This thesis is about providing security and privacy to new emergent applications which are based on special-purpose networks. More precisely, we study different aspects regarding security and privacy issues related to sensor networks, mobile ad hoc networks, vehicular ad hoc networks and social networks.Sensor networks consist of resource-constrained wireless devices with sensor capabilities. This emerging technology has a wide variety of applications related to event surveillance like emergency response, habitat monitoring or defense-related networks.Ad hoc networks are suited for use in situations where deploying an infrastructure is not cost effective or is not possible for any other reason. When the nodes of an ad hoc network are small mobile devices (e.g. cell phones or PDAs), such a network is called mobile ad hoc network. One of many possible uses of MANETs is to provide crisis management services applications, such as in disaster recovery, where the entire communication infrastructure is destroyed and reestablishing communication quickly is crucial. Another useful situation for MANETs is a scenario without fixed communication systems where there is the need for any kind of collaborative computing. Such situation can occur in both business and military environments.When the mobile nodes of a MANET are embedded in cars, such a network is called Vehicular Ad hoc Network (VANET). This kind of networks can be very useful to increase the road traffic safety and they will be deployed for real use in the forthcoming years. As a proof of that, eight important European vehicle manufacturers have founded the CAR 2 CAR Communication Consortium. This non-profit organisation is dedicated to the objective of further increasing traffic safety and efficiency by means of inter-vehicle communications.Social networks differ from the special-purpose networks commented above in that they are not physical networks. Social networks are applications that work through classic networks. They can be defined as a community of web users where each user can publish and share information and services. Social networks have become an object of study both in computer and social sciences, with even dedicated journals and conferences.The special-purpose networks described above provide a wide range of new services and applications. Even though they are expected to improve the society in several ways, these innovative networks and their related applications bring also security and privacy issues that must be addressed.This thesis solves some security and privacy issues related to such new applications and services. More specifically, it focuses on:·Secure information transmission in many-to-one scenarios with resource-constrained devices such as sensor networks.·Secure and private information sharing in MANETs.·Secure and private information spread in VANETs.·Private resource access in social networks.Results presented in this thesis include four contributions published in ISI JCR journals (IEEE Transactions on Vehicular Technology, Computer Networks (2) and Computer Communications) and two contributions published in two international conferences (Lecture Notes in Computer Science). / Esta tesis trata diversos problemas de seguridad y privacidad que surgen al implantar en escenarios reales novedosas aplicaciones basadas en nuevos y emergentes modelos de red. Estos nuevos modelos de red difieren significativamente de las redes de computadores clásicas y son catalogadas como redes de propósito especial. Específicamente, en este trabajo se estudian diferentes aspectos relacionados con la seguridad de la información y la privacidad de los usuarios en redes de sensores, redes ad hoc móviles (MANETs), redes ad hoc vehiculares (VANETs) y redes sociales.Las redes de sensores están formadas por dispositivos inalámbricos muy limitados a nivel de recursos (capacidad de computación y batería) que detectan eventos o condiciones del entorno donde se instalan. Esta tecnología tiene una amplia variedad de aplicaciones entre las que destacan la detección de emergencias o la creación de perímetros de seguridad. Una MANET esta formada por nodos móviles conectados entre ellos mediante conexiones inalámbricas y de forma auto-organizada. Este tipo de redes se constituye sin la ayuda de infraestructuras, por ello son especialmente útiles en situaciones donde implantar una infraestructura es inviable por ser su coste demasiado elevado o por cualquier otra razón. Una de las muchas aplicaciones de las MANETs es proporcionar servicio en situaciones críticas (por ejemplo desastres naturales) donde la infraestructura de comunicaciones ha sido destruida y proporcionar conectividad rápidamente es crucial. Otra aplicación directa aparece en escenarios sin sistemas de comunicación fijos donde existe la necesidad de realizar algún tipo de computación colaborativa entre diversas máquinas. Esta situación se da tanto en ámbitos empresariales como militares.Cuando los nodos móviles de una MANET se asocian a vehículos (coches, camiones.), dicha red se denomina red ad hoc vehicular o VANET. Este tipo