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Aquest projecte presenta el desenvolupament d’un sistema d’adquisició de dades d’un cotxe de Formula Student, el qual inclou telemetria. Per realitzar la comesa, es recullen els senyals dels sensors mitjançant una placa de circuit imprès de disseny propi, la qual envia i rep les dades a través de dos protocols de comunicació: el CAN s’utilitza internament pel vehicle i per emmagatzemar les dades en un registrador o datalogger, mentre que l’UART s’usa per la telemetria. Els sensors utilitzats són majoritàriament analògics amb un rang de sortida de 0 V a 5 V, i també hi ha un sensor digital que es comunica per SPI. La placa de circuit imprès es basa en el microcontrolador PIC18F4685 i en el transceptor de CAN MCP2561, el seu hardware es desenvolupa amb el programa Altium Designer, i el software, que està programat en C, utilitza el compilador CCS. Per altra banda, s’estudien diferents protocols de comunicació sense fil per l’anàlisi en temps real. El sistema més adient per l’aplicació és el ZigBee. A partir de dos mòduls XBee es realitza una comunicació dispositiu a dispositiu i es mostren les dades per diferents mètodes de MATLAB. Les proves realitzades mostren que la placa funciona correctament per l’adquisició de la informació enviada pels sensors. No obstant, la comunicació a través de la telemetria funciona, però les dades enviades estan limitades perl’entorn de desenvolupament amb el qual es visualitza el monitoratge. En conseqüència es té una baixa freqüència de transmissió i alhora es poden mostrar pocs senyals a la vegada. Este proyecto presenta el desarrollo de un sistema de adquisición de datos de un coche de Formula Student, que incluye telemetría. Para realizar el cometido, se recogen las señales de los sensores mediante una placa de circuito impreso de diseño propio, que envía y recibe los datos a través de dos protocolos de comunicación: el CAN se utiliza internamente para el vehículo y para almacenar los datos en un registrador o datalogger, mientras que el UART se usa para la telemetría. Los sensores utilizados son mayoritariamente analógicos con un rango de salida de 0 V a 5 V, y también existe un sensor digital que se comunica por SPI. La placa de circuito impreso se basa en el microcontrolador PIC18F4685 y en el transceptor de CAN MCP2561, cuyo hardware se desarrolla con el programa Altium Designer, y el software, que está programado en C, utiliza el compilador CCS. Por otra parte, se estudian diferentes protocolos de comunicación inalámbrico para el análisis en tiempo real. El sistema más adecuado para la aplicación es el ZigBee. A partir de dos módulos XBee se realiza una comunicación dispositivo a dispositivo y se muestran los datos por distintos métodos de MATLAB. Las pruebas realizadas muestran que la placa funciona correctamente en referencia a la adquisición de la información enviada por los sensores. Sin embargo, la comunicación a través de la telemetría funciona, pero los datos enviados están limitados por el entorno de desarrollo para visualizar la monitorización. Consecuentemente se tiene una baja frecuencia de transmisión y al mismo tiempo se pueden mostrar pocas señales a la vez. This project presents the development of a data acquisition system for a Formula Student car, which included telemetry. To accomplish the task, sensors are collected with a custom-designed printed circuit board, which sends and receives data via two communication protocols: CAN is used internally in the vehicle and the sensors data is stored in a logger, while UART is used for telemetry. The sensors used are mostly analogue with a range of 0 V to 5 V, and there is also a digital sensor that communicates via SPI. The printed circuit board is based on the PIC18F4685 microcontroller and the MCP2561 CAN transceiver, its hardware is developed with the Altium Designer program, and the software, which is programmed in C, uses the CCS compiler. Furthermore, different wireless communication protocols for real-time analysis are studied. The most suitable system for the application is ZigBee. From two XBee modules, device-to-device communication is carried out and the data is displayed by different MATLAB methods. The tests performed show that the board works correctly for the acquisition of the information sent by the sensors. However, communication via telemetry works, but the data sent is limited by the capacity of the development environment to visualize monitoring. Consequently, a low transmission frequency is needed and few signals can be displayed.

Los Sistemas Inteligentes de Transporte están cambiando la forma en que concebimos el futuro de la movilidad. En particular, los ferrocarriles están experimentando un proceso de transformación para modernizar el transporte público y las operaciones ferroviarias. Tecnologías como el 5G, la fibra óptica y la nube han surgido como catalizadores para digitalizar el ferrocarril proporcionando comunicaciones de alta velocidad y baja latencia. Este TFG se centra en la exploración de redes que permitan el control del tren y la transmisión de datos a bordo. El objetivo es planificar la infraestructura de red (dimensionamiento y asignación de recursos) necesaria para las futuras comunicaciones del sistema ferroviario de larga distancia de la Deutsche Bahn en Alemania. En este trabajo, proponemos una arquitectura de red que puede satisfacer los requisitos de rendimiento de las aplicaciones para trenes y pasajeros. Presentamos un método para la colocación de estaciones base 5G a lo largo de las vías del tren para garantizar el rendimiento necesario en el borde de la celda. Por último, presentamos el problema de colocación y asignación de centros de datos. El objetivo es encontrar el número necesario de centros de datos y su ubicación en la red, y asignarlos a cada estación de tren. Realizamos simulaciones en cuatro escenarios diferentes, en los que modificamos parámetros de entrada como la latencia máxima tolerada y el número máximo de centros de datos. Los resultados obtenidos muestran el compromiso entre la latencia alcanzada y el coste de la infraestructura. Els Sistemes Intel·ligents de Transport estan canviant la manera en què concebem el futur de la mobilitat. En particular, els ferrocarrils estan experimentant un procés de transformació per modernitzar el transport públic i les operacions ferroviàries. Tecnologies com el 5G, la fibra òptica i el núvol han sorgit com a catalitzadors per digitalitzar el ferrocarril proporcionant comunicacions d'alta velocitat i baixa latència. Aquest TFG se centra en l'exploració de xarxes que permetin el control dels trens i la transmissió de dades a bord. L'objectiu és planificar la infraestructura de xarxa (dimensionament i assignació de recursos) necessària per a les futures comunicacions del sistema ferroviari de llarga distància de la Deutsche Bahn a Alemanya. En aquest treball, proposem una arquitectura de xarxa que pot satisfer els requisits de rendiment de les aplicacions per a trens i passatgers. Presentem un mètode per a la col·locació d'estacions base 5G al llarg de les vies del tren per garantir el rendiment necessari a la vora de la cel·la. Per últim, presentem el problema de col·locació i assignació de centres de dades. L'objectiu és trobar el nombre necessari de centres de dades i la seva ubicació a la xarxa, i assignar-los a cada estació de tren. Realitzem simulacions en quatre escenaris diferents, on modifiquem paràmetres d'entrada com la latència màxima tolerada i el nombre màxim de centres de dades. Els resultats obtinguts mostren el compromís entre la latència assolida i el cost de la infraestructura. Smart Transportation Systems are changing the way we conceive the future of mobility. In particular, railways are undergoing a transformation process to modernize public transportation and rail operation. Technologies like 5G, optical fiber and the cloud have emerged as catalysts to digitalize the railway by providing high-speed and low-latency communications. This bachelor's thesis focuses on the exploration of networks enabling train control and on-board data communications. The goal is to plan the network infrastructure (dimensioning and resource allocation) needed for the future communications in the train mobility scenario for Deutsche Bahn's long-distance railway system in Germany. In this work, we propose a network architecture that can meet the performance requirements of train and passenger applications. We present an approach for 5G base station placement along the rail tracks to guarantee the necessary throughput at the cell edge. Finally, we introduce the data center placement and assignment problem. The objective is to find the required number of data centers and their location in the network, and to assign them to each train station. We perform simulations in four different scenarios, in which we modify input parameters such as the maximum tolerated latency and the maximum number of data centers. The obtained results show the trade-off between the achieved latency and the infrastructure cost.

