de basis voor een diepgaande kwantitatieve en kwalitatieve vergelijking van beide methodes. 

Locatie:

Website:

1227: Simuleren van dunne-filmzonnecellen met een graduele bandafstand

Probleemstelling:

Zonnecellen met kristallijn silicium zijn commercieel beschikbaar, maar nog te duur om  nu door te breken als een duurzame energiebron. Met dunne films (enkele mm dik) van polykristallijne halfgeleiders op een inerte drager zoals glas of een plastiekfolie kan de kostprijs gedrukt worden. De vakgroep ELIS doet in Europees verband al jaren onderzoek aan verschillende soorten dunne-filmzonnecellen, en heeft zich gespecialiseerd in het opstellen van fysische en numerieke modellen ervoor. Een hier ontwikkeld simulatiepakket “SCAPS” wordt ondertussen in verschillende buitenlandse labs gebruikt om deze cellen te simuleren.

Doelstelling:

Locatie:

1228: De rationale wavelettransformatie in schaalbare video.

Probleemstelling:

Er zijn reeds theoretische voorstellen om van de verhouding 1/2 af te wijken: de rationale wavelettransformatie (Figuren 2 en 3, [1]). Deze voorstellen zijn echter nog niet praktisch uitgewerkt. Mogelijke voordelen zijn niet enkel een fijnere granulariteit in de resolutieschaalbaarheid maar ook een toegenomen parallellisme en betere spreiding van de rekenkost.

Doelstelling:

[1] Baussard, A.; Nicolier, F. & Truchetet, F. Rational multiresolution analysis and fast wavelet transform: application to wavelet shrinkage denoising, Signal Processing, 2004 , 84 , 1735-1747

Locatie:

Opmerkingen:

1231: Buffers voor ARQ-systemen

Probleemstelling:

Doelstelling:

De bedoeling van de thesis bestaat erin de performantie van een aantal ARQ-protocollen te analyseren en te vergelijken, en dit in termen van grootheden als de "throughput" (dit is, de fractie van de tijd dat het communicatiekanaal effectief gebruikt wordt voor de correcte transmissie van informatie), de bufferruimte vereist aan de zender en de tijdsvertraging die informatiepakketten oplopen. Hierbij zullen diverse onderstellingen gemaakt worden m.b.t. het aankomstproces van pakketten aan de zenderzijde, de aard van het foutproces, ... De studie is een voortzetting van vroeger werk en gebeurt bij voorkeur op een wiskundige manier, aan de hand van analysetechnieken uit de wachtlijntheorie in discrete tijd. Voor de studie van meer ingewikkelde protocollen en ter verificatie van bekomen resultaten kunnen computersimulaties gebruikt worden. 

Locatie:

Website:

1233: Wachtlijnsystemen met een bedieningsdrempel

Probleemstelling:

Doelstelling:

De bedoeling van deze thesis bestaat er vooreerst in het gedrag van het bovenvermelde wachtlijnsysteem met een bedieningsdrempel te bestuderen voor een gegeven waarde van N, en dit in termen van de systeembezetting (dit is, het aantal klanten in het systeem) en de tijdsvertraging die klanten in het systeem oplopen. Deze studie gebeurt bij voorkeur op een wiskundige manier aan de hand van analysetechnieken uit de wachtlijntheorie in discrete tijd. Computersimulaties kunnen worden gebruikt ter verificatie van de bekomen resultaten. Vervolgens kunnen de resultaten aangewend worden om voor een gegeven kostenmodel de optimale drempelwaarde N te bepalen.

Locatie:

Website:

1234: Wachtlijnsystemen met variabele bedieningscapaciteit

Probleemstelling:

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling het gedrag van wachtlijnsystemen met een variabele bedieningscapaciteit te bestuderen. Voor deze studie zal een wachtlijnmodel worden beschouwd met gegeven waarschijnlijkheidsdistributies voor enerzijds de bedieningstijden (deze geven het aantal eenheden bediening vereist door een klant aan) en anderzijds de bedieningscapaciteit (dit is, het aantal eenheden bediening die het bedieningsstation per tijdseenheid kan leveren). Bedoeling is om voor dit model de systeembezetting (dit is, het aantal klanten in het systeem) en de tijdsvertraging die klanten in het systeem oplopen te bestuderen, en dit onder diverse assumpties m.b.t. de distributies van de bedieningstijden en de bedieningscapaciteit. De studie gebeurt bij voorkeur op een wiskundige manier, aan de hand van analysetechnieken uit de wachtlijntheorie in discrete tijd. Computersimulaties kunnen worden gebruikt ter verificatie van de bekomen resultaten.

Locatie:

Website:

1235: Wachtlijnsystemen met meerdere types van bedieningsstations

Probleemstelling:

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling deze klassieke studies uit te breiden naar het geval waarbij er twee types van bedieningsstations zijn die aan een verschillende snelheid werken. Bedoeling is het wachtlijnsysteem te analyseren in termen van grootheden als de systeembezetting (dit is, het aantal klanten in het systeem) en de tijdsvertraging die klanten in het systeem oplopen. De studie gebeurt bij voorkeur op een wiskundige manier, aan de hand van analysetechnieken uit de wachtlijntheorie in discrete tijd. Computersimulaties kunnen worden gebruikt ter verificatie van de bekomen resultaten.

Locatie:

Website:

1236: Studie van het tijdsafhankelijk gedrag van buffers

Probleemstelling:

In pakketgeschakelde telecommunicatienetwerken wordt gebruik gemaakt van buffers voor de tijdelijke opslag van informatiepakketten die niet onmiddellijk kunnen worden verstuurd. Het gedrag van deze buffers speelt een belangrijke rol in de prestatie van het netwerk; zo kunnen bijvoorbeeld pakketten verloren gaan wanneer een buffer volzet raakt.

Bestaande studies van buffers bekijken doorgaans het regimegedrag dat zich instelt na verloop van tijd, wanneer alle overgangsverschijnselen zijn uitgestorven. Dit regimegedrag wordt gekenmerkt door het feit dat de distributie van de bufferbezetting niet meer verandert in de tijd.

Er zijn ook een beperkt aantal studies bekend van het tijdsafhankelijk gedrag van buffers. Deze onderstellen echter hoofdzakelijk dat de pakketten in de buffer aankomen volgens een eenvoudig ongecorreleerd aankomstproces, hetgeen niet echt realistisch is gelet op de vaak grillige en onregelmatige aard van de informatiestromen in hedendaagse communicatienetwerken.

Doelstelling:

De thesis heeft als bedoeling het tijdsafhankelijk gedrag van buffers te bestuderen aan de hand van modellen die de aankomende informatiestromen op een meer realistische manier beschrijven. Er wordt hierbij in de eerste plaats gedacht aan aan/uit-modellen, die ermee rekening houden dat de gebruikers typisch afwisselen tussen perioden waarin informatie wordt gegenereerd en perioden van inactiviteit. De studie gebeurt bij voorkeur op een wiskundige manier, door combinatie van een aantal bestaande analysetechnieken uit de wachtlijntheorie in discrete tijd. Computersimulaties kunnen worden gebruikt ter verificatie van de bekomen resultaten. De uiteindelijke bedoeling is om na te gaan hoe bijvoorbeeld de gemiddelde bufferbezetting evolueert in de tijd bij een variërend aantal gebruikers.

Locatie:

Website:

1237: Semantische adaptatie van videostromen met behulp van metadata

Probleemstelling:

Recente ontwikkelingen in het domein van digitale video en breedbandtechnologie hebben geleid tot de beschikbaarheid en het gebruik van een enorme hoeveelheid digitaal videomateriaal. Hierdoor is er nood aan een annotatiesysteem dat in staat is om de inhoud van een videosequentie te beschrijven. In onze onderzoeksgroep is er al een raamwerk aanwezig dat automatisch de verschillende shots detecteert in MPEG-4 Visual- en H.264/AVC-videostromen. De informatie over de locatie en de duur van de shots, samen met metadata die de inhoud van de betreffende shots beschrijven, maakt het mogelijk om op een intelligente manier adaptaties uit te voeren op een gecomprimeerde videosequentie. Enkele voorbeelden hiervan zijn het verwijderen van gewelddadige scenes uit videofragmenten wanneer deze bekeken kunnen worden door kinderen of het selecteren van sportfragmenten uit een journaal.

Doelstelling:

In deze scriptie is het in eerste instantie de bedoeling om een raamwerk uit te bouwen voor het annoteren van videosequenties. De bekomen metadata zullen dan in een tweede stadium gebruikt worden om intelligente adaptaties op een videostroom uit voeren. Dit alles moet uiteindelijk resulteren in een demonstrator.

Locatie:

1240: Niet-lineaire optische eigenschappen van colloïdale kwantum dots

Probleemstelling:

De werking van verschillende fotonische componenten is gebaseerd op materialen waarvan de brekingsindex afhankelijk is van de lichtintensiteit (niet-lineair optisch Kerr-effect). Een belangrijk nadeel voor deze componenten is dat Si - het materiaal bij uitstek van de micro-elektronica - op optisch gebied weinig interessant is (indirect bandgap, verwaarloosbare niet-lineariteit). Colloïdale kwantum dots zijn halfgeleider nanokristallen (afmetingen 1-10 nm) die zo klein zijn dat hun elektronische eigenschappen door kwantumeffecten (kwantum opsluiting) bepaald worden. Wanneer halfgeleider nanokristallen gegroeid worden als colloïdale deeltjes, spreekt men over colloïdale kwantum dots. In de groep fysica en chemie van nanostructuren onderzoeken we in samenwerking met de onderzoeksgroep fotonica de mogelijkheid om de niet-lineaire eigenschappen van colloïdale kwantum dots over te dragen op Si golfgeleiders door de golfgeleiders te bedekken met een laag colloïdale kwantum dots. Met deze scriptie zal je de niet-linearie optische eigenschappen van InAs bepalen in het golflengtegebied 700-900 en 1200-1800 nm, met het oog op functionaliseren van Si golfgeleiders.

Doelstelling:

INHOUD. Doel van de scriptie is om de niet-linearie optische eigenschappen van InAs kwantum dots te bepalen in het golflengtegebied 700-900 en 1200-1800 nm, met het oog op functionaliseren van Si golfgeleiders. Dit betekent dat je in de eerste plaats InAs nanokristallen zal maken en karakteriseren. Vervolgens zal je met behulp van de z-scan techniek de niet-lineaire breking en absorptie van dit materiaal opmeten (in eerste instantie in suspensie, eventueel ook als dunne filmen). Afhankelijk van de resultaten en je interesse kan je in de derde plaats ofwel meer theoretisch (een grondige onderzoek van je resultaten in termen van het mechanisme van niet-lineaire breking) ofwel meer praktisch (bedekken van golfgeleiders met InAs nanokristallen) tewerkgaan.

TECHNIEKEN. In de loop van het scriptiewerk zal je met een breed gamma technieken geconfronteerd worden. Voor karakterisatie van de kwantum dots zal je beroep doen op UV-VIS spectrofotometrie (absorptiespectrum), XRD (kristalstructuur), TEM (deeltjesgrootte, grootteverdeling en samenstelling) en ICP-MS (samenstelling, concentratie van de suspensies). De niet-lineaire metingen gebeuren met de z-scan techniek, in samenwerking met de service d'optique et acoustique van de ULB.

BEGELEIDING. Het scriptiewerk wordt begeleid door de onderzoekers van de groep fysica en chemie van nanostructuren. Voor synthese en karakterisatie zal je kunnen beroep doen op Karel Lambert, voor de z-scan metingen krijg je hulp van Iwan Moreels.

Locatie:

1245: Invloed van verdwijnende pulsen in gepulste neurale netwerken voor ware-tijdsuitvoering

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1249: Location aware computing in de ziekenzorg

Probleemstelling:

In de ziekenhuistoepassingen van Televic wordt gebruik gemaakt van PDA's om het administratieve werk van de verpleegkundige te verlichten. Naast het echte verzorgingswerk, moeten de verpleegkundigen ook een aantal activiteiten officieel registreren met oog op de ziekteverzekering, maar ook een aantal andere dagelijkse taken eisen het nodige administratief werk, zoals het opnemen van de maaltijdkeuze, het noteren van technische defecten (een defecte lamp), enz. In het verleden gebeurde dit vooral aan de hand van formulieren die ingevuld moeten worden, maar tegenwoordig kunnen PDA's vlot ingeschakeld worden om het geheel te dele te automatiseren. Door de informatie in te geven op de PDA, wordt het zuiver administratieve en tijdrovende "overschrijf-/overtik-" werk geëlimineerd en kan de verpleegkundige meer tijd spenderen aan de eigenlijke verzorgingstaken. Televic heeft hiervoor reeds een toepassing ontwikkeld die gebruik maakt van een standaard PDA die op regelmatige tijdstippen gesynchroniseerd wordt met een PC.

Het is nu de bedoeling om na te gaan in hoeverre deze toepassing transparanter kan gemaakt worden voor de gebruiker (de verpleegkundige). In de nabije toekomst zullen digitale (draadloze) netwerken ter beschikking zijn ter hoogte van het bed van de patiënt, hetgeen nieuwe opties mogelijk maakt. Zo zou de PDA kunnen reageren op zijn omgeving (de essentie van location aware computing) en reeds een aantal standaard keuzes nemen om het werk van de verpleegkundige nog te vereenvoudigen. Denk hierbij aan het openen van de juiste patiënteninformatie wanneer een verpleegkundige bij het bed komt, of het beperkt synchroniseren van de informatie voor die ene patiënt. Meer complexe interacties tussen een toestel van de verpleegkundige en een toestel van de patiënt zijn natuurlijk ook mogelijk.

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1250: Content indexing & annotatie voor conferentiesystemen

Probleemstelling:

De TCS unit van Televic bouwt speciale installaties voor vergaderzalen en conferenties, zoals de Kamer, de Senaat en het Europees parlement. Tijdens een zitting van het Europees parlement wordt de audio van de spreker enerzijds via het digitaal Televicnetwerk naar de aanwezigen verdeeld alsook naar verschillende cabines waar tolken de spraak vertalen, die opnieuw over het netwerk verstuurd wordt. Gedurende de volledige zitting is dus een videosignaal van de spreker, zijn audio alsook verschillende vertaalde kanalen ter beschikking voor de deelnemers.

Op heden wordt reeds een DVD met de opnames van de zitting bezorgt aan de deelnemers na de zitting. Naast het geluid en de video, bevat deze schijf ook reeds enige vorm van metadata zoals de gegevens van de spreker, zijn nationaliteit, etc., maar deze zijn momenteel niet echt gestandaardiseerd.

In tegenstelling tot klassieke content indexing toepassingen, is er bij een conferentie­systeem veel metadata ter beschikking zonder dat er specfiek audio of video mining technieken dienen ingeschakeld te worden. Denk hierbij aan informatie omtrent de vergaderagenda (het onderwerp), de actieve spreker (op basis van de geselecteerde micro­foon), de taal waarin hij spreekt, de beschikbare vertalingen, wie instond voor de vertaling, het begin en eindtijdstip van de interventie, …

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1253: Speculatieve uitvoering op de Cell processor

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1254: Opmeten van profileringsinvariantie bij evaluatieprogramma’s

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1257: Wegwerken van artificiële afhankelijkheden bij programma-refactorings ter verbetering van data-lokaliteit

Probleemstelling:

In alle moderne computersystemen, gaande van ingebedde systemen tot supercomputers, is een van de belangrijkste flessenhalzen de toegang naar het RAM-geheugen. Gegevens ophalen uit een extern RAM-geheugen is een grootte-orde trager en een grootte-orde meer energie-verslindend dan het ophalen van een gelijkaardige hoeveelheid data uit on-chip geheugens zoals caches in processors en geheugenbuffers in FPGA's en ASIC's.

Om programma's te versnellen moet er dus naar gestreefd worden om de werkverzameling zo veel mogelijk in geheugens op de chip te laten vertoeven. Dit is echter alleen mogelijk wanneer deze kleiner is dan de grootte van de on-chip geheugens. De werkverzameling kan kleiner gemaakt worden door de volgorde waarin de berekeningen gebeuren te veranderen bijv. door doelgerichter lustransformaties. In de vakgroep ELIS werd in de voorbije jaren een methode en bijhorende systeemsoftware (RDVIS) ontwikkeld die programma's analyseert en de meest effectieve lus-transformaties aanduidt. Met behulp van deze methode en het handmatig toepassen van de aangeduide transformaties worden programma's typisch meer dan twee maal sneller. Een voorbeeldje van het aanduiden van de nodige lustransformaties voor de wavelet transformatie code:

De lustransformaties dienen natuurlijk de afhankelijkheden tussen de iteraties te respecteren. Er zijn twee soorten afhankelijkheden: deze opgelegd door het algoritme en deze opgelegd door de programmatie. De laatste vorm treedt op wanneer dezelfde locaties (veranderlijken) gebruikt worden in verschillende fasen van het programma. Dit gebeurt wanneer een variabele meerdere malen geschreven wordt (multiple assignment). Om deze afhankelijkheden weg te werken is een bekende oplossing een nieuwe geheugenlocatie (versie) te voorzien bij elke schrijfoperatie (single assignment). Deze transformatie kan handmatig gebeuren, of ingebouwd worden in een compiler. De handmatige transformatie is evenwel beperkt tot vrij eenvoudige lussen.

Doelstelling:

Het doel van deze scriptie is twee bekende technieken voor een single assignment transformatie te vergelijken qua eenvoud en efficiëntie. Nadien wordt de transformatie in een compiler gebracht en de prestaties ervan vergeleken met de handmatige conversie van enkele luskernen, zoals de wavelet-transformatie.