de redes pueden ser muy útiles para incrementar la seguridad vial y se espera su implantación para uso real en los próximos años. Como prueba de la gran importancia que tiene esta tecnología, los ocho fabricantes europeos más importantes han fundado la CAR 2 CAR Communication Consortium. Esta organización tiene como objetivo incrementar la seguridad y la eficiencia del tráfico mediante el uso de comunicaciones entre los vehículos.Las redes sociales se diferencian de las redes especiales descritas anteriormente en que éstas no son redes físicas. Las redes sociales son aplicaciones que funcionan a través de las redes de computadores clásicas. Una red de este tipo puede ser definida como una comunidad de usuarios web en donde dichos usuarios pueden publicar y compartir información y servicios. En la actualidad, las redes sociales han adquirido gran importancia ofreciendo un amplio abanico de posibilidades a sus usuarios: trabajar de forma colaborativa, compartir ficheros, búsqueda de nuevos amigos, etc.A continuación se resumen las aplicaciones en las que esta tesis se centra según el tipo de red asociada:·Transmisión segura de información en escenarios muchos-a-uno (múltiples emisores y un solo receptor) donde los dispositivos en uso poseen recursos muy limitados. Este escenario es el habitual en redes de sensores.·Distribución de información de forma segura y preservando la privacidad de los usuarios en redes ad hoc móviles.·Difusión de información (con el objeto de incrementar la seguridad vial) fidedigna preservando la privacidad de los usuarios en redes ad hoc vehiculares.·Acceso a recursos en redes sociales preservando la privacidad de los usuarios. Los resultados de la tesis incluyen cuatro publicaciones en revistas ISI JCR (IEEE Transactions on Vehicular Technology, Computer Networks (2) y Computer Communications) y dos publicaciones en congresos internacionales(Lecture Notes in Computer Science).

Les xarxes mòbils ad-hoc, també conegues com a MANETs, han estat des de fa ja molt temps objectiu d'estudi per part de la comunitat científica. No obstant això, la seva importància dins el món de la indústria és encara molt baix. Aquests tipus de xarxes, formades per dispositius mòbils tals com smartphones o portàtils, poden ser usades per exemple en entorns mòbils com els campus universitaris, els centres de conferència, o en les indústries militars, de seguretat ciutadana, etc. Per poder establir comunicacions fiables entre els diferents dispositius d'una MANET fa falta un stack de comunicacions. Des de sempre, la comunitat científica ha basat els seus esforços en optimitzar l'stack de comunicacions TCP/IP, l'stack per excel·lència en la majoria de les xarxes actuals. Enlloc de dissenyar un nou stack de comunicacions, els científics han intentat adaptar i millorar les solucions ja existents provinents del món de les xarxes cablejades. Nosaltres, en canvi, creiem que un nou stack de comunicacions específicament dissenyat per a les MANETs és indispensable si el que volem és aconseguir comunicacions fiables en aquest tipus de xarxes, les quals tenen propietats molt diferents a les de les xarxes cablejades. En aquesta tesi presentem el que avui en dia encara no existeix: un nou stack de comunicacions específicament dissenyat per MANETs. Aquest stack és un exemple de com molts dels mecanismes usats en el món de les xarxes cablejades han de ser redissenyats des de la seva base si del que es tracta és de dissenyar protocols per a xarxes mòbils ad-hoc. En definitiva, nosaltres creiem que els resultats presentats en aquesta tesi demostren el potencial d'aquest nou stack de comunicacions per a les MANETs. / Mobile ad-hoc networks have received considerable attention in the wireless communications research community. Nevertheless, its importance in industry is still low. Self-organized MANETs of smartphones or laptops can be used, for example, in military, public safety and disaster relief, conference, or campus environments. In order to enable communications between nodes inside a MANET, a communications stack is needed in each node of the network. Research in this area was always focused on optimizing the TCP/IP stack, the stack par excellence in the majority of our current networks. Instead of designing a complete new communications stack, researchers focused their work mainly on improving already existing solutions coming from the wired networks. However, we think that a complete and new communications stack specifically designed for MANETs is needed if we want to achieve robust communications in this type of networks, which have properties very different from what wired networks have. In this thesis we present what nowadays is still missing: a novel communications stack specifically designed for mobile ad-hoc networks. The MStack is an example of how some of the basic assumptions and mechanisms used in wired or wireless infrastructure networks must be fundamentally modified when dealing with MANETs. All in all, we believe that the results presented in this thesis provide interesting insights into the potential of the MStack in MANETs.

