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CREACIÓN DE NUEVOS CANALES DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICOS MEDIANTE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA SU USO EN REDES 6G

20 de abril de 2023

La IA es una herramienta imprescindible para el desarrollo tecnológico de la próxima generación de sistemas 6G ya que permite modelar canales de propagación más allá de los métodos matemáticos clásicos. Actualmente, la técnica mide escenarios de comunicaciones reales y los recrea. Sin embargo, la gran variabilidad de entornos de comunicación y los requisitos tecnológicos suponen un inconveniente para la recreación de entornos nuevos. Con el objetivo de encontrar solución a estos problemas, se describe un método basado en la generación de escenarios de comunicaciones inalámbricas usando modelos neuronales generativos. Esta IA usa su capacidad de aprendizaje para realizar transformaciones de los datos junto con medidas reales obtenidas en el Laboratorio Singular y generar nuevos escenarios de propagación. En este contexto, las técnicas emergentes de IA permiten beneficiarse del análisis estadístico de datos aportando estrategias muy novedosas y con un alto potencial para testear un nuevo sistema de comunicaciones en el escenario en el que va a operar.

FILTRO ÓPTICO INTEGRADO BASADO EN RESONADORES ACOPLADOS MEDIANTE REDES BRAGG FUERTES DE GRAN CONFINAMIENTO LATERAL

29 de mayo de 2020

Los circuitos de resonadores acoplados son bien conocidos en el ámbito de las microondas, donde han sido aplicados a diversas aplicaciones como filtros, diplexores, etc. Asimismo, han sido desarrolladas técnicas de diseño para adecuar la respuesta de dichos circuitos a una cierta respuesta objetivo. Los filtros ópticos de resonadores acoplados basado en guías de onda (CROW, del inglés “Coupled Resonator Optical Waveguides”) responden a los mismos principios de funcionamiento y diseño, pero aplicados a las frecuencias ópticas. Típicamente, los filtros ópticos de resonadores acoplados se realizan mediante dos alternativas, bien mediante resonadores en anillo, o bien mediante resonadores basados en reflectores de Bragg (también conocidos como “filtros de Bragg” o “redes de Bragg. Entre estos dos tipos, los reflectores de Bragg suelen trabajar con el orden más bajo de la resonancia, lo que hace que su FSR (FSR, del inglés “Free Spectral Range”) sea mucho mayor que el de los anillos resonantes. Otra ventaja de los filtros Bragg es su gran flexibilidad para lograr el apodizado, es decir, para la conformación espectral de una respuesta objetivo. No obstante, sigue existiendo en el estado de la técnica la necesidad de filtros integrados en guías de onda, compactos y de fácil fabricación, que proporcionen una respuesta espectral de alta calidad en un rango espectral libre de gran anchura. La invención que se propone es un filtro óptico integrado de resonadores Bragg acoplados sobre una plataforma ‘silicon photonics’. Este tipo de filtros permite realizar respuestas en frecuencia flexibles de tipo ‘todo polos’ que pueden ser diseñadas para tener mínimo rizado en la banda de paso (Butterworth), alto rechazo (Tchebyshev), etc… Por la sencillez de diseño es posible conseguir filtros compactos con factores de calidad elevados y, por tanto, reducir las pérdidas de inserción en aplicaciones muy selectivas en frecuencia. Además los filtros permiten una sintonía térmica eficiente energéticamente.