Locatie:

Website:

1258: Voorspelling van interconnectielengtedistributies, rekening houdend met meerpuntsverbindingen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1259: Optimalisatie van de interconnectie-eigenschappen van digitale schakelingen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1261: Modellering van de interconnectietopologie en de eigenschappen van circuitgrafen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1262: Elektromagnetische karakterisatie van geleidende en niet geleidende textielmaterialen voor het ontwerp van textielantennes

Probleemstelling:

Binnen de onderzoeksgroep wordt momenteel heel wat onderzoek verricht naar nieuwe communicatietoepassingen op en in de omgeving van het menselijk lichaam, met bijzondere aandacht voor wearable computing en wearable radio applicaties, waarbij elektronica in kledingstukken wordt geïntegreerd. Via samenwerking tussen de Vakgroepen Informatietechnologie en Textielkunde werden op basis van textielmaterialen reeds een aantal textielantennes ontworpen voor WBANs (wireless body area networks) die opereren in de 2.45GHz ISM band.  Dit antenne ontwerp verloopt volgens het klassiek stramien, waarbij aan de hand van veldsimulaties en optimalisatie technieken een antenne wordt bekomen die voldoet aan de opgelegde specificaties.  Het gebruik van textielmaterialen brengt voor de ontwerper enkele bijkomende problemen met zich mee die verantwoordelijk zijn voor afwijkende resultaten tussen de simulatie en de antennemeting.  Het is dus noodzakelijk om een correcte voorkennis te hebben van de elektromagnetische eigenschappen van de niet-geleidende en geleidende textielmaterialen zoals permittiviteit en permeabiliteit alvorens men kan overgaan tot het ontwerp van een prototype.  Uiteindelijk wensen we een methode te ontwikkelen die toelaat om het geleidend en het niet-geleidend textiel te karakteriseren zodat het eigenlijke antenne ontwerp op een efficiënte manier kan gebeuren.

Doelstelling:

Via een literatuurstudie wordt nagegaan welke parameters van het textiel de grootste invloed hebben op de eigenschappen van een planaire textiel antenne en hoe men deze kan bepalen.  Aan de hand van veldsimulaties kan men de vooropgestelde methodiek valideren om vervolgens over te gaan naar het ontwerp van een textielantenne en enkele teststructuren.  Een vergelijkende studie tussen de meetresultaten van de ontworpen antenne en de simulatieresultaten maakt het mogelijk om de gevonden textielparameters te controleren.   In tegenstelling tot met de klassieke planaire antennes die bestaan uit een vast dielectricum, een koperen antennevlak en een grondvlak zullen de elektromagnetische eigenschappen van de geleidende en niet-geleidende textielmaterialen meer invloed ondervinden ten gevolge van externe fysische invloeden zoals druk, vochtigheid, ... .   Deze relaties kunnen dan nagegaan worden aan de hand van antennemetingen om zo het effect van de externe invloeden op de antennekarakteristiek toe te kennen aan de materiaaleigenschappen van het textiel.

Locatie:

1265: Automatische benchmarkgeneratie voor hardware-ontwerptools

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1269: Energie-efficiënte computerarchitecturen via co-designed virtuele machines

Probleemstelling:

Laag energieverbruik en hoge prestaties zijn zonder twijfel de belangrijkste ontwerpcriteria voor hedendaagse computerarchitecturen. Dit is vooral het geval voor ingebedde systemen waarbij de autonomie van de batterij van primordiaal belang is. De klassieke paradigma's zijn echter ontoereikend om dit probleem aan te pakken. Superscalaire out-of-order architecturen leveren weliswaar goede prestaties maar zijn te complex om ingezet te worden voor ingebedde systemen wegens het hoge energieverbruik. VLIW-architecturen daarentegen zijn wel energie-efficiënt omdat de analyse van het programmaparallellisme niet langer in hardware gebeurt maar in software, namelijk de compiler. VLIW-architecturen hebben dan weer als nadeel minder goede prestaties te leveren dan out-of-order architecturen wegens het in-order uitvoeringsmodel. Bovendien hebben VLIW-architecturen als nadeel geen binaire compatibiliteit te kunnen garanderen tussen verschillende generaties processors.

In deze scriptie willen we een nieuw paradigma onderzoeken dat mogelijks in staat is hoge prestaties te leveren tegen een laag energieverbruik. Daarbij zullen we beroep doen op zogenaamde co-designed virtuele machines. Dit betekent dat de software, de virtuele machine, die dynamisch de vertaling doet van een gegeven ISA, bv. x86, naar een nieuwe processor-specifieke ISA, samen ontworpen wordt met de hardware. Op die manier kan binaire compatibiliteit gekoppeld worden aan laag energieverbruik en hoge prestaties. Een voorbeeld van een dergelijke co-designed virtuele machine is de Code Morphing technologie van Transmeta die x86 instructies dynamisch vertaalt naar een VLIW ISA. In deze scriptie zullen we echter onderzoeken of andere ISAs (geen VLIW ISAs) die samen ontworpen worden met de microarchitectuur een prestatie kunnen leveren die vergelijkbaar is met de prestatie van een out-of-order microarchitectuur aan een laag energieverbruik. M.a.w. de microarchitectuur met de processorspecifieke ISA zou nog steeds out-of-order uitvoering ondersteunen aan een laag energieverbruik. De centrale idee is dat het parallellisme in de machine expliciet zou gecodeerd worden in de processorspecifieke ISA. Dit idee kan mogelijks een nieuwe wind doen waaien in de computerarchitectuur in de zoektocht naar energie-efficiënte systemen.

Doelstelling:

Dit onderwerp is duidelijk een onderwerp dat niet door een enkele student onderzocht kan worden. We kunnen verschillende onderdelen beschouwen die dan naargelang van de belangstelling in deze scriptie ingevuld kunnen worden. De eerste twee cruciale onderdelen zijn de codegeneratie en de microarchitectuur die in nauw verband met elkaar staan. Bij de codegeneratie vertalen we dus een bestaande ISA naar een processorspecifieke ISA. Daarbij maken we gebruik van recente codegeneratietechnieken zoals superblokvorming, code caching en dynamische code-optimalisatie. Dit onderdeel biedt de gelegenheid diep vertrouwd te geraken met de recente literatuur omtrent codegeneratie en virtuele-machinetechnologie. Het onderdeel betreffende de microarchitectuur vereist het aanpassen van een bestaande simulator, bv. SimpleScalar, om de processorspecifieke instructies in te lezen en uit te voeren op een nieuw ontworpen microarchitectuur. De microarchitectuur zal wellicht gebaseerd zijn op geclusterde controlestructuren, gesplitste registerbestanden, FIFO (first-in first-out) queues ipv. CAM (content addressable memory) structuren, etc.

Naast de twee hierboven vermelde onderdelen kunnen we nog twee andere mogelijke onderdelen identificeren. Een eerste onderdeel zou kunnen zijn een hardware-ontwerp te maken van de voorgestelde microarchitectuur teneinde de klokcyclus en het energieverbruik te kunnen bemeten. De technologie waarin de processorkern gebouwd zou kunnen worden is een recente standaardceltechnologie. Deze scriptie zou vereisen dat de microarchitectuur in een hardwarebeschrijvingstaal beschreven wordt die dan vervolgens gesynthetiseerd wordt. Een tweede onderdeel zou kunnen zijn een exploratieraamwerk uit te werken dat ons in staat moet stellen microprocessors volgens dit paradigma op een automatische en efficiënte manier te ontwerpen. Daarbij denken we bv. aan het automatisch genereren van simulatoren en virtuele machines op basis van een machinebeschrijving.

Deze scripties zijn zonder meer grote uitdagingen. Afhankelijk van het aantal geïnteresseerden kunnen meerdere individuele scripties gedefinieerd worden; de hierboven vermelde onderdelen zijn slechts enkele voorbeelden. Het uiteindelijke doel is om als team een nieuw paradigma te evalueren. Studenten die in deze scriptie stappen, worden dus verwacht in team te werken. Dit vereist uiteraard een bijkomende inspanning maar kan heel veel voldoening geven.

Locatie:

Opmerkingen:

1277: Photonic Reservoir Computing

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1280: Spraakherkenning met Reservoir Computing

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1282: Semi-analytisch model voor een buffer met prioriteiten

Probleemstelling:

Doelstelling:

De bedoeling van deze thesis is de formules uit te breiden voor het geval de verwerkingssnelheid die de buffer zelf waarneemt, varieert over de tijd.  De aldus bekomen formules kunnen dan toegepast worden op een buffer die gevoed wordt door een aggregaat van multimediabronnen met een variabel debiet en die de verwerkingscapaciteit (van C bits per seconde) moet delen met andere buffers, waarbij het scheduleringsmechanisme (bv. “Head of Line”, “Weighted Round Robin”, “Weighted Fair Queueing”) bepaalt welke buffer op welk moment bediend wordt.  De bekomen formules zullen aan de hand van simulaties ook geverifieerd moeten worden.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1283: Multimedia transport over TCP

Probleemstelling:

Het Transport Control Protocol (TCP) wordt meestal gebruikt om computers die databestanden uitwisselen een fair deel van de beschikbare capaciteit te geven. TCP past zich immers aan aan de beschikbare capaciteit in het netwerk.

Bij zgn. “progressive downloading” transporteert men een multimediabestand over TCP, maar zal men het toegekomen deel van de stroom al decoderen na een kleine, in te stellen wachttijd, typisch heel klein t.o.v. de tijd nodig om het volledige bestand te transporteren. Als het grote bestanden betreft, dan wordt het afgespeelde gedeelte van het bestand dikwijls niet bijgehouden.

Daarom plaatst men een buffer tussen het netwerk en de decoder om deze tijdelijke informatie op te slaan. Het ogenblikkelijke debiet zoals door TCP bepaald, kan tijdelijk hoger of lager zijn dan de cadans waarmee de decoder de informatie nodig heeft en naargelang dit gebeurt kan de buffer opvullen of legen respectievelijk. Als de buffer helemaal leegloopt, stropt het afspelen van het multimediabestand. Als de buffer overloopt, wordt een signaal gegeven aan TCP om het debiet te verminderen. 

Doelstelling:

Om te kunnen inschatten hoe groot de buffer dient te zijn en hoeveel tijd er gewacht dient te worden vooraleer de decoder mag beginnen te decoderen, heeft men modellen nodig om het gedrag van TCP (d.i. het inputproces van de buffer) en het decodeergedrag (outputproces van de buffer) te beschrijven. Het is de bedoeling van deze thesis dit gedrag aan de hand van simulatiemodellen te bestuderen om richtgetallen te geven i.v.m. de benodigde buffergrootte en wachttijd vooraleer het afspelen mag beginnen.   

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1284: Datalayoutoptimalisaties voor conflictvermijdende caches

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1286: Legaliseren van lustransformaties.

Probleemstelling:

Doelstelling:

[1] Bastoul, C. & Feautrier, P. More legal transformations for locality, EURO-PAR 2004 PARALLEL PROCESSING, PROCEEDINGS LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 2004 , 3149 , 272-283

Locatie:

Website:

1293: Simulatie van een Grating Light Valve als modulator voor een laser gebaseerde projector.

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1296: De étendue van belichtingssystemen voor projectoren.

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1301: Taalidentificatie op gesproken namen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1304: Optimalisatie van de prestaties van een schaalbare videocodec

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1306: Onderzoek naar de invloed van programmeerconventies op de uitvoeringstijd van programma's

Probleemstelling:

Elke generatie computers is krachtiger en sneller. Computerarchitecten (geholpen door de toenemende miniaturisatie) ontwerpen steeds efficiëntere microprocessoren. Dit thesisonderwerp belicht één van de aspecten waarin voortdurend onderzoek wordt gedaan om microprocessoren te verbeteren, namelijk sprongvoorspelling.

De meeste hedendaagse processors zijn gepijplijnd en superscalair, waarbij gepoogd wordt zoveel mogelijk instructies parallel uit te voeren om een korte uitvoeringstijd te verkrijgen. Dit parallellisme wordt echter beperkt door de aanwezigheid van controle-instructies als gevolg van programmastructuren zoals if-then-else, for, switch, enz. Dergelijke structuren bepalen immers de volgorde waarin instructies moeten uitgevoerd worden. Daarom wordt het gedrag van controle-instructies voorspeld - zogenaamde sprongvoorspelling - en worden instructies die vermoedelijk uitgevoerd moeten worden speculatief gestart op basis van een voorspelling. De nauwkeurigheid van sprongvoorspelling heeft een belangrijke impact op de uiteindelijke uitvoeringssnelheid. Tegenwoordig verliest men nog 20-30% van de tijd als gevolg van deze foute sprongvoorspellingen.

Doelstelling:

In deze scriptie is het de bedoeling inzicht te verwerven in de onderliggende oorzaken van prestatieverlies door foute sprongvoorspellingen. Er kan gestart worden met een classificatie van typische programmastructuren die moeilijk voorspelbaar zijn, bv. if's zijn typisch moeilijker voorspelbaar dan for-lussen. Verder is het de bedoeling om elementen uit een programma te identificeren die helpen het gedrag te voorspellen, bv. vergelijken of een uitdrukking groter of gelijk is aan een variabele 'max' evalueert typisch als onwaar. Een simulator om sprongvoorspelling te evalueren is voorhanden.

Verdere informatie is te vinden in de artikels Branch Prediction For Free, Improving Static Branch Prediction in a Compiler en Source Level Static Branch Prediction.

Locatie:

1307: Frequentiespectrum van ultrasoonmetingen op vers beton: Wavelet versus FFT

Probleemstelling:

Om het bindings- en verhardingsproces van vers beton continu op te volgen, kan men gebruik maken van niet-destructieve transmissie van ultrasoongolven. Door meting van de snelheid, energie en frequentie-inhoud van ultrasoongolven die doorheen het verse beton gezonden worden, wordt de evolutie van het gedrag ervan in functie van de tijd opgevolgd. In dit eindwerk wordt vooral onderzocht welke informatie gehaald kan worden uit de frequentie-inhoud van het ontvangen ultrasoonsignaal. Onmiddellijk na het mixen, is het beton een suspensie van water, zand, cement en granulaten waarin de ultrasone golven zich moeilijk kunnen voortplanten. Wanneer cement en water beginnen reageren, wordt het mengsel een stijf en vast materiaal zodat steeds minder frequenties gedempt worden en een signaal met een breder spectrum ontvangen wordt.

Doelstelling:

Dit project beoogt de vergelijking van beide methodes in het kader van de praktische toepassing, namelijk ultrasoonmetingen op vers beton. Hierbij wordt nagegaan of het gebruik van de meer ingewikkelde Wavelet transformaties extra informatie oplevert ten opzichte van de eenvoudige FFT methode. Ook zullen beide methoden geoptimaliseerd (vb. gebruik van filters, keuze tijdsvenster, ...) worden voor de beoogde toepassing.

Locatie:

1310: Implementatie van het Smith-Waterman-algoritme op de Cell-architectuur

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1311: Implementatie van het Smith-Waterman-algoritme op Silicon Hive's Moustique-architectuur

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1312: Kernelmetrieken voor Reservoir Computing

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1313: Profileren van communicatie in hardware

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1314: Hardware-versnelde bewegingscompensatie in het wavelet-domein voor ultiem schaalbare video

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1315: Verticale visualisatie van Java-applicaties

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1317: Exploitatie van scenario's voor energiebesparende videodecodering

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1319: Grafeem-naar-foneemconversie van eigennamen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van deze scriptie is de verdere ontwikkeling van een reeds in aanbouw zijnde tool die in staat is een p2p (phoneme-to-phoneme) converter te bouwen die de uitspraken volgend uit de commerciele g2p converter kan corrigeren. De reeds gerealiseerde tool is geschreven in ANSI-C en bevat twee automatische leeralgoritmes die in staat zijn de daartoe vereiste stochastische correctieregels aan te leren op basis van een niet al te grote lijst van eigennamen uit een bepaalde categorie (b.v. voornamen, straatnamen, etc.), eigennamen waarvan de correcte fonetische transcriptie gekend is. Afhankelijk van het gebruikte leeralgoritme zitten die regels ingebed in een top-down decisieboom (leeralgoritme 1) of in een bottom-up regelnetwerk (leeralgoritme 2). Tijdens deze scriptie zal onderzocht worden hoe de verschillende stappen van de twee leeralgoritmes te verbeteren zijn,  en hoe de finaal verkregen transcripties nog te verbeteren zijn door gebruik te maken van krachtiger regeltypes en betere features voor de beschrijving van de context waarin de te corrigeren fonetische patronen optreden. 

Locatie:

1322: Ontwerp van een wearable dualband antenne uit textielmaterialen

Probleemstelling:

Binnen de onderzoeksgroep wordt momenteel heel wat onderzoek verricht naar nieuwe communicatietoepassingen op en in de omgeving van het menselijk lichaam, met bijzondere aandacht voor wearable computing en wearable radio applicaties, waarbij elektronica in kledingstukken wordt geïntegreerd. Via samenwerking tussen de Vakgroepen Informatietechnologie en Textielkunde werden op basis van textielmaterialen reeds een aantal prototype textielantennes ontworpen voor WBANs (wireless body area networks) die opereren in de 2.45GHz ISM via de Bluetooth, IEEE 802.11b of Zigbee protocols. Binnen het kader van het ProeTex Integrated Project, gefinancierd door de Europese Unie, zullen deze antennes worden ingebouwd in intelligente brandweerpakken. Door een gepaste keuze van geleidende en isolerende textielmaterialen, gebaseerd op de know-how van de Vakgroep Textielkunde, gecombineerd met een optimaal antenne-ontwerp uitgevoerd in de Elektromagnetisme onderzoeksgroep, werden in het afgelopen jaar een aantal textielantennes met hoge stralingsefficiëntie (>70%) gebouwd. Het doel van dit eindwerk bestaat erin om textielantennes te ontwerpen die ook actief zijn in een andere frequentieband. Hierbij denken we in eerste instantie aan de HiperLAN band (5.15-5.65GHz), waarbij ook het IEEE 802.11a protocol werkzaam is. Uiteindelijk wensen we een dualband textielantenne te realiseren die communicatie in  verschillende frequentiebanden toelaat.

