Ingeniero Civil Eléctrico / El creciente avance de las telecomunicaciones móviles nos permite hoy en día, no tan solo comunicarnos con quien deseamos de una manera fácil y rápida, sino que también nos entrega la posibilidad de descargar archivos, música y videos a través de nuevas generaciones de dispositivos móviles, liderados principalmente por los teléfonos inteligentes o smartphones. Actualmente la penetración de la telefonía móvil alcanza un 140% y con ello se acrecienta la demanda de servicios que utilizan un mayor ancho de banda, lo que congestiona la red y hace que los usuarios perciban una calidad de servicio deteriorada. Los operadores de telecomunicaciones responden a la necesidad del usuario, tanto de mayores velocidades de datos como de una mejor calidad de servicio, con la incorporación de una nueva y mejor tecnología de acceso a internet, denominada Long Term Evolution (LTE), la cual alcanzaría velocidad hasta 10 veces mayores que sus predecesoras, además de contar con bajos tiempos de latencia. El presente Trabajo de Título, tiene como motivación satisfacer la necesidad de capacitación existente, tanto en la industria como en los centros de estudio, enfocando el contenido de un curso, tanto teórico como práctico, hacia el análisis de la Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service) percibida por los usuarios de los servicios de Banda Ancha Móvil (BAM) actualmente montados sobre redes 3G y sobre las futuras redes LTE. El objetivo general del Trabajo de Título es desarrollar un curso sobre calidad de servicio en Redes 3G y LTE, compuesto por una parte teórica y una parte práctica o de laboratorio. Para lograr el objetivo planteado, se diseña una metodología docente para la parte teórica del curso, la cual consiste en la confección de un material docente basado en el diseño y construcción de cursos universitarios, mientras que para la metodología de los prototipos de prueba, se diseñan e implementan una serie de pruebas de laboratorio, que ejemplifican como diversos factores de red y condiciones de usuario afectan la QoS percibida por el usuario de servicios BAM tanto para redes 3G como para LTE. Los prototipos de prueba se implementan bajo la red de un ISP en el caso 3G y bajo la red de un laboratorio en el caso LTE. El resultado del trabajo es el material complementario para un curso, compuesto en su parte teórica por nueve capítulos, y en su parte práctica por nueve experiencias de laboratorio basadas en prototipos de prueba diseñados e implementados. Cada capítulo se materializa en un conjunto de diapositivas a modo de material docente, mientras que, por otro lado, se confecciona una guía de laboratorio con los prototipos de prueba detallados paso a paso. Las pruebas de laboratorio fueron validadas a través de la obtención de mediciones de throughput, en condiciones de red simuladas, observándose una disminución de la QoS acorde con los resultados teóricos. El Trabajo de Título propone como trabajos futuros la realización de más prototipos de prueba, usar los prototipos descritos en esta memoria, en otras tecnologías de acceso o en la futura red LTE y por último la realización de las pruebas a través de un enlace internacional. La memoria de Título presenta una propuesta atractiva para un curso que abarca temáticas contingentes y de interés tanto para los Operadores de Telecomunicaciones como para los estudiantes del DIE de la Universidad de Chile, estableciendo metodologías de medición con proyecciones en el plano investigativo principalmente para redes LTE.

