Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Item Modelamiento de una red backhaul para estimar el máximo throughput de un enlace de transporte basado en indicadores de una estación base de comunicación móvil(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-21) Cerna Rodas, Ramón Ronaldo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEn esta tesis se presenta un método para realizar la estimación del máximo throughput de un enlace de transporte basado en mediciones de datos experimentales de una estación base móvil. Con el objetivo de desarrollar esta tesis se empieza en el capítulo 1 haciendo una descripción de la arquitectura de red de los operadores móviles en el Perú, la evolución de las redes de acceso hacia el 5G y el incremento de capacidad. Mientras que en el capítulo 2 se presenta el estado del arte de las redes de transporte. En el capítulo 3, se desarrolla el tema central de la tesis, el cual consiste en encontrar el máximo valor de un enlace de acuerdo basada en la definición de variables aleatorias y función de distribución normal. Y propone un modelo matemático para estimar el máximo throughput de un enlace de transporte. En el capítulo 4, se compara los resultados del modelo matemático con datos experimentales de la red del operador, esta comparación se realiza en tres escenarios distintos y presenta un error entre 5 y 8%, lo cual demuestra que el modelo propuesto es válido. Una vez validado el modelo en el capítulo 4, en el capítulo 5 se escala este modelo a una red más grande de 108 enlaces de un operador móvil. Lo cual sirve para poder planificar las ampliaciones de la red ante el crecimiento de la demanda de nuevos servicios.Item Diseño y validación de un método de roaming rápido en capa 2 para una red Wi-Fi con autenticación 802.1X(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-03-29) García Martínez, Jesús; Tejada Latorre, Joel; Santiváñez Guarniz, César AugustoE l trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño y validación de un método que garantice un roaming rápido, menor a 150 ms, para una red Wi-Fi con el nivel más alto de seguridad recomendado en el estándar 802.11 (WPA2-Enterprise) el cual utiliza un esquema de autenticación por usuario (802.1X). En el primer capítulo, se recorre brevemente la historia de las redes Wi-Fi y se describe cómo el roaming termina siendo determinante para brindar calidad de servicio a diversas aplicaciones de tiempo real. Asimismo, se presentan los objetivos y el alcance del presente trabajo. En el segundo capítulo, se explica brevemente conceptos básicos de redes Wi-Fi. Además, se presenta la enmienda 802.11i la cual indica el nivel de seguridad de una red Wi-Fi y se explica el proceso de asociación a una Red de Seguridad Robusta. En el tercer capítulo, se describe el proceso de roaming, tipos y fases. Además, se explica el impacto del nivel de seguridad en un proceso de roaming. Luego, se presentan los mecanismos y métodos de roaming rápido introducidos por el estándar IEEE 802.11 además del método OKC. En la última sección de este capítulo, se brindan observaciones a los métodos de roaming rápido actuales. En el cuarto capítulo, se indican los requerimientos de diseño que se han considerado para el sistema de roaming rápido. En la segunda parte de este capítulo, se explica el diseño cada etapa del sistema, además de detallarse la implementación de la arquitectura y el método de key Caching seleccionado. En el capítulo final, se presentan las diferentes pruebas que se llevaron a cabo para verificar el funcionamiento del sistema. Por último, se presentan las conclusiones obtenidas de la implementación y las pruebas realizadas sobre el sistema, basadas en los objetivos de la tesis y trabajos que podrían complementar el diseño desarrollado.Item Diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real de anaqueles y refrigeradoras en un supermercado basado en una red de sensores utilizando ZigBee(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-03) Toledo Sánchez, Luzmila Zenaida; Velarde Ortiz, Edgard EduardoEn la actualidad, existe una tendencia al crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet y se estima que para el 2021 sean 21 mil millones los objetos conectados a la red. Además, el acceso al Internet de banda ancha en el Perú se está haciendo cada vez más disponible mientras que los costos de conexión y de la tecnología están disminuyendo. Es así, que todos estos eventos están creando un ecosistema ideal para la adopción de soluciones de Internet de las Cosas. Los diferentes dispositivos conectados a la red, no solo están cambiando la forma en la que los consumidores viven y trabajan, sino que están reorganizando de manera dramática industrias enteras. La industria de retail es uno de los principales sectores que recibirá beneficios de esta nueva tecnología . Se evaluaron las principales dolencias de los retails a través de encuestas a los gerentes de TI de retails nacionales y se determinó que los