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La teoría de grafos es una rama importante dentro de la matemática discreta. Su uso ha aumentado recientemente dada la conveniencia de los grafos para estructurar datos, para analizarlos y para generarlos a través de modelos. El objetivo de esta tesis es aplicar teoría de grafos a la optimización de redes inalámbricas y al análisis de opinión. El primer conjunto de contribuciones de esta tesis versa sobre la aplicación de teoría de grafos a redes inalámbricas. El rendimiento de estas redes depende de la correcta distribución de canales de frecuencia en un espacio compartido. Para optimizar estas redes se proponen diferentes técnicas, desde la aplicación de heurísticas como simulated annealing a la negociación automática. Cualquiera de estas técnicas requiere un modelo teórico de la red inalámbrica en cuestión. Nuestro modelo de redes Wi-Fi utiliza grafos geométricos para este propósito. Los vértices representan los dispositivos de la red, sean clientes o puntos de acceso, mientras que las aristas representan las señales entre dichos dispositivos. Estos grafos son de tipo geométrico, por lo que los vértices tienen posición en el espacio, y las aristas tienen longitud. Con esta estructura y la aplicación de un modelo de propagación y de uso, podemos simular redes inalámbricas y contribuir a su optimización. Usando dicho modelo basado en grafos, hemos estudiado el efecto de la interferencia cocanal en redes Wi-Fi 4 y mostramos una mejora de rendimiento asociada a la técnica de channel bonding cuando se usa en regiones donde hay por lo menos 13 canales disponibles. Por otra parte, en esta tesis doctoral hemos aplicado teoría de grafos al análisis de opinión dentro de la línea de investigación de SensoGraph, un método con el que se realiza un análisis de opinión sobre un conjunto de elementos usando grafos de proximidad, lo que permite manejar grandes conjuntos de datos. Además, hemos desarrollado un método de análisis de opinión que emplea la asignación manual de aristas y distancias en un grafo para estudiar la similaridad entre las muestras dos a dos. Adicionalmente, se han explorado otros temas sin relación con los grafos, pero que entran dentro de la aplicación de las matemáticas a un problema de la ingeniería telemática. Se ha desarrollado un sistema de votación electrónica basado en mixnets, secreto compartido de Shamir y cuerpos finitos. Dicha propuesta ofrece un sistema de verificación numérico novedoso a la vez que mantiene las propiedades esenciales de los sistemas de votación.

Colombia en las últimas décadas ha coexistido con varios cambios en su entorno socioeconómico, factores como la pandemia por COVID-19, cambios políticos y tecnológicos, generan en las empresas la implementación de estrategias comerciales asociadas a la virtualidad como mecanismo de trabajo e innovación. La radio no ha sido ajena a estos cambios, debido a los productos sustitutos derivados de la comunicación digital, como las redes sociales que en cierta medida logran establecerse como uno de los nuevos referentes para informarse. Por ello es necesario en las empresas de radio, poner en marcha planes innovadores para ser competitivos y hacer marcas perdurables, convirtiéndose en un reto para los administradores de empresas actuales lograr la estabilidad de este medio tradicional. Experiencias históricas expuestas en este trabajo, orientan a la radio de Pasto hacia la innovación de procesos para protegerse, el cual se ha aplicado a la empresa RCN Radio en su proceso comercial, teniendo en cuenta su importancia para la salud financiera de la empresa. Colombia in recent decades has coexisted with several changes in its socioeconomic environment, the COVID-19 pandemic, political and technological changes, generate in companies the implementation of administrative and commercial strategies associated with virtuality as a mechanism of work and innovation. The Radio has not been immune to these changes, due to the substitute products derived from digital communication, such as social networks, which to a certain extent manage to establish themselves as one of the new references for information. It is necessary to promote innovative strategies in radio companies to be competitive and make lasting brands, becoming a challenge for current business managers to achieve the stability of this traditional medium. Historical experiences exposed in this investigation, guide the radio towards the innovation of processes to protect itself, which has been applied to the company RCN Radio in Pasto, and is detailed in the following document. Administrador de empresas Pregrado

El crecimiento exponencial que el tráfico de datos móviles tiene en la actualidad y con igual pronóstico para el futuro, ha motivado a los operadores móviles a considerar el uso del espectro no licenciado para solventar la necesidad de mayor capacidad, en especial en ambientes indoor de las redes inalámbricas. En este sentido, el 3GPP ha estandarizado el uso de LTE en la banda no licenciada de 5GHz, en la que los operadores móviles pueden expandir la capacidad de sus redes en una forma rentable, eficiente y de fácil implementación. El uso eficiente del espectro libre representa el principal reto que la industria aún tiene que solventar para una efectiva integración entre las bandas licenciada y la no licenciada cuando LTE adquiere la capacidad de transmitir en el espectro no licenciado. Además, esta entrada ha generado la preocupación de los vendedores y administradores de las redes Wi-Fi, quienes han empleado la banda libre por varios años, ante la posibilidad de verse afectados por un comportamiento injusto de LTE en el espectro libre. Por este motivo la 3GPP, estandariza un nuevo método de acceso al medio para LTE, el cual trabaja en forma similar al empleado por Wi-Fi, lo que permitiría una coexistencia justa entre estos dos actores tecnológicos. Sin embargo, el uso de este nuevo método de acceso por parte de LTE conlleva que esta tecnología debe lidiar con los mismos problemas que las redes de espectro compartido tienen en relación a gestión de interferencias y originará nuevos desafíos en el escenario de coexistencia con otras redes en el contexto de la presencia de terminales ocultos.Son estos problemas los que son abordados en esta tesis, en donde se plantea varios escenarios de coexistencia entre LTE en banda no licenciada y Wi-Fi considerando la presencia de nodos ocultos. En este sentido se analiza cuáles son los efectos que la presencia de nodos ocultos puede originar sobre las redes LTE y Wi-Fi, se estudia un conjunto de métricas asociados al estándar LTE que permitan la identificación de las interferencias provenientes de nodos ocultos. Y, finalmente, se proponen diferentes algoritmos que permitan la detección de qué equipos de usuarios están siendo afectados por la presencia de terminales ocultos en forma independiente de la tecnología asociada a la fuente de interferencia en escenarios sin coordinación.