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.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 2/12/2020. / Ingeniero Civil Eléctrico / Durante el último proceso de tarificación de cargos de interconexión de las empresas de telefonía móvil que comenzó a principio de 2013 y culminó en 2014, se consideró un diseñó de una red eficiente con tecnología 3G incluida HSPA. En la actualidad, las tecnologías de redes móviles avanzan continuamente, hacia 4G y estándares superiores. De hecho durante el año 2014 se licitó en Chile la banda 700 MHz para desarrollo de redes 4G. El objetivo de esta memoria es aportar con un diseño de red 4G bajo las mismas premisas de la empresa eficiente que se ocupa en la regulación de los cargos de interconexión de la telefonía móvil en Chile. Para ello, se ha utilizado como punto de partida el modelo de red 3G+HSPA desarrollado por la Subsecretaria de Telecomunicaciones de Chile en la reciente fijación tarifaria, de la que se incluyó información relativa a la proyección de demanda y sus resultados. El diseño de red determina la cantidad de elementos 4G que satisfacen la demanda y la cobertura exigida. El trabajo se ha realizado sobre la base de la siguiente metodología: a) Se revisaron aspectos relacionados con arquitectura, planificación y diseño de redes móviles aplicados al último proceso de fijación de tarifas de interconexión en Chile. b) Se analizó el estado del arte en relación a aspectos de arquitectura, planificación y diseño de redes 4G/LTE. c) Se identificaron los elementos críticos de diseño de redes 4G/LTE para efectos de implementar un dimensionamiento de una red 4G/LTE. d) Se confeccionó un diseño de red 4G/LTE para atender una demanda equivalente a la utilizada en el último proceso de fijación de tarifas. El resultado de este trabajo concluyó en la determinación de las posibles eficiencias tanto técnicas como económicas que se producen al comparar el nuevo diseño de red 4G/LTE con un diseño de red 3G+HSPA, sobre la base de sensibilizar diferentes parámetros claves, tales como la banda de frecuencia de operación, la proyección de demanda, la capacidad máxima de equipos, precios unitarios, entre otros.

La llegada de redes de cuarta generación cambia el paradigma de creación y consumo de contenidos. Este cambio se sustenta principalmente en las mejoras en la velocidad de conexión que ofrecen estas redes y en el uso de arquitecturas de red de próxima generación (NGN). Ambos factores hacen posible el despliegue de servicios convergentes que se caracterizan por permitir la interacción de servicios tradicionales bajo una misma plataforma. El objetivo del presente trabajo de memoria es la utilización de la arquitectura de red IMS y la red de acceso LTE para el desarrollo de servicios de televisión de próxima generación de carácter convergente y que ofrezcan interfaces gráficas interactivas y amigables, logrando así sacar mayor provecho de las características que ofrecen estas tecnologías de red. Este trabajo es parte de un proyecto de desarrollo continuo del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile que busca la creación de ambientes docentes para el estudio de redes 4G que aún no existen comercialmente en el país. Tras una presentación del contexto y antecedentes respecto a las características principales de los conceptos involucrados, se presenta el diseño de dos servicios de televisión. En primer lugar, se muestra un servicio de IPTV básico que permite la elección flexible de contenido y la interacción con otros usuarios a través de video conferencias, llamadas de voz y mensajería de texto. En segundo lugar, en base al ambiente de creación de servicios Mobicents, se muestra la construcción de una plataforma web para la elección del contenido de video que permite el envío de trailers a dispositivos móviles y la posibilidad de compra de películas. Una vez terminados los diseños, se hace un especial énfasis en detallar la implementación de los servicios mencionados con el propósito de aportar en el proceso de construcción de herramientas para el estudio de redes y facilitar su posterior puesta en marcha. Finalmente, se muestran diversas capturas de tráfico para verificar el correcto funcionamiento de los servicios. En base a estas pruebas, se verifica que el trabajo cumple con los objetivos propuestos, en cuanto se logra la implementación de servicios de televisión convergentes sobre redes LTE en un ambiente de laboratorio controlado y replicable para futuras experiencias. Es relevante el hecho de haber logrado estos desarrollos en base a un ambiente de creación de servicios, pues entrega un punto de partida para continuar con la mejora de estos servicios o la elaboración de nuevas experiencias de laboratorio en trabajos futuros.

