Esta Tesis presenta un estudio detallado de los mecanismos de control de potencia para un sistema de comunicaciones móviles basado en la técnica de multiplexado CDMA. En particular se ha llevado a cabo una evaluación de la capacidad de los sistemas que combinan el uso del control de potencia y la técnica de "soft handover" en sus diferentes modalidades de combinación de las señales recibidas. Adicionalmente el estudio incluye la evaluación de la capacidad de los sistemas móviles CDMA cuando éstos en el futuro den servicio a las aplicaciones multimedia.El estudio incluye una original y sencilla demostración analítica de dimensionado de la capacidad de los sistemas CDMA que utilizan "maximal ratio" como técnica de combinación de señales recibidas en macrodiversidad. Otro de los puntos originales de esta Tesis es la propuesta de un nuevo mecanismo de asignación de estaciones base entre terminales móviles comunicantes, óptimo en términos de capacidad.Se parte de un estudio analítico de los sistemas CDMA con diferentes alternativas de combinación de las señales recibidas y se construye un entorno de simulación que se emplea como herramienta de validación de los resultados analíticos.El trabajo realizado profundiza en el aspecto clave de los llamados sistemas móviles de tercera generación. Más concretamente en el control de potencia y la macrodiversidad. Los resultados son novedosos y aportan soluciones en las áreas especificadas. Esta opinión está refrendada por las publicaciones de los resultados en congresos y revistas de ámbito internacional. / This Thesis presents an in depth study on the power control mechanism used in mobile communications based on the CDMA multiplexing technique. In particular, the study develops an in depth evaluation on the capacity of those systems combining the power control and the soft-handover technique in its different modalities. In addition, the study includes the evaluation on the system capacity when the future multimedia services will be included.The PhD thesis includes an original analytical demonstration of the CDMA system capacity using the maximal ratio technique to combine different signals received in macro diversity. Another original issue within this PhD. thesis is the proposal of a new mechanism to assign the base stations among the participant mobile terminals in terms of optimum capacity.Starting from an analytical study of the CDMA systems with different alternatives to combine the received signals, a simulation environment has been developed to demonstrate the accuracy of the analytical results.The PhD. thesis performs an in depth study of the most critical aspect for the third generation mobile systems, in particular: the power control and the macro diversity. The results are original and contribute to the specified areas as the resultant international publications demonstrate.

[EN] This PhD Thesis has been developed at the Instituto de Ingeniería Energética of the Universitat Politècnica de València, within the group SIMES dedicated to the research on thermal systems. The group SIMES has developed a research project on latent heat storage of thermal energy in which different materials have been studied in order to analyse their performance as phase change materials for the latent heat storage. The aim of this thesis is the development of two models in MATLAB for the simulation of the performance of latent heat thermal energy storage systems in their processes of charge and discharge, in particular for cold storage. The development of these models allows for a deep understanding of the mechanisms that are governing the performance of this systems. The need of two different models is due to the different physical nature of the studied phase change materials: water and paraffin RT8. Each material determines a different performance in the phase change process. While water presents two differentiated phases and separated by an interphase, the paraffin RT8 experiences the solid-liquid phase change in a temperature interval, within a mushy state which is not completely liquid nor solid. Consequently, it was necessary to develop of a moving-boundary model for the simulation of the tanks with ice-water, and another enthalpy model for the simulation of tanks with paraffin RT8 as PCM. Finally, the developed models have helped analyse the performance of both materials in different latent heat storage applications, and determine the suitable system for each case. The models are useful also as a tool for the design and sizing of the system, to study their operation and carry out techno-economical analysis of different configurations. / [ES] La presente tesis doctoral ha sido desarrollada en el Instituto de Ingeniería Energética de la Universitat Politècnica