El objetivo principal de esta tesis consiste en aplicar la técnica de adaptación de las ranuras en microstrip al CBS. Además, para hacer esto, ha sido necesario ampliar la comprensión y el conocimiento de la física que hay detrás de estas ranuras, más complejas. Para comprender completamente el mecanismo de radiación del CBS y poder desarrollar un circuito equivalente de línea de transmisión, se ha estudiado y caracterizado el modo slot de una guíaonda rectangular. Se ha propuesto un método muy robusto y preciso para obtener la constante de propagación del modo slot. El método consiste en simular o medir ranuras de diferentes longitudes para obtener resultados en banda súper ancha. Se ha diseñado, fabricado y medido una estructura específica para aplicar el método a este modo. También se ha propuesto un circuito equivalente completo pero simple para un CBS alimentado por strip. El componente principal del circuito equivalente es una línea de transmisión con constante de propagación e impedancia característica las del modo slot de la guía. La precisión del circuito equivalente se verificó con éxito mediante simulación y medida. Después, se estudió un método de mejora del ancho de banda para el CBS. El método es una aplicación directa del 'strip-slot complementario' a esta estructura. Se ha proporcionado un estudio teórico de la estructura que separa los modos par e impar y un circuito equivalente de sencillo basado en la red en celosía. Se han fabricado y medido dos prototipos en distintas configuraciones de fabricación. La principal ventaja sobre el 'strip-slot complementario' es que su diagrama de radiación es unidireccional. Se han simulado otros dos diseños para encontrar modificaciones que aumenten el ancho de banda del elemento radiante. Uno de ellos, la ranura en 'bow-tie', fue diseñado para la banda de milimétricas con resultados prometedores para construir arrays a 60 GHz o más. Finalmente, se ha utilizado el elemento radiante en dos arquitecturas de arrays. El primero ha sido un array lineal de onda progresiva construido cargando la strip con varios CBS de banda ancha iguales. Se ha logrado un escaneo en frecuencia del único haz desde atrás hacia adelante. La medición de un prototipo verificó lo que predecía la teoría de diseño de arrays de onda progresiva. La segunda arquitectura que se ha utilizado es el array log-periódico. Los tamaños de las ranuras y cavidades siguen una progresión logarítmica, mientras que los stubs se diseñaron para optimizar la adaptación de impedancia. Este sencillo diseño ha obtenido un coeficiente de reflexión muy bajo en un ancho de banda amplio. Los resultados fueron nuevamente verificados mediante medidas. A pesar de que el diseño de antenas en el contexto de los sistemas de comunicaciones es uno de los desafíos más clásicos en la ingeniería de telecomunicación, las antenas para nuevas aplicaciones y servicios de reciente aparición pueden requerir especial atención en su desarrollo o investigación adicional. Estas funcionalidades mejoradas pueden incluir ancho de banda amplio, alta eficiencia, alta directividad, tamaño pequeño, bajo coste y fácil integración. Las ranuras radiantes han sido tradicionalmente buenas candidatas para diseñar antenas pequeñas de alto rendimiento debido a sus muchas ventajas. Sin embargo, aunque el ancho de banda de estos radiadores es suficiente para aplicaciones de banda estrecha, podrá ser insuficiente para sistemas más exigentes y de alta tasa de bits. Las técnicas habituales para ampliar su ancho de banda suelen presentar serios inconvenientes. Previamente, se propuso un nuevo método para aumentar el ancho de banda de las ranuras alimentadas por microstrip. El método consiste en añadir un strip en la línea de alimentación que anula por completo la resonancia de la ranura. Las ranuras alimentadas por microstrips, sin embargo, radian hacia ambas mitades del espacio, ya que consisten en una ranura impresa en un solo plano conductor. Una solución alternativa es el uso de una ranura sobre una cavidad (CBS). Estas ranuras están impresas en la superficie de una cavidad cerrada en lugar de en un plano de tierra de una sola capa. Su radiación es unidireccional porque la cavidad bloquea la radiación hacia una mitad del espacio. A pesar de esto, sus análisis previos no proporcionaron comprensión física sobre cómo funciona el elemento radiante, y sus ecuaciones de diseño eran demasiado complejas para su uso práctico o la elaboración de un circuito equivalente. Por supuesto, el problema del ancho de banda no se había resuelto para los CBS.

250 p. El gran interés por la convivencia y la futura convergencia de las redes de seguridad pública en redesde misión crítica de banda ancha se refleja en el importante esfuerzo en publicaciones y normalización de los últimos años. Sin embargo, no se ha analizado la QoS (Calidad de servicio) de los nuevos servicios de misión crítica cuando se implementan en arquitecturas 4G / 5G.La principal motivación de este investigador es COMUNICARSE y hacerlo de la manera más rigurosaposible y que su MENSAJE contribuya al aumento de la confianza en los servicios de misión crítica(MC) desplegados en redes 4G, 5G de banda ancha, etc. El 3GPP se ha esforzado en horas, recursos ydinero en la estandarización de los servicios de emergencia de acuerdo con los requerimientos delas agencias PPDR (Public Protection Disaster Recovery).Para llevar a cabo esta investigación, que se presenta en esta publicación, se ha logrado reunir al equipo del proyecto FP7 GERYON, con quien, en julio de 2014, se pudo definir e implementar una arquitectura ALL-IP que permitió interoperar recursos conectados a redes de radio privadas.(TETRA) con usuarios registrados en redes de banda ancha LTE. En 2014, el 3GPP estaba construyendo los cimientos del estándar MCPTT (Push to Talk de misión crítica), pero cuando comenzó este proyecto en diciembre de 2011, era la OMA la que había desarrollado un estándar llamado POC (Push to Talk Over Cellular), precursor del MCPTT y que se implementó en GERYON.Después de GERYON, la vida profesional del equipo siguió caminos paralelos. El equipo del departamento de investigación de la UPV / EHU continuó trabajando en la estandarización de los servicios de misión crítica de 3GPP. Al igual que este proyecto, partió del PoC que tan bien conocían,colocando al departamento en un referente internacional en el estudio, desarrollo e implementación del estándar MCPTT de 3GPP. En enero de 2018 este investigador se incorporó aNQaS en la UPV / EHU. Se ha dispuesto de la gran oportunidad de utilizar para mi investigación una de las pocas redes operativas de banda ancha de misión crítica disponibles en todo el mundo. Como investigador se ha tenido el privilegio de poder analizar y medir el desempeño del servicio MCPTT.No es fácil para un investigador tener dicha infraestructura a menos que trabaje en el equipo que ha desarrollado e implementado una de ellas.La motivación para hacer esta investigación ha sido doble. Por un lado, tener el privilegio de podertestear todas las funcionalidades del servicio MCPTT que, a pesar de los nuevos requerimientos de datos exigidos por las organizaciones de seguridad, defensa y emergencia, sin duda seguirá siendo lapiedra angular de las comunicaciones de cualquier organización. Por otro lado, como diseñador y desarrollador de soluciones en la tecnología precursora, ha permitido al investigador adquirir más rápidamente los conocimientos necesarios del servicio MCPTT para poder hacer propuestas de despliegues de este servicio con el objetivo de reducir las latencias del servicio. Un recurso debepoder establecer una nueva llamada en menos de 1000 ms, estar incluido en una llamada de grupo en menos de 300 ms y el tiempo entre un recurso que habla y su mensaje que llega a todos los miembros registrados de ese grupo no debe exceder los 300 ms.El trabajo reflejado en esta publicación es el resultado de estudiar el funcionamiento del servicio no solo a nivel funcional, sino sobre todo a nivel de protocolo de red (TCP / UDP), señalización (SIP) ydatos (RTP, RTCP o sRTP).). Estos servicios se despliegan sobre redes de banda ancha que incluyen latencia de servicio, por lo que una parte importante del tiempo de investigación se ha centrado en el conocimiento detallado del canal de transporte y cómo éste puede afectar el cumplimiento de los indicadores de calidad. del servicio definido por el 3GPP para el servicio MCPTT.Esta tesis analiza el despliegue de las comunicaciones de misión crítica sobre redes de banda ancha.4G y 5G. Partiendo de un escenario base de cálculo LTE se plantean diferentes estrategias de despliegue empleando tecnologías habilitadoras como NFV y SDN que harán posible que se puedandesplegar estos servicios en los extremos de la red del operador (MEC). El despliegue de los servicios cerca del usuario final reducirá los tiempos de latencia de comunicaciones y la separación del canal de control del de datos propuestos por CUPS permitirá al canal de control poder gestionar el incremento de ancho de banda disponible en 5G. Todas las estrategias de despliegue indicadas para 5G, se completará con la propuesta de despliegue sobre la arquitectura 5G NSA (Non Standalone)que permitirá reducir los tiempos de latencia de las comunicaciones en la parte radio de la arquitectura, además de beneficiarse de las tecnologías habilitadoras mencionadas que ahora forman parte de forma nativa de la arquitectura 5G. A diferencia de una arquitectura 5G SA(Standalone), en esta tesis hemos considerado como núcleo de red el EPC de la arquitectura 4G y no el nuevo núcleo 5G. (5GC).Por lo indicado en las líneas anteriores, en esta tesis comenzará abordando el funcionamiento de las redes de banda ancha sobre las que se pueden despliegan los servicios de misión crítica MCPTT:redes 4G y 5G NSA (Non Standalone), 5G SA (Standalone). Pero también se presentarán tecnologías habilitadoras que permiten la de virtualización de servicios (NFV), el despliegue de estos en elextremo de la red del operador (MEC), así cómo, la separación del canal de control del de los datos propuestos en CUPS ya se puede implementada en redes 4G gracias a SDN.

