El presente trabajo consta de tres capítulos: “Marco Teórico”, “Diseño de una red FTTH en un Campus Universitario y una Vivienda Residencial” y “Análisis Económico de la Factibilidad de redes FTTH vs. redes de cobre ADSL”. El primer capítulo abarca un estudio de las tecnologías involucradas en el despliegue de una red FTTH, de las cuales se destaca el empleo de las Redes Óptica Pasivas como solución económica y eficaz ante el problema del acceso de banda ancha en la última milla. Posteriormente, se detalla la descripción de sus estándares: APON, BPON, GPON, EPON y GEPON, como también los tipos de instalación y los servicios que pueden ofrecer esta tecnología. En el segundo capítulo se realiza el diseño de la red FTTH en dos escenarios: un campus universitario y una vivienda residencial, donde se detalla para cada uno las principales consideraciones técnicas a aplicar en su diseño, según las normas vigentes que regulan su implementación. El tercer capítulo consta de un análisis de la propuesta planteada a través del árbol de problemas y el árbol de objetivos como medio para justificar su desarrollo y posterior implementación. A continuación, se plantea la propuesta económica de la red para cada tipo de medio a utilizar en su implementación: fibra óptica (red FTTH) y cobre (red ADSL). Posteriormente, se realiza un estudio de mercado del servicio Triple Play a través de una encuesta a la comunidad universitaria de la Pontificia Universidad Católica del Perú para estimar el precio que el público estaría dispuesto a pagar por el servicio. Finalmente, para determinar la viabilidad del proyecto se lleva a cabo el análisis de los factores económicos a través de los criterios de evaluación de proyectos. Las conclusiones obtenidas al final de la propuesta reflejan la importancia que tiene este proyecto para la sociedad y la alta rentabilidad para las operadoras de telecomunicaciones que apuesten por esta tecnología, razones por las cuales hacen de esta propuesta una opción viable para su implementación en un futuro no muy lejano. / Tesis

El documento digital no refiere asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Establece un sistema de gestión de seguridad para redes de datos, cuyo propósito es coadyuvar a mantener la disponibilidad de los servicios informáticos críticos en una institución del Estado Peruano, gestionando los riesgos producto de amenazas y vulnerabilidades a los que puede estar expuesto la red de datos de la organización que se estudia. Asimismo, se plantea como propuesta tecnológica, la utilización de software libre para establecer controles de acuerdo a los principales riesgos que se determinen para la red de datos, y que tengan un impacto en la organización de llegar a materializarse alguna amenaza. / Tesis

El dinámico desarrollo de las Telecomunicaciones Móviles, la convergencia de las tecnologías y arquitecturas de Telecomunicaciones fija – móvil, la masificación de los terminales inteligentes, la creciente demanda de mayor ancho de banda hacia aplicaciones computacionales en la nube y la necesidad de interacción en línea con el menor retardo posible impulsan el ecosistema de las redes de próxima generación. Este ecosistema ya es realidad y plantea desafíos de estudio, actualización y capacitación a los profesionales que trabajan en los Operadores de Telecomunicaciones, Proveedores de Servicios de Valor Agregado y también a los futuros egresados de Ingeniería Civil Electricista de la Universidad de Chile. El presente trabajo de título, tiene como motivación satisfacer la necesidad de capacitación existente enfocando el contenido del curso y del laboratorio a las tres tecnologías convergentes por excelencia: la primera; Acceso LTE (Long Term Evolution) que corresponde a la “Evolución a Largo Plazo” de las Redes Móviles en su camino a la cuarta generación, la segunda; Packet Core IMS (IP Multimedia Subsystem) que corresponde a la plataforma habilitadora de servicios basados en Paquetes IP y la tercera; ISP (Internet Service Provider) que corresponde a la red que brinda acceso a la red global de servicios IP que es Internet. El objetivo general del trabajo de título es el desarrollo de material docente para realizar un curso teórico y un laboratorio con experiencias prácticas de LTE, IMS e ISP. Para lograr el objetivo planteado, se utiliza la