Los sistemas de redes ad hoc vehiculares (VANET) tienen como objetivo proporcionar una plataforma para diversas aplicaciones que pueden mejorar la seguridad vial, la eficiencia del tráfico, la asistencia a la conducción, la regulación del transporte, etc. o que pueden proveer de una mejor información y entretenimiento a los usuarios de los vehículos. Actualmente se está llevando a cabo un gran esfuerzo industrial y de investigación para desarrollar un mercado que se estima alcance en un futuro varios miles de millones de euros. Mientras que los enormes beneficios que se esperan de las comunicaciones vehiculares y el gran número de vehículos son los puntos fuertes de las VANET, su principal debilidad es la vulnerabilidad a los ataques contra la seguridad y la privacidad.En esta tesis proponemos cuatro protocolos para conseguir comunicaciones seguras entre vehículos. En nuestra primera propuesta empleamos a todas las unidades en carretera (RSU) para mantener y gestionar un grupo en tiempo real dentro de su rango de comunicación. Los vehículos que entren al grupo de forma anónima pueden emitir mensajes vehículo a vehículo (V2V) que inmediatamente pueden ser verificados por los vehículos del mismo grupo (y grupos de vecinos). Sin embargo, en la primera fase del despliegue de este sistema las RSU pueden no estar bien distribuídas. Consecuentemente, se propone un conjunto de mecanismos para hacer frente a la seguridad, privacidad y los requisitos de gestión de una VANET a gran escala sin la suposición de que las RSU estén densamente distribuidas. La tercera propuesta se centra principalmente en la compresión de las evidencias criptográficas que nos permitirán demostrar, por ejemplo, quien era el culpable en caso de accidente. Por último, investigamos los requisitos de seguridad de los sistemas basados en localización (LBS) sobre VANETs y proponemos un nuevo esquema para la preservación de la privacidad de la localización en estos sistemas sobre dichas redes. / Vehicular ad hoc network (VANET) systems aim at providing a platform for various applications that can improve traffic safety and efficiency, driver assistance, transportation regulation, infotainment, etc. There is substantial research and industrial effort to develop this market. It is estimated that the market for vehicular communications will reach several billion euros. While the tremendous benefits expected from vehicular communications and the huge number of vehicles are strong points of VANETs, their weakness is vulnerability to attacks against security and privacy.In this thesis, we propose four protocols for secure vehicle communications. In our first proposal, we employ each road-side unit (RSU) to maintain and manage an on-the-fly group within its communication range. Vehicles entering the group can anonymously broadcast vehicle-to-vehicle (V2V) messages, which can be instantly verified by the vehicles in the same group (and neighbor groups). However, at the early stage of VANET deployment, the RSUs may not be well distributed. We then propose a set of mechanisms to address the security, privacy, and management requirements of a large-scale VANET without the assumption of densely distributed RSUs. The third proposal is mainly focused on compressing cryptographic witnesses in VANETs. Finally, we investigate the security requirements of LBS in VANETs and propose a new privacy-preserving LBS scheme for those networks.