principales malestares de negocio son las fallas recurrentes de equipos de refrigeración e inventario desactualizado. Además, se concluyó que poseen una estrategia de digitalización y modernización, pero que están en la búsqueda de soluciones que puedan mejorar la experiencia del consumidor. La presente tesis tiene como objetivo el diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real de anaqueles y refrigeradoras en un supermercado de Pisco- Perú, basado en una red de sensores utilizando el protocolo Zigbee. Se busca reducir el “out of stock” el cual implica una pérdida en las ventas y decrecimiento en la lealtad de los consumidores; a la vez se busca mecanismos que permitan planear el mantenimiento preventivo de los equipos de conservación para disminuir la probabilidad de que presente fallas. Esto se puede lograr a través de la recolección de datos relevantes de sensores instalados en los anaqueles y coolers, los cuales serán gestionados por una plataforma en la nube que permitirá el procesamiento de eventos, el análisis de datos y la toma de decisión en tiempo real. Además, la totalidad de la información podrá visualizarse desde una interfaz de usuario amigable. En el futuro, la presente tesis puede servir como base para investigaciones y desarrollo de proyectos similares de Internet de las Cosas en ambientes indoor para la industria de retail.Item Implementación de una red inalámbrica para inventariado de mamíferos mayores en el marco del proyecto 152-FINCYT-IA-2013(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-27) Baquerizo Micheline, Reynaldo; Chavez Muñoz, Pastor DavidEl trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño e implementación de: el nodo, la red, y el protocolo de transmisión de imágenes y control de los nodos cámara trampa para la red multimedia de sensores denominada TapirNet; que será usada para asistir en el inventariado de mamíferos mayores en la Reserva Alpahuayo-Mishana. El presente trabajo se ha dividido en 4 capítulos, precedido de una Introducción y estado del arte. En el primer capítulo se detallan las partes para la construcción del nodo y de la red, y de las especificaciones técnicas del nodo cámara trampa. El segundo capítulo consiste en el diseño del nodo, explicando los compromisos de elección entre uno y otro componente de hardware. En el tercer capítulo, se presenta el funcionamiento de los nodos a nivel de software. También se detalla el protocolo de transmisión de imágenes entre los nodos cámara y el nodo sumidero de la red. En el cuarto capítulo, se definen métricas importantes para caracterizar y evaluar el sistema de transmisión. Se describen los método de evaluación de los componentes de nuestro nodo. Se detalla la formación de la red y muestran los resultados finales obtenidos. Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó después de terminar la presente tesis.Item Diseño de un sistema de monitoreo inalámbrico y control de riego automático aplicado para el piñón blanco en la estación experimental "El Porvenir" en Tarapoto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-02) Coha Guerra, Carol Gypsy; Alcócer García, Alejandro CarlosEl presente proyecto de tesis consiste en elaborar el diseño de un sistema de monitoreo inalámbrico que suministrará información al agricultor en lo que se refiere a las condiciones en las que se encuentra el piñón blanco en Tarapoto. Esta información permitirá identificar las variables climáticas y de suelo en un servidor y, a su vez, permitirá que se active un sistema de control de riego para mantener la temperatura y humedad de la plantación en los niveles adecuados; con el fin de mejorar la productividad y el rendimiento de la parcela a través de un sistema fiable y autónomo. El primer capítulo está centrado en realizar un estudio de las actividades que se realizan durante la siembra y cosecha de dicha planta. Este análisis también provee las condiciones óptimas que necesita el piñón blanco para crecer y desarrollarse a fin de entregar semillas de muy buena calidad para el procesamiento y extracción del aceite biodiesel, el cual se extrae del corazón del fruto de esta planta. Además de elio, también se aborda la agricultura y su problemática a nivel nacional. El segundo capítulo busca informar al lector que, para realizar un diseño como este, deberá conocer los criterios básicos a tener en cuenta para luego hacer una comparativa entre los estándares de comunicación en una red, tales como Wifi, Bluetooth y Zigbee. Como resultado de ello, se procederá a elegir la más adecuada para esta aplicación. Asimismo, se presenta un cuadro de proveedores que tienen mayor demanda en el mercado, cada uno con sus propias características y ventajas. El monitoreo se realiza a través de un programa, el cual también servirá para el contra! de riego según parámetros indicados por el agricultor. El tercer capítulo presenta la elaboración del diseño propuesto para la toma de datos y posterior control de riego. Para ello, se indican las