The number of IoT devices with cellular connectivity is growing. The main issue with this type of solution is power consumption, but other performance parameters are relevant such latency, range and throughput. The optimal performance depends on the terminal and operator network configuration. This task is not trivial since a significant number of parameters is involved. The CIoT technologies allow physical devices to be connected to the internet using cellular networks. Among these technologies there is NB-IoT that is notable among the others because allows devices to have a useful life of more than 10 years. This project studies the power consumption of NB-IoT and other competing technologies such as LTE-M or GSM with the objective of making a comparative of the power consumption. The devices to analyze are the SIM7000E and the SIM7020E of SimCom and the operators available are 1nce and Orange. NB-IoT has two low power consumption modes that will be analyzed to see their impact in consumption. We will try to identify which parameters can affect the power consumption of the devices and we will make a consumption calculation for a hypothetical scenario. Las tecnologías de CIoT permiten conectar dispositivos físicos a internet mediante el uso de redes celulares. Entre estas tecnologías destaca NB-IoT ya que permite que los dispositivos tengan una vida útil de más de 10 años. Este trabajo estudia el consumo de energía del NB-IoT y de otras tecnologías competidoras como LTE-M o GSM con el objetivo de poder hacer una comparativa de consumo. Los dispositivos que vamos a analizar son el SIM7000E y el SIM7020E de SimCom y los operadores de los que disponemos son 1nce y Orange. NB-IoT dispone de dos modos de bajo consumo que se analizarán para poder ver el impacto que tienen en el consumo de energía. Intentaremos identificar que parámetros afectan al consumo de los dispositivos y se hará un cálculo de consumo para un escenario hipotético. Les tecnologies de CIoT permeten connectar dispositius físics a internet mitjançant l'ús de xarxes cel·lulars. Entre aquestes tecnologies destaca NB-IoT ja que permet que els dispositius tinguin una vida útil de més de 10 anys. Aquest treball estudia el consum d'energia del NB-IoT i de altres tecnologies competidores com LTE-M o GSM amb l'objectiu de poder fer una comparativa de consum. Els dispositius a analitzar són el SIM7000E i el SIM7020E de SimCom i els operadors dels que disposem són 1nce i Orange. NB-IoT disposa de dos modes de baix consum que s'analitzaran per a poder veure l'impacte que tenen en el consum d'energia. Intentarem identificar quins paràmetres afecten al consum dels dispositius i realitzarem un càlcul del consum per a un escenari hipotètic.

Simultaneous information and energy transmission (SIET) refers to systems in which at least one transmitter aims to simultaneously send information to a set of information receivers and energy to a set of energy harvesters. This idea is one of the central ideas in modern communications systems to wirelessly power up devices with low-energy consumption, such as IoT sensors and wearable electronic devices. \newline In this context, the work to be developed in this project is intended to contribute to demonstrating the feasibility of the SIET concept by means of an experimental implementation. \newline In this project, codewords have been used to measure the energy harvested at the receiver. Using real radios and transmitting with a certain power a model of the \as{eh} was implemented to run all the experimentation. This whole project aims to prove that \as{siet} systems can be implemented. La transmisión simultánea de información y energía (SIET) se refiere a sistemas en los que al menos un transmisor tiene como objetivo enviar simultáneamente información a un conjunto de receptores de información y energía a un conjunto de recolectores de energía. Esta idea es una de las ideas centrales en los sistemas de comunicaciones modernos para encender de forma inalámbrica dispositivos con bajo consumo de energía, como sensores IoT y dispositivos electrónicos portátiles. En este contexto, el trabajo a desarrollar en este proyecto está destinado a contribuir a demostrar la viabilidad del concepto SIET mediante una implementación experimental. En este proyecto, se han usado un conjunto de modulaciones para medir la energía recogida en el receptor. Utilizando radios reales y transmitiendo con una potencia determinada, se implementó un modelo de recolector de energía para realizar toda la experimentación. Todo este proyecto tiene como objetivo demostrar que los sistemas SIET pueden implementarse.

Sistema de recogida, almacenamiento y envió inalámbrico de información de sensores The aim of this project is designs a system to be able to manage sensor networks easily by the final user. This sensor network can measuring the malolactic fermentation in wines. We porpose, design and implement a wireless system for the sensors in this project. After this, will be possible manage and get data of each of them. In addition, it will be possible to synchronize data to a database and plot data into chart. Throughout the project we will specify and justify the hardware used and the software implementation methodology. Finally, we will verify the correct behaviour of the designed system. El proyecto pretende desarrollar un sistema que permita al usuario final gestionar de manera sencilla redes de sensores que miden el nivel de fermentación maloláctica del vino. Se ha propuesto, diseñado e implementado un sistema capaz de dotar de comunicación inalámbrica a los sensores de dicha red. Gracias a ello se podrá gestionar y obtener datos del sensor. Además, mediante una APP ejecutándose en un dispositivo con conexión a internet se podrán sincronizar los datos a una base de datos y visualizarlos gráficamente. A lo largo del proyecto se explican y argumentan las decisiones tomadas en cuanto al hardware utilizado y la implementación software. Finalmente, se verifica el correcto funcionamiento del sistema. El projecte pretèn desenvolupar un sistema que permeti a l?usuari final gestionar de manera senzilla xarxes de sensors que mesuren el nivell de fermentació malolàctica del vi. S?ha proposat, dissenyat i implementat un sistema que sigui capaç de proveir de comunicacions sense cable als sensors de la xarxa mencionada. Gràcies a això es podrà gestionar i obtenir-ne les dades de cadascun d?ells. A més, mitjançant una APP executant-se en un dispositiu amb connexió a internet, es podran sincronitzar les dades cap a una base de dades i es podran visualitzar gràficament. Durant el projecte s?explicaran i justificaran les decisions preses en quant al hardware utilitzat i la implementació software. Finalment, es verificarà el correcte funcionament del sistema.

The project will be about communication and localization in the context of aerial robotics (UAVs). It will comprise a theoretical and experimental component. This project consists on the communication and localization of a drone (Mobile Station MS). In order to do so, several simulations have been done with Matlab to send and receive bits, as well as for simulating the ToA (Time of Arrival). Afterwards, USRP (some hardware plaques) have been used to implement the code made on MatLab and LabView; these USRP have been programmed with a software called LabView and, finally, it has been possible to send and receive correctly the bits and calculate the ToA. Lastly, this document explains the simulations, implementations, the state of art on modern technology, the costs of this project and the conclusions. Este proyecto consiste en la comunicación y localización de un dron (MS). Por lo tanto, se han hecho varias simulaciones con MatLab para enviar unos bits y recibir los mismos bits, y también para simular el ToA (Time of Arrival). Seguidamente, se han usado unas USRP (unas placas hardware), para implementar el código hecho en MatLab. Estas USRP se han programado con un programa llamado LabView y al final del todo se ha conseguido enviar y recibir correctamente unos bits y también calcular el ToA. Finalmente, en este documento se explican las simulaciones, las implementaciones, el estado del arte de la tecnología actual, el costo que ha tenido este proyecto y las conclusiones. Aquest projecte consisteix en la comunicació i localització d?un dron (MS). Per tant, s?han fet varies simulacions amb MatLab per enviar uns bits i rebre els mateixos bits, i també per simular el ToA (Time of Arrival). Seguidament, s?han utilitzat unes USRP (unes plaques software), per implementar el codi fet en MatLab. Aquestes USRP s?han programat amb un programa que es diu LabView i al final de tot, s?ha aconseguit enviar i rebre correctament uns bit i també calcular el ToA. Finalment, en aquest document s?explicaran les simulacions, les implementacions, l?estat de l?art de la tecnologia actual, el cost que ha tingut aquest projecte i les conclusions.

The great demand for mobile data traffic has led to the development of new technologies. The last of these is known as LTE-Advanced. This incorporates great improvements that have revolutionized the mobile technology market. The project focuses on the study and comparison of LTE-Advanced with its predecessor, LTE. To carry out the project, a virtual network of the town of Cerdanyola del Vallés has been implemented. In order to perform this simulation, according to the greatest possible likelihood, the current data of a real deployment have been obtained. The results obtained show that a LTE-Advanced network, if applied correctly, can achieve a great improvement both in coverage and in the throughput. On the other hand, a bad deployment would adversely affect and we would get worse results than in previous standards. La gran demanda de tráfico de datos móviles ha propiciado el desarrollo de nuevas tecnologías. La última de estas se conoce con el nombre de LTE-Advanced. Esta incorpora grandes mejoras que han revolucionado el mercado de la tecnología móvil. El proyecto se centra en el estudio y la comparación de LTE-Advanced con su predecesora, LTE. Para realizar el proyecto se ha implementado una red virtual del municipio de Cerdanyola del Vallés. Para realizar esta simulación, acuerdo a la máxima verosimilitud posible, se han obtenido los datos actuales de un despliegue real. Los resultados obtenidos muestran que una red LTE-Advanced, si se aplica correctamente, puede obtener una gran mejora tanto en la cobertura como en el throughput. Por otro lado, un mal despliegues afectaría negativamente, llegando a empeorar incluso estándares anteriores. La gran demanda de tràfic de dades mòbils ha propiciat el desenvolupament de noves tecnologies. L’última d’aquestes es coneix amb el nom de LTE-Advanced. Aquesta incorpora grans millores que han revolucionat el mercat de la tecnologia mòbil. El projecte es centra en l’estudi i la comparació de LTE-Advanced amb la seva predecessora, LTE. Per realitzar el projecte s’ha implementat una xarxa virtual del municipi de Cerdanyola del Vallés. Per tal de realitzar aquesta simulació, acord a la màxima versemblança possible, s’han obtingut les dades actuals d’un desplegament real. Els resultats obtinguts mostren que una xarxa LTE-Advanced, si s’aplica correctament, pot obtenir una gran millora tant en la cobertura com en el throughput. Per altra banda, un dolent desplegament afectaria negativament, arribant a empitjorar fins i tot estàndards anteriors.