The starting point of this dissertation is the realization of two facts. On one side, the need of methodologies to develop the research around social aspects of Sustainable Development (SD). Social aspects have been usually underestimated in favour of technical and environmental ones, though being equally (or even more) decisive (Folch, 2005). The second fact is the emergence of a research field focused on the interplay among structure and dynamics, observed in many complex systems (called by some authors “Science of Networks” (Barabási, 2002)). Within this new field, works dealing with social systems have stood out because of their quantity and relevance. Taking into account this scenario, the objective of this dissertation is to highlight the potentialities of applying tools, concepts and methodologies normally found in the “Science of the Networks” to the analysis of certain social aspects of SD (paying special attention to those ones related to social organization). In order to reach this goal, a succession of steps have been followed: Highlighting the role of social aspects in general and the social organization in particular in SD; Pointing out how the concepts and the methodological tools borrowed from “The Science of Networks” can contribute to the analysis of this aspects; and presenting particular examples of application. Development Among all the available approaches to the SD concept, we have centred on the one that describes the Society and Nature as two interdependent adaptive systems (Antequera et al., 2005), and the different development strategies as interaction mechanisms and flows between them (Jiménez, 2000). Note that, from this viewpoint, it makes sense to analyze how the social organization (seen as an expression of social system’s internal complexity) can condition these interactions between Society and Nature. Regarding the application of the “Science of Networks” to the study of social aspects of SD, we notice two application perspectives: Concepts and tools. From the conceptual viewpoint, certain ideas proposed in the ‘social’ literature about SD (such as the Development at a Human Scale by Max-Neef (1998), or the importance of organization’s size for development (Schumacher, 1973)), can be developed by applying approaches borrowed from the “Science of Networks” (for example, studying the interplay between structure and dynamics at different topological scales). On the other side, certain modelling techniques applied to complex networks can enrich the applications for decision-support and scenarios forecast, which are usually applied in SD research. This enhancement can be especially useful when dealing with highly heterogeneous populations (since the usual homogeneous approaches, based on the mean field, are not adequate in these cases). Finally, the last part of the dissertation presents three concrete examples of application. These works are interesting within the scope of the thesis in a twofold way. First, they are focused on the study of three social processes related to SD: Human cooperation, the resilience of local and regional economic systems, and social cohesion. Second, they provide examples of application of tools from the “Science of networks”, from the reproduction by means of quantitative models of qualitative scenarios presented in previous works, to the development of completely new models combining Game Theory and empirical social networks. Conclusions and extensions Summarizing, this thesis highlights social and organizational aspects of SD, and presents some possibilities of application to study this issue of concepts and methodologies borrowed from the “Science of Networks”. This work could be further developed by increasing the number of application fields (including, for instance, the influence of the social structure over processes of diffusion of ideas and values related with the SD). Another line of development would be the integration of a higher number of tools coming from the “Science of Networks” taking into account its current state of high productivity