de València, dentro del grupo SIMES dedicado a la investigación de sistemas térmicos. El grupo SIMES ha desarrollado un proyecto de investigación de almacenamiento latente de energía térmica en el que se han estudiado diferentes materiales para analizar su comportamiento como materiales de cambio de fase para el almacenamiento latente. El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de dos modelos en MATLAB para la simulación del comportamiento de depósitos de almacenamiento latente de energía térmica en sus procesos de carga y descarga, concretamente para la aplicación de almacenamiento de frío. El desarrollo de estos modelos permite conocer en profundidad los mecanismos que determinan el comportamiento de estos sistemas. El hecho de desarrollar dos modelos distintos se debe a la distinta naturaleza física de los materiales de cambio de fase estudiados: el agua y la parafina RT8. Dicha naturaleza determina un comportamiento distinto en sus procesos de cambio de fase. Mientras el agua presenta dos fases diferenciadas y separadas por una interfase, la parafina RT8 experimenta el cambio de fase sólido-líquido en un intervalo de temperatura, en el que el estado del material es un estado esponjoso que no resulta ser completamente sólido ni líquido. Por este motivo ha sido necesario el desarrollo de un modelo de frontera móvil para la simulación de los depósitos con agua-hielo, y otro modelo entálpico para la simulación de depósitos con la parafina RT8 como PCM. Finalmente, los modelos desarrollados permiten analizar el comportamiento de ambos materiales como almacenamiento latente en distintas aplicaciones, y determinar el sistema más adecuado en cada caso. Los modelos sirven también de herramienta de diseño y dimensionamiento del sistema, de su operación y para la realización de un estudio energético-económico y comparación de los resultados obtenidos con ambas configuraciones. / [CA] La present tesis doctoral ha sigut desenvolupada a l'Instituto de Ingeniería Energética de la Universitat Politècnica de València, dins del grup SIMES dedicat a la investigació de sistemes tèrmics. El grup SIMES ha desenvolupat un projecte de investigació d'emmagatzematge latent d'energia tèrmica en què s'han estudiat diferents materials per a analitzar el seu comportament com a materials de canvi de fase per a l'emmagatzematge latent. L'objectiu principal d'aquesta tesis és el desenvolupament de dos models en MATLAB per a la simulació del comportament de dipòsits d'emmagatzematge latent d'energia tèrmica en els seus processos de càrrega i descàrrega, concretament per a l'aplicació d'emmagatzematge de fred. El desenvolupament d'aquests models permet conèixer en profunditat els mecanismes que determinen el comportament d'aquests sistemes. El fet de desenvolupar dos models distints és degut a la distinta naturalesa física dels materials de canvi de fase estudiats: l'aigua i la parafina RT8. Aquesta naturalesa determina un comportament distint en els seus processos de canvi de fase. Mentre l'aigua presenta dos fases diferenciades i separades per una interfase, la parafina RT8 experimenta el canvi de fase sòlid-líquid en un interval de temperatura, en el que l'estat del material és un estat esponjós que no resulta ser completament sòlid ni líquid. Per aquest motiu ha sigut necessari el desenvolupament d'un model de frontera mòbil per a la simulació dels dipòsits amb aigua-gel, i un altre model entàlpic per a la simulació de dipòsits amb la parafina RT8 com a PCM. Finalment, els models desenvolupats permeten analitzar el comportament d'ambdós materials com a emmagatzematge latent en distintes aplicacions, i determinar el sistema més adequat en cada cas. Els models serveixen també de ferramenta de disseny i dimensionament del sistema, de la seua operació i per a la realització d'un estudi energètic-econòmic i comparació dels resultats obtinguts amb ambdues configuracions. / Biosca Taronger, X. (2016). MODELADO Y ANÁLISIS DE UN DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO LATENTE DE ENERGÍA TÉRMICA CON INTERCAMBIADOR DE TIPO SERPENTÍN [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62163

