Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones

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Simulación y comparación de colas con fuentes exponenciales y autosimilares.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2009) Rodríguez García, Viviana Julieth; Arévalo, Jorge
En este trabajo de investigación, se empleó una metodología experimental, en la cual se definen entornos de prueba y se varían algunos parámetros, tales como, el tiempo de servicio y el tiempo entre llegadas de los mensajes para observar el comportamiento de las colas que simulan a una red de comunicaciones. El desarrollo del proyecto se dividió en tres partes. La primera etapa se puede observar en los capítulos 9, 10, 11 y 12; en los que se encuentran las simulaciones realizadas en colas con fuente exponencial y el análisis que se realizó con los diferentes parámetros obtenidos, con el fin de establecer las relaciones entre estas variables. La segunda etapa abarca los capítulos, del 13 al 16; en los cuales se puede observar el análisis del comportamiento de una cola con fuente fractal y la influencia del tiempo entre llegadas de los paquetes, en los parámetros: tráfico, tiempo de espera y grado de servicio. En el capítulo 17, se encuentran las semejanzas y diferencias que se observaron en las colas con fuente, fractal y exponencial. Así pues, mediante los resultados experimentales se ha observado la influencia del tiempo de servicio y el tiempo de generación de las entidades sobre el comportamiento de las diferentes colas que se han analizado en este proyecto.
Evaluación del balanceo de carga y ancho de banda sobre una aplicación multicast en una red MPLS bajo el protocolo RSVP-TE.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Betancourt Figueredo, William; Macías Muñoz, Germán
El presente trabajo de grado desarrolla un estudio comparativo del consumo de ancho de banda y del balanceo de carga en una aplicación de videoconferencia multicast implementada sobre una red Multiprotocol Label Switching (MPLS). Para tal fin, se empleó el protocolo de señalización RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering), evaluando su comportamiento con y sin mecanismos de Calidad de Servicio (QoS), mediante simulaciones realizadas en el software de código abierto OMNeT++. El proceso investigativo se fundamentó en la construcción y simulación de tres escenarios de red MPLS, integrando elementos propios de esta arquitectura, tales como LSR (Label Switching Router), LER (Label Edge Router) y nodos finales (hosts). En una primera fase, los escenarios fueron evaluados sin la aplicación del protocolo de señalización, variando la cantidad de usuarios para analizar el comportamiento del tráfico multicast de videoconferencia generado desde un mismo host, manteniendo constantes parámetros como ancho de banda y retardo en los enlaces. Posteriormente, se implementó el protocolo RSVP-TE en los mismos escenarios, con el propósito de habilitar mecanismos de ingeniería de tráfico orientados al balanceo de carga en los enlaces del núcleo de la red. Esta configuración permitió evaluar mejoras en la distribución del tráfico y en la Calidad de Servicio ofrecida a los usuarios finales. Las trazas generadas por OMNeT++ fueron procesadas y analizadas mediante la herramienta MATLAB, considerando métricas como el número de paquetes enviados y recibidos por cada enrutador. Los resultados fueron representados gráficamente, incluyendo gráficas polares, con el fin de comparar el desempeño del protocolo aplicado y determinar los parámetros que optimizan el uso de recursos en la red MPLS. El estudio concluye identificando los escenarios en los cuales la implementación de RSVP-TE mejora significativamente la eficiencia en el uso del ancho de banda y el balanceo de carga, contribuyendo a la optimización del servicio de videoconferencia multicast.
Modelamiento de un sistema de control de caudal en redes de comunicaciones.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Oviedo López, José Germán; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
El streaming es una tecnología ampliamente utilizada para la transmisión de archivos multimedia a través de Internet, cuyo funcionamiento se basa en el flujo continuo de información entre servidores y usuarios. El incremento en la demanda de este tipo de servicios puede generar congestión en las redes, afectando el rendimiento y la calidad de la transmisión de datos. El presente trabajo analiza el comportamiento del tráfico de datos streaming en una red IP, comparando escenarios de red saturada y no saturada a partir de un modelo de tráfico previamente planteado en la Fundación Universitaria San Martín. Para ello se desarrollaron pruebas experimentales en una red LAN que simula condiciones similares al tráfico real de streaming. El análisis se realizó mediante herramientas especializadas como MATLAB y Wireshark, las cuales permitieron procesar y evaluar las trazas de tráfico obtenidas. Posteriormente se aplicaron funciones de probabilidad con el fin de determinar si el comportamiento autosimilar del tráfico corresponde a distribuciones exponenciales o de tipo Pareto. Finalmente, los resultados obtenidos permiten evaluar la validez del modelo propuesto y comprender el comportamiento del tráfico en diferentes condiciones de carga de la red.
