Contribution to quality of user experience provision over wireless networks

The widespread expansion of wireless networks has brought new attractive possibilities to end users. In addition to the mobility capabilities provided by unwired devices, it is worth remarking the easy configuration process that a user has to follow to gain connectivity through a wireless network. Furthermore, the increasing bandwidth provided by the IEEE 802.11 family has made possible accessing to high-demanding services such as multimedia communications. Multimedia traffic has unique characteristics that make it greatly vulnerable against network impairments, such as packet losses, delay, or jitter. Voice over IP (VoIP) communications, video-conference, video-streaming, etc., are examples of these high-demanding services that need to meet very strict requirements in order to be served with acceptable levels of quality. Accomplishing these tough requirements will become extremely important during the next years, taking into account that consumer video traffic will be the predominant traffic in the Internet during the next years. In wired systems, these requirements are achieved by using Quality of Service (QoS) techniques, such as Differentiated Services (DiffServ), traffic engineering, etc. However, employing these methodologies in wireless networks is not that simple as many other factors impact on the quality of the provided service, e.g., fading, interferences, etc. Focusing on the IEEE 802.11g standard, which is the most extended technology for Wireless Local Area Networks (WLANs), it defines two different architecture schemes. On one hand, the infrastructure mode consists of a central point, which manages the network, assuming network controlling tasks such as IP assignment, routing, accessing security, etc. The rest of the nodes composing the network act as hosts, i.e., they send and receive traffic through the central point. On the other hand, the IEEE 802.11 ad-hoc configuration mode is less extended than the infrastructure one. Under this scheme, there is not a central point in the network, but all the nodes composing the network assume both host and router roles, which permits the quick deployment of a network without a pre-existent infrastructure. This type of networks, so called Mobile Ad-hoc NETworks (MANETs), presents interesting characteristics for situations when the fast deployment of a communication system is needed, e.g., tactics networks, disaster events, or temporary networks. The benefits provided by MANETs are varied, including high mobility possibilities provided to the nodes, network coverage extension, or network reliability avoiding single points of failure. The dynamic nature of these networks makes the nodes to react to topology changes as fast as possible. Moreover, as aforementioned, the transmission of multimedia traffic entails real-time constraints, necessary to provide these services with acceptable levels of quality. For those reasons, efficient routing protocols are needed, capable of providing enough reliability to the network and with the minimum impact to the quality of the service flowing through the nodes. Regarding quality measurements, the current trend is estimating what the end user actually perceives when consuming the service. This paradigm is called Quality of user Experience (QoE) and differs from the traditional Quality of Service (QoS) approach in the human perspective given to quality estimations. In order to measure the subjective opinion that a user has about a given service, different approaches can be taken. The most accurate methodology is performing subjective tests in which a panel of human testers rates the quality of the service under evaluation. This approach returns a quality score, so-called Mean Opinion Score (MOS), for the considered service in a scale 1 - 5. This methodology presents several drawbacks such as its high expenses and the impossibility of performing tests at real time. For those reasons, several mathematical models have been presented in order to provide an estimation of the QoE (MOS) reached by different multimedia services In this thesis, the focus is on evaluating and understanding the multimedia-content transmission-process in wireless networks from a QoE perspective. To this end, firstly, the QoE paradigm is explored aiming at understanding how to evaluate the quality of a given multimedia service. Then, the influence of the impairments introduced by the wireless transmission channel on the multimedia communications is analyzed. Besides, the functioning of different WLAN schemes in order to test their suitability to support highly demanding traffic such as the multimedia transmission is evaluated. Finally, as the main contribution of this thesis, new mechanisms or strategies to improve the quality of multimedia services distributed over IEEE 802.11 networks are presented. Concretely, the distribution of multimedia services over ad-hoc networks is deeply studied. Thus, a novel opportunistic routing protocol, so-called JOKER (auto-adJustable Opportunistic acK/timEr-based Routing) is presented. This proposal permits better support to multimedia services while reducing the energy consumption in comparison with the standard ad-hoc routing protocols.Universidad Politécnica de CartagenaPrograma Oficial de Doctorado en Tecnologías de la Información y Comunicacione

Vehicular Systems Technologies: Challenges and Trends Across Transportation Means