metodología docente empleada en el diseño y la construcción de cursos universitarios, que consiste en estructurar un plan de estudios, compuesto por unidades programáticas, las que a su vez están compuestas por módulos de instrucción. El conjunto de componentes de la metodología docente permite implementar un curso y someterlo a un proceso de mejora continua. El resultado del trabajo es un curso teórico compuesto por cinco capítulos y un laboratorio compuesto por cinco experiencias prácticas. Cada unidad programática materializa sus contenidos teóricos en presentaciones y sus contenidos prácticos en guías de experiencias. Además se realiza una propuesta de tareas y evaluaciones acumulativas. Las unidades programáticas resultantes son tres: LTE, IMS e ISP y el curso termina con la aplicación de un examen final. La experiencia práctica LTE fue validada en demostraciones y pruebas realizadas a los Operadores Nacionales VTR y Entel, en conjunto con la empresa ZTE. Dada la gran extensión y cobertura del curso teórico, este fue parcialmente validado en presentaciones al Operador VTR y además en presentaciones internas a los profesores guía y co-guía. La memoria de título plantea una propuesta innovadora para un curso electivo del DIE de la Universidad de Chile, tiene valor agregado para los Operadores de Telecomunicaciones y proyecciones en el plano investigativo, pues la habilitación del laboratorio LTE constituye una excelente plataforma para nuevos trabajos y validaciones de modelos teóricos.

El objetivo general de esta memoria de título, es estudiar la tecnología LTE (Long Term Evolution) y el impacto que podría tener, la incorporación de ésta, en Chile. Específicamente, se contempla el desarrollo de los Servicios de Valor Agregado (SVA), tomando como modelo de referencia la evolución del mercado internacional, en esta incipiente tecnología y, con este análisis, se pretende pronosticar el futuro del mercado móvil nacional. Este estudio se centra en dos puntos relevantes de una implementación de tecnología: por un lado, la tecnología misma y las capacidades que ésta puede entregar y, por otro, el mercado nacional en conjunto con los SVA existentes. En sus inicios, la telefonía móvil fue diseñada para la transmisión de voz, debido a las limitaciones que poseía la tecnología de esa época. Hoy en día, la tecnología móvil permite dar servicio de datos de banda ancha, por lo que es posible brindar una mayor gama de servicios y aplicaciones. Se ha comprobado que el crecimiento en el ARPU de los clientes, va directamente ligado con el despliegue de más y mejores servicios de valor agregado. En particular, estos servicios mejoran la experiencia de usuario, lo cual tiene una directa relación con el aumento de la fidelidad de los clientes. Además de esto, se debe considerar que el mercado chileno se caracteriza por gran demanda de servicios tecnológicos y la rápida absorción de éstos. Los sistemas móviles de tercera generación (3G), se han desarrollado como evolución de los sistemas existentes de segunda generación (2G) a saber, GSM y CDMA (IS-95). Los principales criterios del desarrollo de la 3G, recogidos por el proyecto de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en [IMT2000], fueron el proporcionar una interfaz radio de mayor capacidad de usuarios y que ofreciera mayores velocidades de usuario (en teoría 2 Mbps), objetivos que se lograron en la primera entrega de las especificaciones conocidas como Release 99, en UMTS y Release-A en CDMA2000. Desde el punto de vista de servicios, no se plantearon innovaciones importantes, lo cual incidió en la adopción inicial de la tecnología 3G, por parte de los usuarios. El trabajo ha continuado dentro del 3GPP y 3GPP2 (organismos encargados de la especificación técnica de los sistemas 3G UMTS y CDMA2000 respectivamente), para evolucionar los sistemas 3G, produciendo nuevas entregas que incluyen mejoras sustanciales en la gestión de recursos radio, proporcionando nuevos canales radio que soportan mayores velocidades: el HSPA; un nuevo dominio de comunicaciones multimedia sobre IP que abre la puerta a un nuevo escenario de servicios de tiempo real, sobre el dominio de conmutación de paquetes; asimismo, se ha completado la especificación de la integración de otras redes de acceso, tales como LCR-TDD (Low Chip Rate TDD, especificado