This thesis describes in quite depth the channel behaviour in wireless communications, pointing some of the complexities that communication systems must face. The document is then focused in Delay Spread Compression (DSC) as one of the solutions to significant problems in Wideband communications. With this objective, Time Reversal (TR) in its simplest mode has been studied and implemented in Matlab for a Multiple-Input Single-Output (MISO) system. Then, a possible upgrade has been done regarding the antenna weighting. In the second place, for the same system, a Constrained Least-Squares (CLS) Filter has also been studied and implemented, as a different approach to the same problem. To test the filters and be able to compare their performance, measurements of the channel impulse responses (amplitude and phase) of a real scatterer channel have been done for a 4x1 MISO system. The document then shows the simulations of both techniques used on the processed data and compares their performance in terms of DSC and InterSymbol Interference (ISI), showing good robustness in time in terms of DSC for the TR filters, and a CLS filter dominance in terms of ISI mitigation. Este trabajo describe en profundidad el comportamiento del canal en comunicaciones sin cable, apuntando a algunas de las complejidades que los sistemas de comunicaciones deben afrontar. El documento se fija consecutivamente en la compresión del "Delay Spread" (CDS) como una de las soluciones a problemas relevantes en comunicaciones de banda ancha. Con este objetivo, se ha estudiado e implementado el "Time reversal" (TR) en su modo más simple para un sistema "Multiple-Input Single-Output" (MISO). Posteriormente, se le ha aplicado una posible mejora relacionada con el repartimiento de los pesos en las diferentes antenas transmisoras. En segundo lugar, para el mismo sistema, un filtro "Constrained Least Squares" (CLS) se ha también estudiado e implementado, como enfoque distinto para solucionar el mismo problema. Para probar los filtros y hacer posible la comparación de su rendimiento, se han hecho medidas de la respuesta impulsional del canal (amplitud i fase) de un canal dispersor real, sobre un sistema MISO 4x1. El documento acaba mostrando las simulaciones de las dos técnicas utilizadas sobre los datos procesados y compara sus rendimientos en términos de CDS e "InterSymbol Interference" (ISI), mostrando buena robustez por lo que respecta a CDS por parte de los filtros TR y un dominio claro por parte del filtro CLS por lo que respecta a mitigación de ISI. Aquest treball descriu en profunditat el comportament del canal en comunicacions sense cable, apuntant algunes de les complexitats que els sistemes de comunicació han de enfrontar. El document s'enfoca després en la Compressió del "Delay Spread" (CDS) com una de les solucions a problemes rellevants en comunicacions de banda ample. Amb aquest objectiu, s'ha estudiat i implementat el "Time Reversal" (TR) en el seu mode més simple per a un sistema "Multiple-Input Single-Output" (MISO). Posteriorment, se li ha aplicat una possible millora relacionada amb el repartiment de pes en les antenes. En segon lloc, per a el mateix sistema, un filtre de "Constrained Least Squares" (CLS) ha estat també estudiat i implementat, com a un enfocament diferent per solucionar el mateix problema. Per provar els filtres i fer possible la comparació del seu rendiment, s'han fet mesures de la resposta impulsional del canal (amplitud i fase) de un canal dispersor real, sobre un sistema MISO 4x1. El document acaba per mostrar les simulacions de les dues tècniques utilitzades sobre les dades processades i compara els seus rendiments en termes de CDS i "InterSymbol Interference" (ISI), mostrant bona robustesa en termes de CDS per part dels filtres TR i un domini clar per part del filtre CLS pel que fa a mitigació de ISI.

Project based on an irrigation system for a smartphone app which programs an external device Proycto basado en una aplicación para smartphone de riego automático que programa un aparato externo. Projecte basat en una aplicació per a smartphone de reg automàtic que programa un aparell extern.

Body Coupled Communication (BCC) is a very new technology consisting in transmitting information by sending electrical signals through the human body. It is very interesting to learn what can it provide by now. The basis of this communication system is done and there already are functional models. Now it is worth start trying it and see how can people use it. It must be said, however, that it still needs time of research and development until we can see it as a common technology. In this work, a detailed and, as easy as possible, to understand explanation is given about the basics of this technology. After this explanation, there is a general review of the history, since it was first mentioned in a thesis by T. G. Zimmerman until now. Finally, it is analyzed what can BCC apport from now on. What must be done to make it useful and known for common people. Having considered all the previous points, it is time to start the practical part: Implement BCC. An apparently simple application that uses BCC is created, this way one can observe which is the real current state of the technology and what can be expected from it. Body Coupled Communication (BCC) és una tecnologia molt nova que consisteix en transmetre informació enviant senyals elèctriques a través del cos. És molt interessant ara per ara veure què pot donar de si. Les bases d’aquest sistema de comunicació estan fetes i ja hi ha models funcionals. Ara val la pena començar a fer proves i veure com ho pot utilitzar la gent. S’ha de dir, això sí, que encara li queda un llarg camí en quant a recerca i desenvolupament fins que ho puguem veure com una tecnologia habitual. En aquest treball es fa una explicació detallada i el més entenedora possible sobre les principals bases d’aquesta tecnologia. Seguidament es fa un repàs per la història. Des de que va ser mencionada per primera vegada en la tesi de T. G. Zimmerman fins a l’actualitat. Finalment s’analitza què pot aprotar BCC d’ara endavant, què ha de fer per ser útil i coneguda entre la gent en general. Havent observat tots aquests punts, es comença la part pràctica del projecte: Implementar BCC. Es crea una aplicació aparentment senzilla que utilitza BCC, així es pot observar en quin estat real es troba la tecnologia i què se’n pot esperar. Body Coupled Communication (BCC) es una tecnología muy nueva que consiste en transmitir información enviando pulsos eléctricos a través del cuerpo humano. Es muy interesante por ahora ver que puede dar de sí. Las bases de este sistema de comunicación están hechas y ya hay modelos funcionales. Ahora merece la pena empezar a hacer pruebas y ver como lo puede utilizar la gente. Cabe decir, eso si, que aún queda un largo camino en cuanto a investigación y desarrollo hasta que lo podamos ver como una tecnología habitual. En este trabajo se hace una explicación detallada y lo más comprensible posible sobre las principales bases de esta tecnología. Seguidamente se hace un repaso por la história. Desde que fue mencionada por primera vez en la tesi de T. G. Zimmerman hasta la actualidad. Finalmente se analiza qué puede aportar BCC de ahora en adelante, que se tiene que hacer para que sea útil y conocida entre la gente en general. Una vez observados todos estos puntos, se empieza la parte práctica del proyecto: Implementar BCC. Se crea una aplicación aparentemente sencilla que utiliza BCC, así se puede observar en qué estado real se encuentra la tecnología y que se puede esperar de ella.

The LTE standard is without a doubt, the mobile network technology that has revolutionized the world of telecommunications, and it is still a source of research. For this same reason, in this project, the configuration and start-up of an LTE base station will be done making use of the Amari LTE 100 device from Amarisoft. It is a compact and economical device. It is based on SDR technology that allows the deployment of an LTE network which is easy to configure for different services and specifications. It is also compatible with Release 11, specified by 3GPP, giving the possibility of operating indoors and difficult to cover by the usual operators. In this project, the technical level of an LTE network scheme with the description of the elements that take part in it will be detailed and the architecture of the interfaces and the protocols that are included too. Next, it will be describe the technical specifications of the working environment, along with an advanced level manual for researchers or students wishing to make use of the base station for future projects or applications will be included. Finally, it will include the results of the verification test already done. El estándar LTE es sin duda la tecnología de redes móviles que ha revolucionado mundo de las telecomunicaciones, y por lo que aún sigue siendo fuente de investigación. Por esta misma razón en el presente proyecto se realizará la configuración y puesta en marcha de una estación base LTE, haciendo uso del dispositivo Amari LTE 100 de la empresa Amarisoft. Se trata de un dispositivo compacto y económico, que basado en la tecnología SDR que permite el despliegue de una red LTE de fácil configuración para diferentes servicios y especificaciones, además es compatible con el Release 13, especificado por la 3GPP, dando la posibilidad de operar en lugares interiores y de difícil cobertura por parte de los operadores habituales. En el presente proyecto se detallará al nivel técnico el esquema de una red LTE con la descripción de los elementos que forman parte y la arquitectura de las interfaces y los protocolos que se incluyen. A continuación se describirá las especificaciones técnicas del entorno de trabajo, junto con un manual de configuración para investigadores o estudiantes que deseen hacer uso de la estación base para futuros proyecto o aplicaciones. Y finalmente, se incluirán los resultados de los test de verificación realizados. L’estàndard LTE és sents dubte la tecnologia de xarxes mòbils que ha revolucionat el món de les telecomunicacions, el qual encara es segueix investigant. És per aquesta mateixa raó que aquest projecte es realitzarà la configuració i posada en marxa d’una estació base LTE fent ús del dispositiu Amari LTE 100 LTE de la empresa Amarisoft. Aquest dispositiu és compacte, econòmic i està basant en la tecnologia SDR que permet el desplegament d’una xarxa LTE de fàcil configuració per a diferents serveis i especificacions, sent compatible amb el Realease 11 especificat pel 3GPP, dona la possibilitat d’operar en llocs interiors i de difícil accés per part dels operadors habituals. En aquest projecte es detallarà a nivell teòric l’esquema d’una xarxa LTE amb la descripció dels elements que hi formen part i l’arquitectura de les interfases i els protocols que s’hi inclouen. A continuació es descriuran les especificacions tècniques l’entorn de treball, juntament amb un manual de configuració per a investigadors i estudiants que desitgin fer ús de la estació base per a futurs projecte o aplicacions. I finalment s’inclouran els resultats dels tests de verificació realitzats.