El objetivo general del presente trabajo de título es estudiar la tecnología LTE y el posible comportamiento que podría tener la incorporación de esta en Chile, específicamente en los sistemas de datos de alta velocidad como la banda ancha móvil (BAM). El trabajo de título se centra en dos tópicos relevantes, por un lado, el estudio técnico de la tecnología misma y las capacidades que puede entregar, lo que permite fundamentar las ventajas que entregará en comparación a los actuales sistemas de datos de alta velocidad. Y por otro lado, el estudio de tendencia del mercado mundial y nacional de los sistemas móviles, específicamente de la BAM, que permite realizar una proyección a nivel nacional sobre el futuro ingreso de las redes LTE en Chile. Los sistemas de comunicaciones móviles se han ido desarrollando acorde a los nuevos intereses de los usuarios. Las actuales tecnologías permiten conectarse a internet pero con ciertas limitaciones en velocidad, cobertura y movilidad. Lo que se espera con la llegada de LTE es mejorar la experiencia de usuario de tal forma de entregar un servicio de banda ancha similar a las redes de banda ancha fija, pero con la posibilidad de movilidad. En este trabajo se determinan y discuten factores que podrían influir en la entrada de LTE al mercado nacional, tomando en consideración el desarrollo en Chile de los sistemas de banda ancha móvil. Entre ellos se puede mencionar el desarrollo de nuevos dispositivos y servicios, el ingreso de nuevos operadores junto con la aplicación de la portabilidad numérica, el proceso de licitación de bandas de frecuencia, los cambios en la experiencia de usuario, las modificaciones en el modelo de negocio y evaluaciones comerciales de implementar LTE. De esta forma se concluye que los sistemas de banda ancha ofrecidos por LTE serán posibles en el territorio nacional, ya que las compañías locales tienen todas las posibilidades técnicas y regulatorias para incorporar LTE. Esto último se ve reflejado en los compromisos que han asumido EntelPCS y Movistar para desplegar sus redes LTE durante el 2012. Por otra parte, la incorporación de nuevas redes de banda ancha HSPA+ logrará fomentar el uso de la BAM, generando mayor interés por sistemas que siguen la línea de LTE. La llegada de LTE permitirá a las compañías operadores competir con la banda ancha fija ya que ofrecerá una experiencia de usuario similar, lo que permitirá un desarrollo del mercado móvil.

Magíster en Ingeniería de Redes de Comunicaciones / El objetivo principal del presente trabajo es describir la simulación y el análisis de desempeño de la red de comunicaciones LTE para infraestructura de medición avanzada (AMI) en las redes eléctricas inteligentes, o Smart Grid por su nombre en inglés. Para ello se elabora primero el estado del arte en temas de infraestructura de medición avanzada y su intervención para recolectar datos ocupando tecnologías de comunicaciones. Se crea un entorno de desarrollo para simulaciones utilizando OMNeT++ donde se implementan y modelan diferentes escenarios donde cohabiten y convergen dispositivos de medición de consumo eléctrico y terminales móviles, asegurando que tengan características de movilidad para cada uno. Se utiliza la herramienta de simulación en escenarios con datos geo-referenciales reales de la ciudad de Santiago incluidos las posiciones de estaciones base de una empresa de telecomunicaciones, se realizaron diversas simulaciones para validar el comportamiento del simulador, garantizando los detalles técnicos que tiene la red LTE a su vez que se utiliza como base para la elaboración de diversos escenarios optimizados. Se construye modelos avanzados donde aplicamos investigaciones colaborativas para optimizar posiciones de estaciones base eNodeB, conociendo la ubicación de los nodos y el área geográfica donde se aplica la optimización. Se aplica el simulador para observar el comportamiento de la red con datos de modelos reales y determinar una cobertura mínima para los smart meters. El aporte de este trabajo se centra en crear una herramienta que sirve para modelar y simular una red de comunicaciones móviles con clientes de una red de medición avanzada adicional a los clientes móviles tradicionales. Además, se propone continuar la línea de investigación con nuevas tecnologías que contengan un mayor alcance, además con la intervención de nuevas tecnologías computacionales para el desarrollo de Smart Grid Evolucionado.