por China) y WLAN (Wireless LAN). Posterior a esto, tanto el 3GPP como el 3GPP2, entregan la especificación pública de nuevos modelos de red (LTE – Long Term Evolution para UMTS y UMB – Ultra Mobile Wideband para cdma2000), con interfaces radio con más capacidad, más simples, mejor adaptados a las redes IP y con una mejor estructura de costes operacionales y de despliegue, que algunos ya denominan 4G. Se espera que con la entrada de LTE al mercado internacional, se logre finalmente el despegue del internet móvil, de servicios como la transmisión de datos a más de 300 metros y videos en HD. La novedad de LTE, es la interfaz radioeléctrica basada en OFDMA, para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA, para el enlace ascendente (UL). La modulación elegida por el estándar 3GPP, hace que las diferentes tecnologías de antenas (MIMO), tengan una mayor facilidad de implementación, esto favorece, según el medio, de hasta cuadruplicar la eficacia de transmisión de datos. En el área de redes, el principal aspecto de la investigación en las redes 4G, es la integración de distintas tecnologías radio, sobre una red basada en IP, que proporcione movilidad de usuario y que soporte la calidad de servicio requerida por las aplicaciones. Las redes de acceso móvil en la 4G y los servicios de valor agregado que éstas puedan soportar, constituyen el marco general en que se encuadra esta memoria de título.

Al analizar el comportamiento de un usuario promedio de Internet en Chile, se observa el uso de diversos servicios tales como visualización de páginas Web, correo, videos en línea, juegos, etc. Sin embargo, estos contenidos se encuentran alojados principalmente en servidores de EEUU y Europa. Esta distribución de la información tiene un costo a considerar, por cuanto cada byte transmitido entre quien hospeda los contenidos y el usuario final debe hacer uso de una extensa red, la cual posibilite la conexión entre estos actores. Así, al considerar el sostenido crecimiento en la penetración nacional de Internet, junto con las constantes alzas de las tasas de transferencia en los servicios ofrecidos, el pago por el uso de las redes internacionales se vuelve cada vez más gravitante, convirtiéndose en una componente influyente en la estructura de costos de los ISP’s y, en definitiva, de los usuarios. Sin embargo, este no es sólo un problema económico, pues a mayor lejanía entre los contenidos y su suscriptor, este verá más deteriorada la calidad del servicio entregado. Al buscar una solución a esta problemática, es posible generar un conjunto de alternativas, todas ellas enmarcadas en “Redes de contenidos distribuidos”, las que, entre otros beneficios, generan una optimización en el uso de los enlaces internacionales. El modelo planteado, propone el traslado de contenidos desde los hosts originales que prestan los servicios, a otros nacionales o regionales. Se genera así, una primera mirada a los aspectos técnicos y económicos involucrados en dicha propuesta, basados en una “fotografía” realizada al mercado chileno, su evolución en los pasados años y su proyección en un mediano plazo. Luego, se analizan de modo general, tanto las componentes técnicas como económicas involucradas, donde se esclarece si un proyecto bajo estas características generará ahorros reales para los ISP nacionales y, en consecuencia, para los usuarios. Un resultado importante muestra que la implementación de este tipo de redes, se justifica no sólo por los ahorros generados, sino también por la limitada capacidad de los enlaces internacionales existentes. Se genera así, no sólo un uso más eficiente del ancho de banda internacional, sino que también una mejor experiencia para los usuarios, disminuyendo los tiempos de despliegue de las páginas y servicios Web, así como en los servicios de descarga de archivos. La implementación de un proyecto de estas características, requerirá el esfuerzo de un conglomerado de compañías junto a entes gubernamentales, con tal de establecer confianzas en los generadores de contenidos, lo cual permita el traslado de los contenidos y servicios a servidores regionales. Un trabajo futuro debe considerar las condiciones necesarias a desarrollar para la instalación de la solución, así como un estudio acabado sobre el tráfico cursado por los internautas nacionales en diversos niveles.