The overionization generated by solar flares on the Earth ionosphere is a very active field of research. In this TFG it is intended to develop a first study the feasibility of the detection of stellar bursts by means of a potentially associated overionization of the ionosphere detected with global GPS measurements. La sobreionización generada por los vientos solares en la ionosfera terrestre es un campo de investigación muy activo. En este TFG se pretende desarrollar un primer estudio sobre la viabilidad en la detección de fulguraciones estelares mediante una sobreionización potencialmente asociada a la ionosfera detectada con mediciones globales GPS. La sobreionització generada pels vents solars en la ionosfera terrestre és un camp d'investigació molt actiu. En aquest TFG es pretén desenvolupar un primer estudi sobre la viabilitat en la detecció de fulguracions estel·lars mitjançant una sobreionització potencialment associada a la ionosfera detectada amb mesures globals GPS.

Cognitive radios are wireless devices that sense licensed bands in search of transmission opportunities. Cognitive radios can exchange the sensed data to estimate the spectrum map of the covered geographical area. The spectrum map can be exploited then to implement opportunistic medium access and routing algorithms that optimize the cognitive radio network performance while ensuring the required protection to licensed users. In this context, the objective is to evaluate existing and novel routing algorithms that make use of the estimated spectrum map. As a consequence of the growing spectrum saturation, new alternatives like Cognitive Radio are considered. Cognitive Radio (CR) networks have as a purpose to route information through the CR network without interfering the present licensed users or decreasing their quality of service as less as possible. Some alternatives to solve this routing difficulties have been investigated. The existent users can have quite diverse kind of activity models. This project wants to study if the PU activity model is critical for the used algorithm and if there exists any routing algorithm which runs better indistinctly of the assumed model. According to this, an existing routing algorithm [7] based on local spectrum knowledge has been taken as a benchmark to assess the behaviour of routing algorithms under different primary users’ activity models. At the same time, a new routing algorithm is proposed that does not need too much PU activity information and shows, in some situations, an acceptable routing cost deterioration regardless of the statistical model considered. Como consecuencia de la creciente saturación del espectro radioeléctrico, se han empezado a considerar nuevas alternativas como la Radio Cognitiva. Las redes Cognitivas tienen como propósito encaminar la información a través de la red sin interferir a los usuarios con licencia o bien, empeorando su cualidad de servicio en la menor medida de lo posible. Algunas alternativas para abordar estos problemas ya se han empezado a investigar. Los usuarios con licencia pueden tener diversos tipos de modelos de actividad radioeléctrica. En este proyecto, se pretende estudiar, si los modelos de actividad son cruciales de acuerdo con el algoritmo utilizado i si existe algún algoritmo de enrutamiento que funcione mejor independientemente del modelo utilizado. Por consiguiente, un algoritmo ya existente [7] basado en el conocimiento del espectro a nivel local, se ha tomado como punto de referencia para avaluar el comportamiento de los algoritmos en función del modelo de actividad de los usuarios primarios. Al mismo tiempo, se ha propuesto un nuevo algoritmo que no necesita demasiada información de la actividad de los usuarios primarios y muestra en algunos casos, un empeoramiento aceptable del coste de enrutamiento sin tener en cuenta el modelo estadístico considerado. Com a conseqüència de la creixent saturació de l’espectre radioelèctric, s’han començat a considerar noves alternatives com la Radio Cognitiva. Les xarxes Cognitives tenen com a propòsit encaminar la informació a través de la xarxa sense interferir els usuaris amb llicència ja existents o bé, empitjorant la seva qualitat de servei en la menor mesura possible. Algunes alternatives per abordar aquests problemes ja s’han començat a investigar. Els usuaris amb llicència poden tenir diversos tipus de models d’activitat radioelèctrica. Aquest projecte el que vol és estudiar si en efecte, els models d’activitat són crucials en base l’algorisme utilitzat i si existeix algun algorisme d’encaminament que funcioni millor independentment del model utilitzat. Per tant, un algorisme ja existent [7] basat en el coneixement de l’espectre a nivell local, s’ha agafat com a punt de referència per avaluar el comportament dels algorismes en funció del model d’activitat dels usuaris primaris. Alhora, s’ha proposat un nou algorisme que no necessita massa informació de l’activitat dels usuaris primaris i mostra en alguns casos, un empitjorament acceptable del cost d’encaminament sense tenir en compte el model estadístics considerat.

El projecte consisteix en el disseny i implementació d'un sistema que permeti substituir el control via cable del programador de reg AGRONIC per una xarxa broadcast inalàmbrica per a la gestió dels aspersors d'un camp de golf a partir d'estacions remotes autosuficients energèticament. This project consists of the design, implementation and comercialization of a system to modernize and improve an irrigation network replacing the wired control by a radio control. The system topology is based on a broadcast network in which the central station transmits information from a irrigation programmer to remote stations to manage the activation and deactivation of solenoid valves in order to control the state of the sprinklers. The most significant feature of the remote stations is that they are self-powered by means of a battery recharged via a solar panel. To maximizee the autonomy, consumption has been minimized using energy management techniques based on frame synchronization and the individual control of power system components. As a final stage, the equipment has been industrialized to obtain a marketable product. This process has included the manufacture of industrial preseries units to perform a field trial to with an irrigation system of a golf course. Este proyecto consiste en el diseño, implementación y comercialización de un sistema que permite modernizar y mejorar una red de riegos sustituyendo el control via cable por un control via radio. La topología del sistema se basa en una red broadcast en la que la estación central transmite la información de un programador de riegos a las estaciones remotas para la gestión de la activación y desactivación de electroválvulas con la finalidad de controlar el estado de los aspersores. La característica más significativa de las estaciones remotas es que son autosuficientes energéticamente y están alimentadas por una batería que se recarga a través de un panel solar. Para conseguir la máxima autonomía, se ha minimizado el consumo utilizando técnicas de gestión energética basadas en el sincronismo de trama y en el control individualizado de la alimentación de los componentes del sistema. Como fase final, el equipo se industrializado para la obtención de un producto comercializable. Este proceso ha consistido en la fabricación de una preserie industrial que ha permitido realizar las pruebas de campo y de instalación en el sistema de riego de un campo de golf. Aquest projecte consisteix en el disseny, implementació i comercialització d’un sistema que permet modernitzar i millorar una xarxa de regs substituint-ne el control via cable per un control via ràdio. La topologia del sistema es basa en una xarxa broadcast on l’estació central transmet la informació d’un programador de regs a les estaciones remotes per a la gestió de l’activació i desactivació d’electovàlvules amb la finalitat de controlar l’estat dels aspersors. La característica més significativa de les estacions remotes és que són autosuficients energèticament i estan alimentades per una bateria que es recarrega a través d’un panell solar. Per aconseguir la màxima autonomia, s’ha minimitzat el consum utilitzant tècniques de gestió energètica basades en el sincronisme de trama i en el control individualitzat de l’alimentació dels components del sistema. Com a fase final, l’equip s’ha industrialitzat per a l’obtenció d’un producte comercialitzable. Aquest procés ha consistit en la fabricació d’una presèrie industrial que ha permès realitzar les proves de camp i d’installació en el sistema de reg d’un camp de golf.