Comparación del comportamiento de una red IP saturada y no saturada a partir de un modelo de tráfico conocido.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Bejarano Rengifo, Barnard Stith; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
El presente trabajo analiza el comportamiento de una red IP bajo condiciones de saturación y no saturación, tomando como base un modelo matemático de tráfico previamente desarrollado en la Fundación Universitaria San Martín y validado inicialmente en entorno de simulación. La investigación se centra en el estudio del tráfico generado por aplicaciones de streaming, tecnología orientada a la transmisión continua de archivos multimedia a través de Internet. Este tipo de tráfico se caracteriza por un flujo constante de datos y por una alta sensibilidad a la congestión, lo que puede afectar la calidad del servicio cuando la demanda de usuarios incrementa y la red alcanza niveles de saturación. El estudio se desarrolló mediante la implementación de un entorno experimental que reproduce el comportamiento de una red LAN, incorporando parámetros representativos del tráfico de streaming. Se realizó la captura y análisis de trazas de datos utilizando herramientas especializadas como Wireshark para la inspección del tráfico y MATLAB para el procesamiento estadístico y la validación del modelo. A partir de los datos obtenidos, se aplicaron funciones de probabilidad y pruebas estadísticas con el propósito de determinar la naturaleza del tráfico observado, evaluando su ajuste a distribuciones conocidas como la exponencial y la de Pareto. Asimismo, se analizó la posible presencia de autosimilitud en el tráfico, característica relevante en redes sometidas a altos niveles de carga. Los resultados permitieron comparar el comportamiento de la red en escenarios saturados y no saturados, estableciendo criterios para validar la aplicabilidad del modelo de tráfico propuesto y su capacidad para describir adecuadamente el comportamiento real del flujo de datos en aplicaciones de streaming.
Implementación de agentes móviles en una red de comunicaciones para el control de caudal
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) González Cuta, Anduar Johany; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
El presente trabajo analiza la utilización de agentes móviles como herramienta para el control de caudal de datos en redes de telecomunicaciones, a partir del desarrollo de un modelo de tráfico orientado a predecir el comportamiento de una red LAN. Dicho modelo se construye con base en la información recolectada dinámicamente por un agente móvil durante su desplazamiento por la red. Para definir el modelo de tráfico más adecuado, se realizó un estudio estadístico del comportamiento de la red, comparando la distribución observada con modelos probabilísticos conocidos. Los resultados evidenciaron una correlación significativa (mayor a 0,5) con las distribuciones exponencial y de Pareto, lo que permitió orientar la caracterización del tráfico. El entorno experimental consistió en la configuración de una red LAN compuesta por cuatro computadores, uno de los cuales actuó como nodo concentrador y origen del agente móvil. El agente recorrió la red recolectando información relevante sobre el tráfico y posteriormente regresó al concentrador para almacenar y procesar los datos obtenidos. Con base en la información recolectada, se desarrollaron dos escenarios de simulación utilizando el simulador de redes NS-2: el primero representó el comportamiento de la red sin la intervención de agentes móviles, y el segundo incorporó variaciones en parámetros como la tasa de transmisión, ajustadas a partir de los datos recolectados por el agente. La comparación se centró en el nodo concentrador, debido a que este representa el punto de mayor tráfico en la red. El análisis de los resultados se complementó mediante herramientas matemáticas y estadísticas implementadas en MATLAB, particularmente pruebas de correlación, lo que permitió formular un modelo de tráfico representativo del comportamiento de la red bajo distintos escenarios. Finalmente, se evaluó la viabilidad de los agentes móviles como alternativa para el control de caudal en redes de comunicaciones, concluyendo que su implementación puede contribuir a mejorar la gestión del tráfico y la eficiencia en la administración de recursos de red.