[ES] La Ingeniería de Telecomunicaciones es una disciplina muy amplia cuyas aplicaciones tienen cabida en multitud de campos. Llevado al ámbito militar, las telecomunicaciones juegan un papel fundamental en el campo de guerra electrónica, donde es crucial poder usar de forma segura el espectro electromagnético mientras que simultáneamente se deniega su uso a los adversarios. Para esta última acción son fundamentales los denominados jammers o inhibidores de señal, los cuales han existido durante décadas, pero que en muchas ocasiones se quedan obsoletos ante nuevos esquemas de comunicación. En este contexto, es muy importante poder dotar al jammer de cierta inteligencia para, por un lado, ser más eficaz a la hora de interrumpir una comunicación enemiga; y por otro lado, para evitar en la medida de lo posible ser detectado. En este Trabajo Fin de Máster se refleja el proceso de diseño, implantación y validación de un prototipo de jammer inteligente realizado en el departamento de Guerra Electrónica de la empresa DAS Photonics, y que tiene continuidad más allá de lo presentado en esta memoria, pues es uno de los productos que más está demandando el mercado en los últimos años.

Mención Europeo / Mención Internacional: Concedido [SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. [ENG] This doctoral dissertation has been presented in the form of thesis by publication. Electromagnetic (EM) nano-communications is a new paradigm encompassing all concerns related to the exchange of information among devices operating in the Terahertz band (0.1-10 THz). A nano-network infrastructure consisting of a high number of nano-devices should be designed to ensure robust, reliable, and coordinated data transmission. This will enable a plethora of forthcoming applications and services in different research fields, such as medicine, environmental science, on-chip communications, or software-defined materials, which will lead to outstanding advances. Nevertheless, EM nano-communications is a recent paradigm that lacks the maturity of other well-established communication fields, so the presented thesis contributes to this maturation process by researching both the hardware and the communication mechanisms upon which THz-based nano-networks could operate. As a Thesis by compilation, the 7 articles published during this Ph.D. program are presented and commented. Each of such articles looks into different key aspects that help closing the gap between theory and practice in THz-based nano-communications. Thus, in the first two chapters of this document, the reader will be introduced to the context and objectives of the thesis. In particular, the second chapter is divided into two subsections: general objectives, which are set into the global background; and specific objectives, grouped by publication. In the next seven chapters, the seven corresponding articles are presented and commented. For each of them, a brief summary, the methodology followed, an overview of the results and contributions, and final conclusions are included. Finally, in the two last chapters, the final conclusions and future lines of this thesis are discussed. Los artículos que constituyen la tesis son los siguientes: 1. S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, F. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \Conceptual design of a nano-networking device," Sensors, vol. 16, no. 12, p. 2104, Dec. 2016. 2. S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \The IEEE 1906.1 Standard: Nanocommunications as a new source of data," 2017 ITU Kaleidoscope: Challenges for a Data-Driven Society (ITU K), Nanjing, 2017, pp. 1-7.3. S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \A nanoscale communication network scheme and energy model for a human hand scenario," Nano Communication Networks, vol. 15, pp. 17{27, Mar. 2018. 4. S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \On the Nature of Energy-Feasible Wireless Nanosensor Networks," Sensors, vol. 18, no. 5, p. 1356, Apr. 2018. 5. S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \The IEEE 1906.1 standard: Some guidelines for strengthening future normalization in electromagnetic nanocommunications," IEEE Commun. Stand. Mag., vol. 2, no. 4, pp. 26{32, Dec. 2018. 6. S. Canovas-Carrasco, R. M. Sandoval, A.-J. Garcia-Sanchez, and J. Garcia-Haro, \Optimal Transmission Policy Derivation for IoNT Flow-Guided Nano-Sensor Networks," IEEE Internet of Things Journal, vol. 6, no. 2, pp. 2288-2298, Apr. 2019. 7. R. Asorey-Cacheda, S. Canovas-Carrasco, A.-J. Garcia-Sanchez, J. Garcia-Haro, \An Analytical Approach to Flow-Guided Nanocommunication Networks," Sensors, vol. 20, no. 5, p. 1332, Feb. 2020. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado de Tecnologís de la Información y las Comunicaciones

[ES] El trabajo de fin de master se trata del diseño de un módulo de comunicaciones para prevenir accidentes de tráfico, en particular de atropellos a ciclistas. Dicho módulo de comunicaciones está basado en el standard Car 2 Car o C-V2X, en este caso se trata de una comunicación unidireccional, ya que el módulo no recibe información, solamente transmitirá la posición GPS del ciclista a los vehículos cercanos. Para la transmisión se realizará el diseño de una antena a 5.9GHz (frecuencia del standard) y se le añadirá un cargador de baterías para que el dispositivo sea totalmente portátil y de fácil uso para el usuario. Para ello se realizará el diseño del esquemático electrónico y su posterior layout para dejar el dispositivo listo para su manufactura., [EN] The purpose of this work is the design of a communications module to prevent traffic accidents, in particular hit-and-runs suffered by cyclists. This communications module is based on the standard Car 2 Car or C-V2X, in this case it is a one-way communication, since the module does not receive information, it will only transmit the GPS position of the cyclist to the nearby vehicles. For transmission, an antenna will be designed at 5.9GHz (standard frequency) and a battery charger will be added to make the device fully portable and user-friendly. To do this, the design of the electronic schematic and its subsequent layout will be carried out to leave the device ready for manufacture.

