Facultad de Ingeniería TG

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Análisis de tráfico en redes ad hoc
(Fundación Universitaria San Martín, 2011) Rocha Bustos, Fabián Enrique; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
El presente trabajo de grado analiza el comportamiento del tráfico en redes inalámbricas Ad Hoc, las cuales han experimentado un crecimiento significativo debido a su flexibilidad y facilidad de implementación, siendo el protocolo IEEE 802.11 uno de los más utilizados en este tipo de redes. En este contexto, se identifican diversos desafíos técnicos, tales como el enrutamiento eficiente, el control de potencia, la adaptabilidad al hardware, el control de topología y el modelamiento del tráfico. El estudio se fundamenta en la necesidad de caracterizar el tráfico mediante modelos matemáticos que permitan predecir el comportamiento de la red y optimizar el uso de los recursos disponibles. En particular, se consideran modelos basados en procesos de memoria a largo plazo, los cuales han demostrado mayor precisión frente a modelos tradicionales como Bernoulli o Poisson. Para el desarrollo del proyecto, se diseñaron seis escenarios de simulación con diferentes niveles de complejidad, desde configuraciones punto a punto hasta redes con cincuenta nodos con movilidad variable. Estas simulaciones se centraron en los efectos generados por el método de acceso al medio MAC 802.11. Los resultados obtenidos fueron analizados mediante la herramienta MATLAB, empleando técnicas de procesos estocásticos, el análisis varianza-tiempo y la estimación del parámetro de Hurst, con el fin de determinar la autosimilitud y la distribución del tráfico. Finalmente, se estableció un modelo matemático que describe el comportamiento del tráfico en redes Ad Hoc, contribuyendo a una mejor comprensión y optimización de este tipo de redes.
Análisis del control de topología en redes ad hoc
(Fundación Universitaria San Martín, 2011) Cortés Duarte, Paola Angélica; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
En el desarrollo de las soluciones posibles a redes Ad Hoc que carecen de una entidad central encargada de administrar el comportamiento y la comunicación de la red, se planteó el Análisis de Control de Topología como solución al consumo innecesario de batería en la red, la interferencia entre sus nodos y la baja capacidad que pueden presentar. Para el desarrollo de ambientes de simulación se realizó un estudio previo de aspectos relevantes en el diseño de estas redes, donde se analizaron las especificaciones que las caracterizan, es decir, la IEEE 802.11 y la IEEE 802.15 y se describieron los parámetros a tener en cuenta en el momento del diseño de los escenarios. Los protocolos desarrollados actualmente en el Control de Topología incluyen el estudio de la información que maneja cada uno de los nodos que la integran, partiendo de la premisa del bajo consumo de los recursos, se analizaron seis tipos de protocolos de Control de Topología donde se escogió finalmente la Configuración del Rango Crítico de Transmisión para ser aplicado en los escenarios a simular, en el que no hay un intercambio adicional de mensajes entre los nodos para llegar a la topología deseada, sino solo es necesario configurar el nivel de potencia con el que los mismos se comunicarán en el desarrollo de la red. Por otro lado analizando las herramientas de simulación disponibles en la actualidad, se realizó una exploración en cuanto a sus ventajas y desventajas para el desarrollo de los escenarios con características del comportamiento de las redes Ad Hoc en escenarios reales, se definió el software Omnet++ como plataforma de simulación robusto para las pruebas a realizar durante este proyecto. Finalmente se realizaron cuatro pruebas donde se variaban las potencias de transmisión de los nodos y de acuerdo a esto se evaluó el consumo promedio de energía por parte de los nodos, las tramas con interferencia, el promedio de Backoff y el número de tramas recibidas, lo que permitió hacer un análisis de las condiciones de la red en la que el Control de Topología representa un impacto positivo durante su desempeño.
Cálculo de la cobertura de un canal de televisión digital en los municipios de Choachí, Ubaque y Fómeque, Cundinamarca
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Puentes Rojas, Diego Fernando; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
Los sistemas inalámbricos son muy utilizados en la actualidad a los ya conocidos sistemas de telefonía móvil, se unen las redes de datos inalámbricas, la televisión digital terrestre o los radioenlaces punto a punto. Para el correcto funcionamiento de estos sistemas resulta importante un diseño adecuado del radioenlace. El diseño de radioenlaces involucra toda una serie de cuestiones tales como la elección de la banda de frecuencias, el tipo de antenas y los equipos de radiocomunicación, el cálculo del balance de potencias, la estimación de los niveles de ruido e interferencia o atenuaciones que las ondas sufren al momento de la propagación radioeléctrica, entre otras. En este proyecto de grado se recoge todo el material técnico que se necesita para el diseño práctico de radioenlaces, en este caso en particular se tendrán en cuenta las recomendaciones que hace la entidad reguladora de televisión de Colombia, la comisión nacional de televisión CNTV. Colombia hace poco eligió el estándar de televisión digital que se implementara en los próximos años, partiendo de este ítem se estudia más precisamente el estándar DVB-T (Digital video broadcast - terrestrial), el cálculo de la cobertura del canal de televisión digital se hará para los municipios de Choachí, Ubaque y Fómeque Cundinamarca, en esta zona se puede tener una visión general del territorio colombiano y los restos que se presentan en las zonas montañosas de nuestro país el momento de calcular y llevar a cabo radioenlaces. Los resultados se simulan en el programa de libre distribución Radio Mobile de simulación de radio propagación, predice el comportamiento de sistemas de radio, radioenlaces y representa la cobertura de una red de radiocomunicaciones, en el programa se utiliza topografía digital de alta resolución para así obtener un panorama muy cercano a la realidad y así obtener resultados confiables.