medidas del terreno agrícola, los rangos de temperatura y humedad en los que debe mantenerse el piñón y la configuración de los equipos para una correcta comunicación y eficiencia energética. El cuarto capítulo, por su parte, consiste en comprobar el correcto funcionamiento del diseño en lo que respecta a la comunicación y el control. También se presenta una tabla de costos que muestra la inversión que requiere una aplicación como la presentada en esta tesis.Item Levantamiento del mapa de atenuaciones de señal electromagnética en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz para la red wireless PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-10-04) Acuña Espilco, Emerson Oswaldo; Herrera Ormeño, Renato Andre; Santiváñez Guarníz, César AugustoEl trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el levantamiento de mapas de atenuación de la señal electromagnética en bandas 2.4 y 5GHz en pabellones de alta prioridad definidos por DIRINFO, que constituyen el 20% de los APs instalados en la red WiFiPUCP. La implementación de los mapas se realizará a través de métodos y algoritmos matemáticos de estimación de valores a partir de data real recolectada en los pabellones elegidos. En el primer capítulo se describe la situación actual de las redes inalámbricas, en especial los hotsposts y redes de área local inalámbricas. Además, se describe los fenómenos físicos que afectan la señal electromagnética, los tipos de desvanecimientos y algunos de los modelos predictivos más usados en trabajos similares. El segundo capítulo presenta una descripción más profunda de los tipos de desvanecimientos que merman a la señal electromagnética y su modelamiento a través de distribuciones de probabilidad. Además, se describe la teoría de estimadores probabilísticos que nos ayudarán a implementar nuestro método de geolocalización y estimar la potencia de la señal cuando se ve afectada por los tipos de desvanecimiento. El tercer capítulo está orientado a las técnicas de localización. Se explica la teoría de las distintas técnicas que se puede implementar y se realiza una comparativa con la que se utilizará en la presente tesis. Por último, se describe el algoritmo de localización a implementar en Matlab y que se utilizará a lo largo de las pruebas. En cuarto capítulo se detalla los pormenores de los instrumentos utilizados para la recolección de data y se puntualiza en cifras las recolecciones de mediciones del presente trabajo. Además, se determinan variables y parámetros que tendrán influencia tanto en la recolección como en los métodos de estimaciones de valores.Item Implementación y evaluación de una red inalámbrica de sensores a través de algoritmos de transmisión basados en gossiping por RF(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-17) Martínez Espinoza, Martín Arturo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl desarrollo de las redes de sensores inalámbricas o Wireless Sensor Networks (WSN) en los últimos años ha posicionado su investigación como prioridad, a fin de ver las posibilidades que tienen estas como redes inteligentes para el futuro. Las WSN presentan varias desventajas como el consumo de la energía, la escalabilidad en la red, su adaptación a terrenos desfavorables para las comunicaciones no cableadas, las cuales dificultan su implementación. En años recientes, muchas técnicas han sido desarrolladas en esta dirección, al proponer varias alternativas acerca de qué tipo de algoritmo es más conveniente para poder minimizar el consumo energético y, a su vez, maximizar la vida de los dispositivos que son parte de la red. El objetivo principal en la presente tesis es comparar el funcionamiento de los algoritmos de gossiping o cotilleo RGA (Randomized Gossip Algorithm) y DRG (Distributed Random Grouping) aplicados en redes inalámbricas simuladas por software, por medio de la creación de librerías, posterior al cual se realizará una implementación en menor escala de los algoritmos en una red inalámbrica de sensores. En el presente trabajo se documentará los resultados logrados en las simulaciones para los dos algoritmos mencionados, así como de sus derivados, en función a parámetros de desempeño aplicables para este tipo de algoritmos de enrutamiento. De igual forma se comparará su desempeño en una red implementada y se presentará las conclusiones de los beneficios y desventajas de uno u otro para ciertas aplicaciones.Item Sistema domótico de control centralizado con comunicación por linea de poder(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-28) Guzmán Guerra, Miguel Ricardo; Burga Velarde, Renzo Andrée; Carrera Soria, Willy EduardoEn el presente documento de tesis se realiza el diseño y la implementación de un sistema domótico cuya comunicación se realiza a través del cableado de suministro de energía eléctrica de cada equipo que conforma el sistema. Se optó por el uso de este tipo de comunicación, debido a que reduce el costo de instalación de equipos de domótica en viviendas cuya