Doelstelling:

Het ontwerp van een planaire dualbandantenne in textielmaterialen verloopt in grote mate volgens het klassieke stramien voor antenne-ontwerp: Via een literatuurstudie komt men tot een geschikte topologie voor de dualband antenne. Vervolgens wordt een eerste ontwerp van planaire dualbandantenne verder geoptimaliseerd via veldsimulaties. Eens het ontwerp voldoet aan de specificaties wordt een prototype gebouwd en doorgemeten. Natuurlijk brengt het gebruik van textielmaterialen voor de definitie van het diëlektrisch substraat en van het geleidend antennevlak enkele specifieke uitdagingen met zich mee: Zo dienen naast de antenne ook een aantal teststructuren mee te worden ontworpen om de preciese elektromagnetische eigenschappen van de materialen te bepalen in de 2.45GHz ISM band en in de HiperLAN band. Daarnaast moet, via een goede keuze van het grondvlak, de antenne voldoende goed afgeschermd worden van het lichaam waarop ze wordt geplaatst. Ook moet in het textiel een gepaste voedingsstructuur voor de antenne worden gedefinieerd. Gezien we te maken hebben met een flexibele antenne, zal tenslotte via metingen in de anechoïsche kamer het effect van buiging op de antennekarakteristieken worden nagegaan.

Locatie:

1325: Ontwerp en bouw van een uniform circulair antennerooster bestaande uit draadantennes en parasitaire stralers

Probleemstelling:

In de communicatietechnologie verricht men uitgebreid onderzoek naar intelligente antennesystemen die d.m.v. bundelsturing toelaten het datadebiet op te drijven tegen een aanvaardbare kostprijs. Antenneroosters zijn uiterst geschikt om dit doel te bereiken. Wanneer we kijken naar eenvoudige configuraties van antenneroosters dan springen uniform circulaire roosters (UCA) in het oog. Dergelijke antenneconfiguraties bezitten door hun symmetrie talrijke voordelen. Zij kunnen invallende signalen onderscheiden in azimuthale richting over de volle 360 graden en de bundelbreedte gevormd door het rooster is nagenoeg constant. Net zoals in elk antennerooster is er de aanwezigheid van mutuele koppeling, die de antennekarakteristieken beïnvloedt. Bij het ontwerp van een UCA dient hier voldoende aandacht aan geschonken te worden. Geleiders die zich in de nabijheid van het rooster bevinden zullen ook via mutuele koppeling het antennepatroon beïnvloeden. Dit effect van mutuele koppeling kan nu echter positief gebruikt worden. Door het doordacht plaatsen van extra geleiders, oftewel parasitaire stralers, kunnen er extra eigenschappen aan het uniform circulair antennerooster gekoppeld worden. De parisataire stralers modificeren de antenne-impedantie en het stralingspatroon op een manier die gelijkaardig is aan het stralingsmechanisme van een Yagi-Uda antenne of van een logperiodieke antenne.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is het ontwerp en de bouw van een uniform circulair rooster, opgebouwd uit draadantennes. In de ontwerpfase zullen met behulp van de NEC-code (Numerical Electromagnetics code) en/of de 3D veldsimulator CST Microwave Studio de eigenschappen van het circulair rooster bestudeerd worden. Daarnaast zal er aandacht geschonken worden aan het optimaliseren van het rooster door het toevoegen van parasitaire stralers, hierdoor kan bijvoorbeeld een grotere impedantiebandbreedte of en meer directieve uitstraling gerealiseerd worden. In elke stap van ontwerp en bouw zal bijzondere aandacht geschonken worden aan de aspecten van mutuele koppeling die optreden in het rooster. Een anechoïsche kamer en een positioneringssysteem geven de mogelijkheid om op snelle en accurate wijze de elektromagnetische eigenschappen van het antennerooster te bepalen, bijvoorbeeld het meten van de directiviteit. Met deze metingen kan dan verder gekeken worden naar praktische toepassingen van het rooster, zoals bundelsturing en invalsrichtingen schatten van signalen die invallen op het rooster.

Locatie:

1326: Studie van mutuele koppeling in uniform circulaire antennes in een multipath omgeving

Probleemstelling:

Een belangrijke hinderpaal voor de  uitbouw van draadloze breedbandnetwerken wordt gevormd door de maximaal beschikbare kanaalcapaciteit van het draadloos communicatiekanaal (de Shannon-capaciteit), gezien deze afhangt van de ogenblikkelijke signaal-tot-ruisverhouding, die dan weer negatief beïnvloed wordt door fading. Het gebruik van intelligente antenneroosters aan zowel de ontvangst- als de zendantenne (MIMO-systeem) van het communicatiekanaal verhoogt drastisch de beschikbare Shannon-capaciteit doordat er onafhankelijke kanalen gecreëerd worden tussen de verschillende antennes. Dit veelbelovend resultaat houdt echter geen rekening met de mutuele koppeling die onvermijdelijk optreedt in antenneroosters. Momenteel is er nog geen duidelijk besluit of de mutuele koppeling een positief of negatief effect heeft op de maximale kanaalcapaciteit.

Doelstelling:

Na een uitgebreide literatuurstudie, die zich zal toeleggen op de theorie van MIMO-systemen in al haar aspecten (intelligente antenneroosters, kanaalcapaciteiten, modulatie- en coderingstechnieken), zal een simulatiepakket in MATLAB worden ontwikkeld om de invloed van mutuele koppeling op de kanaalcapaciteit te begroten. Voor verschillende configuraties van antenneroosters zal nagegaan worden in welke mate signalen opgewekt op de verschillende antenne-elementen gecorreleerd zijn of deze correlatie beïnvloed wordt door de mutuele koppeling. In het eindwerk zal eenvoudig statistisch model voor verschillende multipath-omgevingen gebruikt worden, dit om een goed overzicht te houden over de probleemstelling. Eens de invloed van de mutuele koppeling op de ruimtelijke correlatie bekend is, zal uiteindelijk de invloed ervan op de kanaalcapaciteit zelf worden onderzocht.

Locatie:

1327: Modelleren van excitonen in organische zonnecellen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van de scriptie is het beschrijven van het gedrag van excitonen in organische zonnecellen. Verschillende modellen werden daartoe reeds ontwikkeld, zowel in de literatuur als binnen de vakgroep ELIS. De student zal de verschillende modellen bestuderen en vergelijken. Een (kleine) literatuurstudie kan noodzakelijk zijn voor een duidelijk begrip van de modellen. Basiskennis van halfgeleiderfysica is een pluspunt, maar niet noodzakelijk. De student zal de bestaande modellen uitbreiden. Hij/zij zal daartoe een numerieke simulatie programmeren die –vereenvoudigd–  het gedrag van de ladingsdragers en excitonen beschrijft in een (organische) zonnecel. Programmeerervaring (in C) is niet nodig maar is een voordeel. Voldoende begeleiding zal voorzien worden om de student te helpen een succesvolle scriptie af te leveren.

Locatie:

1328: Snelle lichtbundelschakelaar op basis van vloeibaar-kristalinfiltratie in nanostructuren

Probleemstelling:

Vloeibaar kristal-materialen (Eng.: Liquid Crystal –LC ) vormen de basis voor talrijke optische componenten. Het bekenste voorbeeld is uiteraard het LCD-beeldscherm, maar ook voor optische signaalcomponenten zijn de elektro-optische eigenschappen van vloeibaar kristal nuttig gebleken.

In dit eindwerk stellen we een lichtschakelaar voor op basis van roosterdiffractie, waarbij het vloeibaar kristal zich bevindt in zeer smalle kanaaltjes (orde 100nm). Een spanning over elektrodes die zich ter hoogte van deze structuren , verandert de vloeibaar kristal oriëntatie in de kanaaltjes en bijgevolg de diffractie-efficientie van het rooster. De kleine diktes van de vloeibaar kristallagen geven aanleiding tot een snel schakelgedrag.

Dankzij de focussed ion beam (FIB) technologie waarover onze universiteit recent beschikt, is het nu mogelijk om deze component ook effectief te realiseren.

Doelstelling:

Het doel van dit eindwerk is volgens het hierboven principe een concrete component te realiseren. In de ontwerpfase zullen zowel de elektrische, mechanisch en het optisch aspecten belangrijk zijn - uiteraard rekening houdend met de technologische beperkingen. Een ander aandachtpunt zal de fysica van de vloeibaar-kristalinfiltratie zijn: oppervlaktekrachten spelen namelijk een belangrijke rol voor het al dan niet vullen van de nanostructuren met vloeibaar kristal.

Dankzij optische simulatietechnieken die binnen de vakgroep reeds beschikbaar zijn, zal de gerealiseerde component ook vergeleken kunnen worden met zijn theoretisch model.

Locatie:

1332: Phase-Locked-Loop (PLL) voor een vermogenselektronische omzetter met resistief impedantiegedrag

Probleemstelling:

Mede door een doorgedreven subsidiebeleid zien we meer en meer kleinschalige energieproduktie-eenheden verschijnen (bijvoorbeeld elektriciteit uit zonne- en windenergie).  Deze produktie-eenheden worden met het distributienet gekoppeld door middel van een invertor. De meeste invertoren worden zo geregeld dat een (quasi) sinusoïdale stroom in het net wordt geïnjecteerd. Deze stroomregeling lijkt ideaal omdat er weinig of geen harmonische stroomcomponenten (dit zijn componenten met frequenties die een geheel veelvoud zijn van de 50 Hz) in het net worden geïnjecteerd. Toch zijn er steeds meer meldingen van problemen met dergelijke invertoren, zeker bij grootschalig gebruik.  Zo werden er in Nederland problemen gemeld met een grootschalig project waarbij het de bedoeling was om een volledige wijk van zoveel mogelijk lokaal opgewekte energie te voorzien. Daartoe werden alle huizen voorzien van zonnepanelen. Hoewel alle invertoren individueel aan de normen voldeden (weinig harmonischen componenten), was er toch sprake van een grote overschrijding van de harmonische limieten waardoor er ook meermaals invertoren ongewenst werden uitgeschakeld (invertoren kunnen zichzelf afschakelen als de netspanning te veel afwijkt van een sinusgolfvorm).

De reden was te vinden in het optreden van weinig gedempte resonanties in het net. Het is gekend dat parallelresonanties aanleiding kunnen geven tot een grote spanningsvervorming. Deze spanningsvervorming wordt in de praktijk beperkt door de aanwezigheid van resistieve verbruikers.

De laatste jaren daalt echter het aandeel zuiver resistieve lasten. Zo wordt klassieke verlichting (zuiver resistief) vervangen door spaarlampen of worden rechtstreeks uit het net gevoede motoren (resistief-inductief) vervangen door snelheidsgeregelde aandrijvingen. Spaarlampen, snelheidsgeregelde aandrijvingen, voedingen van PC’s, airco’s en vele andere zijn sterk niet-lineair. De impedantie voor harmonische componenten van deze lasten is onvoorspelbaar en meestal niet resistief. Daardoor dragen deze lasten weinig of niet bij tot de demping van resonanties. Sommige omzetters gedragen zich voor harmonische componenten zelfs als een negatieve weerstand, waardoor er negatieve demping ontstaat. Dit gegeven kan de spanningsvervorming sterk doen toenemen en, wanneer de vervorming te groot is, zelfs leiden tot het afschakelen van bepaalde toepassingen (zoals de invertoren in het project in Nederland).

Daarom is enkele jaren terug het onderzoek gestart om omzetters een resistief gedrag voor harmonische componenten te geven, zo ook in het Laboratorium voor Elektrische Energietechniek (EELAB). Vandaag beschikt het labo over een bi-directionele omzetter (twee vermogenszinnen) waarvan de weerstand voor harmonische componenten binnen bepaalde grenzen kan worden ingesteld, en dit onafhankelijk van het vermogen dat de omzetter moet opnemen (werking als verbruiker) of leveren (in geval van generatorwerking). Deze omzetter draagt bijgevolg opnieuw demping toe in het netwerk en draagt aldus bij tot de reductie van de spanningsvervorming en tot de stabiliteit van het netwerk. De omzetter wordt volledig digitaal geregeld (met een DSP (Digital Signal Processor) van Analog Devices: ADSP-21992).

Doelstelling:

1)     De doelstelling van dit eindwerk bestaat erin om vooreerst een demonstratieopstelling te bouwen van deze bestaande omzetter. Dit vereist dat de student zich eigen maakt aan de werking van de invertor, aan de bestaande digitale regelstrategieën en aan het programmeren van een DSP.

2)     De regelstrategie maakt gebruik van een Phase Locked Loop (PLL). Deze PLL blijkt echter niet steeds stabiel te zijn. Het is de bedoeling om te zoeken naar een meer robuuste PLL die digitaal kan geprogrammeerd worden in de DSP.

Aard van het werk: vermogenselektronica (bouw van invertor + testen), digitale controle (programmeren van DSP), theoretisch (zoeken naar geschikte PLL voor deze toepassing)

Locatie:

1333: Ontwerp van een microstrip patchantenne op een zeer dun substraat

Probleemstelling:

In velerlei draadloze applicaties is een antenne met grondvlak gewenst omdat men de antenne wil afschermen van voorwerpen in haar  nabije omgeving, zoals bvb. de muur, het computerscherm of het menselijk lichaam waarop de antenne wordt aangebracht. Het plaatsen van een dergelijk grondvlak op korte afstand van de stralende patch heeft echter duidelijke nadelige gevolgen op de antenne-performantie, dan vooral op het vlak van bandbreedte en antenne-efficiëntie. Dit komt omdat het perfect elektrisch geleidende grondvlak de stralende patch spiegelt in een beeldbron die de uitstraling van de originele stralende patch gedeeltelijk teniet doet. Wil men toch nog een aanvaardbare antennewerking bekomen, is men verplicht met behoorlijk dikke substraten substraten te werken (van de orde van 1mm). Voor bepaalde toepassingen en bij gebruik van bepaalde technologieën wenst men echter met veel dunnere substraatdiktes te werken. Via het klassieke planaire antenne-ontwerp is het niet mogelijk op dergelijke dunne substraten antennes met degelijke stralingskarakteristieken te ontwerpen.

Doelstelling:

In dit eindwerk zullen we op zoek gaan naar nieuwe technieken die toelaten antennes te designen op zeer dunne substraten. Een eerste mogelijkheid is het gebruik van magnetische substraten.Via simulaties wensen we het effect van de permeabiliteit op de antennekarakteristieken te begroten. Vervolgens wordt onderzocht of men de afstand tussen de stralende patch en het grondvlak kan verkleinen door gebruik van een magnetisch substraat. Een tweede optie bestaat erin een metamateriaal in te voegen tussen het grondvlak en de stralende patch. Dit metamateriaal bestaat uit een structuur met periodieke variaties op een schaal kleiner dan de golflengte. Eerst wordt het metamateriaal ontworpen zodat dit dezelfde eigenschappen vertoont als een perfect magnetische wand. In tegenstelling tot de perfect elektrische wand versterkt een dergelijke magnetische wand de uitstraling van de stralende patch. Opnieuw zal worden nagegaan in welke mate het invoegen van een dergelijk metamateriaal toelaat de dikte van het substraat te verkleinen.

Locatie:

1334: Elektromagnetische veldberekeningen in micromagnetische materialen

Probleemstelling:

Moderne zacht- en hardmagnetische materialen zijn opgebouwd uit nanokristallijne korrels waarbij de korrelgrootte kleiner is dan 50 nm. Om de eigenschappen van dergelijke nieuwe materialen te bestuderen moet men inzicht verwerven in de relatie tussen de microstructurele grootheden (korrelgrootte, kristallografische textuur,…) enerzijds en het macroscopisch elektromagnetisch gedrag (magnetisatiekarakteristieken) anderzijds.

In deze thesis wensen we de Eindige Differentie in de Tijd Methode (FDTD) te gebruiken om deze micromagnetische materialen te bestuderen. De FDTD techniek is een krachtige brute-force simulatietechniek voor elektromagnetische veldproblemen. De magnetisatieprocessen worden beschreven door de quasi-statische vergelijkingen van Maxwell aangevuld met een complexe constitutieve vergelijking (Landau-Lifshitz-Gilbert vergelijking). De beoogde constitutieve wet beschrijft de gyromagnetische precessie van de magnetische spins met demping op een ruimteschaal van enkele nanometers en een tijdschaal van 1 picoseconde.

Doelstelling:

Een korte literatuurstudie zal inzicht verschaffen in het gestelde probleem en het mogelijk maken numerieke benaderingsalgorithmes voor de Maxwell-vergelijkingen en de Landau-Lifshitz-Gilbert vergelijking uit te werken. Het doel van de scriptie is deze benaderingsmethodes te implementeren en de numerieke stabiliteit ervan te onderzoeken. Hierbij zal vooral aandacht besteed worden aan de numerieke implementatie van magnetostrictie-effecten op micromagnetische schaal. Analyse van de numerieke resultaten moet toelaten de invloed van microscopische materiaalparameters te bepalen op de macroscopische magnetisatiekarakteristieken (bijvoorbeeld de hysteresislus).

Locatie:

Opmerkingen:

1335: Synthese van antennebundels voor een switched-beam systeem via een optimalisatieschema gebaseerd op het gedrag van vogelzwermen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1336: Ontwerp van een directieve draadantenne met parasitaire stralers via een optimalisatie-algoritme gebaseerd op het gedrag van mierenkolonies

Probleemstelling:

Een Yagi-Uda antenne is welbekend voorbeeld van een draadantenne waarbij parasitaire stralers worden gebruikt om tot een directieve antenne te komen. Het ontwerp van dergelijke antennestructuren waarbij men via één gevoede antenne tezamen parasitaire stralers bepaalde stralingseigenschappen realiseert is geen voor de hand liggende zaak. Computersimulaties gecombineerd met een globaal optimalisatie-algoritme laten echter toe om nieuwsoortige antenneconfiguraties van dit type te ontwikkelen.