GUÍA DE ONDA Y DIVISOR DE POLARIZACIÓN QUE HACE USO DE DICHA GUÍA DE ONDA

1 de abril de 2020

La birrefringencia propia de las plataformas fotónicas, es decir, la diferencia de comportamiento de los dispositivos basados en guías de ondas entre la polarización transversal eléctrica (TE) y polarización transversal magnética (TM), supone uno de los grandes retos para el desarrollo y expansión de la óptica integrada. Independientemente de la alternativa seguida (independencia de polarización o selectividad de polarización), la dificultad surge a la hora de manipular la birrefrigencia de las guías de onda utilizadas, ya sea para igualar la respuesta de los modos TE y TM o para hacerla tan dispar que permita su separación. En general, la mayoría de soluciones se basan en la incorporación de materiales adicionales al material de núcleo de la guía de onda, o al uso de estructuras con múltiples capas o profundidades de grabado. No obstante, estas alternativas incrementan notablemente la complejidad de fabricación de los dispositivos. En cuanto a divisores de polarización, las distintas configuraciones actuales presentan graves problemas a la hora de ser fabricadas, ya sea por una elevada sensibilidad a desviaciones respecto a los diseños nominales, inevitables durante el proceso de fabricación, bien por requerir geometrías o elementos auxiliares que no pueden ser implementados por los procedimientos habituales de fabricación de chips fotónicos comerciales. Aunque hay nuevas configuraciones que solventa alguno de los problemas, todos incrementan la complejidad en la fabricación. La presente invención soluciona los problemas anteriormente descritos mediante una guía monomodo con una estructura sub longitud de onda (SWG) que se encuentra rotada con un ángulo de giro respecto a la dirección de propagación de la luz guiada, lo cual permite modificar las propiedades de birrefringencia de dicha guía. La guía monomodo aquí descrita puede integrarse junto con cualquier otra combinación de dispositivos en un chip fotónico, pudiendo ser fabricado durante el mismo paso de exposición que el resto de dichos dispositivos. En un segundo aspecto de la invención, se presenta un sistema divisor de polarización basado en acoplo direccional selectivo en polarización, constituido a partir de la guía de onda monomodo de birrefringencia modificada del primer aspecto de la invención.

TESTIGO DIGITAL: GESTIÓN SEGURA DE LA INFORMACIÓN EN DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

21 de febrero de 2018

En un mundo en el que los usuarios dependen cada vez más de sus dispositivos, éstos almacenan gran cantidad de información y son una fuente muy valiosa de conocimiento sobre su entorno. Sin embargo, la heterogeneidad y la densidad de los objetos conectados, características propias de la Internet de las Cosas (IoT), sirven de velo para ocultar conductas maliciosas que afectan a estos dispositivos, sin que quede rastro de tales acciones. El uso de arquitecturas de seguridad embebidas en los dispositivos móviles y otros objetos de uso personal está por debajo de su potencial. Actualmente el propósito de estas arquitecturas es o bien proteger los datos del usuario o facilitar el pago electrónico. Avances recientes permiten la firma a través del móvil empleando la última versión de DNIe que incorpora NFC. Sin embargo, estas arquitecturas pueden ofrecer mucho más. La tecnología objeto de patente desarrollada define el concepto y arquitectura del testigo digital, la cual permite que dispositivos personales y otros dispositivos con arquitecturas de seguridad embebidas puedan colaborar entre sí para alertar de conductas maliciosas y dejar constancia de éstas. Esta arquitectura hace posible la implementación de una cadena de custodia digital en la IoT.

MÉTODOS IMPLEMENTADOS EN COMPUTADOR Y SISTEMAS INFORMÁTICOS DE REGULACIÓN AUTOMÁTICA DE LA CANTIDAD DE DATOS TRANSMITIDOS ENTRE DISPOSITIVOS CONECTADOS A UNA RED

7 de enero de 2016

La presente invención consiste en un sistema que, insertado en un camino de transmisión de datos por Internet por el que se estén solicitando estos datos de forma repetitiva, es capaz de decidir cuántos de ellos deben pedirse en la siguiente iteración con el objetivo de cumplir dos objetivos simultáneamente: que la probabilidad de que esos datos lleguen a su destino antes de un tiempo predeterminado sea mayor o igual que una dada, y que la cantidad de datos que se transmiten sea la máxima posible cumpliendo lo anterior. Ambas cosas se consiguen a pesar de que las posibilidades y condiciones del camino de transmisión y del procesamiento de los datos varíen estocásticamente con el tiempo, incluso cuando aparezcan cambios bruscos en los retardos involucrados.