[SPA] Las nuevas tendencias tecnológicas apuntan hacia la agregación de tecnologías simplificando su uso y control, una mayor integración con el usuario, así como un aumento exponencial del número de dispositivos conectados. Todo se engloba bajo el concepto Internet of Things (IoT) entorno un gran abanico de aplicaciones como Industria 4.0 o Smart-City, donde el vínculo con el usuario es más estrecho. La tendencia actual pretende dotar estos dispositivos de capacidades cognitivas permitiendo el aprendizaje y la actuación entre el mundo físico y social con la mínima interacción del ser humano. Tradicionalmente se ha venido utilizando Quality of Service (QoS) como métrica de evaluación objetiva. El presente estudio muestra un modelo holístico que mejora el rendimiento en IoT a partir de métricas basadas en el dominio “coste-beneficio”. El dominio beneficio está compuesto por Quality of Data (QoD), Quality of Information (QoI) y Quality of user Experience (QoE). Y el dominio coste, queda constituido únicamente por Quality Cost (QC). Estas métricas efectúan evaluaciones objetivas y subjetivas en diferentes capas de la red siendo esenciales en dispositivos con recursos limitados para la optimización de estos. En este contexto, las tecnologías Low-Power Wide Area Network (LPWAN) como Long-Range (LoRa) y Long-Range Wide Area Network (LoRaWAN) permiten comunicaciones a grandes distancias con mínimo consumo de recursos. A su vez, es una tecnología muy versátil ya que permite ser embebidos en dispositivos estáticos o móviles como Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Para este estudio, el uso de técnicas de Artificial Intelligent (AI) es fundamental para predecir futuros fallos en las métricas y actuar de forma previa maximizando la disponibilidad de la red. [ENG] The new technology trends aim at technology aggregation, simplifying their use and control, greater integration with the user, and an exponential increase in the number of connected devices. Everything is encompassed under the Internet of Things (IoT) concept on a wide range of applications, such as Industry 4.0 or Smart-Cities, where the relationship with the user is closer. The current trend seeks to provide these devices with cognitive capabilities to learn and act between the physical and social world with minimal human interaction. Traditionally, Quality of Service (QoS) has been used as an objective evaluation metric. The present doctoral thesis proposes a holistic model capable of offering a measurement of the services provided in IoT from metrics based on the cost-benefit domains. The benefit domain is composed by three components, which are Quality of Data (QoD), Quality of Information (QoI), and Quality of user Experience (QoE). The cost domain is made up solely of the Quality Cost (QC) component. These quality components can measure, through the use of different metrics, the performance of a service in different layers of the architecture, being essential for optimization in devices with limited resources. In this context, Low-Power Wide Area Network (LPWAN) technologies such as Long-Range (LoRa) and Long-Range Wide Area Network (LoRaWAN) allow communications over long distances with minimum resource consumption. At the same time, it is a versatile technology since it can be embedded in static or mobile devices such as Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). For this reason, LoRa/LoRaWAN and UAVs will be used as case studies. Finally, Artificial Intelligence (AI) techniques have become an extremely useful tool in different environments, including that of performance evaluation, and above all, for its predictive capacity. For this reason, they will also be a subject of study in this doctoral thesis. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

Se define el diagrama de radiación de una antena y parámetros como la directividad y la ganancia

Se describen las unidades logarítmicas basadas en el belio

Se trata el cálculo de atenuación de un radioenlace

[SPA] Desde que surgió el concepto de Industria 4.0 (I4.0), muchas han sido las tecnologías emergentes que se han evaluado para ser explotadas y desarrolladas en entornos industriales, las llamadas Key Enabling Technologies (KET). Esta transición crea un entorno lleno de incógnitas y dificultades en su implantación, tanto a nivel tecnológico, de estándares así como en la creación de nuevos roles en los trabajadores. Además, la utilización de este conjunto de tecnologías traerá consigo el aumento y crecimiento de tráfico IP que, junto a las grandes exigencias de las redes 5G, supondrá problemas de planificación y gestión de las redes del futuro que den soporte a esta nueva revolución industrial. En esta tesis se analiza la problemática actual en la implantación de la I4.0 a nivel educativo, en el conocimiento de los trabajadores (presentes y futuros), así como en los problemas propiamente tecnológicos. Además, en el marco de los proyectos Europeos IN4WOOD y MAKING4.0, se desarrolla contenido formativo para lidiar con los inconvenientes identificados a nivel educativo. Con respecto al ámbito tecnológico, se llevan a cabo estudios de diferente rango de actuación, yendo desde entornos locales (Ambient Assisted Living (AAL)), pasando por entornos de alcance medio (Industria) y de largo alcance (Smart cities). Finalmente, se realiza un análisis de diferentes estrategias de planificación y optimización de redes 5G en entornos metropolitanos, a través de dos nuevas librerías desarrolladas. Los resultados de este trabajo concluyen, en primera instancia, que existe una gran brecha entre las competencias que la I4.0 demanda y lo que las entidades educativas proporcionan. Esto, sumado a las grandes dificultades de adaptación de los planes de estudios, hace necesario el desarrollo de nuevas herramientas y plataformas educativas que se adapten al paradigma I4.0. Además, en cuanto a los problemas de adopción y adaptación tecnológica, se observa una clara falta de control y coordinación de los diferentes dispositivos inteligentes que forman las redes estudiadas, por lo que es necesaria una entidad central que sea capaz de gestionar y controlar los dispositivos de la red de manera eficiente y coordinada. En este sentido, las redes definidas por software (SDN), así como la virtualización de funciones de red (NFV) se plantea como solución potencial. Por último, el análisis en la planificación, optimización y despliegue de tecnologías SDN y NFV en redes metropolitanas arroja información de transcendencia para las operadoras de red móvil (MNO), pudiendo planificar un modelo de coste, de recursos de red y equipamiento que busque cumplir con lo establecido en 5G y minimizar la inversión. [ENG] Since the beginning of Industry 4.0 (I4.0), many new emerging technologies have been proposed to be exploited in the industry, the so-called Key Enabling Technologies (KET). This transition creates an environment plenty of doubts and difficulties in its implementation, both at technological level, standardization as well as in the creation of new roles in the industrial workers. In addition, the use of this wide set of technologies will bring with it a considerable increase and growth in IP traffic, and taking into account the great demands of emerging 5G networks, it will entail problems to solve in the planning and management of the future networks that will support this new industrial revolution. This thesis examines the existing problems in the implementation of I4.0 at educational and training level, in the knowledge of workers, as well as in the technological problems themselves. Furthermore, within the framework of the European projects IN4WOOD and MAKING4.0, training content is developed to deal with the drawbacks identified in this concern. Moreover, at technological level, research studies from different scales are carried out, ranging from small-size environments (Ambient Assisted Living (AAL)), through medium-size environments (industrial environment) and reaching large-size environments (Smart cities). Finally, an analysis of different strategies for planning and optimization of 5G networks for metropolitan networks is carried out through the development of two novel libraries in Java, that add value to the Net2plan open source tool, widely explained in this thesis. The results of this work conclude, at first instance, that there is a large gap between what I4.0 demands and what educational and training institutions provide. This, added to the great difficulties in updating educational plans, makes necessary to develop new educational and training tools and platforms adapted to the demands of industry about I4.0. Furthermore, regarding the problems of technological adoption and implementation, there is a clear lack of control and coordination of the different intelligent devices that make up the networks studied, so a central entity is needed to manage and control the network devices in an efficient and coordinated way. In this sense, the software defined networks (SDN), as well as the virtualization of network functions (NFV) is proposed as a powerful solution. Finally, the analysis in the planning, optimization and deployment of SDN and NFV technologies in metropolitan networks provides important information for mobile network operators (MNO), being able to plan a cost model, network resources and equipment that seeks to comply with the provisions of 5G minimizing the investment. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