Internet ha supuesto el despegue de las redes de conmutación de paquetes, las ha convertido en un medio al que todo el mundo quiere acceder, y ha obligado a replantear todas las previsiones que manejaban los operadores sobre el tráfico que iban a soportar sus redes en cada una de sus partes: el acceso, la agregación y la dorsal. Precisamente, la evaluación de estas y otras situaciones deben estar incluidas en el proceso de diseño y planificación de cualquier red, en lo que se ha denominado planificación estratégica. La estimación de la demanda de tráfico resulta especialmente importante porque permite al operador anticiparse a situaciones de congestión y bloqueo de la red. Utiliza herramientas de modelado del tráfico, bien para su cálculo analítico o para su estudio mediante simulación, y al ser una herramienta fundamental, existe un extenso catálogo de modelos de tráfico: genéricos y particularizados, de fuentes individuales y de redes completas, de elementos de interconexión y de enlaces. En esta Tesis, se han analizado los diferentes modelos existentes y se ha desarrollado un nuevo modelo que tiene en cuenta el comportamiento del tráfico desde su preparación por parte de la capa de aplicación, hasta su inserción en la capa física. El modelo propuesto parte de la solución ON-OFF tradicional, aunque aplicado a tres niveles diferentes (conexión, sesión y ráfaga), de forma que cada estado ON se encuentra modulado por el modelo correspondiente a la capa inferior. Como alternativa más simple, surgen los modelos multifuente, que intentan introducir el efecto de la interacción entre las diferentes fuentes, también conocido como agregación. Para considerar este caso, se ha realizado un estudio de modelos específicos para su aplicación a puntos de agregación, especialmente los situados en la red de acceso, al ser ésta la parte de la red que más alto coste presenta en su implementación. Partiendo del modelo ON-OFF para una sola fuente, se ha propuesto una variante multifuente, que aprovecha las propiedades de la función de distribución binomial para realizar el cálculo del tráfico agregado por un número determinado de fuentes. El resultado ha sido comparado mediante la observación de flujos reales, tal como propone la teoría del Network Calculus, y que ha sido evaluada y aplicada en este trabajo con ejemplos prácticos que se han incluido en el documento. El estudio realizado en esta Tesis concluye que el tráfico de fuente está condicionado a tres premisas fundamentales: el usuario, el servicio y la tecnología de acceso, de donde surge un nuevo concepto que especifica de forma sistemática y ordenada todas las variaciones, denominada CASUAL (Cubo de Acceso/Servicios/Usuarios de Asignación Libre) y ha sido aplicada en una herramienta realizada a su efecto, junto con los modelos de tráfico de fuente propuestos. / Internet has been the catalyst of the development of packet switched networks, which have become the resource which everyone wants to access. As a consequence, the operators need to recalculate all their forecasts about the traffic to be transported by their networks. In fact, the evaluation of these and other situations should be included within the design and planning phases of any network, in the so called strategic planning overall process.Traffic demand estimation is particularly interesting, since it allows the operator to anticipate bottlenecks and blocking situations of the network. It uses traffic modelling tools, either for their analytical or simulation-based study. Since they have become an essential tool, there is a wide range of traffic models: generic and particularized, for individual sources and complete networks, for interconnection elements and links.In this thesis, we have analyzed the different models and have developed a new model that takes into account traffic patterns from preparation by the application layer to its insertion into the physical layer. The proposed model is based on the traditional on-off solution, but applied to three different levels (connection, session and burst), so that each ON state is modulated by the model corresponding to the bottom layer. As a simpler alternative, multisource models emerge, seeking to introduce the effect of the interaction between different sources, also known as aggregation. To consider this case, it has made a study of specific models for application to aggregation points, especially those located in the access network, as this is the part of the network that has higher cost in implementation. Based on the ON-OFF model for a single source, is a proposed multi-source variant, which exploits the properties of the binomial distribution function for the calculation of the aggregate traffic for a specified number of sources. The result has been compared by observation of actual flows, as proposed by the theory of Network Calculus, and has been evaluated and implemented in this work with practical examples that are included in the document.The study in this thesis concludes that the traffic source is conditioned on three fundamental premises: the user, service and technology access, where there was a new concept that specifies a systematic and orderly all the variations, called CASUAL (Cube of Access / Services / Users with Free Allocation) and has been implemented in a tool made of its effect, along with the traffic source models proposed.