The work is supported by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities, under the Ramon y Cajal Program (Grant No. RYC-2017-23823) and the project PERSEIDES (Grant No.TIN2017-86885-R); the BBVA Foundation, under the 2018 Leonardo Grant for Researchers and Cultural Creators; and by the European Commission, under the projects IoTCrawler (Grant No. 779852), 5G-MOBIX (Grant No. 825496) and Pharaon (Grant No. 857188). First of all, we would like to thank all researchers who submitted articles to this special issue for their excellent contributions. We are also grateful to all reviewers who helped in the evaluation of the manuscripts and made valuable suggestions to improve the quality of contributions. We would like to acknowledge the editorial board of Electronics, who invited us to guest edit this special issue. We are also grateful to the Electronics Editorial Office staff who worked thoroughly to maintain the rigorous peer-review schedule and timely publication

Laboratorios en la nube: un caso práctico

[ESP] La computación en la nube es un nuevo paradigma que ha ganado gran aceptación por parte de los usuarios finales y la comunidad científica. Desde el punto de vista investigador, existen distintas plataformas on-line que permiten acceder a gran cantidad de equipamiento facilitando el diseño e implementación de experimentos. En este trabajo se presenta una descripción de una de las plataformas más empleadas: Emulab. Además, se plantea un experimento real y se detallan las distintas etapas de su diseño, control y recogida de resultados. A partir de los resultados experimentales obtenidos se concluye la incapacidad del protocolo de enrutamiento inalámbrico ad-hoc OLSR para manejar tráfico de vídeo en tiempo real. [ENG] Cloud computing is a new paradigm that has been widely accepted by both final users and the research community. From the latter’s perspective, there are several on-line platforms that allow researchers accessing to a great variety of equipment that ease them designing and implementing research experiments. In this work, it is described of one of the most employed platforms: Emulab. Additionally, a real test-bench is presented, detailing the different experiment stages: design, control, and results collecting. From these results, it is concluded the incapability of the wireless ad-hoc routing protocol OLSR to support real-time video traffic.Centro Universitario de la Defensa. Escuela de Turismo de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos y Minas (EICM). Escuela de Arquitectura e Ingeniería de Edificación (ARQ&IDE). Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Navantia. Campus Mare Nostrum. Estación Experimental Agroalimentaria Tomás Ferr

Redes WiFi sobre drones: estudio teórico

[ESP] El gran aumento del número de dispositivos inteligentes, hace que la demanda de capacidad de las redes de comunicaciones sea cada vez mayor. En este contexto es donde nacen las redes aéreas con dispositivos UAV (“Unmanned Aerial Vehicle”), conocidos comúnmente como drones. En este trabajo se describe y se analiza el uso de estos dispositivos como nodos inalámbricos WiFi tanto en modo infraestructura como en modo ad-hoc, realizando un estudio teórico previo para después plantear un experimento real. [ENG] The huge increase in the number of smart devices increases the demand for network capacity. In this context is where aerial networks take relevance by using UAV (Unmanned Aerial Vehicle) devices, commonly known as drones. This paper describes and analyses the use of these devices as WiFi nodes both in infrastructure and ad hoc modes, performing a preliminary theoretical study and, then, conducting real experiments.Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica (ETSIA), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII), Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación (ETSAE), Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y de Ingeniería de Minas (ETSICCPIM), Facultad de Ciencias de la Empresa (FCCE), Parque Tecnológico de Fuente Álamo (PTFA), Vicerrectorado de Estudiantes y Extensión de la UPCT, Vicerrectorado de Investigación e Innovación de la UPCT, y Vicerrectorado de Internacionalización y Cooperación al Desarrollo de la UPCT

Evaluation of a zone encryption scheme for vehicular networks

Vehicular communications are bringing a new wave of applications under the umbrella of the Cooperative Intelligent Transportation Systems (C-ITS). To this end, on-board units are expected to send messages periodically or upon the appearance of a relevant event, to feed an awareness ecosystem that enables safety or traffic efficiency services. This is the case of Cooperative Awareness Messages (CAMs) in Europe, which contain basic vehicle information such as its position or speed, among other parameters. From a network security perspective, CAMs are broadcasted unencrypted over an unprotected radio channel, hence enabling their potential interception and the disclosure of sensitive data. Although public key infrastructures (PKI)-like solutions have been proposed, high computational cost of asymmetric cryptography to cipher application data remains a challenge and a confidentiality alternative is needed. In this work, we present the implementation and evaluation of a symmetric encryption scheme based on disjoint security domains distributed in geographical areas. In the solution, vehicles are able to coordinate and agree on common keys to be used in different security zones. Simulation results show the validity of the zone encryption scheme in diverse vehicular scenarios with different traffic densities. A potential issue in the zone key redistribution consisting in the propagation of wrongly-generated duplicated keys is also detected, which is discussed in detail and a reliable solution based on the support of third-party data-forwarders is proposed and tested. Evaluations reveal good performance of the zone encryption mechanism in terms of robustness and latency, guaranteeing the efficient access to a secured channel while maintaining low computing load.This work has been supported by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities, under the Ramon y Cajal Program (Grant No. RYC2017-23823) and the projects PERSEIDES (Grant No. TIN2017-86885-R with ERDF funds) and Go2Edge (RED2018-102585-T); and by the European Commission, under the projects 5G-MOBIX (Grant No. 825496) and INSPIRE-5Gplus (Grant No. 871808)