Linealización de Amplificadores de Radiofrecuencia con Redes Neuronales:En está tesis doctoral se aborda la linealización de amplificadores de Radiofrecuencia en profundidad.En primer lugar se lleva a cabo una descripción detallada de los diversos sistemas de linealización de amplificadores de radiofrecuencia existentes en la actualidad.Posteriormente se lleva a cabo una minuciosa descripción de la modulación de telecomunicaciones TETRA, sobre la cual va a implementarse el sistema de linealización del amplificador de radiofrecuencia.A continuación se selecciona la tecnología del amplificador de Radiofrecuencia, llevando a cabo un riguroso análisis de las tres tecnologías más importantes (LDMOS, GaN y GaAs) y demostrando las principales ventajas de la solución escogida.Posteriormente, se implementa un sistema de linealización basado en redes neuronales, capaz de linealizar el amplificador de Radiofrecuencia seleccionado, de forma que se cumplan los estándares de telecomunicaciones internacionales para la modulación TETRA y consiguiendo que la complejidad del sistema sea la menor posible, de cara a poder ser implementado empleando los mínimos recursos computacionales y con el menor coste económico posible.Por último se lleva a cabo la implementación física real de la solución completa en un terminal portátil de telecomunicaciones, obteniendo unos excelentes resultados en cuanto a prestaciones y ahorro económico y de recursos computacionales de esta solución respecto a las existentes en el mercado hasta la fecha.

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas han cobrado una relevancia muy significativa en los medios de transporte públicos. Tanto es así, que dichos sistemas impactan de forma directa en el rendimiento del transporte y en el valor añadido que pueden proporcionar tanto a los operadores de las infraestructuras como a los clientes. Este trabajo tiene la finalidad de exponer los factores que se deben tener en cuenta a la hora de realizar el diseño de un sistema de comunicaciones tren-tierra de banda ancha en el contexto del transporte público ferroviario metropolitano suburbano. Para ello, se describen los principales servicios a considerar en el diseño del sistema, se plantean las distintas problemáticas que afectan a la propagación de las señales radio en el entorno de un túnel y se detallan las tecnologías más avanzadas que pueden facilitar el camino hacia la convergencia radio en el sector de la industria ferroviaria. Por último, para trasladar al ámbito práctico el conocimiento adquirido y presentar el conjunto de premisas que se debe abordar en el diseño de una red tren-tierra de banda ancha, se propone un escenario de aplicación real que servirá como ejemplo para reflejar la complejidad subyacente en un despliegue de estas características. Como conclusión del trabajo, destacar el horizonte de posibilidades que existen para continuar desarrollando y avanzando en el campo de las radiocomunicaciones ferroviarias suburbanas, para evolucionar hacia un modelo de transporte eficiente, sostenible, seguro y en el que trenes y clientes dispondrán de una conectividad de alta velocidad. Wireless communications systems have become very significant in public transport. So much so that these systems have a direct impact on transport performance and the added value they can provide to both infrastructure operators and customers. The aim of this work is to set out the factors to be taken into account when designing a broadband train-land communications system in the context of metropolitan suburban rail public transport. To this end, the main services to be considered in the design of the system are described, the different problems affecting the propagation of radio signals in the environment of a tunnel are raised and the most advanced technologies that can facilitate the path towards radio convergence in the railway industry sector are detailed. Finally, in order to transfer the knowledge acquired to the practical field and present the set of premises to be addressed in the design of a broadband train-land network, a real application scenario is proposed which will serve as an example to reflect the underlying complexity of such a deployment. As a conclusion of the work, we highlight the horizon of possibilities that exist to continue developing and advancing in the field of suburban railway radio communications, in order to evolve towards an efficient, sustainable and safe transport model in which trains and customers will have high-speed connectivity. Els sistemes de comunicacions sense fils han cobrat una rellevància molt significativa en els mitjans de transport públics. Tant és així, que aquests sistemes impacten de manera directa en el rendiment del transport i en el valor afegit que poden proporcionar tant als operadors de les infraestructures com als clients. Aquest treball té la finalitat d'exposar els factors que s'han de tenir en compte a l'hora de realitzar el disseny d'un sistema de comunicacions tren-terra de banda ampla en el context del transport públic ferroviari metropolità suburbà. Per a això, es descriuen els principals serveis a considerar en el disseny del sistema, es plantegen les diferents problemàtiques que afecten la propagació dels senyals radio a l'entorn d'un túnel i es detallen les tecnologies més avançades que poden facilitar el camí cap a la convergència radio en el sector de la indústria ferroviària. Finalment, per a traslladar a l'àmbit pràctic el coneixement adquirit i presentar el conjunt de premisses que s'ha d'abordar en el disseny d'una xarxa tren-terra de banda ampla, es proposa un escenari d'aplicació real que servirà com a exemple per a reflectir la complexitat subjacent en un desplegament d'aquestes característiques. Com a conclusió del treball, destacar l'horitzó de possibilitats que existeixen per a continuar desenvolupant i avançant en el camp de les radiocomunicacions ferroviàries suburbanes, per a evolucionar cap a un model de transport eficient, sostenible, segur i en el qual trens i clients disposaran d'una connectivitat d'alta velocitat.