Tesis por compendio / [ES] El riego desempeña un papel vital en la agricultura productiva y sostenible. En el contexto actual, está determinado no solo por la disponibilidad de agua, sino también por la gestión eficiente de los recursos. Varios autores han intentado medir el desempeño de las redes de riego a través de diversos enfoques en términos de indicadores técnicos. En aras de impulsar el desarrollo sostenible en el dimensionamiento en redes de riego presurizadas, se evaluaron modelos de diferentes autores para discutir las ventajas y desventajas a considerar en futuras metodologías, garantizando la operación óptima de la red y mejorando la sostenibilidad. Para el desarrollo de dicha metodología, el paso inicial será la realización de una revisión del estado del arte de los métodos de diseño de redes. Una vez establecida la metodología se desarrollará la auditoría de diseño a través de la asignación de indicadores para diseño y gestión cuantificando su impacto en términos energéticos y de sostenibilidad. Por último, se aplicará a casos reales y ser integrará como parte de una herramienta para la mejora energética en sistemas de distribución. En esta tesis se presenta el desarrollo de una metodología integral para el diseño y análisis de redes de riego presurizadas, centrada en la optimización de la distribución de caudales y en la mejora de los indicadores de sostenibilidad técnica, económica y ambiental. La investigación se divide en varias etapas clave que abarcan desde la revisión del estado del arte hasta la aplicación práctica de la metodología desarrollada. (i) Contextualización: Primero, se realizó una revisión exhaustiva del estado del arte de los métodos existentes de diseño y análisis de redes de riego. Este análisis permitió identificar las limitaciones y áreas de mejora en las metodologías actuales, sentando las bases para el desarrollo de un modelo analítico avanzado. (ii) Desarrollo metodológico: En la segunda etapa, se estableció una metodología para desarrollar un modelo analítico capaz de evaluar y optimizar la distribución de caudales en las redes de riego. Paralelamente, se desarrolló una auditoría de diseño que utiliza indicadores específicos de diseño y gestión para evaluar el impacto en términos de eficiencia energética y sostenibilidad. Esta metodología fue validada mediante pruebas iniciales que demostraron su robustez y adaptabilidad. (iii) Aplicación a casos de estudio: En la etapa final, la metodología desarrollada fue aplicada a casos reales utilizando datos experimentales, lo que permitió comprobar su efectividad en situaciones prácticas. Además, se desarrolló una herramienta práctica basada en esta metodología, diseñada para facilitar la mejora energética de los sistemas de distribución de riego. Los resultados obtenidos a lo largo de esta investigación fueron publicados en 3 publicaciones en revistas indexadas en JCR. Los resultados de la contextualización se presentan en la Publicación I, sentando las bases para los siguientes pasos y el proceso de investigación. El desarrollo de la metodología correspondió a la Publicación II y estuvo compuesta de dos pasos paralelos. El primer paso fue establecer una metodología de desarrollo de modelos analíticos para evaluar las distribuciones de caudal. Se empleó un enfoque multicriterio, incorporando varios factores técnicos y ambientales para asegurar un diseño sostenible. El segundo paso consistió en la implementación de una auditoría de diseño, asignando indicadores de energía y sostenibilidad para medir el impacto de las decisiones de diseño. La Publicación II y la Publicación III contenían los resultados para las aplicaciones prácticas. El desarrollo metodológico se aplicó al estudio de caso y sus resultados se incluyeron en la Publicación II. Luego, en la Publicación III, se desarrolló una herramienta para la mejora energética en los sistemas de distribución y se aplicó a los estudios de caso, aumentando así la eficiencia y la sostenibilidad en el caso de estudio. / [CA] El reg exercix un paper vital en l'agricultura productiva i sostenible. En el context actual, està determinat no sols per la disponibilitat d'aigua, sinó també per la gestió eficient dels recursos. Diversos autors han intentat mesurar l'acompliment de les xarxes de reg a través de diversos enfocaments en termes d'indicadors tècnics. A fi d'impulsar el desenrotllament sostenible en el dimensionament en xarxes de reg pressuritzades, es van avaluar models de diferents autors per a discutir els avantatges i desavantatges a considerar en futures metodologies, garantint l'operació òptima de la xarxa i millorant la sostenibilitat. Per al desenrotllament d'esta metodologia, el pas inicial serà la realització d'una revisió de l'estat de l'art dels mètodes de disseny de xarxes. Una vegada establida la metodologia es desenrotllarà l'auditoria de disseny a través de l'assignació d'indicadors per a disseny i gestió quantificant el seu impacte en termes energètics i de sostenibilitat. Finalment, s'aplicarà a casos reals i ser integrarà com a part d'una ferramenta per a la millora energètica en sistemes de distribució. En esta tesi es presenta el desenrotllament d'una metodologia integral per al disseny i anàlisi de xarxes de reg pressuritzades, centrada en l'optimització de la distribució de cabals i en la millora dels indicadors de sostenibilitat tècnica, econòmica i ambiental. La investigació es dividix en diverses etapes clau que abasten des de la revisió de l'estat de l'art fins a l'aplicació pràctica de la metodologia desenrotllada. (i) Contextualització: Primer, es va realitzar una revisió exhaustiva de l'estat de l'art dels mètodes existents de disseny i anàlisi de xarxes de reg. Esta anàlisi va permetre identificar les limitacions i àrees de millora en les metodologies actuals, establint les bases per al desenrotllament d'un model analític