and continuous presentation of new methodological possibilities. / Aquesta tesi esta motivada per la constatació de dos fets. D’una banda, la necessitat de metodologies per aprofundir en la recerca dels aspectes socials del DS (tradicionalment menystinguts en benefici d’altres de caire tècnic i ambiental, tot i ser tant o més importants (Folch, 2005)). De l’altra, l’emergència d'un camp de recerca centrat en la interacció entre estructura i dinàmica en diferents tipus de sistemes complexes (la 'Ciència de xarxes' (Barabási, 2002)), en el que destaquen els treballs aplicats a sistemes socials. Partint d’aquest escenari, la tesi pretén posar de manifest les possibilitats d'aplicar les eines, conceptes i metodologies pròpies de la 'Ciència de xarxes' a l'estudi de diferents aspectes socials del DS (especialment aquells relacionats amb l’organització social). Els passos seguits per a fer-ho són: Destacar el paper dels aspectes socials en general i de l’organització social en particular en el DS; Argumentar la utilitat d'aplicar els conceptes i eines metodològiques pròpies de la 'Ciència de xarxes' a l’estudis d’aquests aspectes; i presentar exemples concrets d’aquesta aplicació. Desenvolupament De les diferents aproximacions al concepte de DS existents, ens hem fixat en aquella que veu la Societat i la Natura com a dos sistemes adaptatius interdependents (Antequera et al., 2005), i les diferents formes de desenvolupament com a conjunts de mecanismes d’interacció i fluxos entre ells (Jiménez, 2000). Des d’aquesta perspectiva, és raonable valorar de quina manera l’organització social (vista com una expressió de la complexitat intrínseca del sistema social) pot condicionar aquestes interaccions Societat-Natura. Respecte a l’aplicació dels conceptes i eines metodològiques de la 'Ciència de xarxes' a l’estudis dels aspectes socials del DS. Des del punt de vista conceptual, es poden fer servir plantejaments propis de la 'Ciència de xarxes' (estudiar les interaccions entre estructura i dinàmica a diferents escales topològiques, per exemple) per aprofundir en idees de la literatura de caire 'social' sobre DS (com el Desenvolupament a Escala Humana de Max-Neef (1998), o la importància del tamany de les organitzacions (Schumacher, 1973)). D'altra banda, les eines que es fan servir habitualment a la ‘Ciencia de Xarxes’ poden complementar les aplicacions de suport a la presa de decisions o plantejament d’escenaris, especialment en casos en els que la heterogeneïtat dels individus pugui ser significativa (poblacions reduïdes, per exemple). Finalment, la darrera part de la tesi inclou tres exemples concrets d'aplicació. Aquests treballs tenen un doble interès des del punt de vista d'aquesta tesi. D'una banda es centren en l'estudi de processos socials relacionats amb el DS: La cooperació, la resiliència dels sistemes econòmics locals i regionals a canvis en les condicions del seu entorn socio-econòmic, i la cohesió social. De l'altra, il•lustren diferents maneres d'aplicar les eines de la ‘Ciencia de Xarxes’, que van des de la reproducció mitjançant models quantitatius d'escenaris plantejats qualitativament en treballs anteriors, a la construcció de models nous fent servir recursos de Teoria de jocs i xarxes socials reals (construïdes rastrejant l'activitat relacional entre individus). Conclusions i extensions En resum, en aquesta tesi es destaquen els aspectes socials en general i organitzatius en particular del DS, i es presenten algunes de les possibilitats d'aplicar els conceptes i metodologies de la ‘Ciencia de Xarxes’ a l'estudi d'aquesta qüestió. El treball presentat es podria desenvolupar ampliant el ventall de camps d'aplicació abordats (incloent, per exemple, la influència de l'estructura social en els processos de difusió d'idees i valors, i la seva relació amb el necessari canvi de paradigma cap al DS). També es podrien incorporar noves eines de la 'Ciència de Xarxes' a la recerca en DS, ja que aquest camp està en un moment de gran productivitat i continua presentació de noves possibilitats metodològiques.