Spatiotemporal Characteristics of the Largest HIV-1 CRF02_AG Outbreak in Spain: Evidence for Onward Transmissions

Background and Aim: The circulating recombinant form 02_AG (CRF02_AG) is the predominant clade among the human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) non-Bs with a prevalence of 5.97% (95% Confidence Interval-CI: 5.41–6.57%) across Spain. Our aim was to estimate the levels of regional clustering for CRF02_AG and the spatiotemporal characteristics of the largest CRF02_AG subepidemic in Spain.Methods: We studied 396 CRF02_AG sequences obtained from HIV-1 diagnosed patients during 2000–2014 from 10 autonomous communities of Spain. Phylogenetic analysis was performed on the 391 CRF02_AG sequences along with all globally sampled CRF02_AG sequences (N = 3,302) as references. Phylodynamic and phylogeographic analysis was performed to the largest CRF02_AG monophyletic cluster by a Bayesian method in BEAST v1.8.0 and by reconstructing ancestral states using the criterion of parsimony in Mesquite v3.4, respectively.Results: The HIV-1 CRF02_AG prevalence differed across Spanish autonomous communities we sampled from (p < 0.001). Phylogenetic analysis revealed that 52.7% of the CRF02_AG sequences formed 56 monophyletic clusters, with a range of 2–79 sequences. The CRF02_AG regional dispersal differed across Spain (p = 0.003), as suggested by monophyletic clustering. For the largest monophyletic cluster (subepidemic) (N = 79), 49.4% of the clustered sequences originated from Madrid, while most sequences (51.9%) had been obtained from men having sex with men (MSM). Molecular clock analysis suggested that the origin (tMRCA) of the CRF02_AG subepidemic was in 2002 (median estimate; 95% Highest Posterior Density-HPD interval: 1999–2004). Additionally, we found significant clustering within the CRF02_AG subepidemic according to the ethnic origin.Conclusion: CRF02_AG has been introduced as a result of multiple introductions in Spain, following regional dispersal in several cases. We showed that CRF02_AG transmissions were mostly due to regional dispersal in Spain. The hot-spot for the largest CRF02_AG regional subepidemic in Spain was in Madrid associated with MSM transmission risk group. The existence of subepidemics suggest that several spillovers occurred from Madrid to other areas. CRF02_AG sequences from Hispanics were clustered in a separate subclade suggesting no linkage between the local and Hispanic subepidemics