Radio Frequency Identification (RFID) is a technology that uses radio waves to read and capture information stored in a tag attached to an object or location. In this work, we further exploit this technology to find other applications that differ from its classic one and show how powerful RFID can become in the near future. We present three novel ways of taking advantage of RFID technology that go beyond object identification: an RFID-based anti-counterfeiting architecture for electronic components, a passive displacement sensor using RFID technology and an example of how an RFID tag can perform as an actuator, designing a remote control car driven via RFID. In the first of them (Section 3), we showed the feasibility of using this technology in a PCB production line to authenticate a chip during the pick and place stage, by building a demo where a pick and place machine was linked to an RFID reader. Designs of very small RFID tag antennas are proposed but most likely due to variations in the manufacturing process, they didn’t perform as expected. In Section 4 we present an implementation of the principle of RFID tag antenna based sensing by developing a displacement sensor. We conclude that displacement can be mapped to antenna bandwidth and best match frequency. However, for a sensor with higher sensitivity for little displacements, we conclude that a reader with higher RSSI resolution is needed. Finally, in Section 5 we propose two different approaches of controlling a car via RFID technology. Approach A uses the RFID IC writable user memory and Approach B the baseband RFID signal at the tag. In the end we conclude that Approach B is much better as far as time response is concerned. La identificación por radio frecuencia es una tecnología que utiliza ondas de radio para leer y capturar información almacenada en una etiqueta pegada en un objeto. En este trabajo, se explota esta tecnología para encontrar otras aplicaciones que difieren de su aplicación clásica y se muestra cómo de potente podrá ser la tecnología RFID en el futuro próximo. Presentamos tres nuevas formas de aprovechar la tecnología RFID que van más allá de la identificación de objetos: una arquitectura contra la falsificación de chips electrónicos basada en RFID, un sensor de desplazamiento pasivo basado en la tecnología RFID y un ejemplo de cómo una etiqueta RFID puede ejercer como actuador, con el diseño de un coche de control remoto basado en RFID. La identificació per radio freqüència és una tecnologia que utilitza ones de ràdio per llegir i capturar informació emmagatzemada en una etiqueta enganxada en un objecte. En aquest treball, s’explota aquesta tecnologia per trobar-ne altres aplicacions que difereixen de la clàssica i es mostra com de potent podrà ser la tecnologia RFID en el futur proper. Presentem tres noves maneres d’aprofitar la tecnologia RFID que van més enllà de la identificació d’objectes: una arquitectura contra la falsificació de xips electrònics basada en RFID, un sensor de desplaçament passiu basat en la tecnologia RFID i un exemple de com una etiqueta RFID pot exercir com un actuador, amb el disseny d’un cotxe de control remot basat en RFID.

The Internet of Things (IoT) is a new technological paradigm, which predicts in a near future billion of devices would be able to connect to Internet, opening a new set of services and applications that will enrich human interaction with their surroundings. The key of the IoT adoption and development is based on the interconnection of objects and services, requiring necessarily the use of protocols and standards through which objects and users can interact, even objects amongst themselves. However, IoT products and services to be able to scale needs to be self-sustainable, which translates in devices capable to operate years on battery or scavenging energy from their surroundings. Likewise, a fundamental requirement is the implementation of wireless communication technologies, to allow to seamlessly connect thousands of remote devices, without infrastructure or deployment restrictions. This project presents 6LoWeather: a wireless weather station, implemented on IEEE 802.15.4 standard, 6LoWPAN and MQTT open protocols, suitable to run on embedded devices with limited bandwidth and computational resources. The prototype integrates commercial sensors with the Zolertia RE-Mote hardware development platform, a wireless board compatible with the aforementioned standards and protocols. The application has been developed on Contiki OS, an operating system for the IoT, also using 6LBR to implement the border router, running in a Beaglebone Black. The application allows to connect to two MQTT brokers: Relayr (a commercial platform) and Mosquitto (a test server), easily expandable to other platforms as well. The 6LoWeather implementation follows four principles: a) a lower power consumption to allow running on batteries, b) a secure wireless communication, c) a mesh-based network topology to allow a larger deployment area, and d) an open implementation, with a lower cost than existing commercial solutions with similar features. El Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) es un nuevo paradigma tecnológico, según el cual en un futuro cercano millones de dispositivos podrán conectarse a internet, abriendo un nuevo abanico de aplicaciones y servicios que enriquecerán la forma en que los seres humanos interactúan con su entorno. La clave en la adopción y desarrollo del Internet de las Cosas se fundamenta en la interconexión de objetos y servicios, por lo que necesariamente se requiere el uso de protocolos y estándares, a través de los cuales los objetos puedan interactuar con los usuarios, e incluso entre ellos. Sin embargo, para que las aplicaciones y productos del Internet de las Cosas sean escalables requieren también que sean sostenibles, lo que se traduce en equipos capaces de operar años, utilizando únicamente baterías u obteniendo energía de su entorno. Así mismo, un requisito fundamental es la implementación de tecnologías y comunicación inalámbrica, que permita la conexión remota de miles de dispositivos de manera ubicua, sin restricciones de infraestructura o instalación. Este proyecto presenta 6LoWeather: una estación meteorológica inalámbrica, implementada sobre el estándar IEEE 802.15.4, y los protocolos abiertos 6LoWPAN y MQTT, idóneos para funcionar en equipos embebidos, típicamente limitados en recursos computacionales y ancho de banda. El prototipo integra sensores comerciales con la plataforma de desarrollo RE-Mote de Zolertia, una placa hardware inalámbrica compatible con los protocolos y estándares mencionados. La aplicación ha sido desarrollada en Contiki OS, un sistema operativo para el Internet de las Cosas, utilizando además 6LBR para la implementación del enrutador de frontera, instalado en una Beaglebone Black. La aplicación permite la conexión a dos brókeres MQTT: Relayr (plataforma comercial) y Mosquitto (servidor de pruebas), fácilmente ampliable a otras plataformas similares. La implementación de 6LoWeather cumple con cuatro directrices principales: a) un bajo consumo de energía que permita su funcionamiento con baterías, b) una comunicación inalámbrica segura, c) una topología basada en malla que permita una mayor área de cobertura, y d) una implementación abierta, con un coste menor respecto otras soluciones comerciales con prestaciones similares.