Se presentan una serie de modelos analíticos que son de utilidad para la evaluación de mecanismos de control de tráfico en redes digitales de servicios integrados de alta velocidad que usan conmutación de paquetes. En concreto se estudia el caso de redes ATM (Asynchronous Transfer Mode).Por un lado se ha desarrollado un modelo para evaluar la perturbación que se introduce al multiplexar un flujo individual de tasa constante que tráfico a ráfagas. Por otro lado, se ha estudiado mecanismos que permiten discriminar entre células ATM que ocupan un buffer de memoria en un mutiplexor o conmutador, estableciendo una prioridad de pérdidas.En el desarrollo de los modelos se ha tenido en cuenta las correlaciones que aparecen en los flujos de tráfico de dichas redes. Para ello se han usado modelos markovianos, en los que el estado de una cadena de Markov permite caracterizar la intensidad del tráfico. Los modelos de colas resultantes se han resuelto usando la metodología de análisis matricial de colas desarrollada principalmente por M. F. Neuts y modelos de aproximación de fluido. / We study analytical models for the performance evaluation of traffic control mechanisms in high-speed packet switching digital integrated services networks. In particular, we focus our study on the case of ATM networks.The main contributions of this work are two: (i) An analytical model to evaluate the Cell Delay Variation introduced on a CBR flow, and (ii) several analytical models to study Space Priority mechanism, which introduce a priority among cells in the occupancy of multiplexers and switch buffers.These models take into account the traffic correlation present in this type of networks. We have used markovian models, where each state of the Markov chain characterizes the intensity of the traffic. The obtained queueing models where solved using the Matrix Analysis methodology developed by M. F. Neuts, and a fluid-flow approximation.

Esta tesis doctoral se plantea como objetivos: a) proponer nuevas aproximaciones al análisis de las industrias culturales en el momento de transición digital que viven actualmente a partir de la noción de red; b) enriquecer la perspectiva de las industrias culturales con aportaciones de otras áreas de conocimiento cercanas como la sociología o la geografía; y c) someter a prueba este marco teórico a partir de un análisis de caso, el de la televisión en España.La primera parte de la tesis se dedica a aspectos de corte metodológico y teórico. En el capítulo 1 se define el objeto de estudio y se hace una primera aproximación a la economía política de la comunicación y a otras líneas que, como el análisis de redes sociales o la geografía económica, enriquecen el marco teórico. A continuación, se explica el proceso de selección de la muestra, las fases de la investigación, los objetivos y, finalmente, las preguntas de investigación.El capítulo 2 repasa el paradigma de las industrias culturales y la caracterización de éstas a partir de fuentes bibliográficas para, posteriormente, exponer los principales factores de cambio identificados en el entorno digital y cómo repercuten en la configuración de los actores implicados.En el capítulo 3 se explora la idea de reticularidad aplicada a las industrias culturales, definiendo el propio concepto de red y caracterizándolo en el contexto de las industrias de la comunicación y la cultura.Los siguientes dos capítulos se dedican a explorar, en primer término, el análisis de redes sociales (ARS) como herramienta metodológica para su aplicación al ámbito de la comunicación, y, en segundo lugar, la interrelación de los factores geográficos y económicos y las posibilidades de aplicación que ésta tiene en el campo de las industrias culturales y las políticas asociadas a éstas.Una vez explicitado el marco que guía la investigación, la segunda parte de la tesis con un único capítulo, el sexto, presenta una aplicación de caso de estos factores de cambio con un segmento central de las industrias culturales en el contexto español, la televisión. El ámbito de esta aplicación es el estatal, mientras que el marco temporal, en gran medida determinado por la disponibilidad estadística, se corresponde al final de la temporada televisiva 2004/05.La tesis se cierra con un séptimo capítulo que presenta las conclusiones derivadas de este análisis y que intenta responder a las preguntas de investigación planteadas al principio del estudio. / This thesis has three main objectives: a) from the concept of network, to propose new approaches to the analysis of cultural industries in the context of their transition to the digital environment; b) to enrich the cultural industries perspective with ideas from other knowledge areas such as sociology or geography; and c) to test this new theoretical framework with the application to a case study, television in Spain.The first part refers to methodology and theory. In the chapter number 1 we define the object of study and we try a first approach to the political economy of communication and other fields like social network analysis or economic geography. Later we explain our methodological approach, with its objectives, the phases of study and the questions of research.The second chapter investigates on the paradigm of cultural industries and its characterization from bibliographical sources in order to later expose its forces for changes in the digital environment and how these are changing the industry and its players.In the third chapter we explore the concept of network and its application to the cultural industries, defining the concept and characterizing it in the context of the industries of communication and culture.The next two chapters refer to the social network analysis (SNA) as a methodological tool for the application in the field of communication studies and the interrelation of geographical and economic factors, as well as the possibilities of its application in the field of cultural industries and the policies related to them.After this methodological framework, the second part of the research presents an application to a case study, Spanish television. It is studied in its national scope and the TV season 2004/05.The thesis is closed with a seventh chapter were the main conclusions of the analysis are presented and the researcher tries to answer the questions of research established at the beginning.