Diseño e implementación de un algoritmo de enrutamiento a partir de algoritmos genéticos
(Fundación Universitaria San Martín, 2011) Vásquez Goyeneche, Miguel Andrés; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
Los algoritmos genéticos pretenden simular el proceso de selección natural. Contiene métodos generales como el cruzamiento o mutación, que vistos en la naturaleza se asemejan a la reproducción. En la naturaleza solo el más fuerte sobrevive, solo así se garantiza que los seres vivos evolucionen, siendo cada vez más capacitados. Uno de los procesos de los algoritmos genéticos es el cruzamiento, que es la manera en la que se comparte la información genética de los individuos que pertenecen a una población determinada, de esta parte surge la esencia de los algoritmos genéticos y es lo que permite que haya diversidad en la población, que finalmente va a generar una solución a un problema específico. Después de realizarse esto, quizás lo más importante es la selección. La selección es el filtro de los algoritmos genéticos, este método solamente permite que los mejores individuos lleguen hasta el final y al existir varias técnicas de selección se debe escoger la más adecuada dependiendo del tipo de problema que se tiene para tener un resultado óptimo. Viendo en contexto las ventajas que ofrece la técnica de los algoritmos genéticos se comienza a estructurar un nuevo algoritmo de enrutamiento que va de la mano de esta técnica, en este trabajo se explica cada uno de los procesos aplicados. Después de tener el algoritmo diseñado las pruebas van a permitir medir el desempeño, lo que hace necesario establecer parámetros que pueden ser obtenidos a través de comparaciones con técnicas ya existentes. El documento contiene información sobre el funcionamiento de las redes de datos, se establecen parámetros de funcionamiento, y ya que estas redes tienen diferentes estructuras físicas se debe establecer de qué manera se integran los algoritmos genéticos y los algoritmos de enrutamiento, dando gran importancia a la información acá suministrada.
Estudio de un sistema de interferometría correlativa aplicando el algoritmo MUSIC
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Castro Avendaño, Luis Carlos; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
El presente trabajo de grado propone el diseño y estudio de un sistema de localización basado en interferometría correlativa, mediante la aplicación del algoritmo MUSIC (Multiple Signal Classification), una técnica ampliamente utilizada para la estimación de dirección de llegada de señales (Direction of Arrival, DoA). El sistema desarrollado emplea un conjunto de muestras obtenidas a partir de un arreglo de antenas, sobre las cuales se aplica un proceso de descomposición en subespacios de señal y de ruido. A través de este análisis, el algoritmo permite identificar los máximos picos espectrales y determinar con precisión la dirección de llegada de una fuente emisora determinada, optimizando así los procesos de localización y caracterización de señales. La implementación del sistema se realizó utilizando una computadora personal y el entorno de simulación MATLAB, donde se desarrolló el algoritmo de estimación para evaluar el comportamiento del sistema bajo condiciones ideales y controladas. Esto permitió analizar el desempeño del método propuesto, verificar su precisión en la detección angular y estudiar sus ventajas dentro del campo del procesamiento digital de señales y las telecomunicaciones. Los resultados obtenidos evidencian que el algoritmo MUSIC constituye una herramienta eficiente para sistemas de localización basados en arreglos de antenas, ofreciendo alta resolución en la estimación angular y aportando bases sólidas para futuras aplicaciones en sistemas de radar, comunicaciones inalámbricas y análisis espectral avanzado.
Plan de negocios para la creación de una empresa proveedora de servicios de internet inalámbrico en los municipios de Manzanares, Marquetalia y Pensilvania en el departamento de Caldas
(Fundación Universitaria San Martín, 2011) Ramírez Bedoya, Ricardo Andrés; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
El presente trabajo de grado desarrolla un plan de negocios para la creación de una empresa proveedora de servicios de internet inalámbrico en los municipios de Manzanares, Marquetalia y Pensilvania, ubicados en el departamento de Caldas. La investigación surge ante la necesidad de ofrecer servicios de conectividad de banda ancha en poblaciones donde los grandes proveedores de telecomunicaciones no cuentan con cobertura adecuada o donde los servicios existentes presentan limitaciones de velocidad, disponibilidad o costos elevados. El estudio contempla el análisis de las necesidades de conectividad de la región y propone la implementación de una empresa capaz de ofrecer un servicio de internet inalámbrico eficiente, rentable y sostenible. Para ello, se desarrollan los aspectos legales requeridos para la constitución de la empresa, así como el diseño técnico y tecnológico necesario para garantizar una alta disponibilidad del servicio. Asimismo, se plantea una estrategia administrativa y de mercadeo orientada al posicionamiento de los servicios ofrecidos y a la satisfacción de las necesidades de los usuarios. Finalmente, se realiza un análisis financiero que evalúa los recursos requeridos para la puesta en marcha del proyecto y determina la viabilidad económica de la empresa. Los resultados obtenidos permiten establecer que la implementación de un proveedor de servicios de internet inalámbrico en esta región constituye una alternativa viable para mejorar el acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones en municipios con limitaciones de conectividad.

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