MÉTODOS IMPLEMENTADOS EN COMPUTADOR Y SISTEMAS INFORMÁTICOS DE ACTIVACIÓN Y DESACTIVACIÓN AUTOMÁTICA DE TRANSMISIONES CONCURRENTES DE DATOS ENTRE DISPOSITIVOS CONECTADOS A UNA RED

7 de enero de 2016

La presente invención consiste en un sistema que, insertado en el nodo destino común de una serie de caminos de transmisión de datos por Internet por los que se estén solicitando estos datos de forma repetitiva y concurrente, es capaz de decidir cuántas de esas transmisiones deben seguir activas y cuántas deben detener temporalmente las peticiones, con el objetivo de que se maximicen dos aspectos simultáneamente: el número de transmisiones que se completan antes de unos tiempos predeterminados y el valor que tienen para la aplicación que use esta invención las transmisiones de datos que están activas. Esto se consigue a pesar de que las posibilidades y condiciones de los caminos de transmisión y del procesamiento de los datos varíen estocásticamente con el tiempo, incluso cuando aparezcan cambios bruscos en los retardos de tiempo involucrados.

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA DECODIFICADORES DE ALTA TASA BINARIA, BAJA COMPLEJIDAD Y BAJA TASA DE ERROR

23 de junio de 2015

El canal radio constituye un medio muy hostil para las comunicaciones móviles debido principalmente a los desvanecimientos de señal derivados de la propagación multicamino y a la interferencia provocada por celdas vecinas. Todo esto provoca que la secuencia de bits detectados en el receptor contenga numerosos errores. En este contexto, los turbo códigos se presentan hoy en día como un pilar fundamental de numerosos estándares de comunicaciones móviles debido a su enorme capacidad correctora. No obstante dicha capacidad correctora tiene asociado un enorme costo en operaciones que se traduce en: (1) un gran consumo de área del chip y (2) baja tasa binaria a la salida del turbo decodificador. Estos problemas tienen gran relevancia hoy en día ya que los estándares de comunicaciones móviles modernos están exigiendo tasas binarias cada vez más elevadas que difícilmente pueden soportar estos dispositivos. La solución comúnmente empleada consiste en dividir los bloques de entrada al turbo decodificador en subbloques que son decodificados a la vez por distintos decodificadores. Esta solución, aunque permite aumentar el régimen binario, también aumenta el área ocupada y la tasa de error debido a la incertidumbre que se crea en los bordes de los distintos subbloques. El presente invento permite solventar estos problemas. De un lado se obtiene una alta tasa binaria usando una versión paralela del algoritmo SOVA (soft output Viterbi algorithm). Gracias a la baja complejidad de este algoritmo se consigue ocupar menos área del chip que con otras soluciones basadas en el algoritmo MAP (maximum a-posteriori). Por último, para mejorar la capacidad correctiva manteniendo una tasa binaria elevada, se propone un novedoso método de intercambio de información entre los decodificadores que elimina la incertidumbre asociada a los bordes y a diferencia de otras soluciones no tiene ninguna penalización sobre la tasa binaria.

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA OBTENCIÓN DE DECODIFICADORES DE BAJA COMPLEJIDAD Y ALTA CAPACIDAD CORRECTORA