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Com a primera part del treball de tesis doctoral, s'ha presentat la descripció, implementació i estudi computacional d'un nou algorisme de resolució del problema de fluxos no lineals amb constriccions a banda lineals. L'algorisme s'ha desenvolupat a partir d'un esquema de conjunt de constriccions actives segons la estratègia de Murtagh i Saunders del conjunt de variables superbàsics amb explotació de la estructura de xarxa amb tècniques de particionament primal. Aquest algorisme s'ha implementat, donant com a resultat el codi NOXCB 9.0, i la seva eficiència ha estat comprovada mitjançant una amplia bateria de tests computacionals. En la segona part del treball de tesis, s'ha formulat un model acoblat de coordinació hidro-tèrmica, on el parc tèrmic es descriu mitjançant un nou model de fluxos en xarxa basat en el concepte de xarxa tèrmica equivalent. S'ha descrit i programat un mètode de resolució d'aquest model acoblat basat en el paquet NOXCB 9.0, comprovant-se computacionalment el seu grau d'eficiència i precisió. / Como primera parte del trabajo de tesis doctoral, se ha presentado la descripción, implementación y estudio computacional de un nuevo algoritmo de resolución del problema de flujos no lineales con constricciones a banda lineales. El algoritmo se ha desarrollado a partir de un esquema de conjunto de constricciones activas según la estrategia de Murtagh y Saunders del conjunto de variables superbásicos con explotación de la estructura de red con técnicas de particionamiento primal. Este algoritmo se ha implementado, dando como resultado el código NOXCB 9.0, cuya eficiencia ha estado comprobada mediante una amplia batería de tests computacionales. Como segunda parte del trabajo de tesis, se ha formulado un modelo acoblado de coordinación hidro-térmica donde el parque térmico se describe mediante un nuevo modelo de flujos en redes basado en el concepto de red térmica equivalente. se ha descrito y programado un método de resolución de este modelo acoblado basado en el paquete NOXCB 9.0, comprobándose computacionalmente su grado de eficiencia y precisión.

En els darrers anys hi ha hagut un gran desenvolupament de la recerca en l'àrea de les xarxes informàtiques. En aquest context, la utilització dels grafs com a models per a les xarxes, on els nodes són ordinadors o processadors interconnectats, que s'han de comunicar entre ells de la manera més eficaç possible, ha donat lloc a gran quantitat de treballs. Quan es tracta de xarxes d'interconnexió, en què el nivell d'integració és elevat, es solen considerar models amb bones propietats de simetria, que permeten definir i analitzar els algorismes amb més facilitat. Per exemple, els grafs de Cayley són grafs definits a partir de l'operació d'un grup. Això permet utilitzar l'estructura algèbrica subjacent per a la resolució dels problemes.Aquesta tesi tracta de les propietats d'una família de grafs, els anells cordals de grau 3, que són grafs de Cayley sobre el grup de simetries d'un polígon regular o grup dièdric. Aquest grup no és commutatiu, però els seus elements satisfan bones relacions. A més, està molt relacionat amb el grup cíclic, i això fa que els anells cordals tinguin molt a veure amb els grafs circulants.Una part important del treball és l'estudi de les propietats estructurals dels anells cordals, mentre que en una segona part es donen algorismes de comunicació punt a punt, o encaminaments, amb bones propietats, i d'intercanvi d'informació entre tots els nodes, o gossiping. Aquestes dues parts del treball estan interrelacionades, ja que les propietats estructurals dels grafs s'utilitzen en les definicions i en l'anàlisi dels algorismes que es proposen en la segona part i, a la vegada, l'estudi de