avançat. (ii) Desenrotllament metodològic: En la segona etapa, es va establir una metodologia per a desenrotllar un model analític capaç d'avaluar i optimitzar la distribució de cabals en les xarxes de reg. Paral·lelament, es va desenrotllar una auditoria de disseny que utilitza indicadors específics de disseny i gestió per a avaluar l'impacte en termes d'eficiència energètica i sostenibilitat. Esta metodologia va ser validada mitjançant proves inicials que van demostrar la seua robustesa i adaptabilitat. (iii) Aplicació a casos d'estudi: En l'etapa final, la metodologia desenrotllada va ser aplicada a casos reals utilitzant dades experimentals, la qual cosa va permetre comprovar la seua efectivitat en situacions pràctiques. A més, es va desenrotllar una ferramenta pràctica basada en esta metodologia, dissenyada per a facilitar la millora energètica dels sistemes de distribució de reg. Els resultats obtinguts al llarg d'esta investigació van ser publicats en 3 publicacions en revistes indexades en JCR. Els resultats de la contextualització es presenten en la Publicació I, establint les bases per als següents passos i el procés d'investigació. El desenrotllament de la metodologia va correspondre a la Publicació II i va estar composta de dos passos paral·lels. El primer pas va ser establir una metodologia de desenrotllament de models analítics per a avaluar les distribucions de cabal. Es va emprar un enfocament multicriteri, incorporant diversos factors tècnics i ambientals per a assegurar un disseny sostenible. El segon pas va consistir en la implementació d'una auditoria de disseny, assignant indicadors d'energia i sostenibilitat per a mesurar l'impacte de les decisions de disseny. La Publicació II i la Publicació III contenien els resultats per a les aplicacions pràctiques. Esta investigació contribuïx significativament a l'avanç de la gestió eficient dels recursos hídrics en l'agricultura, promovent pràctiques més sostenibles i responsables. / [EN] Irrigation plays a vital role in productive and sustainable agriculture. In the current context, it is determined not only by water availability but also by the efficient management of resources. Several authors have attempted to measure the performance of irrigation networks through various approaches in terms of technical indicators. To promote sustainable development in the sizing of pressurized irrigation networks, models from different authors were evaluated to discuss the advantages and disadvantages to be considered in future methodologies, ensuring optimal operation of the network and improving sustainability. To develop this methodology, the initial step will be to review the state of the art of network design methods. Once the methodology is established, the design audit will be developed by assigning indicators for design and management, quantifying their impact in terms of energy and sustainability. Finally, it will be applied to real cases and integrated as part of a tool for energy improvement in distribution systems. This thesis presents the development of a comprehensive methodology for designing and analyzing pressurized irrigation networks, focused on optimizing flow distribution and improving technical, economic, and environmental sustainability indicators. The research is divided into several key stages, from reviewing the state of the art to applying the developed methodology. (i) Contextualization: First, a comprehensive review of the state of the art of existing methods of irrigation network design and analysis was carried out. This analysis allowed identifying the limitations and areas for improvement in current methodologies, laying the foundations for developing an advanced analytical model. (ii) Methodology development: In the second stage, a methodology was established to develop an analytical model capable of evaluating and optimizing flow distribution in irrigation networks. In parallel, a design audit was developed using specific design and management indicators to assess the impact of energy efficiency and sustainability. This methodology was validated through initial tests that demonstrated its robustness and adaptability. (iii) Application to case studies: In the final stage, the developed methodology was applied to real cases using experimental data, which allowed its effectiveness to be verified in practical situations. In addition, a practical tool based on this methodology was developed and designed to facilitate the energy improvement of irrigation distribution systems. The results obtained throughout this research were published in 3 publications in JCR-indexed journals. The contextualization corresponds to results presented in Publication I, setting the foundation for the following steps and the research process. The methodology development corresponded to Publication II and consisted of two parallel steps. The first step was establishing an analytical model development methodology for evaluating flow distributions. A multi-criteria approach was employed, incorporating various technical and environmental factors to ensure a sustainable design. The second step consisted of a design audit implementation, assigning energy and sustainability indicators to measure the impact of design decisions. The results confirm that the proposed methodology is viable and effective and significantly improves sustainability and energy efficiency in pressurized irrigation networks. This research contributes significantly to the advancement of the efficient management of water resources in agriculture, promoting more sustainable and responsible practices. / García Espinal, MA. (2024). Methodological Development based on the Analysis of Flow Distributions to Improve the Design and Management of Pressurized Irrigation Networks Focused on Improving Sustainability [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/213417 / Compendio