En los últimos años, en el mundo se han introducido variados modelos de redes de telefonía móvil con fines regulatorios, que permiten tarificar los cargos de interconexión entre las redes de distintas concesionarias. En Chile, estos modelos se han ido sofisticando con el tiempo, y han ido integrando módulos que permiten evaluar el compromiso que existe entre los costos de la capa de conmutación y la transmisión en la red, con el objetivo de encontrar una solución óptima desde el punto de vista técnico y económico que describe una situación intermedia entre una topología de red que maneja el tráfico bajo una arquitectura totalmente centralizada versus una completamente distribuida. Por otra parte, la arquitectura de las redes de telefonía móvil, también han evolucionado, particularmente desde un sistema de control y conmutación en una misma capa, a una topología de tres capas: concentración; conmutación; y, señalización y control. Dada la evolución tecnológica y obsolescencia del último modelo chileno construido el año 2002, el objetivo de esta memoria se centra en un diseño de red óptimo en un entorno de modelamiento de empresa eficiente para su aplicación en la regulación de los cargos de interconexión de la telefonía móvil en Chile. En adición, se desarrolla una metodología para encontrar la localización óptima de los elementos de red de control y conmutación en sus tres capas. Como punto de partida se ha utilizado el modelo desarrollado por la Subsecretaria de Telecomunicaciones de Chile en la reciente fijación tarifaria de cargos de interconexión móvil incluida la información de costos y proyección de demanda. El trabajo se ha realizado sobre la base de la siguiente metodología: Se analizaron diferentes modelos de redes de telefonía móvil diseñados con fines regulatorios tanto en Chile como en distintos países. Se estudió en mayor detalle los aspectos de diseño de redes de telefonía móvil relevantes para el ejercicio, en particular, topología, interfaces, capacidad, planificación de frecuencias, escalabilidad, tecnología, transición, entre otros. Se confeccionó un diseño de red conceptual que permite definir las directrices necesarias para cuantificar y costear los elementos que componen una red de telefonía móvil. Al mismo tiempo, se incorporó una metodología para la obtención –en forma acoplada– del óptimo técnico-económico basado en una arquitectura de 3 capas.

Ingeniero Civil Electricista / El objetivo del presente trabajo de título es construir dos modelos de planificación de la infraestructura de núcleo de redes de telefonía móvil en el caso chileno. Luego, analizar los resultados y determinar la dependencia de estos con la topología y demografía del país. El problema consiste en determinar la localización óptima de los MSC (Mobile Switching Center), en el caso centralizado. Y de los MGW (Media Gateway) y MGC (Media Gateway Controller) en el distribuido. Los objetivos del estudio consisten en: minimizar los costos de inversión y operación en un horizonte de planificación definido; se cumplan todas las restricciones técnicas y de calidad de servicio; y se satisfaga la demanda en dicho período. Se enmarca el trabajo definiendo los conjuntos, parámetros y variables necesarios. Luego, utilizando datos del caso chileno y estructuras de diseño de redes, se plantean los modelos de optimización y planificación conjunta. El modelo de minimización de costos da como resultado 7 MSC para el caso centralizado; y de 1 MGC en Santiago con 14 MGW en el distribuido, siendo este último el de menor costo. Al analizar la solución se desprende que el principal factor que determina la capacidad total de los equipos a utilizar es la relación que existe entre el precio de los enlaces y los costos marginales de conmutación. Estos son mucho más bajos en el modelo distribuido que en el centralizado, lo que explica la gran diferencia en la instalación de conmutadores en ambos problemas. En cuanto a la ubicación de los nodos el parámetro más incidente es el intercambio de tráfico que es generado y tiene por destino la mima zona. Este valor actúa como “centro de masa” y al verificar los pesos relativos de cada sector con los resultados se confirma su repercusión, especialmente en el sistema distribuido. Respecto a los efectos de las particularidades de la red chilena, se aprecia que la demografía provoca una gran concentración de equipos en Santiago. A su vez, la topología repercute en los modelos al preferir Chillán en desmedro de Concepción para ubicar conmutadores. Al forzar el uso de esta última zona se observa un gasto adicional en enlaces debido a su ubicación. Sin embargo, la diferencia de costos no es significativa. Se concluye que el caso distribuido es ampliamente superior al centralizado debido a que el costo es un 37% menor, y además, en el óptimo se dispone de una capacidad de conmutación extra de 963 E1 a la demandada, por lo tanto, existe holgura en cuanto a su uso futuro o en otras aplicaciones. Para trabajos posteriores, suponiendo que se disponga de mayor poder computacional, se propone extender el modelo a la capa de acceso. Además, se sugiere reestructurar el estudio para realizar la optimización utilizando distintas tecnologías o redes preexistentes.