problemes de comunicacions ha motivat el plantejament de problemes de caire més teòric, com la classificació per isomorfisme dels anells cordals, la caracterització del seu grup d'automorfismes o el càlcul de l'aresta bisecció. Part de l'interès d'aquest treball és l'ús de les tessel.lacions per a la representació dels grafs. Aquesta eina s'ha revelat molt útil en l'estudi de propietats mètriques i de problemes en què s'han d'establir camins entre els nodes, ja que en facilita la visualització. Les altres famílies de grafs que han estat estudiades per diversos autors mitjançant tessel.lacions del pla són, sobretot, els grafs circulants de grau 4, en què s'utilitzen quadrats per representar els vèrtexs, i de grau 6, en què s'utilitzen hexàgons. Per als anells cordals de grau 3 s'han utilitzat triangles. En particular es veu com la tessel.lació determina totalment el graf, i les propietats del graf es tradueixen en propietats de la tessel.lació. Es poden citar com a problemes oberts la generalització dels resultats a altres famílies de grafs, i l'estudi d'altres problemes de comunicacions. En particular, per al problema del càlcul de l'índex òptic, es tenen alguns resultats en el cas d'anells cordals aresta transitius, que utilitzen la caracterització del grup d'automorfismes i la definició d'encaminaments amb bones propietats presentats en aquesta tesi.

En el capítulo 1 se presentan algunos conceptos básicos relacionados con el tráfico de voz, junto a los modelos más comúnmente utilizados en la evaluación y dimensionado de sistemas de telefonía móvil. En todos los casos se presentan evaluaciones exactas, es decir deducidas analíticamente para los modelos expuestos. A su vez se discute y cuestiona la idoneidad de las hipótesis que se asumen en cada modelo. Se tratan en este capítulo algunos temas básicos de teletráfíco como modelos jerárquicos de tráfico, prioridades, poblaciones finita e infinita, modelos de traspasos en telefonía celular, etc.El capítulo 2 presenta la caracterización de la duración de los mensajes de tráfico telefónico en sistemas PAMR, demostrándose que la distribución de ocupación del canal si la gestión se realiza por mensaje (a nivel de llamada) es hipoexponencial. La forma en que los resultados del capítulo 2 pueden ser utilizadas en la evaluación de sistemas es presentada en el capítulo 3, en el que se introducen procesos de colas M/G/í con distribución hipoexponencial de la ocupación del canal. A diferencia de los resultados del capítulo 1 que son soluciones analíticas exactas, en este caso los resultados presentados son aproximaciones precisas y de fácil cómputo.Al igual que el capítulo 2, el capítulo 4 presenta caracterización de tráficos, pero en sistemas en los que el tiempo de ocupación del canal sigue una distribución hiperexponencial: sistemas PMR con gestión por transmisión y telefonía móvil pública celular. A su vez el capítulo 5 introduce métodos que permiten considerar dichas distribuciones en la evaluación y dimensionado de sistemas, también en forma de aproximaciones.Por tanto en esta tesis se presentan trabajos y contribuciones en dos ámbitos: el de la caracterización de tráficos, y el de las aproximaciones en colas M/G/s con y sin prioridad. Es obvio que se trata de dos vertientes complementarias de un mismo problema. De poco va a servir el esfuerzo realizado en caracterizar un tráfico si no podemos incorporar dicha caracterización en la evaluación (aunque la caracterización siempre es útil para alimentar simulaciones de forma más precisa). Por otra parte las aproximaciones son inútiles si no sabemos con que cifras substituir los símbolos de las ecuaciones. Desde este enfoque se puede decir que los capítulos 2 y 3 son complementarios entre sí, al igual que lo son los capítulos 4 y 5.