El presente trabajo realiza un análisis de los algoritmos genéticos que se diseñan para resolver problemas de optimización, que involucran no sólo funciones objetivo continuas y derivables sino aplicados a funciones con puntos de discontinuidad o de no derivabilidad. Asimismo se aplican a problemas de secuenciación en donde el espacio de soluciones está determinado por un conjunto de secuencias una de las cuales es la óptima, presente en muchos problemas de optimización en redes. En este tipo de problemas están presente las permutaciones y su representación intrínseca ha constituido un reto para los algoritmos genéticos. Se presenta un análisis de diferentes representaciones de los cromosomas que pueden ser utilizados en la resolución de los distintos problemas y del funcionamiento de los AG en los distintos casos, representaciones y parámetros que los gobiernan. Se seleccionan algunos ejemplos de aplicaciones de algoritmos genéticos en redes en los cuales se distinguen diferentes tipos de problemas y de aportes en los AG en cada ejemplo. Se hace hincapié en los operadores genéticos seleccionando para cada caso los más apropiados. Posteriormente se encara el diseño e implementación de un AG, utilizando el problema del viajante para un testeo preliminar de los AG y finalmente se aplica este diseño en uno de los ejemplos seleccionados. Conjuntamente se implementan algunas técnicas clásicas para contrastar los resultados. Finalmente se realiza una interpretación de los resultados justificando la exploración de estas técnicas como una alternativa válida en problemas de optimización de redes de datos, analizando las ventajas y desventajas de estos métodos frente a técnicas clásicas.

Objetivos generales: - Investigar los aspectos vinculados a la obtención de servicios de streaming, el modelado de redes de datos y la caracterización del tráfico allí cursado. - Determinar un mecanismo que permita establecer un orden entre los nodos que brindan un determinado servicio o recurso deseado en una red "best effort" como es Internet Objetivos específicos: - Armar una taxonomía de los servicios que se pueden brindar en redes IP. - Analizar diferentes formas de modelizar redes de datos, de manera tal que resulte lo más fiel posible a la realidad de una red como Internet, en cuanto a topología, velocidad de enlaces, agregación y caracterización del tráfico, congestión, etc. - Diagramar y ejecutar simulaciones, en un modelo de red, que permitan cuantificar parámetros de comunicación (bandwidth, delay, jitter, packet loss) en diferentes tipos de servicios que se pueden brindar en dicha red. - Establecer un criterio que permita ordenar los nodos que ofrecen el servicio deseado considerando los resultados de las simulaciones abordadas.

El presente trabajo pretende analizar las distintas alternativas que ofrece el mercado y analizar los accesos a las redes. A esto se asocian diversos productos y tecnologías, y los estándares no están aun definidos en un mercado que es extremadamente difícil de entender. Esta confusión lleva a ideas confusas, mucha gente toma pedazos de información que oyen y forman juicios incorrectos de qué pueden hacer los productos y qué amenazas tratan realmente.

In this thesis, we introduce the Distributed Learning Classifier System (DLCS) as a novel extension of J. H. Holland's standard learning classifier system. While the standard LCS offers effective real-time control and learning, one of its limitations is that it does not provide a mechanism for allowing communication between LCS agents in a multiple-agent scenario. Often multiple-agents are used to solve large tasks collectively by subdividing the task into smaller parts. Multiple agents can also be used to solve a task in parallel so that a solution can be arrived at more rapidly. With the DLCS, we introduce mechanisms that satisfy both of these cases, while still providing compatible operation with the LCS. We introduce three types of messages that can be passed between DLCS agents. The first, the classifier message, allows agents to share learned information with one another, thereby helping agents benefit from each other's successes. The second, the action message, allows agents to "talk" to one another. The third, the bucket brigade algorithm payoff message, extends the chain rewarding payoff scheme of the standard LCS to multiple DLCS agents. Finally, we present some simulation results for both the standard LCS and the DLCS. Our LCS simulations examine some of the important aspects of learning classifier system operation, as well as illustrate some of the shortcomings. The DCLS simulations justify the distributed architecture and suggest future directions for achieving learning among multiple agents. / Master of Science

El presente trabajo presenta el estado del arte de las redes Ad Hoc y su posible aplicación a soluciones para rescatistas y de situación de emergencia por desastres naturales o de otra índole.