El objetivo general del presente trabajo de título es diseñar e implementar un Laboratorio de IPTV, de bajo costo y con fines docentes. Esto implica definir las entidades de red necesarias, conformar métodos de administración y verificar la correcta operación del servicio final considerando la utilización de sistemas de uso libre. El Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile aborda las tecnologías emergentes, posibilitando de esta manera la actualización de conocimientos requeridos por las innovaciones en el área de las telecomunicaciones. La implementación del Laboratorio de IPTV permite el estudio docente de forma práctica al ofrecer un sistema apto para la realización de diversas pruebas de funcionamiento. Esta memoria es una continuación necesaria de trabajos de título previos del Departamento de Ingeniería Eléctrica que han seguido la línea del ofrecimiento de servicios sobre redes convergentes, de amplia adopción hoy en día en el mercado. El Laboratorio de IPTV (Internet Protocol Television) está constituido sobre la arquitectura IMS (IP Multimedia Subsystem), lo que implica que el diseño sigue los estándares de servicios de IPTV basados en IMS. Una vez levantado el núcleo IMS, se incorporan gradualmente las entidades necesarias para armar el sistema de IPTV. La construcción de la plataforma es realizada a partir de diversos proyectos de software libre, los cuales conforman cada elemento de red utilizado. La implementación final del servicio de IPTV incluye las siguientes prestaciones: canales en vivo; contenido bajo demanda (VoD); un grabador digital de video (NDVR, Network Digital Video Recorder); una guía de programación (EPG, Electronic Program Guide); un sistema de tarificación de prepago y postpago; y una interfaz web de administración del núcleo IMS y de políticas de control de QoS (Quality of Service). El cliente de la plataforma también permite el uso de otras aplicaciones basadas en IMS: VoIP (Voice over IP); videoconferencias; y mensajería instantánea. Como resultado del trabajo de título se obtiene que el Laboratorio de IPTV constituye una útil plataforma de estudio, y que otorga la posibilidad de ser ocupado como base para diversas pruebas de concepto relacionadas con servicios en IMS. Se incluye además una serie de guías prácticas con fines docentes realizadas a partir de las comprobaciones efectuadas al sistema en las que se analizan las comunicaciones de los principales protocolos involucrados: SIP, DIAMETER, RTSP, RTP y RTCP. En términos de proyecciones, se da pie a nuevos trabajos de título en los que se pueden ampliar las características aquí desarrolladas y extender las limitaciones del Laboratorio de IPTV de modo de acercarlo más a las prestaciones que debe entregar una plataforma comercial de su tipo. En particular, incluir un conjunto de herramientas de software que permita monitorear aspectos de QoS en tiempo real. Esta memoria sirve además de base y ejemplo para cualquier proyecto que desee implementar y gestionar nuevos servicios de valor agregado sobre redes IMS.