De collectieve intelligentie waarmee mierenkolonies voedsel lokaliseren is gebaseerd op reuksporen van feromonen die willekeurig uitgestuurde verkennermieren achterlaten. Dit gedrag kan worden gesimuleerd en laat toe het lokaal optimum te lokaliseren in een zoekruimte aan de hand van ant colony optimization. Gelet op de grote effciëntie van mierenkolonies bij het opsporen van voedsel kan men verwachten dat dit optimalisatiealgoritme aan de hand van eenvoudige zoekregels toch toelaat een globaal optimum te vinden.

Doelstelling:

Het doel van deze scriptie is het toepassen van het ant colony optimization schema op een ontwerpprobleem van antennes met parasitaire stralers. Er wordt getracht een antenneconfiguratie te synthetiseren met bepaalde eigenschappen, qua directiviteit of bandbreedte. Er wordt eerst een topologie vastgelegd met één gevoede draadantenne en een aantal parasitaire stralers. Deze structuur wordt in NEC doorgerekend als antennerooster. Vervolgens wordt aan elke parasitaire antenne een RLC belasting gekoppeld. Het zijn deze belastingen die door het algoritme zullen worden geoptimaliseerd. Het eindwerk bestaat eerst uit een korte literatuurstudie waarin kennis wordt gemaakt met het ant colony optimization algoritme. Daarna volgt de implementatie van het algoritme in Matlab of in C/C++ voor het te bestuderen ontwerpprobleem.

Locatie:

1338: Geïntegreerde optische biosensoren met nanoresonatoren in Silicon-On-Insulator

Probleemstelling:

Biosensing wint de laatste jaren sterk aan belang wegens de potentiële toepassingsmogelijkheden in uiteenlopende gebieden; bacteriële en virus detectie, medische diagnose, voedsel- en omgevingscontrole. Voor het detecteren van binding tussen biomoleculen zijn optische sensoren uitermate geschikt want binding van moleculen aan een oppervlak kan de optische eigenschappen (brekingsindex, reflectiecoëfficiënt,...) van bepaalde materialen sterk beïnvloeden. Als we deze componenten geïntegreerd en op nanoschaal kunnen maken, stemmen de afmetingen van sensor en molecule steeds meer overeen en kan aan extreem gevoelige sensing worden gedaan. De onderzoeksgroep fotonica heeft jarenlange ervaring in het gebied van geïntegreerde optische componenten en onderzoekt nu de toepassingsmogelijkheden hiervan voor de biotechnologie. Een bepaald type sensor dat we bestuderen is gebaseerd op zeel kleine nanoresonatoren.

Doelstelling:

Het ontwerp van een Silicon-on-Insulator biosensor zal worden bestudeerd aan de hand van simulaties. De resultaten van deze simulaties resulteren in ontwerpsparameters voor de fabricage van de resonatoren. Na fabricage kan de component als biosensor getest worden zodat we de theoretische resultaten kunnen toetsen aan de realiteit. Er wordt tijdens het werk inzicht verworven in geïntegreerde optica via het ontwerp van een biosensor. In dit multidisciplinaire onderzoek worden biologie, chemie en technologie gecombineerd, er zal dus nauw samengewerkt worden met verschillende onderzoeksgroepen in deze vakgebieden.

Locatie:

1343: Calorimetrische analyse van reversible schakelingen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1344: Diffraktie van thermische golven

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1345: Monte Carlo simulatie van thermische diffusie in micro- en nanoelectronische componenten

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1353: Kalibratie en karakterisering van MIMO-systeem voor draadloze communicatie

Probleemstelling:

Een MIMO systeem of multiple-input multiple-output systeem wordt gebruikt voor de nieuwste draadloze communicatiesystemen. In plaats van de effecten van een multipadomgeving te elimineren maakt een MIMO systeem gebruik van multipadpropagatie om de throughput te verbeteren. Men heeft aangetoond dat de capaciteit van een MIMO systeem toeneemt als het aantal zend-en ontvangstantennes toeneemt.

MIMO systemen worden bijvoorbeeld voorgesteld in de IEEE 802.11n High Throughput standaard (voor WLAN, Wireless Local Area Networks) en in IEEE 802.16 standaard (WiMax, Worldwide Interoperability for Microwave Access).

Doelstelling:

Het doel van de thesis is een MIMO systeem te karakteriseren. In eerste instantie moet er natuurlijk een uitgebreide literatuurstudie gebeuren over MIMO sytemen en hun toepassingsmogelijkheden in moderne communicatiesystemen. Een MIMO systeem kan dan gekarakteriseerd en gesimuleerd worden en de dimensies en parameters kunnen geselecteerd worden voor bepaalde capaciteitsvereisten in een realistische omgeving. De performantie kan dan verleken worden met een klassiek single-input single-output systeem. Tot slot zal een praktisch systeem gekalibreerd worden en zullen metingen uitgevoerd worden.

Locatie:

Opmerkingen:

1360: Performantie onderzoek (Euro-)DOCSIS 1.1 en 2.0

Probleemstelling:

Het Hybrid Fibre/Coax netwerk is het huidig kabelnetwerk dat een geaggregeerd aantal diensten aan zijn klanten biedt.  Deze diensten omvatten o.a. het oorspronkelijk broadcast TV, het populaire Internet, de klassiek telefonie (VoIP) en Video-On-Demand.  (Euro-)DOCSIS (European-Data-Over-Cable-Service-Interface-Specification) is de standaard die de specificaties omtrent de fysische laag en MAC laag voor dit netwerk beschrijft.

OPNET is een erkend netwerksimulatieprogramma dat de gebruikers in staat stelt de verschillende netwerktrafieken op verschillende netwerken accuraat te simuleren.  Ook (Euro-)DOCSIS is geïmplementeerd, maar deze module is momenteel onvolledig daar deze versie enkel geïmplementeerd is tot (Euro-)DOCSIS 1.1.  Daarnaast bevat deze module eveneens enkele bugs.

Doelstelling:

In de eerste plaats is een intensieve literatuurstudie in de (Euro-)DOCSIS specificaties 1.1 en 2.0 vereist.  M.b.v. de reeds bestaande (Euro-)DOCSIS module in OPNET kan de student zich inwerken op deze complexe materie.  Eens deze voorbereiding voltooid is, kan de student de (Euro-)DOCSIS module in OPNET optimaliseren en uitbreiden (in C++).  Deze code kan uiteindelijk getest worden door relevante simulaties uit te voeren, de resultaten te evalueren en deze te vergelijken met relevante metingen op het testnetwerk opgebouwd in de Wireless&Cable onderzoeksgroep.

Locatie:

1365: Opbouw en ontwikkeling van een SNMP monitor-applicatie toegepast in een HFC netwerkomgeving

Probleemstelling:

Het "Community Antenna Television" netwerk (CATV netwerk) was oorspronkelijk ontworpen om broadcast diensten te leveren aan de gebruiker.  Tegenwoordig biedt de kabeloperator naast het oorspronkelijk broadcast TV, veel meer interactieve diensten aan zoals het populaire Internet, VoIP, IdTV en Video-On-Demand.  Het Hybrid Fibre/Coax (HFC) netwerk is in staat, dankzij zijn hybriede karakter, de vereiste bandbreedte hiervoor te voorzien.

Vanwege de explosieve groei in populariteit van deze diensten is de noodzaak om de grote hoeveelheid hardware- en softwarecomponenten binnen een netwerk systematisch te beheren steeds belangrijker geworden.  Het "Simple Network Management Protocol" (SNMP) is een zeer populair management-applicatieprotocol en voorziet een reeks hulpmiddelen voor het beheer van netwerkapparatuur.

Doelstelling:

Locatie:

1366: Actieve moleculen voor electrochrome intelligente ramen

Probleemstelling:

Electrochrome vloeistoffen bevatten organische moleculen die onder invloed van een elektrische potentiaal oxideren of reduceren en daarbij van kleur veranderen. Meestal worden twee soorten organische moleculen gebruikt die complementaire kleuren absorberen om een goede donkere toestand te realiseren. De omschakeling tussen beide toestanden wordt bepaald door diffusie van de moleculen. Dit principe wordt toegepast bij intelligente ramen, die bij kortsluiting van de elektrodes transparant zijn, en bij het aanleggen van een spanning van een paar volt licht absorberen, en is een mogelijke technologie voor elektronische inkt. In de cleanroom van de vakgroep ELIS is de technologie aanwezig voor de productie van electrochrome testcellen. De rol van de verschillende parameters (concentratie, celdikte, spanningsgolfvorm,...) is echter nog niet volledig opgehelderd. 

Doelstelling:

Het doel van deze scriptie is inzicht te verwerven in de mechanismen voor de elektrische stroom en de optische transmissie van electrochrome testcellen met verschillende soorten moleculen. De elektrochemische reacties die de moleculen ondergaan kunnen bestudeerd worden door het opmeten van het stroom-spanningsgedrag (voltammetrie) en de impedantie van de elektroden uit de testcel . De elektrische en optische karakterisatie van testcellen gebeurt in het Technicum. Als eindresultaat zal je een testcel optimaliseren voor een hoog contrast en een korte schakeltijd.

Locatie:

Website:

1367: Pixel-blokgebaseerde rastering met variabele blokgrootte

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1371: Kanaalmodel voor HFC netwerken

Probleemstelling:

Het Hybrid Fibre/Coax (HFC) netwerk is in staat, dankzij zijn hybriede karakter, de vereiste bandbreedte te voorzien om verschillende diensten zoals broadcast TV, Internet, VoIP en Video-On-Demand aan zijn gebruikers te bieden.  De netwerkinfrastructuur heeft een typische boomtopologie zoals geïllustreerd wordt in de figuur.  Verschillende netwerkcomponenten zoals versterkers en taps (signaalverdelers) zijn te herkennen.

In upstream richting (van klant naar kopstation) treden externe stoorsignalen (ingress noise (AM-radio, Citizens band), impulse noise) op die ongewenste distorties binnen het kanaal veroorzaken.  Deze worden hedendaags slechts door frequentieshifting (d.w.z. draagfrequentie van het informatiesignaal wordt opgeschoven) opgelost.  Dit heeft als gevolg dat slechts tweederde van de beschikbare upstreambandbreedte wordt benuttigd (een derde als reserve).

Doelstelling:

Locatie:

1375: Evaluatie van een persoonlijke dosimeter voor radiofrequente elektromagnetische straling

Probleemstelling:

De opkomst van allerhande radiofrequente draadloze netwerken, doet bij de bevolking de vraag rijzen naar de gezondheidsrisico's die gepaard gaan met de blootstelling aan deze vorm van elektromagnetische straling. De blootstellingsgraad van het menselijk lichaam aan elektromagnetische straling wordt in de praktijk gemeten mbv een dosimeter. Deze dosimeter wordt o.a gebruikt in epidemiologische studies die de gezondheidsrisico's van elektromagnetische straling in kaart proberen te brengen. De dosimeter wordt telkens op het lichaam gedragen en meet de elektromagnetische velden in één punt op het lichaam. Hierdoor kan de blootstelling aan radiofrequente straling in de tijd gemeten worden binnen de gewenste frequentieband. De bekomen veldwaarden worden dan vertaald naar een dosis aan elektromagnetische energie die geabsorbeerd werd in het gehele lichaam. Echter, de omgeving waarin de gebruiker beweegt is een multi-pad omgeving onderhevig aan 'fading'. Hierbij rijst de vraag of de veldwaarden in één meetpunt op het lichaam voldoende representatief is voor de veldwaarden over het hele lichaam?

Doelstelling:

De scriptie evalueert de blootstellingsgraad aan radiofrequente straling aangegeven door een persoonlijke dosimeter: hoe correleren de veldwaarden in het meetpunt met de veldwaarden over het hele lichaam? De scriptie vangt aan met een korte theoretische studie. De blootstellingsgraad van een persoon in een multi-pad omgeving wordt numeriek bestudeerd met een commerciële 'finite difference time domain' (FDTD) tool. In het simulatiepakket wordt een multi-pad omgeving gemodelleerd met invallende vlakke golven. Vervolgens wordt in deze omgeviong een reeel model van de mens geplaatst. De numerieke resultaten worden getoetst met radiofrequente metingen. Na de evaluatie van de persoonlijke dosimeter in één punt, wordt een voorstel geformuleerd voor een nieuw protocol om de blootstelingsgraad bij de mens te meten.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1376: Verband tussen antenne parameters en absorptie van elektromagnetische straling in het menselijke lichaam

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1378: Invloed van passieve implantaten en body mounted structuren op de geabsorbeerde energie in het menselijk lichaam

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1380: Automatische metingen van holografische cellen

Probleemstelling:

Holografie is een techniek waarbij twee laserbundels interfereren op een lichtgevoelige plaat. De ene bundel valt in op een voorwerp en wordt teruggekaatst naar de plaat, terwijl de andere bundel een referentiebundel is die rechtstreeks invalt op de plaat. Door de interferentie van deze twee bundels kan een driedimensionaal beeld opgenomen worden van het voorwerp. Normaal gezien zijn deze hologrammen statisch. Eenmaal opgenomen kunnen ze niet meer veranderd worden. Door gebruik te maken van vloeibaar-kristalcellen (met geschikte dopering van de materialen) kunnen deze hologrammen gewist en opnieuw geschreven worden door eenvoudigweg de spanning over de cel te veranderen.

Doelstelling:

Deze scriptie bestaat uit twee delen. Het eerste deel is de ontwikkeling van een geautomatiseerd meetprogramma voor de karakterisatie van verschillende cellen. Dit meetprogramma zal geschreven worden met LabView en de bedoeling is om een vermogenmeter en een spanningsgenerator gelijktijdig aan te sturen om de efficiëntie van de cellen te meten. Eens dit programma werkt zullen verschillende cellen onderzocht worden met deze opstelling en de bedoeling is om een hoge efficiëntie te bekomen voor zo laag mogelijke optische vermogens. Als geschikte waarden kunnen bereikt worden, kunnen op het einde van de scriptie eventueel een aantal echte hologrammen opgenomen worden.

Locatie:

Website:

1381: Ultra-laag-vermogen solitonen

Probleemstelling:

Een gewone optische bundel spreidt uit door diffractie. Als een geschikt niet-lineair medium gebruikt wordt kan bij hoog vermogen een zelf-focusserend effect optreden. Dit effect kan de diffractie teniet doen en op die manier kunnen ruimtelijke optische solitonen opgewekt worden. De laatste tien jaren werden deze niet-lineaire bundels massaal onderzocht omdat ze toegepast kunnen worden in toekomstige “optische” computers, in optisch herconfigureerbare netwerken en andere optische interconnecties. Een aantal jaar geleden werden deze solitonen ook in vloeibaar-kristalmaterialen ontdekt en dit voor een aantal verschillende configuraties. Momenteel is het mogelijk om solitonen op te wekken met optische vermogens van een aantal milliwatt. In deze scriptie is het de bedoeling om een nieuw mechanisme te onderzoeken waarbij vermogens van enkele microwatt voldoende zijn.

Doelstelling:

Voor deze scriptie is het de bedoeling om solitonen te onderzoeken in vloeibaar-kristalcellen met dit nieuwe mechanisme. Het scriptiewerk is hoofdzakelijk experimenteel gericht, maar eerst moet een beperkte theoretische analyse een idee geven van de benodigde cel parameters. Daarna is het de bedoeling om geschikte cellen te maken in de cleanroom. Vervolgens zullen deze cellen dan onderzocht worden met een experimentele opstelling.

Locatie:

Website:

1382: Beeld-correlatietechnieken voor het meten van vervormingen m.b.v. “speckle” patronen

Probleemstelling:

In de onderzoeksgroep “Mechanica van Materialen en Constructies” gebeuren heel wat experimenten om het mechanisch gedrag (statisch en dynamisch) van materialen te bestuderen. Het opmeten van de vervormingen is een belangrijk aspect, maar de traditionele meetmethodes vertonen een aantal beperkingen:

·           het oppervlak van sommige materialen laat zich moeilijk verlijmen, zodat rekstrookjes niet kunnen aangebracht worden. Bovendien is het meetbereik van de rekstrookjes beperkt. Bij grote vervormingen komen ze los of satureert de meetbrug.

·           een extensometer kan grotere vervormingen meten, maar bij breuk van het proefstuk is er gevaar dat de extensometer beschadigd wordt en een extensometer is een dure investering. Bovendien levert een extensometer enkel de uitgemiddelde axiale rek over de meetbasis.

De laatste jaren is er internationaal heel veel aandacht voor “Digital Image Correlation”, waarbij het full-field verplaatsingsveld wordt opgemeten, en door afleiding ook het rekveld. Het werkingsprincipe is als volgt:

·           op het oppervlak van het proefstuk wordt een “speckle” patroon aangebracht (bv. met een spuitbus), meestal in de vorm van een random patroon van witte, grijze en zwarte stippen,

·           bij vervorming van het proefstuk worden digitale beelden gemaakt van de opeenvolgende vervormingstoestanden, waarbij het “speckle” patroon aan het oppervlak mee vervormt,

·           door de correlaties te zoeken tussen de opeenvolgende beelden, m.a.w. hoe de “speckles” zijn vervormd van het ene beeld naar het daaropvolgende, reconstrueert men het verplaatsingsveld over het volledige gefotografeerde oppervlak.

Door de grootte van de “speckles” aan te passen, kan men ook de vervorming van zeer grote structuren opmeten. Zo werden de vleugels van de nieuwe Airbus A380 (spanwijdte 40 meter) met DIC geïnstrumenteerd tijdens de testen.

“Speckle” patronen op het oppervlak (ook de textuur van het materiaal zelf kan gebruikt worden)	“Speckle” patroon (links boven) en berekend rekveld (rechts onder) (VUB)

Deze techniek is in principe zowel toepasbaar op statische als dynamische experimenten. Bij dynamische experimenten worden de digitale opnames van het “speckle” patroon dan gemaakt met een hoge-snelheidscamera (tot 100 000 beelden per seconde !).