Esta tesis tiene como objetivo general desarrollar una herramienta para analizar/predecir condiciones de trabajo de una red de sensores. En particular, se enfoca a un conjunto de dispositivos de vuelo que son parte de sistemas aeroespaciales. El simulador es obtenido por medio de un modelado específico del sistema y su contrastación es realizada a través de un prototipo hardware. La herramienta propuesta permite conseguir medidas previas a la implementación de una etapa experimental definitiva de un dispositivo de vuelo. En particular, en los sistemas aeroespaciales, es necesario cambiar las condiciones de trabajo de los prototipos para predecir el comportamiento y posibles fallos durante la etapa de servicio del hardware definitivo. Conseguir estas condiciones de trabajo puede resultar muy costoso debido al valor de los dispositivos para generarlas. El modelo de simulación provee el medio para extrapolar posibles escenarios operativos sin contar con instrumentos físicos.

Magister Scientiae - MSc / This thesis demonstrates that a situation-aware algorithm improves quality of service on small mesh networks running BATMAN-adv with some mobile nodes. BATMAN-adv is a proactive mesh routing protocol that counts beacons as a link quality metric. BATMAN-adv was modi ed to give more recently received beacons more weight, thereby calculating a more precise indication of the current state of a link that BATMAN-adv can use to forward packets. BATMAN-adv `original' was compared with a situation-aware version in two laboratory test beds with the same voice traffic profile on actual hardware with a realistic voice traffic profile; with controlled transmission rates and buffer sizes to simulate congestion. The second test bed included mesh potatoes, PCs and laptops as mobile nodes. BATMAN-adv achieved better jitter and packet loss than the situation-aware version in the initial, smaller test bed, and average throughput for both versions was almost identical. However, in the second slightly larger test bed, with additional mobile nodes, the situation-aware algorithm performed better than the original BATMAN-adv algorithm for all quality of service metrics, including throughput. Thus the thesis concludes that a situation-aware protocol offers a promising solution to address issues pertaining to mobility, congestion and scalability for voice traffic in mesh networks with mobile nodes. / South Africa

International Telemetering Conference Proceedings / October 20-23, 2003 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada / NASA and Lockheed Martin-CSOC have been supporting in the development of plans for the evolution of NASA’s Ground Network (GN) and Space Network (SN), and where possible, synchronizing those plans with plans for the evolution of the Deep Space Network (DSN). This paper describes a recommendation for a common ground system communication architecture based on the Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) Space Link Extension (SLE).

Com a tecnologia digital, as redes de comunicação têm sido de fundamental importância para o bom funcionamento das subestações de energia elétrica. Criado em 2002, o padrão IEC 61850 busca harmonizar a diversidade de equipamentos e fabricantes, e possibilitar a integração de dados para que o máximo de benefícios possa ser extraído. Nesse contexto, o protocolo GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event), pertinente ao padrão IEC 61850, é um datagrama multicast concebido para funcionar na rede local ou de longa distância que interliga as subestações de energia elétrica. Nos ambientes de longa distância, o tráfego de dentro para fora, e vice-versa, deveria passar por um firewall. Porém, a tecnologia de firewall atual não é capaz de inspecionar as mensagens GOOSE reais ou originadas a partir de um ataque, e afeta o tempo de transferência das mesmas, que, no enlace de comunicação, não deve exceder 5ms. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é desenvolver um firewall em hardware reconfigurável, por meio da plataforma NetFPGA, de modo que o incremento no tempo de propagação de uma mensagem GOOSE, Tipo 1A (Trip), ao transpor o dispositivo de segurança, não ultrapasse 20% do tempo total destinado ao enlace de comunicação. Por ter a capacidade de ser um acelerador, construído por meio de hardware reconfigurável FPGA (Field Programmable Gate Array), a NetFPGA conduz enlaces Gigabit, e torna possível examinar e estabelecer regras iniciais de autorização ou negação para o tráfego de mensagens GOOSE, manipulando os campos do quadro ISO/IEC 8802-3. O incremento no tempo máximo de propagação de uma mensagem com 1518 bytes foi de 77,39 μs, com 77,38 μs de tempo médio. Um algoritmo de criptografia e outro de autenticação também foram testados e mensagens falsas não conseguiram transpor o firewall. No momento atual da pesquisa, concluiu-se que o firewall em NetFPGA, pertinente ao conjunto de recursos de hardware e software destinados a garantir a segurança de uma rede, é capaz de rejeitar mensagens GOOSE falsas e fornecer segurança aos dispositivos ativos de uma subestação, sem atrasos adicionais superiores a 1ms. / With the digital technology, the communication networks have been of fundamental importance for the good performance of power substations. Created in 2002, the IEC 61850 standard seeks for harmonization of the different equipment and manufacturers, enabling the integration of data for maximum performance. In this context, the GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) message, concerning the IEC 61850 standard, is a multicast datagram, designed to operate in LAN or WAN that connects power substations. In the long-distance environment, the propagation time in the communication link must not exceed 5ms. The current firewall technology is not able to differ true GOOSE messages from the ones originated from an attack, and it affects the transfer time of messages. The objective of this research is to develop a reconfigurable firewall hardware, using the NetFPGA platform, so that the increase in propagation time of a GOOSE message, Type 1A (Trip), does not exceed 20% of the total time allocated to the link communication. Due to the ability of NetFPGA of being an accelerator, and having been built by using reconfigurable FPGA (Field Programmable Gate Array) leading to Gigabit links, it was possible to examine and establish initial rules of authorization or denial of GOOSE messages by manipulating some of the fields from the table ISO/IEC 8802-3. The increase in the maximum propagation time of a message of 1518 bytes was 77.39 μs, with the average of 77.38 μs. Fake messages failed to cross the firewall. Results from a process of authentication and encryption were also presented. At the present study, it has been concluded that the firewall using NetFPGA, concerning the hardware and software in order to ensure the security of a network, is able to reject false GOOSE messages and provide security to devices of a power substation without time increments greater than 1ms.

