{"id":115136,"date":"2018-03-11T10:43:31","date_gmt":"2018-03-11T10:43:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/on-the-scalability-limits-of-communication-networks-to-the-nanoscale\/"},"modified":"2018-03-11T10:43:31","modified_gmt":"2018-03-11T10:43:31","slug":"on-the-scalability-limits-of-communication-networks-to-the-nanoscale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/radiocomunicaciones\/on-the-scalability-limits-of-communication-networks-to-the-nanoscale\/","title":{"rendered":"On the scalability limits of communication networks to the nanoscale"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Ignacio Llatser Mart\u00ed <\/strong><\/h2>\n<p>Los nanosistemas, sistemas integrados con un tama\u00f1o total de unos pocos micr\u00f3metros, son capaces de interactuar en la nanoescala, pero su corto radio de acci\u00f3n limita su utilidad en escenarios pr\u00e1cticos. Las nanoredes, que surgen de la interconexi\u00f3n de nanosistemas, ampl\u00edan su \u00e1mbito de operaci\u00f3n permitiendo la comunicaci\u00f3n entre nanosistemas, aumentando de esta forma sus aplicaciones potenciales.  con el fin de dotar de capacidades de comunicaci\u00f3n a los nanosistemas, su subsistema de comunicaci\u00f3n debe reducirse a unos pocos micr\u00f3metros. Existen dudas sobre la viabilidad de miniaturizar las antenas met\u00e1licas actuales a un tama\u00f1o tan peque\u00f1o, especialmente porque su frecuencia de resonancia ser\u00eda extremadamente alta (en el espectro \u00f3ptico), lo que causar\u00eda a una gran atenuaci\u00f3n de las ondas radiadas. Como alternativa, se han propuesto dos nuevos paradigmas para implementar comunicaciones inal\u00e1mbricas entre nanosistemas: las comunicaciones moleculares y las comunicaciones inal\u00e1mbricas basadas en grafeno. Por un lado, las comunicaciones moleculares consisten en el intercambio de mol\u00e9culas entre nanosistemas, inspirado en la comunicaci\u00f3n entre c\u00e9lulas vivas.  en las comunicaciones moleculares basadas en difusi\u00f3n (dmc), las mol\u00e9culas emitidas se propagan por el medio mediante un proceso de difusi\u00f3n hasta que alcanzan el receptor. Por otro lado, el grafeno (una l\u00e1mina de \u00e1tomos de carbono de un \u00e1tomo de espesor) permite implementar antenas de grafeno plasm\u00f3nicas, o grafenas. Debido a efectos plasm\u00f3nicos, grafenas con un tama\u00f1o de unos pocos micr\u00f3metros radian ondas en la banda de terahercios, dando lugar al paradigma de las comunicaciones inal\u00e1mbricas basadas en grafeno (gwc).   para averiguar c\u00f3mo escalan las redes de comunicaci\u00f3n a medida que se reducen sus dimensiones, esta tesis se presenta un an\u00e1lisis de la escalabilidad de las redes de comunicaciones hacia la nanoescala, siguiendo un modelo general con la menor cantidad posible de hip\u00f3tesis. Hemos propuesto dos esquemas de detecci\u00f3n en dmc: detecci\u00f3n de amplitud y detecci\u00f3n de energ\u00eda. Hemos identificado importantes m\u00e9tricas de rendimiento y calculado su escalabilidad con respecto a la distancia de transmisi\u00f3n, que difiere significativamente respecto a las comunicaciones inal\u00e1mbricas tradicionales.   estas nuevas tendencias de escala requieren el dise\u00f1o de nuevos protocolos de red especialmente adaptados a las redes de dmc. El an\u00e1lisis de la propagaci\u00f3n de ondas plasm\u00f3nicas en grafenas permite determinar sus propiedades de radiaci\u00f3n. En particular, la frecuencia de resonancia de las grafenas no s\u00f3lo es m\u00e1s baja que en antenas met\u00e1licas, sino que tambi\u00e9n aumenta m\u00e1s lentamente a medida que reducimos su longitud. Por otra parte, la frecuencia de resonancia de las grafenas puede ser ampliamente controlada en funci\u00f3n de par\u00e1metros como las dimensiones de la grafena, el tiempo de relajaci\u00f3n del grafeno y el potencial qu\u00edmico. Adem\u00e1s, proponemos un montaje experimental que permite la medici\u00f3n de grafenas alimentadas con una fuente fotoconductora. Tambi\u00e9n hemos analizado los efectos de la absorci\u00f3n molecular en el canal de terahercios a corto alcance, el escenario de operaci\u00f3n de las grafenas. La absorci\u00f3n molecular es un proceso por el cual mol\u00e9culas presentes en la atm\u00f3sfera absorben parte de la energ\u00eda de las ondas radiadas por las grafenas, degradando su rendimiento. Hemos cuantificado esta degradaci\u00f3n derivando par\u00e1metros de rendimiento en este escenario, que muestran novedosas tendencias de escalabilidad en funci\u00f3n de la distancia de transmisi\u00f3n.  por \u00faltimo, hemos encontrado que la capacidad de canal de gwc escala mejor a medida que el tama\u00f1o de la antena se reduce con respecto a las comunicaciones inal\u00e1mbricas tradicionales. En consecuencia, las gwc requerir\u00e1n una potencia de transmisi\u00f3n m\u00e1s baja para lograr un cierto rendimiento. Estos resultados establecen un marco general que puede servir de gu\u00eda para dise\u00f1ar las futuras redes de comunicaciones inal\u00e1mbricas entre nanosistemas.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>On the scalability limits of communication networks to the nanoscale<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 On the scalability limits of communication networks to the nanoscale <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Ignacio Llatser Mart\u00ed <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 17\/01\/2014<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Eduard Alarcon Cot<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: stephan Roche <\/li>\n<li>sasitharan Balasubramaniam (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Ignacio Llatser Mart\u00ed Los nanosistemas, sistemas integrados con un tama\u00f1o total de unos pocos micr\u00f3metros, son capaces 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