The thesis is dedicated to the analysis of cryptographic algorithms and protocols with respect to their applicability for hardware implementation in different environments and under different constraints and optimization goals (high-throughput vs. low power). Therefore, selected algorithms will be implemented and evaluated in Hardware (FPGA, GPU) and their performance will be compared to the existing Open Source software solution. The work shall follow scientific standards and the developed code will be released under an Open Source license on the project site. AIT will Studies report that in the next years there will be a high increase in the number of mobile devices, the overall data traffic generated by mobile devices, and a migration from larger cells towards Wireless Local Area Networks (WLAN) and smaller cells (picocells and femtocells). There is also a large amount of data that is estimated to be offloaded to Wi-Fi and small cells. Due to this estimated growth in the mobile data traffic over wireless environment; several companies are investing and focusing resources in improving their services mainly related with WLAN’s. The concerns of the industry are focused on examining the performance of WLAN’s, especially indoors, and finding ways to understand more about actual User Experience (UX) in real scenarios. These ambitions require the combination of theory with practice. This thesis is mainly focused on supporting these performance estimations. Trying to help on this purpose, a Graphical User Interface (GUI) is developed for simulating and analysing certain metrics of WLAN´s in indoor environments, such as coverage and data rate. The tool not only combines several different advanced concepts relating to indoor propagation, penetration loss, layout modelling, interference modelling, and different WLAN standards; but presents them in a simple and easy-to-understand interface to the final user. The performance metrics are represented quantitatively and as accurately as possible. When the tool is run with appropriate input values, it is able to provide results such as the Signal Strength, Signal to Noise Ratio (SNR), Signal to Interference Ratio (SIR) and maximum achievable Data Rate; this allows the service providers to estimate the maximum performance of their own systems and also to validate theoretical results by simulation. This tool is the first approach to a much more complex problem that is to fully model and simulate a full WLAN system; that is why its scalability allows future improvements. Estudios muestran que en los próximos años va a haber un gran incremento en el número de dispositivos móviles, de la media de tráfico generado por todos los dispositivos móviles, y una migración desde macroceldas a Redes Wireless de Área Local (WLAN) y microceldas (picoceldas y femtoceldas). También se estima un gran incremento en la cantidad de estos datos que serán descargados a través de Wi-Fi o microceldas. Debido a este crecimiento estimado en el tráfico de los dispositivos móviles en el entorno inalámbrico, grandes compañías están invirtiendo y centrando sus recursos en las WLAN’s. Los intereses de la industria se centran en examinar las prestaciones de las WLAN’s, especialmente en entornos de interior, y encontrar medios para entender más acerca de la experiencia de usuario (UX) en situaciones reales. Estas ambiciones requieren la combinación de conocimiento tanto teórico como práctico. Esta tesis se centra principalmente en apoyar la estimación de prestaciones. Con esta finalidad, se desarrolla una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) para simular y analizar ciertas métricas de las WLAN’s en entornos de interior, tales como la cobertura o el data rate. La herramienta no solo combina diferentes conceptos avanzados relacionados con la propagación en entornos de interior, pérdidas de propagación, modelado de pisos, modelado de interferencias o diferentes estándares de WLAN; pero a la vez los presenta de manera simple y entendible en una interfaz para el usuario final. Las métricas analizadas se representan cuantitativamente y con la mayor precisión posible. Cuando se ejecuta la herramienta con los valores introducidos correctos, permite obtener valores como la Signal Strength, la SNR, SIR o máximo Data Rate disponible; ésto permite a los proveedores de servicio estimar las prestaciones máximas de sus sistemas y además validar resultados teóricos mediante simulación. La herramienta diseñada es una primera aproximación a un problema mucho más complejo como es el modelado y la simulación íntegra de un sistema WLAN; para ello ha sido incorporada escalabilidad, permitiendo futuras mejoras. Estudis mostren que als pròxims anys hi haurà un gran increment al nombre de dispositius móbils, de la mitjana de tràfic generat per tots els dispositius móbils i una migració de macrocel.les a xarxes inalàmbriques de Àrea Local (WLAN) i microcel.les (picocel.les I femtocel.les). També s’estima un gran augment en la quantitat d’aquestes dades que ser’an descarregats per mitjà de Wi-Fi o microcel.les. Degut a aquest creixement estimat al tràfic dels dispositius móbils a entorns inalàmbrics, grans companyies estan invertint i centrant els seus recursos a les WLAN’s. Els interessos de la industria estan centrades en examinar les prestacions de las WLAN’s, especialment a entorns d’interior, i trovar mitjans per entendre millor la experiència d’usuari (UX) a situacions reals. Aquestes ambicions requereixen la combinació de coneixements tant teòrics com pràctics. Aquesta tesis està centrada en la estimació de prestacions. Amb aquest objectiu, una Interfície Gràfica d’Usuari (GUI) es desenvolupada per simular i analitzar diferents mètriques de les WLAN’s a entorns d’interior, tals com la cobertura o el data rate. Aquesta eina no només combina diferents coneixements avançats com la propagació en entorns d’interior, pèrdues de propagació, modelat de pisos, modelat de interferències o diferents estàndards de WLAN; sino que els combina i els presenta al usuari final a una interfície senzilla. Les métriques analitzades son representades quantitativament i amb la millor precissió possible. Quan l’eina es executada amb els valor introduits correctament, permeteix obtener valors com la Signal Strength, la SNR, SIR o la màxima Data Rate disponible; això permeteix als proveidors de serveis estimar les prestacions màximes dels seus sistemes i validar resultats teòrics emprant simulacions. L’eina dissenyada es una primera aproximació a un problema molt més complexe com es el modelat i la simulació completa de sistemes WLAN; per aiò incorpora escalabilitat permetent futures millores.

Realitzar una campanya de mesures d'ocupació de la banda de TV amb l'analitzador d'espectres Anritsu MS2721B cap al nord de l'àrea metropolitana de Barcelona. Algunes d'aquestes mesures han de servir com a punts nodals per crear un REM (Radio Environment Map) i d'altres han de servir per validar els punts obtinguts a partir dels algoritmes d'interpolació implementats al REM. Requisits: Carnet de conduir B1 i vehicle. [ANGLÈS] Due to the great existing demand for wireless broadband and the apparent scarcity that there is in the present spectrum, several measurement campaigns have been carried out in the last few years to know the current occupation of the spectrum and it has been observed that there is a lot of underutilized spectrum. As a result of this, it have come up with several ideas to improve efficiency in the use of the spectrum and to take advantage of parts that may be unused. One of them is the Cognitive Radio (CR) technology, which allows us to do a secondary use of unused spectrum as long as it does not prejudice primary users, changing radio parameters based on the knowledge acquired from the environment. One of the best spectral bands to perform Cognitive Radio Networks (CRN) is the band dedicated to television (470-790 MHz), since it has many spectral holes without being used, called TV White Spaces, due to the evolution of analogue television to digital television. To make the detection of unused parts of the spectrum easier for CRN, the concept of Radio Environment Map (REM) appears, which is an intelligent database which stores up-to-date information of spectral occupation. CR devices, based on their location, can query the REM to know the parts of the spectrum that are free to operate at that moment. Once having seen all the potential offered by a REM for the implementation of Cognitive Radio technology and the opportunities provided by the television spectrum, in this project it has been carried out the construction of a REM of TV White Spaces in the Metropolitan Area of Barcelona (AMB). The REM has been built from nodal points measured previously in the northern part of the AMB and interpolation algorithms. Interpolation algorithms allows us to estimate the value of all those points which have not been measured and are within the scenario implemented in REM. To carry out the estimation have been implemented several interpolation algorithms, including the Kriging interpolation algorithm. A special emphasis on this interpolation algorithm has been done to know and validate the performance offered by this algorithm to create a REM in the spectral band dedicated to television. [CASTELLÀ] Debido a la gran demanda existente de servicios inalámbricos de banda ancha y la aparente escasez que existe actualmente de espectro, se han llevado a cabo campañas de medidas en los últimos años para conocer la ocupación real del espectro y se ha observado que una gran cantidad se encuentra infrautilizado. A raíz de esto han surgido varias ideas para conseguir una mejor eficiencia en el uso del espectro y para aprovechar las partes que puedan estar inutilizadas. Una de ellas es la tecnología Cognitive Radio (CR), la cual permite hacer un uso secundario del espectro no utilizado siempre y cuando no se perjudique a los usuarios primarios, cambiando los parámetros radio en función del conocimiento que adquiere de su entorno. Una de las mejores bandas espectrales para llevar a cabo las redes Cognitive Radio (CRN) es la banda dedicada a la televisión (470-790 MHz), ya que dispone de muchos huecos espectrales sin utilizar, denominados TV White Spaces, debido a la evolución de la televisión analógica a la televisión digital. Para facilitar la detección de las partes del espectro inutilizadas a las CRN, aparece el concepto de Radio Environment Map (REM), el cual es una base de datos inteligente que almacena información actualizada sobre la ocupación espectral del entorno. Los dispositivos CR, a partir de su localización, pueden consultar el REM para conocer qué partes del espectro están libres para poder operar en ese instante. Visto todo el potencial que ofrece un REM para la implementación de la tecnología Cognitive Radio y las oportunidades que brinda el espectro televisivo, desde este proyecto se ha llevado a cabo la construcción de un REM de TV White Spaces en el Área Metropolitana de Barcelona (AMB). El REM se ha construido a partir de puntos nodales previamente medidos en la zona norte del AMB y algoritmos de interpolación. Los algoritmos de interpolación permiten estimar el valor de todos aquellos puntos que no han sido medidos y se encuentran dentro del escenario implementado en el REM. Para realizar la estimación se han implementado diferentes algoritmos de interpolación, entre ellos el algoritmo de interpolación Kriging. Se ha hecho un énfasis especial en este algoritmo de interpolación para conocer y validar el rendimiento que ofrece la implementación de un REM mediante este algoritmo en la banda espectral dedicada a la televisión. [CATALÀ] A causa de la gran demanda existent de serveis sense fils de banda ampla i l'aparent escassetat que hi ha actualment d'espectre, s'han dut a terme campanyes de mesures en els últims anys per conèixer l'ocupació real de l'espectre i s'ha observat que una gran quantitat es troba infrautilitzat. Arran d'això han sorgit diverses idees per aconseguir una millor eficiència en l'ús de l'espectre i per aprofitar les parts que puguin estar inutilitzades. Una d'elles és la tecnologia Cognitive Radio (CR), la qual permet fer un ús secundari de l'espectre no utilitzat sempre que no es perjudiqui als usuaris primaris, canviant els paràmetres ràdio en funció del coneixement que adquireix del seu entorn. Una de les millors bandes espectrals per dur a terme les xarxes Cognitive Radio (CRN) és la banda dedicada a la televisió (470-790 MHz), ja que disposa de molts forats espectrals sense utilitzar, denominats TV White Spaces, a causa de l'evolució de la televisió analògica a la televisió digital. Per a facilitar la detecció de les parts de l'espectre inutilitzades a les CRN, apareix el concepte de Radio Environment Map (REM), el qual és una base de dades intel•ligent que emmagatzema informació actualitzada sobre l'ocupació espectral de l'entorn. Els dispositius CR, a partir de la seva localització, poden consultar el REM per conèixer quines parts de l'espectre estan lliures per poder operar en aquest instant. Vist tot el potencial que ofereix un REM per a la implementació de la tecnologia Cognitive Radio i les oportunitats que ofereix l'espectre televisiu, des d'aquest projecte s'ha dut a terme la construcció d'un REM de TV White Spaces a l'Àrea Metropolitana de Barcelona (AMB). El REM s'ha construït a partir de punts nodals prèviament mesurats a la zona nord de l'AMB i algoritmes d'interpolació. Els algoritmes d'interpolació permeten estimar el valor de tots aquells punts que no han estat mesurats i es troben dins de l'escenari implementat en el REM. Per realitzar l'estimació s'han implementat diferents algoritmes d'interpolació, entre ells l'algoritme d'interpolació Kriging. S'ha fet un èmfasi especial en aquest algoritme d'interpolació per conèixer i validar el rendiment que ofereix la implementació d'un REM mitjançant aquest algoritme a la banda espectral dedicada a la televisió.