A evolução do portfolio de serviços das operadoras em direção a ofertas convergentes que combinam serviços de voz, dados e vídeo é uma tendência do setor de telecomunicações. É neste contexto que o conceito de Internet Protocol Television (IPTV) ganha um papel relevante, pois permite às operadoras oferecerem serviços de vídeo utilizando como base uma infra-estrutura de rede convergente baseada em Internet Protocol (IP). Entretanto, existem diversos desafios relacionados à introdução de serviços IPTV. A nova realidade que inclui os serviços de vídeo apresenta um patamar de complexidade superior ao dos serviços já conhecidos. No que diz respeito à tecnologia, existem questões que permeiam desde a adaptação da infra-estrutura de rede e sistemas existentes até a implantação de plataformas de vídeo, até então não usuais no ambiente das operadoras. Neste cenário de complexidade, a metodologia de análise técnico-econômica proposta neste trabalho se torna útil para suportar a tomada de decisão relacionada à introdução de serviços IPTV. A metodologia proposta visa gerar subsídios para a identificação das condições em que se verifica a viabilidade econômica do serviço tendo em vista aspectos relacionados ao próprio serviço e a arquitetura tecnológica que o suporta. Para isto, a metodologia abrange as seguintes atividades: definição do serviço; mapeamento de seus requisitos; análise da arquitetura tecnológica existente; delineamento e dimensionamento da arquitetura tecnológica que suportará os novos serviços; modelagem econômica; análise de sensibilidade e cenários; e, por fim, análise dos resultados. Além da proposição da metodologia de análise, este trabalho inclui a aplicação da metodologia proposta em um caso de referência representativo da realidade de uma operadora de telecomunicações. / The evolution towards integrated service offerings that combine voice, video and data is a key trend for telecommunications service providers. IP-based technology plays an important role on this scenario by enabling the delivery of video over a multiservice IP network, a service commonly known as Internet Protocol Television (IPTV). There are many challenges to a large scale roll out of IPTV services, though. When compared to traditional voice and data services, video services introduce a higher level of complexity to the service providers\' environment. The technology issues related to IPTV range from the upgrade of the existing networks and systems to the deployment of new technology platforms oriented to video services delivery, which are not common in a service provider\'s technology architecture. Within this context, the techno-economic analysis methodology presented in this work aims to support the decision process underlying the IPTV services launch by a telecommunications service provider. The proposed methodology leads to the identification of economic feasibility conditions associated to relevant services aspects and required technology infrastructure alternatives. The methodology encompasses the main following activities: services definition; services\' requirements identification; analysis of the existing technology architecture; design and dimensioning of the new technology infrastructure that will support the services; economic analysis; sensitivity and scenario analysis. Besides the methodology proposition, this work includes a case study illustrating its application to a fictional service provider.