Las comunicaciones V2X (Vehicle to Everything) proveerán a los vehículos de la capacidad de intercambiar información entre ellos directamente, además de con la infraestructura vial, con peatones, y con servidores de red mediante nodos de infraestructura. Esta tecnología mejorará la seguridad vial y la eficiencia del tráfico al dotar a cada vehículo de un mayor conocimiento del contexto (posición, dirección, velocidad, etc.) de los vehículos que lo rodean. Además, será una parte crucial para el vehículo autónomo, al posibilitar aplicaciones avanzadas como la coordinación de maniobras. El estándar IEEE 802.11p ha sido desarrollado durante los últimos años para dar soporte a las comunicaciones V2X. Como alternativa a IEEE 802.11p, el Third Generation Partnership Project (3GPP) publicó en septiembre de 2016 el primer estándar de comunicaciones celulares que incluye soporte para comunicaciones V2X basadas en LTE. A esta tecnología se le conoce en la literatura como LTE-V2X, LTE-V, o Cellular V2X. El estándar LTE-V2X está diseñado para utilizar la interfaz directa de LTE (LTE Sidelink o PC5), y para satisfacer los requisitos de las comunicaciones V2X. Algunos estudios indican que LTE-V2X puede alcanzar un mejor rendimiento a nivel de capa física que IEEE 802.11p. Sin embargo, mientras que IEEE 802.11p ha alcanzado ya un alto grado de desarrollo debido a que se han llevado a cabo durante los últimos años numerosos estudios para su comprensión y desarrollo, LTE-V2X es una tecnología cuyo desarrollo se encuentra aún en fases tempranas. En el estándar de LTE-V2X se reutiliza la capa física de LTE celular, pero se especifican dos nuevos modos de funcionamiento. Por un lado, se especifica un modo centralizado (LTE-V2X modo 3), en el cual los vehículos transmiten directamente entre ellos utilizado la interfaz PC5 (Sidelink), pero la gestión de recursos radio la lleva a cabo la estación base. Por otro lado, se especifica un modo distribuido y autónomo (LTE-V2X modo 4), con el cual los vehículos no requieren de la asistencia de la red celular para seleccionar los recursos donde transmitir. El trabajo desarrollado en esta tesis se centra en LTE-V2X modo 4, puesto que es el modo de referencia al no poder depender las comunicaciones V2X de la disponibilidad de cobertura celular, y al que nos referiremos simplemente como LTE-V2X en adelante. El mecanismo de gestión de recursos radio distribuido y autónomo, responsable de evitar que las transmisiones de los distintos vehículos se interfieran entre sí produciendo errores de transmisión, es crítico para el funcionamiento de LTE-V2X a nivel de sistema. Debido a la reciente estandarización de LTE-V2X, el comportamiento de este mecanismo de gestión de recursos no ha sido analizado exhaustivamente. Además, varios de los aspectos que deja el estándar a libre implementación y configuración no han sido debidamente estudiados y optimizados. Por otro lado, existe aún la necesidad de una comparativa neutral y detallada de LTE-V2X con IEEE 802.11p a nivel de sistema y considerando fuentes de datos realistas y acordes a los estándares definidos por la industria de la automoción. Esta comparativa es necesaria para que las entidades públicas reguladoras y la industria comparen el rendimiento y funcionamiento de estas tecnologías en escenarios realistas, más allá de su rendimiento a nivel de capa física. El trabajo presentado en esta tesis está enfocado en el estudio exhaustivo y desarrollo de LTE-V2X, con especial énfasis en su mecanismo de gestión de recursos radio distribuido. Como parte de este trabajo, ha sido fundamental la temprana implementación de una plataforma de simulación que implementa de forma precisa las comunicaciones LTE-V2X, y que nos ha permitido realizar los primeros estudios de dimensionado y análisis del funcionamiento de LTEV2X a nivel de sistema en la comunidad científica. Estos análisis nos han revelado que existen algunas ineficiencias en el mecanismo de gestión de recursos radio, que indican la existencia de margen de mejora. Tras este primer dimensionado, se ha realizado un análisis de los aspectos configurables del estándar LTE-V2X. Hemos analizado la configuración óptima razonando los resultados obtenidos para cada aspecto configurable, concluyendo que una correcta configuración es esencial para maximizar el rendimiento del mecanismo de gestión de recursos estandarizado. Para la evaluación a nivel de sistema las comunicaciones V2X, se ha desarrollado también el primer modelo de generación de mensajes acorde a los estándares definidos por la industria de la automoción, y que captura las características del tráfico de comunicaciones generado de forma realista. Este modelo permitirá realizar estudios más precisos del funcionamiento de las comunicaciones V2X que los realizados hasta la fecha y que se han basado en modelos de generación de mensajes simplificados sin reflejar de forma adecuada las características del tráfico de comunicaciones V2X. Empleando tanto el modelo de generación de mensajes realista como otros modelos más simplificados, esta tesis doctoral realiza el primer análisis comparativo neutral, detallado y en condiciones realistas de LTE-V2X e IEEE 802.11p, las dos tecnologías que compiten actualmente por dar soporte a las nuevas aplicaciones de vehículo conectado y autónomo. Esta comparativa es de gran interés en los ámbitos regulatorios, industriales y científicos. A partir de los análisis y desarrollos realizados, hemos propuesto modificaciones y evoluciones del mecanismo de gestión de recursos radio de LTE-V2X para mejorar su funcionamiento. Nuestras propuestas van desde mejoras menores al mecanismo de gestión estandarizado, hasta la propuesta de nuevos mecanismos de gestión de recursos radio distribuidos para minimizar las ineficiencias del mecanismo estandarizado. Entre estos nuevos mecanismos se encuentra una técnica de colaboración entre las tecnologías LTE-V2X e IEEE 802.11p en un hipotético futuro escenario en el que ambas tecnologías acaben coexistiendo, y todos los vehículos utilicen ambas. Estas propuestas están diseñadas para evitar las ineficiencias del mecanismo de gestión de recursos radio de LTE-V2X y contribuir en su evolución hacia la futura tecnología 5G-V2X. V2X (Vehicle to Everything) communications will enable the dynamic exchange of information between vehicles, and between vehicles and road side infrastructure units and pedestrians, as well as with Internet servers through infrastructure nodes or base stations. This technology will improve road safety and traffic efficiency by providing vehicles with a better knowledge of their driving context. V2X communications will be also key for autonomous vehicles since it will improve their awareness even beyond their sensors’ field of view and will allow the development of advanced applications such as cooperative driving or sensing. The IEEE 802.11p standard has been developed during the last years to support the requirements of V2X communications. As an alternative to IEEE 802.11p, the Third Generation Partnership Project (3GPP) published in September 2016 the first cellular communications standard that includes support for LTE-based V2X communications. This technology is referred to as LTE-V2X, LTE-V or Cellular V2X. The LTE-V2X standard utilizes LTE’s direct interface (LTE Sidelink or PC5), in order to satisfy the requirements of V2X communications. Some studies claim that LTE-V2X can achieve better performance than IEEE 802.11p at physical layer. However, while IEEE 802.11p has been extensively evaluated and tested, the development of LTE-V2X is at its early stages and requires further study. The LTE-V2X standard reutilizes the cellular LTE physical layer but specifies two new operating modes. It includes a centralized mode (LTE-V2X mode 3), with which the messages are transmitted directly between vehicles but the base station performs the radio resource management. The standard also includes a distributed and autonomous mode (LTE-V2X mode 4), with which vehicles do not need the assistance of cellular infrastructure to select radio resources for their transmissions. For this mode, the standard introduces a new distributed and autonomous scheme to schedule and manage the radio resources, which is critical to avoid interferences between vehicles. The work presented in this thesis focus in LTE-V2X mode 4, since it is the baseline mode because V2X communications cannot depend on cellular coverage availability. Due to the recent standardization of LTE-V2X, the operation and performance of this new radio resource management system has not been extensively analyzed. Furthermore, the standard leaves some configurable aspects up to implementation that need to be studied and optimized. Additionally, currently there is still the need for a neutral and detailed comparative study between LTE-V2X and IEEE 802.11p under realistic conditions and considering realistic data sources that are consistent with the standards defined by the automotive industry. This study is needed by standardization bodies, regulation agencies and industry to compare the operation of both technologies in realistic scenarios. In this context, this thesis extensively studies and evaluates the performance and operation of LTE-V2X, with particular attention to its distributed radio resource management system. To this aim, the author has implemented a simulation platform in order to realistically evaluate the performance and operation of LTE-V2X at the system level. This platform has been fundamental to perform the first dimensioning analysis of LTE-V2X in the scientific community. This analysis has revealed the inefficiencies of the standardized radio resource management system of LTE-V2X, showing possible room for improvement. For the realistic evaluation of V2X communications, this thesis has also created a model for the generation of V2X messages following the standards created by the automotive industry. The proposed model embeds the characteristics of the communications traffic in vehicular networks more realistically than the simplified models that have been usually utilized in the community. Using the realistic and simplified message generation models, we have conducted the first neutral, detailed and realistic comparative analysis between LTE-V2X and IEEE 802.11p. This comparative study is of great interest for regulatory, industrial and scientific entities. The findings led us to propose enhancements to the standardized radio resource management for LTE-V2X. Our proposals include modifications to the current LTE-V2X standard that improves its performance as well as the proposal of new scheduling schemes. This includes a collaboration between LTE-V2X and IEEE 802.11p technologies in a possible future scenario where both technologies coexist. These proposals are designed to avoid the inefficiencies of the radio management mechanisms of LTE-V2X and contribute to its future evolution towards 5G-V2X.