construcción no se dio con un cableado adicional para comunicar equipos. Para lograr los objetivos planteados en el desarrollo de este documento de tesis, se analizó el estado del arte de las tecnologías que forman parte del rubro de la domótica, así como la situación de esta en nuestro país. A partir de estas dos evaluaciones se plantea una posible solución a problemas detectados en este rubro en el Perú. Posteriormente se realiza un diseño de la propuesta planteada y se procede a implementar los cálculos y selección de componentes realizados. A partir de las pruebas que se realizaron al sistema planteado, diseñado e implementado a lo largo de este documento de tesis, se comprueba la posibilidad de realizar una comunicación, para frecuencias de transmisión menores o iguales a los 60Hz, utilizando como medio el cableado dedicado al suministro de energía eléctrica bajo las condiciones brindadas en el Perú.Item Diseño de una red Wimax para el valle de Churín - Lima(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-10-29) Pijo Pérez, Luis Alberto; Chávez Muñoz, Pastor DavidEn la presente tesis se plantea el diseño de una red WIMAX para el valle de Churín- Lima, para una operadora existente que quiere ofrecer sus servicios con dicha red. En este diseño se toma en cuenta no sólo a la población que habita el valle, sino también a aquellas que visitan con frecuencia el mismo. La tesis está estructurada de la siguiente manera: En el capítulo 1 se analiza la situación y problemática actual tanto en la provincia a la cual pertenece Churín, al valle en mención y porqué se desea insertar este diseño a Churín. En el capítulo 2 se muestra el marco teórico, donde se detallan los conceptos involucrados con la “Interoperabilidad mundial para acceso por microondas” (WIMAX) en su versión fija. En el capítulo 3 se realiza un análisis de demanda del mercado WIMAX para el valle de Churín, para de esta manera identificar a los potenciales clientes y los tipos de servicios a ofrecer. En el capítulo 4 se realiza la Ingeniería del Proyecto, donde se calcula la cantidad de estaciones Base a utilizar en la red, la topología de la misma, la red de transporte, la red de acceso, la infraestructura y equipos a emplear para la misma. Finalmente, en el capítulo 5 se evalúa el costo-beneficio de implementar esta red mediante el análisis del CAPEX Y OPEX, así como del VAN y el TIR.Item Diseño de una red de datos y de telefonía para la intercomunicación de establecimientos de salud ubicados en la cuenca del Bajo Napo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-10-03) Liñán Benítez, Edwin Leopoldo; Chávez Muñoz, Pastor DavidDesde el 2008 entró en funcionamiento la red inalámbrica del Río Napo (Loreto). Esta red intercomunicó 10 establecimientos de salud ubicados en las márgenes del río Napo y brindó los servicios de comunicación por datos y telefonía. Además permitió el acceso a Internet y la telefonía pública por medio de una estación VSAT ubicada en la localidad de Santa Clotilde. En el 2010 se implementó una nueva red inalámbrica con el objetivo de lograr la interconexión de la red existente del Río Napo con el Hospital Regional de Loreto "Felipe Santiago Arriola Iglesias" (HRL) y la Dirección Regional de Salud de Loreto (DIRESA Loreto); además de anexar a la red, a 4 establecimientos de salud ubicados en la cuenca baja del Río Napo. El diseño de esta nueva red inalámbrica es el objetivo de esta tesis. En la actualidad la red intercomunica todos los establecimientos de salud ubicados en las márgenes del Rio Napo con el Hospital Regional de Loreto y la DIRESA Loreto. Además se les brinda acceso a Internet y acceso a la telefonía pública desde la DIRESA Loreto. La actual red del Río Napo cubre una distancia aproximada de 450Km de radioenlaces. A la fecha la red sigue en funcionamiento y continúa brindando apoyo al personal médico y administrativo de los establecimientos de salud. Por ejemplo, gracias a la telefonía un personal médico puede realizar una llamada telefónica desde los establecimientos de salud de la periferia hacia el HRL de Iquitos con la finalidad de realizar una interconsulta de segunda opinión a un médico especialista. La red diseñada en la presente tesis utiliza la misma tecnología inalámbrica que la anterior red (802.11g de larga distancia). Los enlaces de toda la red son de larga distancia, alrededor de 30, 40 y 50Km. Con la finalidad de obtener la línea de vista entre antenas se utiliza torres ventadas de telecomunicaciones que están alrededor de los 75m de altura. En la red inicial las torres tienen una altura de hasta los 90m. El equipamiento principal de la red es el enrutador inalámbrico, y está conformado por una computadora, radios 802.11g OEM (fabricante de equipamiento original) y un software no comercial basado en Linux. Además de contar con antenas directivas. En el diseño también se contempla el uso de seguridad WPA2, el enrutamiento dinámico OSPF y la implementación de la telefonía interna utilizando Asterisk.