Planeación de un sistema de gestion que permita automatizar la entrega de medicamentos que se encuentran dentro del plan obligatorio de salud.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Benavides Cobos, John Alexander; Muegues Velasco, Juan Manuel; Diego Buitrago; Javier Pérez
El presente trabajo propone la planeación de un sistema de gestión orientado a automatizar el proceso de entrega de medicamentos incluidos dentro del Plan Obligatorio de Salud en Colombia. La investigación surge ante la necesidad de optimizar la administración de la información relacionada con los pacientes y mejorar la eficiencia en los servicios prestados por las entidades de salud. El proyecto analiza la posible implementación de tecnologías como las tarjetas inteligentes con microprocesador, las cuales permitirían integrar diversos servicios en un único medio de identificación y acceso. A través de esta tecnología se busca facilitar el registro, control y almacenamiento de la información de los pacientes, así como sistematizar el proceso de dispensación de medicamentos. La propuesta plantea una solución que contribuiría a mejorar la organización de la información médica, agilizar los procesos de entrega de medicamentos y optimizar la gestión de los servicios de salud, permitiendo a las entidades prestadoras ofrecer un servicio más eficiente y confiable.
Estudio de una solución para el control y mantenimiento de vehículos y maquinaria pesada
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Salas Murillo, Freddy ; Chitiva Medellín, Yileny ; Javier Pérez Sandoval; Diego Buitrago
El mantenimiento de vehículos y maquinaria pesada constituye un factor fundamental para las empresas que buscan optimizar sus procesos productivos y garantizar la continuidad de sus operaciones. Mantener estos equipos en óptimas condiciones permite mejorar la calidad del servicio, aumentar la confiabilidad operativa y cumplir con las exigencias del mercado. Asimismo, la implementación de programas adecuados de mantenimiento contribuye a prolongar la vida útil de los activos, reducir fallas mecánicas inesperadas y disminuir los costos asociados a reparaciones correctivas. En consecuencia, el mantenimiento se consolida como una actividad estratégica dentro de las organizaciones, ya que favorece la disponibilidad de los equipos, optimiza los tiempos de producción y promueve ambientes de trabajo más seguros.
Trazas de tráfico de una red VoIP bajo la plataforma Asterisk.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Hurtado Cruz, Martha Liliana; Salazar Madrigal, Angélica María
En la actualidad, las redes de telecomunicaciones integran múltiples servicios, entre los cuales se destaca la telefonía IP (VoIP), considerada como un resultado de la convergencia tecnológica. Esta tecnología ha tenido una amplia aceptación debido a la reducción de costos en las comunicaciones y a la integración de voz y datos en una misma infraestructura. El presente trabajo aborda el análisis de las trazas de tráfico generadas en una red VoIP implementada sobre la plataforma Asterisk, la cual permite la implementación de sistemas de telefonía IP como alternativa a soluciones propietarias. Se estudia el comportamiento del tráfico de datos compuesto por los paquetes que transportan la voz y aquellos destinados a la señalización y verificación del estado de las extensiones dentro de la red. Asimismo, se analizan parámetros fundamentales para la evaluación de la calidad del servicio en redes de comunicaciones, tales como la latencia, el jitter, la pérdida de paquetes y la tasa de transferencia. Estos elementos permiten caracterizar el desempeño de la red y comprender la dinámica del tráfico generado en entornos VoIP. Los resultados del estudio contribuyen a la comprensión del comportamiento del tráfico en redes de telefonía IP y proporcionan información relevante para la optimización del servicio y la mejora de la calidad en las comunicaciones.