Doelstelling:

De bedoeling van dit afstudeerwerk is de ontwikkeling van een softwareprogramma (gebaseerd op de Matlab-omgeving), dat toelaat om de digitale “speckle” beelden van de opeenvolgende vervormingstoestanden in te lezen en de verplaatsingen van het “speckle” patroon, van het ene beeld naar het andere, te berekenen d.m.v. correlatietechnieken.

De contouren van het verplaatsingsveld kunnen dan binnen het softwarepakket gevisualiseerd worden, en de numerieke waarden kunnen uitgeschreven worden naar een spreadsheet-formaat (.xls, .xml).

Locatie:

Website:

1421: Verstrooiingscorrectie voor lijstmode PET

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1422: Gebruik van een stereo-vision systeem voor correctie van patiëntenbeweging tijdens positron emission tomografie studies.

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1423: Waveletgebaseerde de-interlacing en ruisonderdrukking

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1426: Ontwerp en implementatie van testscenarios vor iTV applicaties

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van de thesis is het uittekenen van de architectuur en de implementatie van een prototype testopstelling. In een eerste fase zal er een algemeen model worden opgesteld van een typische iTV applicatie.
Aan de hand van dit model en een beschrijving van de handelingen die de gebruiker kan uitvoeren in de verschillende applicaties zal een testapplicatie geimplementeerd worden. Een andere mogelijkheid is een play/replay opstelling waarbij de handelingen van een gebruiker worden opgenomen en achteraf herhaardelijk automatisch worden afgespeeld

De thesis zal zich toespitsen op applicaties ontwikkeld voor het Multimedia Home Platform (http://www.mhp.org). Dit platform bundelt een aantal Java API's (Application Program Interfaces) die het mogelijk maken om xlets te ontwikkelen.

Er zal vooral geprogrammeerd worden in Java en .NET, maar voorkennis is zeker niet vereist.

Literatuurstudie (30%), Implementatie (70%)

Locatie:

Website:

1427: Interferentieonderdrukking bij luchtvaartcommunicatie

Probleemstelling:

Op dit moment gebeurt de communicatie tussen vliegtuigen en grondstations via AM-signalen. Aangezien deze signalen een relatief grote bandbreedte nodig hebben, de bandbreedte waarin luchtvaartcommunicatie beperkt is en het luchtverkeer in Europa steeds verder toeneemt, zal tegen het jaar 2015 de volledige bandbreedte vol zitten. Om ongelukken te voorkomen moet er dus tijdig worden uitgekeken naar een nieuw communicatiesysteem voor de luchtvaart (de bandbreedte kan niet toenemen, dus dit is geen optie).
 

Daarom hebben een aantal Europese luchtvaartmaatschappijen, bedrijven en universiteiten (waaronder UGent) een samenwerkingsverband opgezet om een nieuw communicatiesysteem te ontwerpen. Het digitale communicatiesysteem dat als alternatief voor het huidige analoge AM-systeem wordt voorgesteld is gebaseerd op multicarrier communicatie (wat ook de basis is voor bv. ADSL, digitale radio en televisie, draadloos internet (WLAN) …) Met dit multicarrier systeem kan men de ‘gaatjes’ in het spectrum gevormd door de AM-signalen opvullen, en zo de capaciteit van het totale systeem vergroten. In het begin zullen beide systemen naast elkaar moeten bestaan, maar naar de toekomst toe zal enkel het digitale systeem overblijven.

Doelstelling:

Locatie:

1428: Retransmissieprotocols met geheugen

Probleemstelling:

Een retransmissieprotocol beschrijft hoe de retransmissies worden georganiseerd, of de zender al dan niet dode tijden inlast, hoe de ontvanger beslist of een woord al dan niet correct is ontvangen, hoe de ontvanger zich gedraagt wanneer de correct ontvangen woorden niet in de juiste volgorde toekomen, e.d.m. De efficiëntie van een retransmissieprotocol is de fractie van de tijd die besteed wordt aan het verzenden van correct ontvangen woorden.

Bij gecombineerde retransmissie met foutcorrectie zal men de efficiëntie van de retransmissie kunnen verbeteren. Wanneer men echter gebruik maakt van codes die met een iteratief algoritme kunnen gedecodeerd worden, zoals de nieuwerwetse turbo codes of LDPC codes (die worden gebruikt in de nieuwste standaarden in UMTS, ADSL,…), dan kan men de efficiëntie van het retransmissieprotocol nog verder verbeteren door gebruik te maken van retransmissie met geheugen.

Bij conventionele retransmissieprotocols ('zonder geheugen') worden de foutief ontvangen woorden uit de ontvangerbuffer verwijderd. Bij retransmissieprotocols 'met geheugen' wordt de informatie, vervat in de foutief ontvangen versies van een woord, door de ontvanger gecombineerd met de nieuwe versie van het bewuste woord, om alzo met meer betrouwbaarheid te beslissen of het woord correct of foutief is ontvangen. Op deze wijze verhoogt de efficiëntie van het protocol, ten koste van de complexiteit van de ontvanger.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is te onderzoeken hoe men de beste efficiëntie kan bekomen door op een intelligente manier geheugen kan toevoegen aan het retransmissieprotocol.

Locatie:

1429: Ontwikkeling van gepersonaliseerde virtuele kanalen op het Multimedia Home Platform

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1430: Personalisering van multimedia content op iTV platformen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1431: Elektronisch papier op basis van het electrochromisch effect.

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1432: Online communities op het iDTV platform

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1433: Research on LCD for mobile and TV applications

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1438: Ontwikkeling van eID applicaties op het Multimedia Home Platform

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1459: Optimalisering van perfect aangepaste lagen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

1466: Ontwerp van een elektromechanisch leersysteem

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1467: Ontwikkeling van een transcoder voor het Portable Content Format naar MHP applicaties

Probleemstelling:

De introductie van digitale televisie gaat gepaard met de introductie van interactiviteit op de televisie. Hiervoor wordt een set-top box gebruikt die aangesloten is op de televisie. De set-top box bezit enige intelligentie, en het televisiescherm zorgt voor de visualisatie naar de gebruiker toe. De set-top box heeft als taken ondere andere tunen naar het juiste kanaal, het decoderen van video/audio en voor het uitvoeren van de applicaties. Om abstractie te maken van de onderliggende hardware en besturingsysteem van de set-top box bezit de set-top box een extra middleware laag. Momenteel bestaan er verschillende middleware platformen. De verscheidenheid aan platformen heeft als grote nadeel dat applicaties ontwikkeld voor het ene platform niet kunnen gebruikt worden op een ander platform. Dit resulteert in grote ontwikkelkosten. Ook in Vlaanderen zullen we met verschillende middleware platformen te maken krijgen. Het Portable Content Format is een recente specificatie die toelaat om applicaties voor interactieve televisie in xml te beschrijven en deze achteraf om te vormen (transcoden) in een applicatie voor een specifiek middleware platform. Zo moet de applicatie slechts eenmaal geschreven worden, en kan men het automatisch laten omvormen naar het gewenste platform. Convertoren voor het MHP platform zijn nog niet ontwikkeld.

Doelstelling:

De student zal aanvangen met een studie van de PCF specificatie en van het Multimedia Home Platform (MHP). Dit platform is een java gebaseerd open platform die een aantal API's (Application Program Interfaces) bundelt die het mogelijk maken om interactieve applicaties, ook wel xlets genoemd, te ontwikkelen voor televisie. Na het opstellen van de architectuur van de applicatie, zal er ook een transcoder worden ontwikkeld. De keuze van programmeertaal wordt aan de student overgelaten. Naargelang de beschikbare tijd zullen er ook enkele demo-applicaties ontwikkeld worden.

 Literatuurstudie (30%) Implementatie (70%)

Locatie:

Website:

1475: Nanostructuren voor vloeibaar-kristalalignatie rond fotonische golfgeleiders

Probleemstelling:

Vloeibaar kristal-materialen (Eng.: Liquid Crystal –LC ) vormen de basis voor talrijke optische componenten. Bijvoorbeeld, indien het vloeibaar kristal op geïntegreerde photonische golfgeleiders wordt aangebracht, ontstaat een photonisch circuit met elektro-optische functionaliteit.

Hierbij is de richting van de vloeibaar-kristalmoleculen van bijzonder belang, want bepaalt het optische gedrag. Zonder spanning wordt deze richting bepaald door geometrische factoren. Voorkeursrichtingen in de geometrie van het oppervlak zullen immers typisch de alignatie bepalen.

Dankzij de focussed ion beam (FIB) technologie waarover onze universiteit recent beschikt, is het mogelijk om in deze buurt van de fotonische golfgeleiders extra kleinere (orde 100 nm) patronen aan te brengen die instaan voor de alignering van het vloeibaar kristal. Het resultaat is een volledige controle van de molecule-orientatie, ook in de buurt van complexe fotonische structuren, en bijgevolg ook een betere optische performantie.

Doelstelling:

Het doel van dit eindwerk is het principe van verbeterde vloeibaar-kristalalignatie door middel van FIB-gecreërde nanostructuren aan te tonen. Om dit te bereiken, zal eerst een kleine studie gemaakt worden van vloeibaar-kristalalignatie in complexe geometrieën. Vervolgens zullen met behulp van simulaties patronen ontworpen worden die dan gefabriceerd kunnen worden met de FIB-opstelling. Daarbij zal aandacht geschonken worden aan de invloed van de procesparameters die hierbij een rol spelen. Tenslotte zullen de gerealiseerde componenten langs optische weg uitgetest worden.

Locatie:

1479: Toegangscontrole op basis van semantische in plaats van syntactische informatie

Probleemstelling:

De toegang van een aanvrager tot resources (computersysteem, informatie uit een databank,…) wordt gecontroleerd door een toegangscontrolesysteem. Dit systeem zal een toelatingsbeslissing nemen over de aanvraag door de eerder bepaalde policies te evalueren (bv. de medische gegevens van een patiënt zijn alleen toegankelijk voor de behandelende huisarts van deze patiënt). Bij deze evaluatie zal dan informatie moeten bekomen worden over over aanvrager, resources, type toegang en omgeving.

Doelstelling:

De bedoeling van deze scriptie is te onderzoeken hoe men de nodige informatie voor de evaluatie van policies voor toegangscontrole kan opzoeken op basis van de betekenis, van de semantiek van deze informatie. Dit zou immers moeten toelaten op een eenvoudigere manier informatie uit verschillende bronnen te halen, zonder noodzakelijkerwijs de lokale syntax ervan te kennen. Er zal onderzocht moeten worden hoe er tussen de verschillende bronnen overeengekomen kan worden over de gebruikte semantiek.

De policies in het toegangscontrolesysteem zullen in XACML (eXtensible Access Control Markup Language) beschreven zijn, terwijl de opzoeking van de nodige informatie typisch aan de hand van SAML (Security Assertion Markup Language) zal gebeuren. Het zal dus ook nodig zijn te leren werken met de softwaretools die toelaten deze talen te manipuleren.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/EL01_fig.gif

Locatie:

Website:

1481: Beheer van gedeïdentificeerde medische gegevens

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

1482: Verzamelen van informatie voor toegangscontrolebeslissingen in een gedistribueerde contekst

Probleemstelling:

De toegang van een aanvrager tot resources (computersysteem, informatie uit een databank,…) wordt gecontroleerd door een toegangscontrolesysteem. Dit toegangscontrolesysteem zal beslissen of toegang kan verleend worden op basis van de voorafgaand bepaalde policies (bv. de medische gegevens van een patiënt zijn alleen toegankelijk voor de behandelende huisarts van deze patiënt) en op basis van de beschikbare informatie over aanvrager, resources, type toegang en omgeving.

Klassiek beschikt het toegangscontrolesysteem lokaal over alle informatie, wat een snelle verwerking van de aanvragen toelaat. De tendens is echter dat de nodige informatie niet altijd meer lokaal beschikbaar is, maar gedistribueerd over verschillende informatiebronnen, wat als voordeel heeft dat informatie niet meer overal lokaal gedupliceerd en actueel gehouden hoeft te worden. Dit heeft echter een belangrijke impact op de verwerkingstijd van een aanvraag en dus op de prestaties van het toegangscontrolesysteem.

Doelstelling:

Het doel van deze scriptie is te onderzoeken hoe een toegangscontrolesysteem op een efficiënte manier de nodige informatie kan verzamelen uit niet-lokale informatiebronnen. De policies in het toegangscontrolesysteem zullen in XACML (eXtensible Access Control Markup Language) beschreven zijn, terwijl de opzoeking van de nodige informatie typisch aan de hand van SAML (Security Assertion Markup Language) zal gebeuren. Het zal dus ook nodig zijn te leren werken met de softwaretools die toelaten deze talen te manipuleren.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/EL03_fig.gif

Locatie:

Website:

1484: Noodprocedure voor toegangscontrole in XACML

Probleemstelling:

Een toegangscontrolesysteem waakt in normale omstandigheden over zekere resources (computersysteem, informatie uit een databank,…). Zo’n systeem zorgt ervoor dat alleen wie er recht toe heeft toegang krijgt tot deze resources. Zo zal de toegang tot het medisch dossier van een patiënt bijvoorbeeld beperkt blijven tot de behandelende huisarts.

In een noodsituatie kan het echter wenselijk zijn dat er een uitzondering gemaakt wordt op de gewoonlijke regels (die bepaald worden in de policies van het toegangscontrolesysteem). Zo kan het wenselijk zijn dat bij een medisch spoedgeval ook andere zorgverstrekkers toegang krijgen tot enkele essentiële onderdelen (allergieën, bloedgroep,…) van iemands medisch dossier. Het zou niet wenselijk zijn in een dergelijk geval eerst de behandelende huisarts hiervoor te moeten contacteren. In een dergelijk noodgeval is het te verkiezen dat de traditionele mechanismen voor toegangscontrole omzeild worden.

Doelstelling:

In deze scriptie zal onderzocht worden hoe een dergelijke noodprocedure kan ontwikkeld worden voor een toegangscontrolesysteem waar de policies in XACML (eXtensible Access Control Markup Language) beschreven zijn.

Er zullen ook maatregelen bedacht moeten worden om te vermijden dat deze noodprocedure misbruikt wordt om zich wederrechtelijk toegang te verschaffen tot vertrouwelijke gegevens, bijvoorbeeld door de handelingen van een noodtoegang op een beveiligde manier te loggen.

Het zal ook nodig zijn te leren werken met softwaretools die toelaten XACML te manipuleren.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/EL04_fig.gif

Locatie:

Website:

1486: Implementatie van een regel-gebaseerd passagiersinformatiesysteem en de bijhorende communicatie-middleware op een ARM processor

Probleemstelling:

Doelstelling:

Binnen deze thesis willen we daarom kijken naar welke software er voor deze embedded platformen beschikbaar is. Bovendien zullen we moeten op zoek gaan naar performantie, processtructuur en databeheer problemen in de huidige architectuur (en bijkomende oplossingen). De student zal binnen deze thesis dus zowel de architectuur van het treinmanagementsysteem moeten analyseren en aanpassen, kijken naar software optimalisaties, eventueel aanpassen van de “routering” van berichten in het platform etc.

Deze ontwikkelingen, in C/C++ of indien toepasbaar zelfs java,  zullen dan getest kunnen worden op een aangepast testnetwerk, waar specifieke hardware (bvb. strongARM gebaseerde PDA’s) aanwezig zal zijn om tot een realistische evaluatie te kunnen komen.

De thesis zal in nauw contact met Televic NV verlopen (www.televic.com). Als voorbereiding is ook een stage bij Televic mogelijk.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB01_fig.gif

Locatie:

Website:

1487: Intelligent onderhoud van een treinbeheersysteem

Probleemstelling:

Als onderdeel van een Europees programma voor het verbeteren van het transport over spoor zijn wij betrokken bij het onderzoek naar een verbeterd (netwerk-gebaseerd) beheerssyteem voor alle aspecten van het treinverkeer. Een van die onderdelen, het passagiersinformatiesysteem, heeft een centrale node per rijtuig, waaraan heel simpele nodes zijn gekoppeld (bv een schermpje, een telefoonpost). Op treinniveau zijn de centrale nodes per rijtuig gekoppeld, waarbij het koprijtuig normaalgezien extra intelligentie heeft (bijvoorbeeld opvolgen van de route, die dan getoond moet worden op de schermpjes in alle rijtuigen).

Omdat er zoveel nodes in het systeem zitten, met elk hun microcontroller of processor en omdat de rijtuigen ook in alle mogelijke combinaties gekoppeld worden, is het lokaliseren en opvolgen van fouten een moeilijke opdracht. Nochtans is er in zo een gedistribueerde architectuur veel informatie aanwezig: de nodes kunnen van elkaar detecteren dat er pakketverlies is, dat een node gereset werd, in een "veilige modus" werkt,  of zelfs dat de node vervangen werd. Hiermee kan bijvoorbeeld de preventive onderhoudsplanning gestuurd worden of kan men de foutrobustheid van het systeem analyzeren.

Doelstelling:

Binnen deze thesis willen we bekijken welke informatie we nu beschikbaar hebben in een echte maintenance-tool (een laptop waarmee we op de  trein informatie van de verschillende nodes kunnen uitlezen). Van daar uit wordt dan een voorstel opgebouwd welke informatie verzameld kan worden en met welke algoritmes die geanalyseerd kan worden om zo nuttige info aan het onderhoudsteam te presenteren. Specifieke aandacht zal hierbij gaan naar het zoeken naar methoden voor preventief onderhoud. Tenslotte willen we hier ook een prototype tool ontwikkelen, eventueel met draadloze toegang tot het treinplatform.

Deze ontwikkelingen, in C/C++ of Java, zullen dan getest kunnen worden op een aangepast netwerk dat de treinomgeving emuleert in een laboratoriumomgeving.