Convergence of Multi-Access Edge Computing and LP-WAN Technologies

Nuevas tecnologías están apareciendo como prometedores habilitadores para las futuras redes dentro del ámbito de Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT). Dichas propuestas abarcan distintos aspectos dentro de estos sistemas: comunicaciones, organización de la arquitectura, orquestación de servicios, seguridad, etc. Enfocándonos en la arquitectura de la red, han surgido nuevos modelos que proponen acercar las capacidades de procesamiento y almacenamiento a los nodos finales; a diferencia de lo que propone el procesamiento en la nube (cloud computing), que plantea situar estos elementos en el core de la red, es decir, alejados de los dispositivos de usuario o sensores/actuadores. Así, siguiendo esta estrategia, el paradigma Multi-access Edge Computing (MEC) propone situar la inteligencia del sistema en el borde de la red de acceso (Radio Access Network, RAN), es decir, entre ésta red donde se encuentran los dispositivos finales y la nube (Internet). Esta estrategia permite reducir la latencia en las comunicaciones desde/hacia la red final, así como habilita el acceso a parámetros de la propia RAN en tiempo real. Desde el punto de vista de comunicaciones IoT, otra tecnología que está recibiendo gran atención durante los últimos tiempos es la llamada Low Power - Wide Area Network (LP-WAN). Las soluciones basadas en este paradigma de comunicaciones prometen transmisiones a larga distancia de más de 10 km y una eficiencia energética que permite una duración de las baterías de los nodos finales de aproximadamente 10 años. Así, en este trabajo ambos paradigmas son ampliamente explorados y su potencial convergencia es discutida y analizada. Además, se muestran los resultados de un despliegue real con varios casos de uso. Concretamente, un nodo MEC se ha integrado en un sistema LP-WAN con el objetivo de albergar distintos servicios no ofrecidos por defecto en este tipo de sistemas: (i) gestión en tiempo real de los parámetros físicos de transmisión de la red LP-WAN, (ii) integración con IPv6, (iii) delegación de tareas de almacenamiento y (iv) rápido acceso a información condicionada por contexto desde los nodos finales. Los resultados mostrados muestran la validez de la arquitectura propuesta, que integra de forma eficiente dos novedosos paradigmas: Multi-Access Edge Computing y LP-WAN.Escuela Técnica Superior de Ingeniería de TelecomunicaciónUniversidad Politécnica de Cartagen

Evaluación del impacto de los canales con desvanecimiento sobre la calidad de experiencia en sistemas VoIP

Voive over IP (VoIP) y las redes inalámbricas son tecnologías que están recibiendo un creciente interés tanto por la comunidad científica, como por los usuarios finales. La estimación de calidad en aplicaciones multimedia se ha establecido como un elemento clave durante las fases de desarrollo, implantación y control de las mismas; la tendencia actual está orientada a la percepción subjetiva que tiene el usuario del servicio que está consumiendo (Quality of Experience, QoE), más allá de la tradicional medición de parámetros de red (Quality of Service, QoS). Este trabajo evalúa, a través de simulación, el efecto de los canales con desvanecimiento sobre el tráfico VoIP en redes 802.11 y su efecto sobre la QoE. Utilizamos los modelos de propagación de Rice, Rayleigh y Espacio Libre, para emular distintos escenarios y estudiar cómo afecta el desvanecimiento a los niveles de calidad que proporcioanan distintos códecs. De los resultados obtenidos se extrae que el desvanecimiento tiene un efecto severo sobre los QoE en sistemas VoIP, afectando en mayor medida a códecs con tadas de codificación más bajas.Centro Universitario de la Defensa. Escuela de Turismo de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos y Minas (EICM). Escuela de Arquitectura e Ingeniería de Edificación (ARQ&IDE). Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Navantia. Campus Mare Nostrum. Estación Experimental Agroalimentaria Tomás Ferro

Utilización de algoritmos morfológicos sobre FPGAs: un casos sobre FPGAs: un caso práctico

Actualmente los algoritmos de visión artificial continúan estando en pleno auge. Métodos para el reconocimiento facial, conteo de productos, retoque de imagen, etc. son ampliamente utilizados tanto a nivel investigador como a nivel industrial. En aplicaciones reales, la base de este tipo de técnicas consiste en un conjunto de operaciones de filtrado básicas, muchas veces basadas en operaciones morfológicas. Este trabajo presenta el uso de estas operaciones de morfología matemática para el procesado de imagen. En concreto se emplea un método para la eliminación de ruido en imágenes binarias de huella digital por medio de aperturas y cierres. Su implementación se realiza en una FPGA con el programa Matlab y la herramienta Simulink con System Generator. De los resultados obtenidos, se observa la potencia de las operaciones morfológicas y cómo la plataforma empleada es una herramienta de diseño fácil e intuitiva que permite diseños HDL complejos en poco tiempo de forma eficiente.Centro Universitario de la Defensa. Escuela de Turismo de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos y Minas (EICM). Escuela de Arquitectura e Ingeniería de Edificación (ARQ&IDE). Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Navantia. Campus Mare Nostrum. Estación Experimental Agroalimentaria Tomás Ferr