The anticipated growth in mobile data traffic represents a challenge for network operators. It is generally agreed that the increase of the existing cell sites by means of small cells is an effective way to improve capacity. Small cells are expected to be located mainly outdoors at spacing around 50-300 m apart and at about 3-6 m above street level. Since the environment seen from user equipment (UE) is similar to that seen from the base station (BS), the techniques to mitigate multipath are different to that seen in macro sites. Moreover, for the small cell scenario, [ANGLÈS] In this thesis, a testbed for MIMO channel measurements is designed, implemented and operated in different scenarios with line-of-sight (LOS) and non-line-of-sight (NLOS) propgation characteristics. We consider a 2x4 MIMO system with space and polarization diversity. Channel capacity for particular locations and antenna spacings is obtained using the eigenvalue decomposition of the measured MIMO channel matrix. This method estimates the number of independent channels between the transmitter and the receiver. This is particularly interesting in a rich scattering environment where fading may considerably degrade the performance of the system and as a result diversity techniques are employed. However, space diversity, where antennas are physically separated to obtain independent propagation paths, may be limited due to space constraints. This is the case of communication equipment for small cells. Thus the use of polarization diversity may be a more promising solution to obtain more compact antenna arrays. Finally, we demonstrate that for static channels even small changes in antenna spacings result in a change on capacity. [CASTELLÀ] En esta tesis, se ha diseñado, implementado y operado en diferentes escenarios una plataforma de pruebas capaz de tomar medidas de canal MIMO. Se considera un sistema MIMO 2x4 con diversidad en espacio y polarización. La capacidad del canal es obtenida para unas localizaciones concretas a partir de la descomposición en valores singulares de la matrix de canal MIMO. Este método estima el numbre de canales independientes entre el transmisor y el receptor. Esto es especialmente interesante en un entorno con muchas reflexiones donde los desvanecimientos pueden degradar considerablemente el sistema y como resultado se emplean técnicas de diversidad. No obstante, diversidad en espacio, donde las antenas se encuentran físicamente separadas para obtener caminos de propagación independientes, puede verse limitada por restricciones de espacio. Este es el caso de los equipos de comunicación para small cells. Como resultado el uso de diversidad en polarización puede ser una solución más interesante para obtener arrays de antenas más compactas. Finalmente, se demuestra que para canales estáticos pequeños cambios en el espaciado entre antennas modifican la capacidad. [CATALÀ] En aquesta tesi, s’ha dissenyat, implementat i operat en diferents escenaris una plataforma de proves per prendre mesures de canal MIMO. Es considera un sistema MIMO 2x4 amb diversitat en espai i polarització. La capacitat del canal és obtinguda per a unes localitzacions concretes a partir de la descomposició en valors singulars de la matriu de canal MIMO mesurada. Aquest mètode estima el nombre de canals independents entre el transmissor i el receptor. Això és especialment interessant en un entorn amb moltes reflexions on els esvaïments poden degradar considerablement el sistema i com a resultat s’utilitzen tècniques de diversitat. No obstant, la diversitat en espai, a on les antenes es troben físicament separades per obtenir camins de propagació independents, es pot veure limitada per restriccions d’espai. Aquest és el cas dels equips de comunicacions per a small cells. Com a resultat, l’ús de diversitat en polarització pot ser una solució més interessant per a obtenir arrays d’antenes més compactes. Finalment, es demostra que per a canals estàtics petits canvis en l’espaïat entre antenes modifiquen la capacitat.

Define procedures for QoS provisioning connection-admission control in multimedia heterogeneous (BS of different kind) LTE wireless networks, where users can be associated to macro base stations (MBS) or small cells (SCe). Evaluate the performance in conditions compliant with LTE evaluation metodologies. [ANGLÈS] The interest in multimedia wireless networks has increased incredibly due to the need for a better communication system. The purpose of this project is to allocate all users with the optimum configuration; that is, the maximum bit rate possible per user in function of the interference between stations that share the same band and other constraints. In order to accomplish this objective, an energy function is defined so that the minimum value is the best solution to the problem. Some algorithms are tested and, with a simulated annealing algorithm, some results are evaluated for three cases (single cell, multiple-cell orthogonal access and multiple-cell with interference). [CASTELLÀ] El interés por las redes multimedia 'wireless' ha aumentado increíblemente debido a la necesidad de una mejora en la comunicación. El propósito de este proyecto es asignar todos los usuarios a la configuración óptima, es decir, a el bit ratio mayor posible por usuario en función de la interferencia entre estaciones que comparten la misma banda y otras restricciones. Para cumplir con el objetivo, se define una función de energía con valor mínimo en la solución del problema. Se testean algunos algoritmos y se evalúan algunos resultados para tres casos (una sola cela, múltiples celas con acceso ortogonal y múltiples celas con interferencia). [CATALÀ] L'interès en xarxes multimèdia sense fils ha augmentat increïblement degut a la necessitat d'una millora en la comunicació. El propòsit d'aquest projecte és assignar tots els usuaris a la configuració òptima, és a dir, al màxim possible bit ràtio per usuari a la funció d'interferència entre estacions que comparteixen la mateixa banda i altres restriccions. Per tal de complir aquest objectiu, una funció d'energia es defineix per tal que el valor mínim d'aquesta sigui la millor solució al problema. Es testegen alguns algorismes i alguns resultats són avaluats per tres casos (una sola cel·la, múltiples cel·les amb accés ortogonal i múltiples cel·les amb interferència).

[ANGLÈS] VizWalT is a visualization tool that allows to observe the behavior of a wireless sensor network, facilitating the testing of any protocol or tool that is being developed. [CASTELLÀ] Es una herramienta de visualización que permite observar el comportamiento de una red de sensores inalámbricos, facilitando el testeo de cualquier protocolo o herramienta que se esté desarrollando. [CATALÀ] VizWalT és una eina de visualització que permet observar el comportament d'una xarxa de sensors sense fils, facilitant el testeig de qualsevol protocol o eina que s'estigui desenvolupant.