23 de junio de 2015

El canal radio constituye un medio muy hostil para las comunicaciones móviles debido principalmente a los desvanecimientos de señal derivados de la propagación multicamino y a la interferencia provocada por celdas vecinas. Todo esto provoca que la secuencia de bits detectados en el receptor contenga numerosos errores. En este contexto, los turbo códigos se presentan hoy en día como un pilar fundamental de numerosos estándares de comunicaciones móviles debido a su enorme capacidad correctora. La turbo decodificación consiste en un proceso iterativo en el que en cada iteración se ejecuta un decodificador de medidas blandas. Estos dispositivos son capaces no sólo de obtener la secuencia de bits decodificada, sino de asociar una fiabilidad acerca de la decodificación de cada bit. La información que dan estas fiabilidades mejora con el paso de las iteraciones y es lo que permite corregir nuevos errores con cada iteración. Existen dos familias de decodificadores de medidas blandas, las basadas en el algoritmo SOVA (soft-output Viterbi algorithm), y las basadas en el algoritmo MAP (maximum a-posteriori). El algoritmo MAP ofrece mayores capacidades correctoras que el SOVA, pero a costa de una mayor complejidad que se traduce en mayor consumo de área del chip y mayor latencia. Como la decodificación consiste en un proceso iterativo una mayor latencia se traduce en menor régimen binario. El presente invento se basa en el hecho de que ejecutar el algoritmo SOVA en dos direcciones distintas (hacia delante y hacia atrás), aunque produce la misma secuencia de bits decodificados, da distinta información acerca de las fiabilidades de cada bit. Esta información producida en dos direcciones distintas se puede usar para mejorar la turbo decodificación. No obstante, generar esta información en la misma iteración requeriría usar dos decodificadores SOVA (uno hacia delante y otro hacia atrás) con lo que se doblaría el consumo de área. El presente invento propone alternar las direcciones en las que se ejecuta el algoritmo SOVA de forma inteligente para aprovechar esta información distinta que se genera a lo largo de las iteraciones. Esto permite implementar el turbo decodificador usando un único decodificador SOVA especial que es capaz de realizar la decodificación hacia delante y hacia atrás y cuyo consumo de área y latencia es similar a la de un decodificador SOVA convencional.

PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE OPTIMIZACIÓN MEDIANTE REDES DE DISPOSITIVOS MÓVILES

9 de febrero de 2015

La presente invención consiste en un procedimiento y en un sistema para el aprovechamiento de la capacidad de computación de los dispositivos móviles y la comunicación mediante el estándar Bluetooth® para la transferencia de datos en un entorno distribuido donde todos los dispositivos cooperan para la resolución de problemas complejos. El procedimiento de la invención que se plantea consiste en ejecutar algoritmos bioinspirados en dispositivos móviles que se comunican mediante tecnología inalámbrica, preferentemente Bluetooth®, wifi o similar. Cada dispositivo se comunica con los demás sin la intervención de ningún servidor central que gestione todo el proceso, o bien, en una arquitectura cliente – servidor (o maestro – esclavo) en donde el servidor es una computadora central que ejecutará un determinado algoritmo BnB (Branch and Bound, ramificación y poda) mientras que los clientes (los dispositivos móviles) ejecutarán algoritmos bioinspirados de forma independiente.

NUEVO SISTEMA PARA LA GESTIÓN REMOTA, VÍA WEB, DE UNA PLATAFORMA DE SUPERCOMPUTACIÓN

27 de junio de 2014

La resolución de problemas de simulación numérica, cuando éstos son complejos, requiere un clúster de ordenadores capaz de llevar a cabo los cuantiosos cálculos. Problemas multidisciplinares, como los relacionados con la física, estadística, ingeniería, etc., pueden requerir, en ocasiones, de una gran capacidad de cómputo. Tal es el caso de la simulación de flujos geofísicos cuando se aplica a situaciones de la realidad. Así, la presente invención consiste en una plataforma clúster e interfaz web que proporciona al usuario capacidad en la resolución numérica de problemas mediante modelos matemáticos. La interfaz web libera al usuario de la dependencia de instalar software en el ordenador cliente a costa de una integración mucho mayor entre dicha interfaz y el hardware del clúster que, junto con una avanzada programación web, posibilita la interacción dinámica usuario-código en un ambiente amigable similar al de otros programas comerciales pero bajo una interfaz puramente web.