Análisis de tráfico de la televisión digital terrestre para dispositivos móviles con el estándar DVB-H
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2012) Castillo Cárdenas, Wilfredo; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
El presente proyecto de grado propone un modelo matemático-teórico capaz de predecir el comportamiento de los contenidos interactivos en la televisión digital terrestre móvil bajo el estándar DVB-H. Estos contenidos pueden transmitirse a través del canal de retorno utilizado por este sistema, correspondiente a la red de telefonía celular. La memoria del proyecto inicia con la descripción del funcionamiento de la televisión digital terrestre en entornos de movilidad. Para ello, se abordan aspectos como las tecnologías involucradas, los requerimientos y los procesos necesarios para la transmisión y recepción de la señal, desde la estación televisiva hasta los dispositivos móviles receptores. En segundo lugar, se desarrolla una fase experimental orientada a la captura de datos de tráfico en redes de telefonía celular actuales. Esta se realiza mediante la obtención de trazas, las cuales son sometidas a análisis estadísticos. Como resultado, se determina que dichas trazas se ajustan a una distribución hiperexponencial. Asimismo, se establecen parámetros como la velocidad de transmisión de los datos y el comportamiento del tráfico transportado en estas redes. Posteriormente, se implementa una simulación del servicio de interactividad de la televisión digital terrestre móvil, caracterizada a partir de los comportamientos observados en las trazas y de los requerimientos definidos para este tipo de transmisión. Para ello, se utiliza el simulador de redes NS-2. En una cuarta etapa, se generan trazas sintéticas a partir de la simulación realizada, las cuales son analizadas mediante técnicas de teletráfico. Este análisis permite establecer un modelo de tráfico tipo IPP con una función de distribución hiperexponencial, el cual constituye un modelo predictivo del comportamiento de los contenidos interactivos a través del canal de retorno. Finalmente, el modelo de tráfico es validado mediante el método de varianza-tiempo. Como complemento, se presentan dos pruebas adicionales realizadas en el simulador, con el fin de evaluar el comportamiento del modelo bajo criterios de variación en el tamaño de los paquetes y en la tasa de transferencia.
Estudio técnico y desarrollo de un sistema de monitoreo de temperatura y humedad relativa en un cultivo de cacao utilizando red de sensores.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2013) Angulo Caicedo, Víctor Staling; Martínez, Ramsés
El cultivo de cacao representa un componente importante del sector agrícola; sin embargo, en los últimos años se ha visto afectado por condiciones climáticas adversas, como el incremento de la precipitación y las altas temperaturas, factores que favorecen la aparición de enfermedades como la moniliasis, generando pérdidas económicas significativas. El presente trabajo desarrolla un estudio técnico orientado al diseño e implementación de un sistema de monitoreo de temperatura y humedad relativa mediante el uso de redes de sensores. La propuesta se fundamenta en técnicas de fitomonitoreo, como las implementadas por sistemas especializados, que permiten vigilar las condiciones del cultivo y detectar posibles situaciones de estrés en las plantas a partir de la medición de variables ambientales. El sistema planteado busca proporcionar información en tiempo real sobre el estado del cultivo, facilitando la toma de decisiones oportunas para prevenir enfermedades y optimizar las condiciones de producción. De esta manera, se pretende contribuir al mejoramiento de la productividad del cacao mediante el uso de tecnologías aplicadas al monitoreo agrícola.
Análisis comparativo de los sistemas de cifrado A5/1, W7 y Hélix.
(FUNDACIÓN UNIVERSITARIA SAN MARTIN, 2013) Cañón Merchán, Deiby Yesid; López Chávez, Hans Igor.
El presente trabajo de investigación desarrolla el diseño, implementación y análisis comparativo de tres sistemas de cifrado de flujo: A5/1, W7 y Hélix, mediante el uso del lenguaje de descripción de hardware VHDL y su implementación sobre dispositivos FPGA. Inicialmente se establece un marco conceptual relacionado con la seguridad de la información, los sistemas de cifrado y las características de los algoritmos seleccionados. Posteriormente, se realiza el diseño de las entidades correspondientes a cada cifrador y su verificación mediante simulaciones funcionales, utilizando herramientas como Quartus II Web Edition. En el caso del algoritmo A5/1, se emplean herramientas adicionales para validar su funcionamiento lógico. Una vez comprobado el comportamiento de los sistemas de cifrado, se analizan aspectos como el consumo de recursos lógicos en la FPGA, la potencia disipada y el desempeño en términos de velocidad de operación. Para ello, se llevan a cabo simulaciones de tiempo que permiten identificar los límites de funcionamiento de cada algoritmo. Los resultados obtenidos evidencian que los cifradores A5/1 y W7 presentan características favorables para su implementación en hardware, debido a su estructura basada en operaciones lógicas simples. No obstante, el algoritmo W7 demuestra un mejor desempeño en términos de velocidad y seguridad, posicionándose como una alternativa más eficiente para aplicaciones en sistemas de transmisión de datos.

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