De thesis zal in nauw contact met Televic NV verlopen (www.televic.com). Als voorbereiding is ook een stage bij Televic mogelijk.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB02_fig.gif

Locatie:

Website:

1488: Design en implementatie van een component-gebaseerde meerkanaals video streamer

Probleemstelling:

Videostromen worden als maar complexer, en moeten over steeds complexere netwerken verstuurd worden. Een hoge-definitie video stroom kan samen met meta-data, audio, etc. binnen een woning zowel draadloos als via de “Ethernet-over-power” getransporteerd worden naar televisietoestellen, media entertainment systemen of PCs. Een van de nadelen van de “Internet” aanpak voor deze stromen is dat karakteristieken van het onderliggende netwerk via het lagensysteem niet meer ter beschikking is van de applicatie (i.e. de video streamer).

Doelstelling:

Binnen deze thesis willen we een nieuwe aanpak onderzoeken waarbij een meerkanaals multimedia op een component-gebaseerde manier kan geconfigureerd en aangestuurd worden. Naast het design van een flexibele sofware-architectuur voor deze streamer zal binnen deze thesis gekeken worden naar de ontwikkeling van een aantal representatieve componenten (bvb. voor het aanpassen van een stream aan de beschikbare bandbreedte, multicast-ondersteuning, herzenden van pakketten afhankelijk van hun belangrijkheid, Forward Error Correction, etc.). Naar het netwerk toe zal specifiek aandacht gaan naar nieuwe transportprotocollen (bvb. DCCP, SCTP, …) en eventueel naar videotransmissie over draadloze netwerken.

Deze thesis zal dus toelaten om kennis te maken met verschillende aspecten van video-streaming over pakketgebaseerde netwerken.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB03_fig.gif

Locatie:

Website:

1489: Automatische analyse van video streaming karakteristieken

Probleemstelling:

Als onderdeel van het onderzoek van het gedrag van multimedia op computernetwerken beschikken we binnen het laboratorium over een uitgebreid testbed voor het testen van video. Dit platform laat toe om het stromen van trafiek afkomstig van tal van streamers en codec implementaties over om het even welk testsysteem te automatiseren. Spijtig genoeg ligt dit voor de resultaatanalyse totaal anders. Video analyse is een complex probleem en vergt een complex set van omzettingen en berekeningen om conclusies te kunnen trekken.

Doelstelling:

Binnen deze thesis zal gekeken worden naar de uitbreiding van het videotestbed om analyses automatisch te kunnen uitvoeren, maar ook naar het ontwikkelen van componenten om de analyse correcter te maken (bvb. door de correlatie van verschillende metrieken). Dit houdt in dat moet gezocht worden naar methoden om alle componenten van het video testbed op elkaar af te stemmen (via het design van een “middleware” controle laag). Ook nieuwe componenten en algoritmes, die bvb. zelf analyses uitvoeren of kennis uit het platform aggregeren, zullen binnen deze scriptie aan bod komen.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB04_fig.gif

Locatie:

Website:

1490: Een “fluid-model” simulator voor de studie van nieuwe netwerkarchitecturen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is om een derde soort simulator te ontwikkelen, gebaseerd op een zgn. “fluid-model” methode. Hierbij worden stromen apart beschouwd, maar in plaats van pakket-per-pakket te simuleren bekijken we enkel de ogenblikken waar “iets” op het netwerk verandert (aankomst van een stroom, stoppen van een stroom, breken van een netwerkverbinding, …). Als praktische houvast zal gekeken worden naar de evaluatie van nieuwe architecturen voor toegangsnetwerken die nu volop in ontwikkeling zijn en die mogelijk de basis vormen van de digitale televisie en gaming diensten van de toekomst.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB05_fig.gif

Locatie:

Website:

1491: Analyse van evolutionaire algoritmes voor Ethernet Traffic Engineering

Probleemstelling:

De nieuwste ontwikkelingen op Ethernet netwerken laten toe om het ook als technologie voor toegangs- en zelfs transmissienetwerken te gebruiken. Als deel daarvan worden er ook voorzieningen toegevoegd voor traffic engineering. Dit houdt in dat verschillende kwaliteitsniveaus ondersteund worden, snelle herroutering voorzien wordt voor belangrijke verbindingen, eventueel balancering van het gebruik, etc.

Voor veel van deze traffic engineering algoritmen vertaalt dit zich in complexe optimalisatieproblemen. Langs de andere kant willen operatoren dat dit netwerk ook flexibel is en dat de impact van nieuwe technologieën snel geëvalueerd kan worden. Vandaar dat we nood hebben aan nieuwe en flexibele heuristieken om netwerkconfiguraties te berekenen. Binnen deze thesis willen we ons vooral concentreren op het gebruik van evolutionaire (en verwante) algoritmes voor GMPLS gestuurde Ethernet netwerken.

Doelstelling:

Binnen deze thesis zal in de eerste plaats gekeken worden naar het voorstellen van de verschillende controlemethodes van volgende generatie ethernet netwerken in telecom optimalisatie software. Daarna wordt gekeken hoe de traffic engineering algoritmes kunnen voorgesteld worden in de verschillende beoogde heuristieken (o.a. differentiële algoritmes, immuunsysteem-gebaseerde algoritmes, prooi-roofdier modellen, enz).

De belangrijkste uitdagingen in deze scriptie zijn:

• de mogelijheid om “multi-scenario” optimalisaties uit te voeren (i.e. een groot aantal “wat-als” situaties in de optimalisatie verwerken).

• flexibele ondersteuning voor applicatieprofielen (televisie, telefonie, data, gaming, …)

• verschillende connectiveitsmodellen voorzien: zowel unicast als multicast, zowel pad- als boomgebaseerd.

Naast de mogelijkheid om kennis te maken met niet voor de hand liggende heuristieken, laat deze thesis toe om ervaring op te verwerven met het ontwikkelen van JAVA optimalisatiesoftware in een  telecom omgeving.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/SVDB06_fig.gif

Locatie:

Website:

1492: Een tijdsdomein model voor het akoestisch gedrag van het middenoor

Probleemstelling:

Het middenoor is een mechanisch systeem dat bestaat uit een aantal relatief starre elementen: hamer, aambeeld en stijgbeugel, en een aantal niet lineaire veertjes: de spiertjes waarmee de starre elementen op hun plaats worden gehouden. Dit systeem is aan de ene kant verbonden met het trommelvlies, aan de andere kant met het binnenoor. Ook de luchtgevulde caviteit waarin deze elementen zich bevinden heeft een belangrijke invloed op de beweging van het trommelvlies. Verschillende onderzoeksgroepen hebben modellen ontwikkeld voor de beweging van de onderdelen van het middenoor (zie het www). Meestal is men geïnteresseerd in de transmissiekarakteristiek. Bij het modelleren van de gehoorgang, bijvoorbeeld bij de studie van het effect van oordoppen, oorkappen of communicatiesystemen, is vooral de impedantie gezien vanuit de gehoorgang nodig.

Doelstelling:

Dit afstudeerwerk heeft tot doel een geschikt tijdsdomein model te ontwikkelen voor de beweging van het middenoor en dit te reduceren tot een vorm die bruikbaar is bij het simuleren van het akoestisch gedrag van de gehoorgang en de onmiddelijke omgeving van de oorschelp. Daartoe zullen onderdelen van het systeem vervangen worden door equivalente elektrische componenten en/of (digitale) filters. De mate waarin meer nadruk gelegd wordt op mechanisch dan wel elektronisch modelleren hangt af van de achtergrond en interesse van de student die dit onderwerp kiest. Dit afstudeerwerk kadert in een breder initiatief dat tot doel heeft de gehoorgang afgesloten met een oordop grondig te modelleren, maar heeft een breder perspectief dan enkel dit ene project.

Locatie:

Website:

1493: Ontwikkeling en evaluatie van dynamische bandbreedte-allocatie in passieve optische netwerken

Probleemstelling:

De dag van vandaag bestaan de meeste toegangsnetwerken uit DSL of Cable netwerken, maar in de toekomst zullen die meer en meer vervangen worden door Fiber to the Home. Deze trend is nu al duidelijk merkbaar in bepaalde Aziatische landen (Japan, Zuid-Korea, Hong Kong), en ook in Amerika en bepaalde Europese landen is de introductie van FTTH al ingezet.

Een belangrijke technologie hierbij zijn de zogenaamde Passive Optical Networks (PONs). Dit zijn point-to-multipoint verbindingen die gebruik maken van passieve splitters en couplers waardoor geen actieve elementen nodig zijn tussen de centrale (waar de Optical Line Terminal of OLT zich bevindt) en de gebruikers (die aangesloten zijn op een Optical Network Unit of ONU). Daarnaast kan de optische vezel die uit de centrale vertrekt geshared worden door meerdere gebruikers. Een belangrijke onderzoekscomponent in dergelijke netwerken is de toekenning van de upstream bandbreedte. In upstream moeten de verschillende gebruikers de bandbreedte zo goed mogelijk verdelen zonder dat er conflicten optreden.

Doelstelling:

In deze thesis zullen we ons beperken tot de Ethernet PONs (EPONs), en hiervoor werden al verschillende dynamic bandwidth allocation (DBA) algoritmes ontwikkeld (IPACT, DGP, DEB-GPS, DBA for multimedia, DBA for QoS,...). In deze thesis zullen dergelijke algoritmes vergeleken worden, en kunnen mogelijke uitbreidingen voorgesteld worden (oa rekening houdend met stijgende bandbreedte in de toekomst).

Hiervoor zal een simulatieomgeving opgezet worden, waarbij bv gebruik gemaakt wordt van NS-2, een netwerksimulator waar eenvoudig modules kunnen toegevoegd worden om de OLT en ONU’s te implementeren, dit samen met de te bestuderen DBA algoritmes. Deze thesis zal een dieper inzicht geven in FTTH netwerken (en meerbepaald PONs), die toch kunnen beschouwd worden als de toegangsnetwerken van de toekomst.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP01_fig.jpg

Locatie:

Website:

1494: Business model voor Internet op de trein

Probleemstelling:

Wereldwijd onderzoeken meer en meer treinmaatschappijen hoe ze Internettoegang zouden kunnen aanbieden aan hun passagiers. In Zweden, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten, Canada ... kun je al op bepaalde spoorlijnen surfen, e-mail versturen, ... Ook op de Thalys tussen Amsterdam en Parijs is er al één piloottrein met draadloze toegang (WiFi-technologie) aan boord.

Doelstelling:

Het uiteindelijke doel van deze thesis is om via een techno-economische studie te komen tot een business model voor Internet op de trein. Op technisch vlak moet rekening gehouden worden met nodige bandbreedte (video-on-demand,...), maximale delay (voice-over-IP, online gaming,...),... Uit de vereisten opgelegd door de verschillende applicaties, kan men dan tot de meest geschikte technologiekeuze komen, ook rekening houdend met de bijhorende kosten. Hierbij kunnen bv. ook extra requirements opgelegd worden voor protocollen die nu nog binnen de vakgroep ontwikkeld worden.

Vanuit economisch oogpunt, zijn naast de reeds aangehaalde kosten, ook de gegenereerde inkomsten van belang. Hiervoor kunnen verschillende prijszettingstrategieën in overweging worden genomen (bv. meteen doorrekenen in de vervoersbewijzen, flat rate per minuut,...)

Deze thesis zal in nauwe samenwerking verlopen met lopende IBBT-projecten. Deze zullen ook zorgen voor de nodige inputinformatie zorgen. De uiteindelijke analyse dient een duidelijk inzicht te geven in de kosten en opportuniteiten van de technologie.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP02_fig.jpg

Locatie:

Website:

1495: Routering in meerlaagse multi-domeinnetwerken

Probleemstelling:

Voor de realisatie van breedbandnetwerken worden vele technologieën ingezet; zo ook voor de backbone-netwerken van het Internet. Een lagenvoorstelling van een meerlaags breedbandnetwerk laat toe een logische scheiding tussen deze technologieën (b.v. Ethernet / SDH / optische transmissie) te maken.

Bovendien is de breedbandmarkt gefragmenteerd over vele economische spelers. Vaak heeft men de keuze uit verscheidene providers, en meestal passeert verkeer over het Internet doorheen de netwerken (domeinen) van verscheidene derde partijen, alvorens de bestemming te bereiken. Meerlaagse multi-domein netwerken zijn dus een feit.

Oorspronkelijk waren deze domeinen volledig afgescheiden en enkel (op IP-niveau) geïnterconnecteerd in grote Internet knooppunten. Standaardisatie van meerlaagse en multi-domein signalisatie heeft er echter recent voor gezorgd dat een bepaalde mate van informatie-uitwisseling tussen lagen en domeinen mogelijk is.

Dit onderzoek kadert in een Europees project “NOBEL”, waarin grote Europese netwerkoperatoren, apparatuurleveranciers en onderzoeksinstellingen de krachten bundelen.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP03_fig.gif

Doelstelling:

Het doel is het ontwerpen van een routeringsalgoritme geschikt voor de nieuwe situatie van (gedeeltelijk) geïntegreerde lagen (binnen één domein) en domeinen (over het Internet). Hierbij zal onderzocht worden in welke mate informatie uitwisseling tussen verschillende lagen en domeinen nodig en wenselijk is, en hoe deze kan worden gebruikt om een verkeersstroom op een optimalere manier door deze lagen en domeinen te routeren. Een te grote mate van uitwisseling zorgt echter voor een overdaad aan informatie aangeboden aan het routeringsalgoritme, wat één van de historische redenen is achter de afscherming van domeinen. Een andere reden om de uitwisseling te beperken is van economische aard, waarbij een provider b.v. liever niet de topologie van zijn netwerk prijsgeeft aan anderen.

Locatie:

Website:

1496: Verkeersregeling

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1497: GMPLS protocol-emulatie in multi-domein netwerken

Probleemstelling:

De hedendaagse architectuur van het Internet is verdeeld over meerdere domeinen, die beheerd worden door verschillende operatoren. Deze operatoren hanteren verschillende paradigma’s betreffende het ontwerp, de gebruikte technologie en beheer van hun netwerk. Gezien het confidentiële karakter, is een operator meestal niet bereid om topologie en technologische details van zijn netwerk aan andere operatoren bekend te maken.

De meest kritische component om overleefbare verbindingen op te zetten in een dergelijke omgeving zijn de gateways.  Dit zijn de routers die verschillende domeinen met elkaar in verbinding stellen.

Binnen de INTEC-vakgroep is er een uitgebreid testlabo, genaamd ATLANTIS, waar nieuwe technologieën kunnen worden geïmplementeerd en geëvalueerd.

Dit onderzoek kadert in een Europees project “NOBEL”, waarin grote Europese netwerkoperatoren, apparatuurleveranciers en onderzoeksinstellingen de krachten bundelen.

Doelstelling:

Doelstelling van de scriptie is de implementatie van extensies van het MPLS protocol voor snelle overschakeling tussen verschillende gateways. Concreet wordt hiervoor het CLICK modular router systeem gebruikt. Dit is C++-software die toelaat om een virtuele router op te bouwen op een linux-machine en er componenten van aan te passen naar eigen wensen. Voor meer informatie: http://pdos.csail.mit.edu/click/ .

Daarna worden verschillende testen gedaan met het protocol qua robuustheid, switchover tijden, etc. om tot een objectieve evaluatie van de mogelijkheden van het ontworpen protocol te komen.

Locatie:

Website:

1499: Business model voor world wide online music store

Probleemstelling:

De muziekindustrie zit al enkele jaren in een economische crisis. De business modellen van de platenmaatschappijen werken niet meer. De cd verkoop zit al een tijdje in het slop. Tussen producent en consument zit er momenteel bij de grote labels een log distributiesysteem met een groot aantal partijen, zoals platenlabels, managers, verdelers, winkels, enz. wat zorgt voor kleine marges. Bovendien steunt dit systeem alleen op de fysieke verdeling van muziek. De nieuwe trend die deze situatie revolutionair kan veranderen is het aanbieden van muziek via het world wide web. Op deze manier wordt het distributiesysteem verkort, is er geen fysieke drager meer nodig en vergroten de marges. De consument wil meer en meer zelf bepalen waar hij/zij naar luistert, van thuis uit de muziek kiezen die hij/zij wil, op welk moment dan ook. Het grootste probleem momenteel is dat de online muziekwinkels niet alle muziek kunnen aanbieden van alle artiesten doordat niet alle platenlabels samenwerken met de aanbieders.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is om te onderzoeken hoe een nieuwe world wide online music store zou kunnen gerealiseerd worden.  De store zou een gecentraliseerd systeem bevatten waarop alle muziek staat. Het systeem zou werken met persoonsgebonden abonnementen waarbij media kan worden gestreamd naar alle mogelijke media devices (MP3 speler, GSM, laptop, …). De thesis zou twee luiken bevatten. Eerst en vooral moet er worden gekeken naar de technische kant, namelijk de hoeveelheid opslagcapaciteit en bandbreedte die nodig is, het aantal noodzakelijke servers, … en de kost die er tegenover staat. Ook het efficiënt bijhouden van persoonsgebonden gegevens, zoals bv. geordende datastructuren die de persoonlijke voorkeuren en aanverwante muziekgenres opslaan, kan hierbij bekeken worden. Daarnaast dient ook het financiële luik te worden ingeschat, waarbij naast de technologische kosten ook een raming moet worden gemaakt van het aantal mogelijke klanten, de betalingsbereidheid, verdeling van de portie voor artiesten inkomsten, enz. Dit alles zou dan resulteren in een gefundeerde analyse, waarin de kosten en opportuniteiten van het systeem worden afgewogen.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP06_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1500: My World: Al uw digitale informatie binnen handbereik

Probleemstelling:

Het digitale tijdperk zorgt er voor dat we meer en meer in contact komen met digitale informatie. Als we kijken naar de entertainment sector, de communicatiesector, gezondheidszorg of de financiële wereld, komen we al geregeld in aanraking met digitale informatie en beheerst dit zelfs al een deel van ons leven. De waarde van deze informatie neemt ook continu toe naarmate het aantal fysische kopieën verdwijnt ten voordele van digitale documenten die mobieler en gemakkelijker bereikbaar zijn en zeer lang kunnen worden bewaard.