En el laboratorio de procesamiento y transmisión de voz de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile se desarrollan motores de procesamiento de voz, con los cuales se puede otorgar una amplia gama de servicios relacionados al habla. Para poder brindar estos servicios surge la necesidad de poseer una plataforma de telefonía en la cual se puedan desarrollar aplicaciones que hagan uso de motores de voz y que permita la conectividad con usuarios mediante redes de telefonía pública (PSTN) y redes IP. Además se necesita que las aplicaciones cumplan protocolos estándares para que de esta forma sean compatibles internacionalmente. Como solución se propone la utilización de FreeSWITCH, que corresponde a una plataforma de telefonía de código abierto y en permanente desarrollo. Mediante FreeSWITCH se desarrolla una central telefónica sobre IP brindando conectividad a cada miembro del laboratorio. A su vez, la arquitectura del sistema implementado permite la conexión bidireccional a la PSTN. FreeSWITCH posee un módulo especial para brindar compatibilización con motores de voz, mediante una implementación parcial del protocolo MRCP (Media Resource Control Protocol), que se traduce en que por el momento brinda soporte a motores de reconocimiento automático de voz y motores de texto a voz. Gracias a esto, se tiene un sistema que permite brindar e implementar todo tipo de servicios telefónicos y de procesamiento de voz bajo normas estándares. Las pruebas de calidad de la voz en una llamada entre teléfonos IP arrojan resultados de percepción comparables a los obtenidos en conexiones realizadas en la PSTN. Por otro lado las pruebas realizadas para analizar el comportamiento del motor de reconocimiento bajo las órdenes de un servidor MRCP arrojan un WER de 1,48% superior al que arroja un motor de reconocimiento sin el servidor MRCP pero considerando que el motor de reconocimiento empleado en esta prueba no fue calibrado para su funcionamiento óptimo. Finalmente las pruebas de usabilidad de la aplicación de central telefónica con reconocimiento de voz muestran que la central presta un servicio apto y satisfactorio para los usuarios pero aún así no se demuestra que los usuarios no se incomodan al hablar con una máquina ni que los usuarios prefieren un servicio de reconocimiento de voz ante un servicio de menú con navegación con las teclas del teléfono. Como trabajo futuro se propone extender la funcionalidad del módulo MRCP con el que cuenta FreeSWITCH para poder utilizar las funcionalidades del módulo de verificación de locutor desarrollado en el laboratorio.

La demanda de servicios móviles de alta velocidad en Chile ha experimentado un crecimiento explosivo en los últimos años. Para la toma de dediciones el operador de red necesita conocer la capacidad disponible o necesaria en el acceso de estas redes. El objetivo general de este trabajo es entregar un modelo que permita aproximar la capacidad de una celda 3.5G entendida como el número máximo de usuarios simultáneos. Se deben considerar los recursos disponibles en ella, las condiciones de transmisión e imponer restricciones de servicio esperado. La hipótesis corresponde a que la calidad del canal de transmisión, medida por el parámetro denominado CQI (Channel Quality Indicator), es la principal condicionante de la capacidad. Los datos reales de ésta variable tienen un comportamiento que se ajusta bien a la distribución de probabilidades llamada Extreme Value (EV). Esta distribución tiene dos parámetros:  que corresponde a la localización y  que indica la dispersión. El modelo desarrollado en este trabajo se basa en el esquema round robin con el que se simula el envío de datos por la interfaz aérea entre una radio base y un cierto número de terminales móviles. A cada uno de ellos se le asigna aleatoriamente un valor de CQI con una probabilidad de asignación dada por la distribución EV. Usando tablas de mapeo de CQI se determina la tasa de transferencia de bits que tiene cada uno de los terminales en un TTI (Transmission Time Interval) de 2ms, calculándose una tasa promedio después de 1 segundo. El procedimiento se repite 10 minutos obteniéndose una distribución para las muestras de velocidades de transferencia. Sobre ésta distribución se aplica el criterio de servicio deseado, correspondiente a que el 95% de las muestras estén por sobre una tasa de transferencia de bits mínima. Se observa que a mayor número de terminales, menores son las tasas de transferencia. Entonces se irá aumentando la cantidad de terminales hasta que no se cumpla la condición de servicio, con lo que se habrá alcanzado la capacidad máxima de usuarios simultáneos en la celda. Con las simulaciones se confirma que a una mayor calidad de canal (mayor ) y a un menor grado de dispersión (menor ), mayor es la capacidad de la celda. Se entregan tablas para ciertas combinaciones de () que permiten una rápida aproximación a la cantidad máxima de usuarios según la simulación. Como trabajos futuros se sugieren: agregar como entrada a la simulación algún modelo de comportamiento de tráfico para aproximar mejor la capacidad de una celda; estudiar otros algoritmos de asignación (scheduler) y estudiar el posible efecto de modificación de la distribución de CQI al agregar gradualmente más usuarios.