The force that a servo press exerts forming a workpiece is one the most important magnitudes in any metal forming operation. The process force, along with the characteristics of the die, is what shapes the workpiece. When the process force is greater than the maximum force for which the servo press was designed, the servo press integrity can be damaged. Therefore, the knowledge of the process force is of great interest for both, press manufacturers and users. As such, the metal forming sector is seeking systems that can monitor the process force and the operation of the servo press to analyse process’s performance and predict future deviations in the forming operation. Servo press users want to guarantee the quality of the formed parts and reduce facility downtimes due to malfunctions of the press. This dissertation addressed the monitoring of the process force and the dynamic performance of a servo press based on a model based statistical signal processing algorithm known as the dual particle filter (dPF). Initially both, the developed model of a servo press and the proposed dPF, have been experimentally evaluated and validated in a reduced scale test bench. The test bench has been designed and manufactured based on a design methodology that allows to replicate the kinematic and dynamic behaviour of different servo press facilities in the same test bench. The experimental validation has been also carried out in an industrial servo press under three different metal forming processes. The estimation results have proved the ability of the dPF to track the process force throughout the evaluated processes, obtaining a deviation lower than 5% with respect to the measured force signals at the maximum force position. The dPF algorithm has been accelerated by means of a field programmable gate array (FPGA) to achieve a real time estimation. Serbo prentsa batek pieza gordin bat eraldatzeko egindako prozesuko indarra edozein konformatu eragiketako magnitude garrantzitsuenetarikoa da. Prozesuko indarra da, trokelaren ezaugarriekin batera, pieza gordina eraldatzen duena. Prozesuko indarra prentsak diseinuaren arabera jasan dezakeena baino handiagoa bada, prentsak kalteak izan ditzake bere osotasunean. Beraz, prozesuko indarraren ezagutza interes handikoa da, prentsa egileentzat zein erabiltzaileentzat. Hori dela eta, metal eraldatzearen sektoreak prozesuko indarra eta prentsa beraren funtzionamendua monitoriza ditzaketen sistemen bila diardute, prentsaren jarduera aztertu eta eraldatzeko operazioetan etorkizunean izan daitezkeen desbideraketak aurreikusteko. Prentsa erabiltzaileek fabrikatutako piezen kalitatea bermatzea eta funtzionamendu akatsengatiko prentsaren geldialdiak murriztea bilatzen dute. Tesi honek servo prentsa baten prozesuko indarra eta portarea dinamikoaren monitorizazioa jorratzen ditu, dual particle filter (dPF) izeneko modeloetan oinarritutako seinalaren prozesamendu estadistikoko algoritmo baten bitartez. Lehenik eta behin, garatutako servo prentsaren modeloa eta proposatutako dPFa eskalatutako entsegutarako banku batean ebaluatu eta balioztatu dira. Eskalatutako entsegutarako bankua serbo prentsa desberdinen portaera zinematiko eta dinamikoa erreplikatzea ahalbidetzen duen metodologia baten bitartez diseinatu eta gauzatu da. Esperimentu bidezko balioztatzea serbo prentsa industrial batean ere gauzatu da hiru konformatuko prozesu desberdinetan. Estimazio emaitzek dPFak prozesuko indarrari jarraitzeko duen ahalmena forgatu dute, neurtutako indarrarekiko %5ekoa baino txikiagoko desbideraketa lortuz indar maximoa egiten den puntuan. dPF algoritmoa field programmable gate array (FPGA) baten bitartez azeleratu da, denbora errealeko estimazioa lortzeko. La fuerza que una servo prensa ejerce conformando una pieza es la magnitud más importante en cualquier operación de conformado. La fuerza aplicada, junto a las características del troquel, es la magnitud que da forma a la pieza. Cuando la fuerza de proceso es más grande que la fuerza máxima para la que fue diseñada la servo prensa, la integridad de ésta puede verse afectada. Por lo tanto, el conocimiento de la fuerza de proceso es de gr´an interés tanto para los fabricantes de prensas como para los usuarios de las mismas. Así pues, el sector del conformado está buscando sistemas capaces de monitorizar la fuerza de proceso y el funcionamiento de la servo prensa para analizar el proceso y predecir futuras desviaciones de las operaciones de conformado. Los usuarios de las servo prensas quieren garantizar la calidad de las piezas fabricadas y reducir las paradas de las servo prensas debidas al mal funcionamiento de las mismas. Esta tesis aborda la monitorización de la fuerza de proceso y el comportamiento dinámico de una servo prensa mediante un algoritmo de tratamiento estadístico de la señal conocido como el dual Particle Filter (dPF). Inicialmente, tanto el modelo desarrollado como el dPF propuesto han sido evaluados y validados experimentalmente en un banco de ensayos de escala reducida. El banco de ensayos ha sido diseñado y fabricado mediante una metodología de diseño que permite replicar el comportamiento cinem´atico y din´amico de distintas servo prensas en el mismo banco. La validación experimental también se ha llevado a cabo en una servo prensa industrial mediante tres procesos de conformado distintos. Los resultados de estimación han provado la habilidad del dPF para seguir la fuerza de proceso en los procesos evaluados, obteniendo una desviación menor que un 5% con respecto a las señales medidas en el punto donde se da la fuerza máxima. El algoritmo dPF ha sido acelerado mediante un filed programmable gate array (FPGA) para lograr estimaciones en tiempo real.

Tesis con mención internacional, This Doctoral Thesis is focused on achieving advances on metasurfaces, which can be integrated in detection systems. The aim is to introduce novel techniques for designing, analyzing, manufacturing and measuring metasurfaces. Firstly, a thorough review of literature contributions on metamaterials is conducted and their applications and operating principles are presented. Metasurfaces' analytical models are introduced from two points of view: extracting their constitutive parameters and developing their equivalent circuit models. The latter is useful for relating the metasurfaces' behavior to their geometry and constituent materials. A new model for extracting the constitutive parameters of metasurfaces backed by a ground plane is proposed and validated. Moreover, the numerical techniques used for analyzing electromagnetic devices are introduced and adjusted to study metasurfaces. Therefore, new set-ups are devised for computing the reflectivity of metasurfaces. Apart from presenting the common set-ups, which considers the metasurface as infinite, new ones are designed for analyzing the actual finite metasurfaces. The latter is useful for selecting the required number of metasurface's unit-cells, which provides a similar behavior to its infinite counterpart. Metasurface absorbers (MTAs) with improved angular stability performance, suitable bandwidth and certain conformability are introduced and a comparison with literature contributions supports this enhanced behavior. Furthermore, a MTA is combined with an antenna to reduce its Radar Cross Section (RCS), without deteriorating its radiation properties. In addition, different scaling values for a proposed metasurface absorber's unit-cell metallization are studied and conclusions regarding the optimum ones and the required number of unit-cells are drawn. Lumped components are introduced on square and hexagonal shaped loop and patch based AMCs, aiming at improving their angular stability. AMCs’ equivalent models are devised to establish a criteria for selecting the lumped components' values and to analytically show their angular stability improvement, which is also validated by numerical simulations. Conclusions regarding the more suitable component for the AMCs are drawn. Moreover, comparisons with other literature contributions show the better performance of the proposed technique. Several types of antennas are combined with the previous angularly stable AMCs to improve their radiation properties. The issues that arise when the antenna is placed just above the AMC are examined and alternatives to circumvent them are given. In fact, not any combination of AMC and antenna provides improved radiation properties. The latter depends on the antenna's substrate, the coupling between both structures and the AMC’s angular stability. Leaky wave antennas are also presented and their surface is tuned to improve their radiation properties and change their polarization. Furthermore, they are designed to be easily manufacturable using additive manufacturing techniques. Curved Frequency Selective Surfaces (FSSs) are analyzed and compared with their planar counterpart. It is shown that the position and orientation of the curved FSSs with respect to the transmitting antenna determine their passband characteristics. Moreover, their manufacturing issues are introduced, as well as solutions for circumventing them. Experimental characterization under oblique incidence of metasurfaces in anechoic chamber are presented. Both monostatic and bistatic set-ups are deployed and their suitability for being compared with the simulation results is discussed. Crucial considerations are given for measuring the angular margin under which the metasurface properly works. In addition, it is highlighted that not only the antennas' but also the metasurface's sizes have to be taken into account for obtaining the Far Field distance. Indeed, a clear difference in the results are obtained when the latter is not considered. Esta Tesis Doctoral se centra en obtener avances en metasuperficies integrables en sistemas de detección. El objetivo es ir más allá del estado del arte, introduciendo nuevas técnicas de diseño, análisis, fabricación y medida de metasuperficies. Primero, se realiza una exhaustiva revisión de la literatura dedicada a metamateriales y se presentan sus aplicaciones y principios de operación. Se estudian los modelos analíticos más relevantes para caracterizar metasuperficies, mostrándolos desde dos perspectivas: la extracción de sus parámetros constitutivos y el desarrollo de sus modelos de circuito equivalente. Esto ayuda a relacionar el comportamiento de la metasurperficie con su geometría y los materiales que la constituyen. Se propone y valida un modelo para extraer los parámetros constitutivos de metasuperficies con plano de masa. Además, se introducen técnicas numéricas para el estudio de metasuperficies, ideando nuevos set-ups para calcular la reflectividad de las metasuperficies reales finitas. Estos permiten seleccionar el número de celdas unidad requeridas, que proporcionen un comportamiento similar al de la metasuperficie infinita. Se diseñan metasuperficies absorbentes (MTAs) que presentan una adecuada estabilidad angular y ancho de banda y exhiben cierta conformabilidad. Una comparativa de las mismas con otras presentadas en la literatura verifica su comportamiento mejorado. Además, una de las MTAs se combina con una antena para reducir su sección radar (RCS), sin deteriorar sus propiedades de radiación. Por otro lado, se estudia el efecto de introducir diferentes factores de escalado en las metalizaciones de las celdas unidad de otra MTA y se extraen conclusiones relativas al valor de escalado óptimo y el número de celdas unidad requeridas. Se introducen componentes concentrados en conductores magnéticos artificiales (AMCs) basados en celdas unidad cuadradas y hexagonales tipo 'parche' y tipo 'loop', con el objetivo de mejorar su estabilidad angular. Se idean modelos de circuito equivalente de los AMCs, para seleccionar el valor de sus componentes concentrados y mostrar analíticamente las mejoras en sus estabilidades angulares, las cuales también se validan mediante simulaciones. Asimismo, se extraen conclusiones sobre los componentes concentrados más adecuados para los AMCs. Se muestran las mejoras introducidas con la técnica propuesta comparándola con otras presentadas en la literatura. Por otro lado, se combinan varias antenas con los AMCs angularmente estables, con el objetivo de mejorar sus propiedades de radiación y se analizan los fenómenos que surgen cuando la antena se sitúa justo encima del AMC. Se pone de manifiesto que cualquier combinación de AMCs y antenas, no mejora sus propiedades de radiación. Factores como el substrato de la antena, el acoplamiento entre ambas estructuras y la estabilidad angular de los AMCs, influyen en el comportamiento de la estructura. Se diseñan antenas leaky wave donde ajustando su superficie de forma adecuada, se consiguen mejorar sus propiedades de radiación y modificar su polarización. Además, dichas antenas son fácilmente fabricables, mediante técnicas de fabricación aditiva. Se presenta superficies selectivas en frecuencia (FSSs) curvas mostrando que es crucial su posición y orientación con respecto a la antena transmisora, para definir su banda de paso. Además, se introducen sus problemas de fabricación y se proponen soluciones. Se presentan medidas de metasuperficies bajo incidencia oblicua en cámara anecoica, implementando set-ups monoestáticos y biestáticos y analizando la adecuación de los resultados para ser comparados con los de simulación. Además, se proporcionan consideraciones cruciales para medir la metasuperficie bajo un margen angular adecuado. Se resalta que para obtener la distancia de campo lejano hay que considerar las dimensiones de la antena y del prototipo, mostrando mediante medidas la clara diferencia que existe cuando no se tienen en cuenta lo anterior.

Importancia de las inspecciones PSC en las radiocomunicaciones para reducir el tiempo de reacción ante un siniestro y una posible contaminación

La Televisión Digital Terrestre – TDT es un servicio que se encuentra aún en etapa de despliegue en el Ecuador, desde la adopción del estándar ISDB-Tb aún queda una gran parte del espectro radioeléctrico que no ha migrado de la televisión analógica hacia TDT, por lo cual es importante la implementación de sistemas de monitoreo y control del espectro radioeléctrico de parte de la entidad de regulación y control. El presente trabajo presenta una propuesta de un sistema de monitoreo de la programación de las estaciones de TDT, lo cual permitirá coadyuvar al control del uso del espectro radioeléctrico y de los servicios de radiocomunicaciones en la banda de UHF, se realiza un análisis técnico de la idoneidad del sitio de recepción de señales mediante la medición de los parámetros técnicos de las señales de TDT, se analizan equipos set top box (STB), antenas que operan en la banda UHF y equipos de grabación de video, para finalmente presentar el diseño del sistema propuesto para el monitoreo y control del uso del espectro radioeléctrico de TDT en la ciudad de Guayaquil. Digital Terrestrial Television - DTT is a service that is still in the stage of deployment in the Ecuador, since the adoption of the standard ISDB-Tb is still a large part of the radio spectrum that has not migrated to DTT from analog television, so it is important the implementation of systems of monitoring and control of the spectrum on the part of the entity of regulation and control. The present work presents a proposal for a system of monitoring stations for DTT programming, allowing to contribute to the control of the use of the radio spectrum and radio communication in the UHF band services, through an analysis of technical suitability of the site of reception of signals by means of the measurement of technical parameters of the DTT signals, analyzes equipment set top box, antennas operating in the UHF band and video recording equipment, to finally present the design of the system proposed for the monitoring and control of the use of the radio spectrum of DTT in the city of Guayaquil.