Het My World concept zorgt ervoor dat je vanuit gelijk welke plaats ter wereld, met gelijk welk device toegang kan krijgen tot al je digitale documenten. Daarin kunnen entiteiten worden gedefinieerd zoals Mijn Familie, Mijn Dokter, Mijn Bank en worden uw objecten bijgehouden in Mijn Muziek, Mijn Medische Gegevens, Mijn Contracten, enz. Alle documenten en data blijven staan op servers bij de overheid, banken, ziekenhuizen, … .  Door gebruik te maken van een nieuwe methode voor het opslaan van informatie, namelijk CAS (Content Addressed Storage), en het toevoegen van meta-data kan informatie snel worden opgezocht en kan er worden vermeden dat documenten meermaals voorkomen. Dit spaart veel opslagcapaciteit uit en zorgt ervoor dat er geen verschillende versies van document in omloop zijn.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is het opstellen van een volledig business model voor het My World concept. Een mogelijk aandachtspunt hierbij zijn bv. de security aspecten. Persoonlijke informatie zoals bankgegevens, medische records, foto’s en dergelijke moeten worden beschermd en mogen alleen worden bekeken door de persoon zelf of anderen die toestemming gekregen hebben van de betrokkene. Daarom zou het interessant zijn om een afweging te maken tussen de kost om gevoelige informatie te beschermen en de winst die de krakers ermee kunnen doen (vb. het verkopen van gegevens aan marketingondernemingen voor reclamecampagnes).

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP07_fig.jpg

Locatie:

Website:

1501: Modelleren van interactie op de telecommarkt op basis van spel-theorie

Probleemstelling:

De telecommarkt kent een groot aantal spelers. Klanten, operatoren, service providers, regulatoren, … hebben allemaal hun eigen visies en behoeften. Al deze actoren spelen in op elkaar en zorgen ervoor dat de telecom markt een zeer dynamisch verloop kent dat moeilijk te voorspellen is.

De speltheorie is een theorie die toelaat om strategische situaties zoals conflict en samenwerking te modelleren en simuleren. Rekening houdend met het verwachte gedrag van zijn tegenspelers, tracht elke speler een voor zichzelf zo gunstig mogelijke strategie te ontwikkelen. Dit gebeurt aan de hand van een pay-off matrix waarbij de strategieën van beide spelers worden uitgezet en de consequenties voor beide spelers worden weergegeven. Hieruit kan men dan ofwel de beste strategie bepalen voor elke speler onafhankelijk van de anderen (dominante strategie) of de beste strategie kiezen rekening houdend met het gedrag van de andere speler (het Nash equilibrium).

Doelstelling:

Het doel van dit afstudeerwerk bestaat erin enkele belangrijke interacties op de telecommarkt te modelleren en simuleren aan de hand van de speltheorie. Dit omvat het identificeren van de betrokken spelers en hun strategie. Aan de hand daarvan kan gekeken worden hoe de complexe interacties tussen de verschillende actoren verlopen en wat de mogelijke (al dan niet suboptimale) marktimplicaties kunnen zijn indien beide spelers hun strategieën zullen optimaliseren, rekening houdend met de strategieën van de medespelers.

Een voorbeeldcase zou kunnen zijn de interactie tussen de verschillende spelers op de markt voor digitale televisie in België. Belgacom en Telenet zijn de enige aanbieders op dit moment. Zij zullen continu kijken welke diensten de concurrent aanbiedt, tegen welke prijs, voor welke klanten, welke thema’s … . Afhankelijk van deze beslissingen zal de ene een gelijke/ andere strategie voeren indien hij zijn winst kan opdrijven of klanten van de concurrent kan afsnoepen. Deze beslissingen kunnen gemodelleerd worden aan de hand van speltheorie.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP08_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1502: Foutdetectie via bond grafen

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Opmerkingen:

1505: Ethernet vs. SDH: De faire vergelijking

Probleemstelling:

Bij het vergelijken van twee alternatieve netwerk-technologieen, zoals ethernet en SDH, wordt traditioneel een vergelijking gemaakt van de kosten voor het aanschaffen van de apparatuur in beide gevallen. Eventueel worden hierbij de kosten voor een eerste installatie, wanneer door de leverancier ter beschikking gesteld, bijgerekend. Wanneer op een dergelijke manier ethernet met SDH vergeleken wordt, dan blijkt dat ethernet goedkoper is dan SDH. Om een betere vergelijking te kunnen maken tussen twee alternatieven, zouden ook de operationele kosten in rekening moeten gebracht worden. SDH bijvoorbeeld bevat reeds een heleboel automatische monitoring-functionaliteit, die toelaat om de toestand van het netwerk continu te kunnen controleren en te kunnen inschatten. Dit zorgt ervoor dat een aantal onderhoudsprocessen sneller en beter gepland kunnen uitgevoerd worden. Het opvangen van een dergelijke functionaliteit in het ethernet-scenario zal aanleiding geven tot extra operationele kosten die niet aanwezig zijn in het SDH-geval. Door deze extra operationele kosten in het ethernet-geval te vergelijken met de extra CapEx-kosten in het SDH-geval kan een meer genuanceerde vergelijking gemaakt worden tussen de twee alternatieven.

Doelstelling:

Deze modellering moet dan toelaten om een kostenvergelijking van een realistisch netwerkscenario te bepalen, waarin zowel de vaste kosten (apparatuur) als de operationele kosten voor het opzetten en onderhouden van een netwerk in het geval van ethernet en SDH vergeleken worden.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP10_fig.jpg

Locatie:

Website:

1507: Innovatieve planningsalgoritmen voor multimodaal transport (vrachtwagen, schip, trein, …)

Probleemstelling:

In logistieke termen spreekt men van multimodaal transport als dit transport meerdere modi omvat, zoals binnenscheepvaart, wegtransport, spoorweg, zeevaart,… Multimodaal transport neemt aan belang toe, vooral in Vlaanderen, omwille van het bereiken van de verzadiging van de klassieke transportmodi. Ook kan het beter op mekaar afstemmen van de diverse trajecten leiden tot een substantiële kostreductie, en dus de competitiviteit van ons logistieke apparaat verbeteren, om zo de aantrekkelijkheid van de regio als logistieke hub te versterken en tegelijk de druk op traditioneel wegtransport en de bijhorende files te verlichten.

Doelstelling:

Doel van de scriptie is het uitwerken van een generische planningscomponent. Er dienen daarvoor vernieuwende algoritmen uitgedacht te worden, waarmee een goede logistieke keten (kost vs. snelheid, ev. rekening houdend met file-predictiemodellen) dynamisch kan uitgerekend of aangepast worden.

De opdracht bestaat in de eerste plaats uit het ontwerp en implementatie van de basis-algoritmen voor de planningscomponent, waarmee een logistieke keten kan uitgerekend worden. Snelle code is hierbij een primaire vereiste, vanwege de hoge eisen die door de gebruikers zullen gesteld worden.

Naast deze basisopdracht moeten er een aantal uitbreidingen worden voorzien: het dynamisch aanpassen van voorgestelde routes (vb. door files onderweg), uitbreiding van de algoritmen tot snelle heuristieken, etc. ...

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP12_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1508: INTEC_design thesis 2006/1: Ontwerp van aktieve antennes voor Digital Radio Mondiale (DRM).

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1509: QoS in optische pakketgeschakelde netwerken

Probleemstelling:

Nationale en Internationale projecten bundelen de expertise van tal van bedrijven en onderzoeksinstellingen in onderzoek naar toekomstige optische netwerktechnologieën. In het kader van het Europese project “LASAGNE”, leidt onze vakgroep de studies over de netwerkmogelijkheden van een gloednieuw en uitdagend onderzoeksdomein, All Optical Label Switching (AOLS).

AOLS Netwerken transporteren data met behulp van optische pakketten waarbij zowel de payload (bevat de data van het pakket) als het label (bevat de routeringsinformatie) in het optische domein verwerkt worden. Hoewel deze netwerken een logische stap lijken in de evolutie van transmissie-netwerken, is het onderzoek veel uitdagender dan op het eerste zicht gedacht. De elektronische routeringstabel is immers vervangen door een set correlators, flipflops en optische vertragingslijnen waarvan de grootte van de set groeit met het aantal mogelijke paden (LSPs) door de knoop. Inderdaad, de optische hardware is labelspecifiek en elk verschillend label vereist individuele componenten. Tot voor kort werden twee pakketten met een verschillende label elk via een andere weg gerouteerd en bereikten ze hun bestemming op basis van een “best-effort”-service in het Internet.

Voor de recente explosie aan diversiteit en rijkheid van toepassingen, is deze eenvoudige “iedereen gelijk”-routeringsaanpak echter niet meer voldoende. Deze problematiek waarin we pakketten onderverdelen in verschillende service-klassen wordt gegroepeerd onder de naam Quality of Service (QoS).  Opdat AOLS een volwaardige kandidaat kan worden voor het dragen van het telecommunicatieverkeer van morgen, dient het QoS op een of andere manier te ondersteunen, met minstens dezelfde garanties als bestaande oplossingen. In het onderzoek naar hoe we QoS en AOLS kunnen verenigen, komen we ook hier de typische AO problemen tegen: een beperkt aantal labels met beperkte lengte, het gebrek aan optische buffers, de nog prille zoektocht naar de volledig optische uitvoering van intelligentie voor het toewijzen buffers en back-up capaciteiten.

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is na te gaan wat de invloed is van de besproken optische beperkingen op de mogelijkheden van AOLS om QoS te voorzien. In eerste instantie lijkt een dimensioneringsstudie van de AOLS-knopen, in geval QoS bits worden toegevoegd aan de optische label, aangewezen. De ontwikkeling van een gepast routeringsalgoritme dat een minimalisatie van de AOLS-blok dimensies beoogt bij het routeren van pakketten uit verschillende QoS klassen kan een meerwaarde bieden bij het optimaliseren van de AOLS-block dimensies. Bijkomend kan het in kaart brengen van hoe de routering wordt beïnvloed door de installatie van grotere/kleinere (gestandardiseerde) AOLS-knopen interessant zijn.

figuur  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/MP13_fig.JPG

Locatie:

Website:

1510: INTEC_design thesis 2006/2: Ontwerp van een RF ontvanger voor Digital Radio Mondiale (DRM).

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1511: INTEC_design thesis 2006/3: Ontwerp van Embedded decodering op DSP en FPGA voor Digital Radio Mondiale (DRM).

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1512: Impact van bedrijfsorganisatie op operationele kosten voor netwerkoperator

Probleemstelling:

Naast de kost voor het opbouwen van een telecom netwerk (aankopen en installeren van apparatuur), is er ook een grote kost geassocieerd aan het operationeel houden van het netwerk. Het netwerk operationeel houden omvat onderhoud, reparaties in geval van een fout , het opzetten van nieuwe services, het factureren van de klanten, enz. De kost ervan is een operationele kost (opex) voor de netwerkoperator en wordt in belangrijke mate bepaald door de loonkost van het personeel. 

De operationele kost is op die manier sterk afhankelijk van de bedrijfsorganisatie bij de operator, bv. aantal en locatie van de interventieploegen voor het uitvoeren van reparaties, aantal personen voor de bemanning van de helpdesk, enz.

Het contract tussen een netwerkoperator en een klant bevat steeds een zogenaamde Service Level Agreement (SLA), die bepaalt welk niveau van service de klant van de operator kan verwachten. Indien de operator deze afspraken niet nakomt, dan dient hiervoor een strafkost (penalty) te worden betaald, wat uiteraard leidt tot hogere kosten voor de operator. We kunnen het onderscheid maken tussen een service assurance SLA, die aangeeft welke beschikbaarheid het netwerk zal hebben, bv. max downtime in geval van een fout en een service delivery SLA, die bv. aangeeft wat de maximale tijd is waarbinnen een service moet kunnen worden opgezet.

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1513: INTEC_design thesis 2006/4: Ontwerp van embedded streaming en ontvangst over LAN van Digital Radio Mondiale.

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1514: INTEC_design thesis 2006/5: Chip ontwerp van een radiofrequente front-end voor Digital Radio Mondiale (DRM).

Probleemstelling:

Doelstelling:

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1515: Monitoring van de bandbreedte in draadloze mesh netwerken m.b.v. de Click Modular Router

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van de thesis is het grondig analyseren en bestuderen van de huidige technieken die gebruikt worden voor bandbreedte schatting in bedrade en draadloze omgevingen. Na de analyse, wordt er van de student verwacht enkele van zulke technieken te implementeren met behulp van de Click Modular Router software. Hij zal vervolgens een wireless mesh testbed opzetten en metingen uitvoeren op dit testbed, met de bedoeling de bandbreedte schatting technieken te verifiëren en te optimaliseren.

Figuur:  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM01_fig.jpg

Locatie:

Website:

1516: Link rate adaptation in wireless mesh networks through the Click Modular Router

Probleemstelling:

Draadloze mesh netwerken zijn de laatste jaren een grote voedingsbron voor onderzoek. Een mesh, of multipoint-to-multipoint netwerk, is een draadloos netwerk dat bestaat uit verschillende nodes, die met elkaar kunnen communiceren. Elke node fungeert als router/repeater die het netwerkverkeer doorstuurt naar alle nodes binnen zijn bereik. Het voordeel van zulke netwerken is dat ze zelf-vormend, zelf-helend en zelf-balancerend zijn. Net als in andere netwerken is het in draadloze mesh netwerken belangrijk dat Quality of Service (QoS) kan worden aangeboden aan de gebruikers.

Wegens het dynamische karakter van wireless mesh netwerken, zal een draadloze link tussen twee nodes geen constante kwaliteit hebben zoals een bedrade link. Hoe hoger de kwaliteit van het draadloze medium, hoe hoger de bitrate van de link gekozen kan worden zonder aanzienlijke stijging van het pakketverlies. Het is dan ook belangrijk om in een mesh netwerk de throughput te maximaliseren door vooral de links met hoge bitrate te gaan gebruiken.

Doelstelling:

Het doel van de thesis is het grondig analyseren en bestuderen van de huidige technieken die gebruikt worden voor link rate adaptation in wireless omgevingen. Na de analyse, wordt er van de student verwacht enkele van zulke technieken te implementeren met behulp van de Click Modular Router software (vertrekkende eveneens van een aantal bestaande link rate adaptation algorithms in Click Modular Router). Hij zal vervolgens een wireless mesh testbed opzetten en metingen uitvoeren op dit testbed, met de bedoeling de link rate adaptation technieken te verifiëren en te optimaliseren.

Figuur:  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM02_fig.gif

Locatie:

Website:

1517: Netwerkoplossing voor location aware computing in de ziekenzorg

Probleemstelling:

Doelstelling:

In het verleden werden reeds de netwerktechnologieën (RF-ID, Bluetooth, WiFi, Zigbee, etc.) uitgetest waarvan de resultaten ter beschikking zijn. Deze scenario's gingen echter uit van een beperkte mobiliteit van de patiënt (in of uit ontvangstbereik). Dit jaar is het de bedoeling om verhoogde mobiliteitsscenario's te gaan onderzoeken waarbij de patiënt niet alleen met zijn basisstation thuis kan connecteren, maar ook met een ander toegangspunt (voorbeeld bij familie of in een station) of zelfs via GSM/GPRS een verbinding kan opzetten om permanent in verbinding te blijven. Het is concreet de bedoeling om na te gaan welke netwerkoplossingen er vandaag ter beschikking zijn om dergelijke systemen te bouwen en in samenspraak een concrete netwerkimplementatie van enkele mobiliteitsscenario's te realiseren op PDA/ smartphone of ander toestel.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1518: Mobiliteitsmanagement in Persoonlijke Netwerken

Probleemstelling:

Doelstelling:

Momenteel heeft de vakgroep een PN testbed, bestaande uit een aantal laptops en vaste machines, waarin een volledige oplossing voor Persoonlijke Netwerken geïmplementeerd is. Deze implementatie is grotendeels gebeurd in Click Router, een modulaire en flexibele software router, en omvat een eenvoudige Universele ConvergentieLaag (UCL). Verder bevat de implementatie ook een eenvoudige GUI voor de configuratie van de devices in het PN. Het doel van deze scriptie is om de ondersteuning van mobiliteit (het bewegen van een cluster) te verbeteren door enerzijds de UCL uit te breiden en anderszijds on-the-fly herconfiguratie van Click Router componenten bij mobiliteit mogelijk te maken. De uitbreiding van de UCL kan onder meer het volgende omvatten: detectie van interfaces die toegang tot Internet bieden (context), verbeterde ondersteuning van gateway functionaliteit, detectie van mobiliteit (bv. verandering in access point, verandering van publieke IP, interactie met DHCP...), on-the-fly herconfiguratie bij interface veranderingen... Tenslotte zal de GUI uitgebreid moeten worden om een beter beheer van de UCL (informatie over interfaces, selectie van gateway interface, interface functionaliteit, kost...) en ondersteuning van mobiliteit (gebruikersinformatie, gebruikersvoorkeuren...) toe te laten en zal de performantie van de mobiliteitsmanagement-oplossing geëvalueerd worden.

figuur http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM04_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1520: Multi-mode ad hoc routering in Persoonlijke Netwerken

Probleemstelling:

Doelstelling:

Momenteel heeft de vakgroep een PN testbed, bestaande uit een aantal laptops en vaste machines, waarin één mogelijke combinatie voor de intra-cluster en inter-cluster routering geïmplementeerd is. Deze implementatie is gebeurd in Click Router, een modulaire en flexibele software router. De vakgroep beschikt reeds over de implementatie van twee ad hoc routeringtechnieken. Het doel van deze scriptie is om een derde routeringcomponent te implementeren. Vervolgens wordt er van de student verwacht om te onderzoeken welke combinaties van intra-cluster en inter-cluster routering geschikt zijn en wat de performantie van deze combinaties is (vertrekkend van de drie mogelijke routeringstechnieken). Hiervoor zal de bestaande testbedimplementatie moeten uitgebreid, verbeterd en geanalyseerd worden. Het einddoel is om te komen tot een meer generieke routeringsarchitectuur die al deze mogelijke oplossingen aanbiedt (multi-mode) en waarbij, afhankelijk van de eisen van de gebruiker, gekozen kan worden voor één bepaalde combinatie van intra-cluster en inter-cluster routering.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM05_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1521: Planning van een microcellulaire netwerk voor een omgeving gedomineerd door mobiele gebruikers

Probleemstelling:

De plaatsing van antennemasten in een verstedelijkt landschap is een zware financiële last die operatoren van mobiele netwerken moeten ondergaan, zeker nu de trend naar steeds kleinere cellen zich doorzet om aan de toenemende vraag naar bandbreedte te kunnen voldoen. Vandaar dat het van groot belang is dat de netwerkplanning zo efficiënt mogelijk gebeurt en dat de dekking zo goed mogelijk is om voldoende Quality of Service te kunnen garanderen aan de gebruikers.