Los distintos tipos de sistemas de múltiples antenas en el desempeño de una red celular 46 LTE con la herramienta Atoll. [ANGLÈS] The use of multiple antenna techniques or MIMO (Multiple Input Multiple Output) technologies has for many years been a key tool to improve the spectral efficiency of a wireless communication channel. In other words, using more than one antenna on the transmitter?s side and / or the receiver?s side, can significantly increase the data transmission rate with the same bandwidth allocation. The 4th-Generation cellular network Long Term Evolution (LTE), developed by the Third Generation Partnership Project (3GPP), was one of the first systems designed with MIMO in mind form the beginning, which plays a key role in meeting the requirements posed by the ITU-R (International Telecommunications Union-Radiocummunications Sector) and make the technology in its latest version known as LTE Release 10 or LTE-Advanced, can become a future standard known as IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced). In this Final Career Project has been analyzed through the simulation tool ATOLL the impact of using different multiple antenna techniques in a LTE network located in a real environment, specifically in the South-east area of Barcelona, Spain, and was demonstrated in a quantitative manner the advantages and disadvantages of implementing this technology on this city. The methodology used in this project was, in its first phase, the research on the performance of MIMO technologies and their application in LTE cellular networks, followed by a second phase through the study of the simulation program algorithms used to perform different calculations, and then a third and final phase consists of the development of predictions and simulations required to obtain the final results and thereby to perform the corresponding analysis and subsequent conclusions. [CASTELLÀ] El uso de técnicas de múltiples antenas o tecnologías MIMO (Multiple Input Multiple Output) ha sido desde hace muchos años una herramienta clave para mejorar la eficiencia espectral de un canal de comunicaciones inalámbrico. En otras palabras, el uso de más de una antena en el lado del transmisor y/o receptor puede aumentar significativamente la tasa de transmisión de datos dentro de una misma banda de espectro radioeléctrico. La red celular de 4ta generación Long Term Evolution (LTE), desarrollada por el Third Generation Partnership Project (3GPP), fue uno de los primeros sistemas inalámbricos diseñados con MIMO en mente desde el principio, el cual juega un papel fundamental para cumplir los requerimientos planteados por la ITU-R (International Telecommunications Union-Radiocommunications Sector) y lograr que esta tecnología, en su última versión conocida como LTE Release 10 o LTE-Advanced, pueda convertirse en un futuro estándar conocido como IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced). En el presente Proyecto de Fin de Carrera se ha analizado mediante la herramienta de simulación ATOLL el impacto que tiene el uso de diferentes técnicas de múltiples antenas en una red LTE ubicada en un entorno real, específicamente en el sector Sureste de la ciudad de Barcelona, España, y se ha demostrado de una manera cuantitativa las ventajas y desventajas que tiene la implementación de este tipo de tecnología en esta ciudad. La metodología usada en este proyecto consistió en una primera fase de investigación acerca del funcionamiento de las tecnologías MIMO y su aplicación en los sistemas de redes celulares LTE, siguiendo con una segunda fase de estudio del programa de simulación y sus algoritmos empleados para llevar a cabo los distintos cálculos necesarios, y luego con una tercera y última fase formada por el desarrollo de las predicciones y simulaciones necesarias para obtener los resultados finales y con esto poder realizar los correspondientes análisis y posteriores conclusiones. [CATALÀ] L'ús de tècniques de múltiples antenes o tecnologies MIMO (Multiple Input Multiple Output) ha estat des de fa molts anys una eina clau per millorar l'eficiència espectral d'un canal de comunicacions sense fil. En altres paraules, l'ús de més d'una antena al costat del transmissor i / o del receptor pot augmentar significativament la velocitat de transmissió de dades amb una mateixa assignació d'ample de banda. La xarxa cel ? lular de 4ta generació Long Term Evolution (LTE), desenvolupada pel Third Generation Partnership Project (3GPP), va ser un dels primers sistemes sense fil dissenyats amb MIMO en ment des del principi, el qual juga un paper fonamental per complir els requeriments plantejats per la ITU-R (International Telecommunications Union-Radiocommunications Sector) i aconseguir que aquesta tecnologia, en la seva última versió coneguda com LTE Release 10 o LTE-Advanced, pugui convertir-se en un futur estàndard conegut com IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced). En el present Projecte de Fi de Carrera s?ha analitzat mitjançant l'eina de simulació ATOLL l'impacte que té l'ús de diferents tècniques de múltiples antenes en una xarxa LTE situada en un entorn real, concretament en el sector Sud-est de la ciutat de Barcelona, Espanya , i s?ha demostrat d'una manera quantitativa els avantatges i desavantatges que té la implementació d'aquest tipus de tecnologia en aquesta ciutat. La metodologia emprada en aquest projecte va consistir en una primera fase d'investigació sobre el funcionament de les tecnologies MIMO i la seva aplicació en els sistemes de xarxes mòbils LTE, seguint amb una segona fase d'estudi del programa de simulació i els seus algoritmes emprats per dur a terme els diferents càlculs necessaris, i després amb una tercera i última fase formada pel desenvolupament de les prediccions i simulacions necessàries per obtenir els resultats finals i amb això poder realitzar el corresponent anàlisi i posteriors conclusions.

Es proposa un sistema de gestió d'interferències per a xarxes LTE amb femtocel·les, basat en un nou algoritme de detecció que s'integra en la capa física dels terminals mòbils. [ANGLÈS] Femtocells are low-power cellular base stations designed to serve homes, businesses or other scenarios with low coverage needs. These stations reuse the same frequency bands assigned to the outer 4G network in order to increase the transmission rate per area unit. This technology significantly improves the capacity and efficiency of 4G networks, since a greater number of users can potentially access the same set of radio resources. To ensure peaceful coexistence between conventional femtocells and 4G networks, it is necessary to develop new techniques for dynamic resource and interference management to ensure a certain level of quality of service (QoS). This project proposes a new interference detection mechanism, which would be the key to develop new interference management systems. Specifically, the project focuses on minimizing the impact of femtocells on primary transmissions (between macrocells and terminals under its coverage). The proposed mechanism is incorporated into the physical layer (PHY) of mobile terminals, allowing the network to collect real-time information about the terminals which are suffering interferences. With this information, the network can inform the nearby femtocells to change their transmission strategy, ceasing to transmit in the bands where they are interfering. [CASTELLÀ] Las femtoceldas son estaciones base de telefonía móvil de baja potencia, pensadas para dar servicio a domicilios particulares, negocios u otros escenarios con necesidades de cobertura reducidas. Estas estaciones reutilizan las mismas bandas frecuenciales asignadas a las redes 4G exteriores con el objetivo de incrementar la velocidad de transmisión por unidad de área. Esta tecnología mejora significativamente la capacidad y la eficiencia de las redes 4G, ya que un mayor número de usuarios pueden acceder potencialmente al mismo conjunto de recursos radio. Para garantizar la convivencia entre femtoceldas y redes 4G convencionales, es necesario el desarrollo de nuevas técnicas de gestión dinámica de recursos e interferencias que garanticen un determinado nivel de calidad de servicio (QoS). En este proyecto se propone un nuevo mecanismo de detección de señal interferente, que sería la pieza clave para desarrollar nuevos sistemas de gestión de interferencias. Concretamente, el proyecto se centra en minimizar el impacto de las femtoceldas sobre las transmisiones primarias (entre macroceldas y terminales que se encuentran bajo su cobertura). El mecanismo propuesto se incorpora en la capa física (PHY) de los terminales móviles, permitiendo a la red recopilar información en tiempo real sobre los terminales que están sufriendo interferencias en recepción. Con esta información, la red puede informar a las femtoceldas próximas para que cambien su estrategia de transmisión, dejando de transmitir por las bandas donde están interfiriendo. [CATALÀ] Les femtocel·les són estacions base de telefonia mòbil de baixa potència, pensades per donar servei a domicilis particulars, negocis o altres escenaris amb necessitats de cobertura reduïdes. Aquestes estacions reutilitzen les mateixes bandes freqüencials assignades a les xarxes 4G exteriors amb l'objectiu d'incrementar la velocitat de transmissió per unitat d'àrea. Aquesta tecnologia millora significativament la capacitat i l'eficiència de les xarxes 4G, ja que un major número d'usuaris poden accedir potencialment al mateix conjunt de recursos ràdio. Per garantir la convivència entre femtocel·les i xarxes 4G convencionals, és necessari el desenvolupament de noves tècniques de gestió dinàmica de recursos i interferències que garanteixin un determinat nivell de qualitat de servei (QoS). En aquest projecte es proposa un nou mecanisme de detecció de senyal interferent, que seria la peça clau per desenvolupar nous sistemes de gestió d'interferències. Concretament, el projecte se centra en minimitzar l'impacte de les femtocel·les sobre les transmissions primàries (entre macrocel·les i terminals que es troben sota la seva cobertura). El mecanisme proposat s'incorpora en la capa física (PHY) dels terminals mòbils, permetent a la xarxa recopilar informació en temps real sobre els terminals que estan patint interferències en recepció. Amb aquesta informació, la xarxa pot informar a les femtocel·les properes per a que canviïn la seva estratègia de transmissió, deixant de transmetre per les bandes on estan interferint.

This project continues the work developed in the previous project "Full engineering of a wireless system for the detection of hits to fencing". It consists of full design of the wireless hits marking console for the sport of fencing in the form of sword, based on the results of previous project. Other related projects have been made in parallel. The aim of all is to create a complete wireless hits detection system for this modality that is functional, reliable, robust and portable, with the aim of approaching the system to the market, allowing the elimination of troublesome cables present in this sport. The resulting system, called Wireless Fencing, is composed of a central console for marking of hits, static device, developed in this project, and two dynamic modules, one for each opponent that communicate by radio frequency. Dynamic devices detect the hits and indicate to the static, which signals. The console is the central part of the system and in addition to being able to synchronize with the dynamics and mark the hits wireless, both simple and double, is backward compatible in two ways. On one hand, allows the connection of swords with cables, i.e., the traditional way and using the available infrastructure in the fencing clubs, without the need of dynamic modules. On the other hand, it can synchronize with dynamic devices to perform a wireless combat and, at the same time, connect it with wires to the traditional consoles in clubs. Thus, static device simulates the behavior of swords in case of hits, so traditional consoles detect and can take advantage of, as they tend to be more complete products. The resulting device of this project is considered suitable for the market, in terms of hardware, being considerably smaller than its predecessor, with less power consumption, more robust and reliable and aesthetically modern and functional.