VII Anuario de jóvenes investigadores

Sumario 3 Editorial 4 Saluda Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial 5 Saluda Escuela Técnica Superior de Ingeniería Naval y Oceánica 6 Saluda Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación 7 Saluda Facultad de Ciencias de la Empresa 8 Saluda Asociación de Jóvenes Investigadores de la Universidad de Murcia Investigación CUD 9 Estado del arte en plataformas software para el desarrollo de sistemas Brain Computer Interface 12 Estudio sobre la corrosión en resquicios y picaduras en los aceros inoxidables AISI 304 y AISI 316 Investigación ETSIA 15 Sensibilidad del método de Bowen para estimación de la evapotranspiración al empleo de RTD y termopares Investigación ETSII 18 Nuevos líquidos iónicos de tiazolio en lubricación de contactos acero-zafiro 21 Aplicación de técnicas de ingeniería inversa en el proceso de diseño de transmisiones de engranajes cónicos espirales 24 Nuevos nanocomposites grafeno/líquido iónico en matriz epoxi 27 Caracterización de Electrolitos Poliméricos basados en líquidos iónicos y diferentes concentraciones de ZnTf2 para su uso en baterías de Zn 30 Avances en la construcción de dispositivos electrocrómicos descompensados 33 Modelo numérico de un colector solar plano. Validación y análisis de los mecanismos de transferencia de calor 36 Aplicación de la tecnología de Pilas de Combustible Microbianas en depuración de aguas de origen urbano e industrial con producción simultánea de energía eléctrica Investigación ETSINO 39 Estudio del Comportamiento Dinámico Acoplado en Estructuras Offshore 42 Agentes asociados a la configuración de un itinerario de cruceros, hinterland turístico y puertos de crucero en España Investigación ETSIT 45 Utilización de algoritmos morfológicos sobre FPGAs: un caso práctico 48 Evaluación experimental de un sistema MIMO-OFDM basado en IEEE802.15.3.c en interiores 51 Técnicas de aprendizaje computacional aplicadas a la fotovoltaica 54 Implementación y desarrollo de una arquitectura inalámbrica para su uso en agricultura de precisión 57 Cálculo del tiempo de respuesta de aplicaciones basadas en componentes desarrolladas con C-Forge 60 Reúso efectivo de modelos domóticos a través de requisitos genéricos 63 Diseño de una Antena Leaky-Wave Reconfigurable Electrónicamente en Tecnología de Guía de Onda Integrada en Sustrato 66 Calentamiento microondas de polvo metálico para impresión 3D 69 Facilitando el Desarrollo de Software Dirigido por Modelos en Eclipse mediante la Generación Automática de Vistas de Control 72 Estudio de las limitaciones de versatilidad de dispositivos de conmutación óptica Investigación FCE 75 Evolución y Relevancia del Turismo en la República Dominicana 78 Turismo de Negocios: Análisis del gasto diario de los turistas de negocios 81 Actitud hacia el Product Placement en los videojuegos para móviles 84 Oportunidades del Turismo Ruso en la Región de Murcia 87 Contratos Psicológicos: Su Importancia en Tiempos de Crisis 90 Medidas de Conciliación y Reputación Corporativa: Perspectiva de los Empleados 93 Uso de las redes sociales como herramienta de marketing: una aplicación a las entidades de crédito 96 Análisis de las desigualdades por género en el desempleo en la Región de Murcia durante el período 2009-2013 99 Análisis del Efecto Contagio de los Procedimientos Concursales en el Sector Hostelero Español durante el período 2005-2013 Investigación EICM 102 Validación de simulaciones de flujo bifásico en programas de CFD 105 Modelo en red para la solución numérica de la ecuación de Laplace, 2-D, con condiciones de contorno arbitrarias. Una aplicación a ingeniería civil: construcción de redes de flujo Investigación ARQUIDE 108 Estrategias de ordenación del ocio en el territorio (I). Conexiones entre la Ciudad del Reposo y las Vacaciones (GATCPAC) y el Plan de Ordenación de la Dehesa del Saler 111 La calcinación industrial del yeso según la tratadística histórica 114 La participación en la construcción de la sociedad y la ciudad 117 El empoderamiento de la ciudadanía y el cuidado del patrimonio arquitectónico. La Tabacalera de Lavapiés - la Casa Invisible de Málaga 120 Arquitectura vernácula: entre lo local y lo global 123 El despiece helicoidal de la baída del acceso de la iglesia de San Juan de Caballeros (Jerez de la Frontera) 126 Tomorrowland. La casa del futuro en el país de los sueños 129 Análisis y levantamiento del arco de Jano: El último arco cuadrifronte de Roma 132 Análisis energético del edificio “La Milagrosa” 135 Estudios de forma urbana en la Región de Murcia. Densidad y compacidad del casco urbano de Lorc