Huidige draadloze netwerkplanningsstudies van operatoren houden echter weinig of geen rekening met de bewegingsdynamiek van hun gebruikers. Het gevolg is een suboptimale inplanting van anntennemasten waardoor de operatoren jaarlijks talloze euros mislopen.

Doelstelling:

In de vakgroep werd reeds een JAVA mobiliteitssimulator ontwikkeld die op realistische manier het gedrag van voertuigen kan simuleren op een bepaald stadsplan. In deze thesis is het de bedoeling deze bewegingssimulator uit te breiden met een een netwerkplanningstool voor microcellulaire UMTS netwerken, rekening houdend met het verwachte bewegingspatroon van de gebruikers, en te vergelijken met een klassieke benadering. Het bijhorende planningsalgoritme moet ervoor zorgen dat op elk ogenblik er aan zo veel mogelijk bandbreedteaanvragen kan worden voldaan en dat de lopende connecties niet onderbroken worden door de frequente handovers tussen basisstations. Dit alles uiteraard met zo laag mogelijke kost voor de draadloze operator.

Figuur:  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM06_fig.gif

Locatie:

Website:

1523: Ontwikkeling van Universele Convergentielaag voor Persoonlijke Devices

Probleemstelling:

Doelstelling:

Momenteel heeft de vakgroep een PN testbed, bestaande uit een aantal laptops en vaste machines, waarin een volledige oplossing voor Persoonlijkel Netwerken geïmplementeerd is. Deze implementatie is grotendeels gebeurd in Click Router, een modulaire en flexibele software router, en omvat een eenvoudige Universele Convergentielaag. Verder bevat de implementatie ook een eenvoudige GUI voor de configuratie van de devices in het PN. Momenteel kan Click Router, en dus deze Universele ConvergentieLaag, enkel gebruikt worden met Ethernet interfaces en IEEE 802.11 interfaces. Het doel van deze scriptie is om ook ondersteuning voor GPRS of UMTS en Bluetooth in Click Router mogelijk te maken en deze interfaces op te nemen in de UCL. Verder zal de UCL zoveel mogelijk context informatie (connectiviteit, gateway functionaliteit, kost, IP, kwaliteit...) over de interfaces moeten verzamelen. Deze informatie kan dan ter beschikking gesteld worden aan andere Click Router componenten en gevisualiseerd worden in een GUI voor het beheer van het Persoonlijke Device.

Figuur  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM07_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1524: Positionering in sensornetwerker met behulp van UWB

Probleemstelling:

Doelstelling:

Er bestaan verschillende manieren voor de plaatsbepaling. Een van de meest gebruikte is trilateratie waarbij de positie bepaald wordt aan de hand van de afstand tussen de gebruiker en 3 of meer referentie nodes. Dit is ook het systeem dat gebruikt wordt bij GPS. De afstand kan echte op verschillende manieren worden berekend worden. We kunnen hierbij 2 belangrijke beschouwen: op basis van de signaalsterkte waarbij de afstand berekend wordt aan de hand van het padverlies, en op basis van het tijdsverschil (time of arrival) tussen de verzonden en ontvangen signalen waarbij de afstand berekend wordt met behulp van de gekende snelheid van elektromagnetische golven. Een radiotechniek die zeer geschikt is voor positionering op basis van het tijdsverschil is Ultra Wide Band (UWB). Door zijn grote bandbreedte en pulstechnieken belooft UWB een grotere nauwkeurigheid. In deze thesis is het de bedoeling te onderzoeken op welke manier we positionering met UWB en time of arrival technieken kunnen uitvoeren. Hiertoe wordt in eerste instantie een analyse uitgevoerd over UWB en vervolgens worden er algoritmes voorgesteld die positionering toelaten.

Figuur http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM08_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1525: Verhogen van de performantie van sensornetwerken door aanpassen van het zendvermogen

Probleemstelling:

De recente evoluties in draadloze netwerken, waarbij veel aandacht wordt besteed aan goedkope en energie-efficiënte draadloze technologieën, en de continue miniaturisatie van sensoren hebben geleid tot de ontwikkeling van draadloze sensornetwerken. Een draadloos sensornetwerk is een netwerk bestaande uit draadloze knopen die worden verspreid over een uitgestrekt en vaak ontoegankelijk gebied met als doel fysische omgevingsparameters (vb. temperatuur, vochtigheid, trillingen) te monitoren. Alhoewel er heel wat interessante toepassingen bestaan voor sensornetwerken, zoals o.a. monitoring van klimaat, dierenkuddes en de structurele integriteit van gebouwen, bestaan er heel wat toepassingen waarbij men niet alleen fysische parameters wil meten, maar waarbij men ook bepaalde acties wil nemen in functie van de metingen. In dit laatste geval zal het netwerk naast sensoren ook actuatoren bevatten en spreekt men van sensor- en actuatornetwerken (of kortweg SANET’s).

Aangezien sensornetwerken en SANETs moeten kunnen werken in afgelegen gebieden, is het niet altijd mogelijk de batterij van de apparaatjes te herladen of te vervangen. Daarom moet het energieverbruik van het netwerk zo laag  mogelijk gehouden worden. Er bestaan verschillende technieken om het energieverbruik te beperken, zoals het aanpassen van het zendvermogen, het tijdelijk afzetten van de radio’s, zenden aan een lagere bitrate,...

Doelstelling:

In deze thesis is het de bedoeling energie te besparen door het aanpassen van het zendvermorgen.  Een duidelijk voorbeeld  hiervan kan men zien in de figuur. In de linkse figuur heeft elke zender hetzelfde hoge vermogen en kan elke radio bijna alle andere radio’s horen. Dit betekent dat er veel interferentie tussen de radio’s optreedt waardoor vele pakketten opnieuw verzonden moeten worden. Wanneer we nu de zendvermogens individueel aanpassen zoals in de rechtse figuur neemt niet alleen het energieverbruik af, maar vermindert ook de interferentie, wat ondermeer de capaciteit van het netwerk verhoogt.  In eerste instantie wordt een theoretische studie gemaakt die de netwerk topologie bepaalt met het minste energieverbruik. Hierbij moet er ondermeer voor gezorgd worden dat de verbindingen bidirectioneel blijven. Vervolgens worden een heuristiek en een protocol opgesteld die gedistribueerd kunnen werken en de theoretische oplossing zo dicht mogelijk benaderen.

http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM09_fig.jpg

Locatie:

Website:

1526: Ontwikkelen van een zelf organiserend routeringsprotocol in sensor- en actuatornetwerken

Probleemstelling:

Doelstelling:

In deze scriptie is het de bedoeling een routeringprotocol te ontwikkelen voor een SANET. Dit protocol moet in staat zijn de verschillende gewenste routes te vinden naar de actuatoren en de sink. Hierbij moet ondermeer rekening gehouden worden met de specifieke eigenschappen zoals de heterogeniteit van de nodes (er zijn sensoren en actuatoren, sommige werken op batterijen, verschillende processorkracht, …), de maximaal toegelaten vertragingen, de grootte van het netwerk, het bestand zijn tegen fouten en het automatisch opzetten van het netwerk. Vooral deze laatste twee zijn zeer belangrijk. Zo kan bij het optreden van een fout (bijvoorbeeld een stoorzender die enkele routes blokkeert) automatisch een nieuwe route worden gekozen. De laatste eigenschap slaat dan weer op het zelforganiserend aspect van het netwerk. Wanneer een nieuwe node in het netwerk komt, moeten er automatisch nieuwe routes gevormd worden, zonder enige tussenkomst van een operator. In de thesis zal in eerste instantie een studie gemaakt worden over bestaande oplossingen in sensornetwerken. Vervolgens wordt een nieuw routeringprotocol ontwikkeld en geïmplementeerd in een netwerk simulator.

Figuur:  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM10_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1527: Schaalbaarheid in sensor- en actuatornetwerken

Probleemstelling:

De laatste jaren zijn er talloze nieuwe toepassingen bijgekomen in het gebied van draadloze communicatie. Een van de laatste ontwikkelingen is het ontstaan van draadloze sensornetwerken. Deze bestaan uit talloze kleine doorgaans batterijgevoede sensorelementen die uitgerust zijn met een draadloze interface. In deze netwerken verloopt alle communicatie vanaf de sensoren naar een centraal punt (sink).  Voor verschillende toepassingen is dit echter niet voldoende.  In sommige gevallen moet het netwerk ook in staat zijn om een bepaalde acties uit te voeren door middel van actuatoren. Door actuatoren in te lassen in een sensornetwerk, verandert het gedrag van het netwerk fundamenteel: er is nu ook rechtstreekse communicatie nodig tussen de sensoren en de actuatoren onderling. Dit vereist een nieuwe aanpak in de routering en het gebruik van een aangepaste adressering.  Dit nieuw type van netwerken worden sensor en actuatornetwerken (of SANET’s) genoemd.  Een SANET kan bijvoorbeeld gebruikt worden om een gebouw te “automatiseren”.  Verschillende draadloze sensoren en actuatoren zorgen voor de automatische regeling van verwarming in functie van de temperatuur, aan- en uitschakeling van één of meerdere lichten lokaal via een druk op de knop of op afstand vanuit de receptie of aansturen van brandalarm of andere veiligheidsapparatuur in geval van brand- of rookdetectie, …

Doelstelling:

In deze scriptie is het de bedoeling verschillende methodes te onderzoeken die het mogelijk maken om grote sensor en actuatornetwerken (meer dan duizend nodes) schaalbaar te houden. Hiermee bedoelen we dat de netwerkprotocollen nog in staat moeten zijn te werken in grote netwerken. Volgende methodes kunnen ondermeer gebruikt worden: clustering (verdelen van het netwerk in kleine deelgroepen), gebruik van meerdere gateways, aangepaste routeringstechnieken, samenvoegen van relevante data (data-aggregatie). Er zal een studie gemaakt worden van bestaande oplossingen en er zal gekeken worden naar hun respectievelijke voor- en nadelen. In een tweede fase zal  op basis van de analyse van de bestaande oplossing een nieuwe oplossing voorgesteld worden die geïmplementeerd zal worden in een netwerk simulator.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM11_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1529: Virtuele Private Ad Hoc Netwerken

Probleemstelling:

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is de ontwikkeling, implementatie, integratie van netwerkoplossingen voor Virtuele Private Ad Hoc Netwerken. De implementatie zal hoofdzakelijk gebeuren in Click Router, een modulaire en flexible software router. Het is de bedoeling oplossingen te ontwikkelen en/of te integreren voor routering, mobiliteitsmanagement, VPAN definitie en management, membership management, security... Voor de ontwikkeling van de VPAN oplossingen kan voor een groot deel gebruik gemaakt worden van Click Router componenten die reeds binnen de vakgroep ontwikkeld werden en een aantal netwerk oplossingen voor ad hoc VPANs die reeds beschikbaar zijn in een netwerk simulator. Het is de bedoeling dat de student de bouwblokken die voorhanden zijn bestudeert, nieuwe componenten definieert en ontwikkelt en deze vervolgens integreert tot een oplossing die de correcte werking van het concept illustreert. Een testbed zal gebruikt worden om de oplossingen te valideren en te evalueren. Naargelang de interesse van de student(en) kan dit zowel voor het geval waarbij ondersteuning van infrastructuur voorhanden is als voor het geval van een ad hoc VPAN.

Figuur:  http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM12_fig.jpg

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1530: Ontwerp van een mobiele SIP VoIP client applicatie en server

Probleemstelling:

Voice over IP (VoIP) is langzaam de klassieke telefonie aan het verdringen in de vaste netwerken, denk bv. maar aan de internet telefonie-applicatie SKYPE.

Doelstelling:

Aangezien het Session Initiation Protocol (SIP) de de facto VoIP signaling standaard is, zullen zowel de applicaties als het netwerk gebruik maken van dit protocol om calls op te zetten, af te breken en door te schakelen bij een handover.

In deze thesis is het enerzijds de bedoeling om een SIP gebaseerde VoIP applicatie te onwikkelen (op basis van de JAVA JAIN SIP API, http://www.sipcenter.com) voor dual mode devices. De ontwikkelde applicatie moet tevens in staat zijn om een handover tussen beide radio interfaces seamless (zonder kwaliteitsverlies) af te handelen.

Anderzijds zal er ook een VoIP SIP application server ontwikkeld worden op basis van de JAVA JAIN SLEE (zie http://jainslee.org/). Hierbij ligt de nadruk op het ontwikkelen van een SIP gebaseerd communicatieplatform tussen verschillende SIP servers zodat deze de VoIP applicaties van de clients voldoende quality of service kan gegaranderen bij een handover tussen verschilende access netwerken.

Tot slot zal de performantie van het geheel (client en netwerk) met behulp van een aantal voice quality metingen onderzocht worden.

Locatie:

Website:

Opmerkingen:

1531: Uitbreiding van een testomgeving voor een Multimedia Trein omgeving

Probleemstelling:

Internet access op treinen, in bepaalde landen werd dit al gerealiseerd langs een aantal spoorlijnen (Zweden, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten, Canada...). De bandbreedtes zijn echter nog relatief beperkt, en multimediatoepassingen zoals Video-on-Demand of online gaming zijn vandaag nog ontoegankelijk voor treinreizigers. Hiertoe zal er nood zijn aan een draadloos netwerk dat tal van deze diensten met een hoge bandbreedte kan leveren aan deze snelle mobiele gebruikers.

Doelstelling:

Dit jaar werd voor dit concept een testopstelling op het CLICK router platform opgebouwd die de haalbaarheid van de moveable cells nader bestudeert. Deze opstelling bestaat uit een viertal PC’s uitgerust met wireless kaarten (IEEE 802.11g technologie). Eén doet dan dienst als mobiele gebruiker (komt overeen met een trein met één antenne), twee fungeren als basisstations langs de spoorweg en ten slotte is er nog één die gebruikt wordt als controlestation om de basisstations aan te sturen. De gebruiker luistert op een vaste frequentie, en door de frequenties van de basisstations continu te veranderen kan het moveable cell concept worden nagebootst.

De huidige opstelling kijkt enkel naar handovers tussen basisstations die beheerd worden door hetzelfde controlestation. Het is dan de bedoeling om in dit afstudeerwerk ook de handovers tussen twee basistations die tot twee verschillende controlestations behoren in rekening te brengen. Het uiteindelijke doel is dan om de performantie van het moveable cell concept verder te evalueren met de aangepaste testopstelling. Hierbij kan o.a. worden nagegaan hoe sterk een snellere frequentieconversie de performantie van de netwerkverbinding beïnvloedt, hoe het protocol kan worden geoptimaliseerd zodanig dat de omschakeling naar een ander basisstation zo vlot mogelijk gebeurt, of real-time verkeer (bv. video) met voldoende kwaliteit over het netwerk kan worden gestuurd.

Figuur: http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM14_fig.jpg

Locatie:

Website:

1532: Draadloos internet op de trein

Probleemstelling:

Pendelaars kunnen al een tijdje gebruik maken van draadloos Internet in de meeste stations, maar eens op de trein is het aanbod beperkt tot een enkele proefprojecten zoals - het  enige tot nu toe in Belgie - het Thalys traject tussen Brussel en Parijs. Op de Thalys wordt er momenteel gebruik gemaakt van satelliettechnologie die beperkingen op bandbreedte en hoge lantency met zich meebrengt. Door de hoge latency zijn bepaalde toepassingen onbruikbaar zoals vb.VoIP. 
Siemens wil op korte termijn zoeken naar een alternatief met behulp van de Wireless LAN technologie (IEEE 802.11). Hierbij zou kunnen gebruik gemaakt worden van het  vaste netwerk naast de sporen (B-Telecom). De uitdaging is om van dat netwerk met behulp van de Wireless LAN technologie de mobiele treinwagons van Internet-connectiviteit te voorzien.

Doelstelling:

Het doel van deze thesis is om met behulp van simulaties en/of een experimenteel testbed een netwerk protocol te ontwikkelen die Internet-connectiviteit biedt aan meerdere mobiele gebruikers op de trein op basis van de IEEE 802.11 Wireless LAN toegangstechnologie. Hierbij moet o.a. worden onderzocht in welke mate de snelheid van de trein invloed heeft op de kwaliteit van de verbinding (pakket verlies en vertaging tijdens handover), wat de capaciteit is van het Wireless LAN toegangsnetwerk (m.a.w. hoeveel treinreizigers kunnen tegelijkertijd een Internet-connectie opzetten en dit in het geval van één enkele trein en in het geval van meerdere kruisende treinen)
De krijtlijnen voor de verder uitwerking van de thesis zullen bepaald worden tijdens een Stage bij Siemens.

Figuur http://thesis.atlantis.ugent.be/TH0607/IM15_fig.jpg

Locatie:

Website: