El objetivo principal del presente trabajo de título es el diseño, desarrollo e implementación de un prototipo formado por módulos llamado iNodos, que serán la base de un sistema de telemetría. Esto es, obtener los datos a distancia por medio de varios iNodos, para luego enviarlos a un centro donde se almacene la información. Debido a la creciente demanda de este tipo de soluciones, se hace necesaria la creación de un sistema capaz de realizar estas mediciones de manera remota. Es así como la amplia cobertura de las redes GSM, en conjunto con soluciones inalámbricas de última milla han resuelto el problema de acceso. La principal problemática radica en el costoso cableado requerido por los aparatos electrónicos, así como la dificultad para acceder a ciertos terrenos, muchas veces inaccesibles. Además considerando que los puntos de medición se encuentran en un radio menor de 100 mt, se propone una estructura que considera el uso de una red de módulos XBee interconectados mediante el protocolo de comunicaciones Modbus a un módulo Maestro que a su vez se comunica utilizando la red GSM como un nodo centralizado para enviar los datos.. Este permite una completa y documentada forma de transmitir datos, utilizando protocolos confiables. Para administrar la red de telemetría, se creó un programa en C#, el cual permite obtener los datos provenientes de sensores y guardarlos en una Base de Datos para su posterior proceso. Este programa, se comunica entre las distintas redes de telemetría existentes, con sólo un ID, nombre y clave. El prototipo no sólo permite eliminar el cableado en este tipo de redes, sino que además logra obtener datos de manera remota y confiable, sin la necesidad de estar físicamente en el lugar en donde se toman los datos. Además está hecho de tal forma, que es totalmente escalable, ya que se realizó en base a módulos que cumplen una determinada función. Por lo tanto cada uno de ellos se puede cambiar perfectamente sin ningún inconveniente. Se logró crear un prototipo confiable en cuanto a la transferencia de datos, que permite la medición a distancia con sólo ingresar un simple comando. Para trabajo futuro se recomienda mejorar la interfaz de usuario del programa; permitir agregar sub-nodos y sub-redes para agrandar más el alcance y el número de sensores; y permitir crear una base de datos con los datos, para que la medición se realice de manera programada.

Las organizaciones de hoy evolucionan rápidamente y, con ello, crecen sus necesidades de infraestructura. En el caso del sector salud, las clínicas y hospitales requieren una infraestructura de cableado especializada de alto rendimiento alineada a sus exigencias tecnológicas y su nivel de responsabilidad social. El Hospital Regional de Moquegua tiene una antigüedad de más de 50 años y cuenta con un sistema de cableado estructurado antiguo. Dicha infraestructura ha provocado un bajo rendimiento, a nivel de transmisión de datos, de los principales sistemas de información hospitalarios que interconectan los diferentes departamentos del centro de salud. El presente proyecto de tesis tiene como objetivo diseñar un sistema de cableado estructurado para el Hospital Regional de Moquegua siguiendo las recomendaciones de los estándares internacionales vigentes. Dicho sistema de cableado estructurado deberá ser capaz de soportar la transmisión de grandes volúmenes de datos en tiempo real generados por los sistemas hospitalarios. / Today's organizations are evolving rapidly and, with that, their infrastructure needs grow. In the case of the health sector, clinics and hospitals require a specialized high-performance wiring infrastructure aligned with their technological requirements and their level of social responsibility. The Regional Hospital of Moquegua is 45 years old and has an old structured cabling system. This infrastructure has caused a low performance, at the level of data transmission, of the main hospital information systems that interconnect the different departments of the health center. The objective of this thesis project is to design a structured cabling system for the Regional Hospital of Moquegua, following the recommendations of current international norms and standards. Said structured cabling system should be capable of supporting the transmission of large volumes of real-time data generated by hospital systems. / Tesis

Las redes de fibra óptica han tenido un gran auge a nivel mundial debido a los procesos de apertura y la diversificación y masificación de los servicios de telecomunicaciones. No existe actualmente otra manera tan confiable y eficiente de establecer las “superautopistas de las telecomunicaciones”. En países con buena infraestructura básica existen diversas alternativas relativamente comparables para tender redes de fibra óptica: autopistas, vías férreas, oleoductos, líneas de transmisión y distribución eléctrica, etc. Aún así las empresas eléctricas están participando activamente en este campo porque han encontrado que el tendido de fibra óptica sobre sus redes de transmisión y distribución es una fuente de ingresos adicionales, les permite simultáneamente solucionar sus propias necesidades de telecomunicaciones y ofrecer servicios mejorados a sus clientes. Con mayor ventaja las redes eléctricas son la mejor solución cuando la infraestructura de transporte no es muy buena o cuando las condiciones topográficas son más difíciles, como es el caso en nuestro país. En Estados Unidos las empresas Eléctricas han estado participando en las comunicaciones desde comienzos de la década de los ochenta por razones de tecnología y de regulación. En el aspecto tecnológico los requerimientos internos de las empresas eléctricas han crecido apreciablemente. La fibra óptica les ha permitido desarrollar aplicaciones de manejo y control de sus usuarios y solucionar sus crecientes necesidades de intercambio de información. La regulación, tanto en el sector eléctrico como en el de telecomunicaciones, ha impulsado a las empresas eléctricas a buscar una diversificación de sus actividades, aprovechando la gran demanda por medios de transporte de información. Actualmente la estrategia utilizada por las empresas eléctricas se ha centrado en lo siguiente: • En mercados altamente competitivos y activos, están aprovechando sus posibilidades para ofrecer facilidades de comunicación a los usuarios en forma directa por medio de redes propias de fibra óptica. • En mercados menos competitivos, han buscado asociaciones con operadores de telecomunicaciones para desarrollar conjuntamente redes de fibra óptica. • En otros casos aprovechando el alto valor que tienen los derechos de servidumbres para el tendido de redes, están buscando mejorar sus ingresos concediendo licencias o alquilando su infraestructura para la instalación de redes de fibra óptica. Algunos ejemplos de estos desarrollados en Estados Unidos, son: A principio de los años ochenta, varias empresas eléctricas en el oeste medio, se asociaron para crear la empresa Norlight, una red de fibra óptica que provee los servicios de comunicaciones a esas empresas eléctricas y servicios de larga distancia a sus clientes. Southern Net, una red de fibra óptica de casi 1000 km que llega del norte a Atlanta, fue construida por un grupo de empresas eléctricas y luego vendida a MCI. Las empresas Pacific Gas & Electric Public, Public Service Electric & Gas y Kansas City Power & Light, han cedido los derechos de vía para que empresas operadoras instalen redes de fibra óptica y además les provean servicios de comunicaciones. La compañía SCANA Corp. ha instalado 4000 km de fibra óptica y planeado doblar esa cantidad en corto plazo, vendiendo capacidad a empresas portadoras como AT&T, MCI y Sprint. Están incluyendo fibra óptica en todas sus líneas de transmisión con miras a obtener ingresos adicionales en el futuro. En Inglaterra, la National Grid Co, que maneja la red de interconexión eléctrica, creó una empresa subsidiaria, Energis que a final del año 1995 tenía 7000 km de fibra óptica enlazando las principales ciudades, constituyéndose en la principal portadora de comunicaciones. En Rusia, las empresas eléctricas están incursionando activamente en el nuevo mercado de telecomunicaciones. En México, el grupo MCI – Bannaci creó la empresa Avantel S.A. para competir con Telmex en los servicios de larga distancia. Avantel proyecta instalar a corto plazo una red de fibra óptica para enlazar las principales ciudades, utilizando principalmente líneas de alta tensión. El proyecto total de esta empresa es de cerca de 20,000 km de fibra óptica. La Corporación norteamericana AES, cuyo giro principal de negocio es la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica con presencia en 38 países, posee una división de telecomunicaciones que opera en varios países de sudamérica como Bolivia, en donde poseen redes de fibra óptica. En Colombia, la EBB ha venido utilizando una red de este tipo desde los años ochenta y más tarde instaló otra para las comunicaciones con el Proyecto Guyavio. EPSA y la CHEC han celebrado acuerdos para el tendido de la fibra óptica en sus líneas con ERT y ECCEL, respectivamente, empresas regionales de telecomunicaciones. Por último, también en Colombia a finales de los años noventa, Interconexión Eléctrica S.A. ESP – ISA en asociación con empresas de telecomunicaciones emprendió un proyecto para desarrollar y operar una red de fibra óptica soportada en las líneas del sistema de transmisión, con el fin de prestar servicios portadores de telecomunicaciones. La red conecta las principales ciudades del país para transportar todo tipo de información y comunicaciones. En el Perú, la empresas Redes del Sur - REDESUR, ha instalado casi 500 km de fibra óptica en la etapa de construcción de sus líneas de transmisión de energía eléctrica que interconectan Arequipa con Moquegua, Moquegua con Tacna y Moquegua con Puno. Asimismo, ISA Perú concesionaria de las línea Oroya – Carhuamayo - Paragsha - Vizcarra (derivación Antamina) y del tramo Aguaytía – Pucallpa que deben entrar a operar en octubre de 2002; también ha previsto la instalación de fibra óptica en sus redes. La empresa Transmantaro concesionaria de la Línea de Transmisión Mantaro – Socabaya (Arequipa) tiene un proyecto para instalar fibra óptica a través de su red de transmisión. Para ETECEN, se hace necesario analizar los beneficios de la diversificación de sus operaciones, mediante el negocio adicional de transmisión de Datos utilizando las instalaciones existentes para la instalación de fibra óptica, sobre todo en el marco de la próxima privatización de la empresa, para de esta manera poder cuantificar el incremento del valor de la Empresa, en función a los ingresos adicionales que conlleva dicha diversificación y los ahorros en inversiones para la red propia de telecomunicaciones. Por otro lado, es también importante analizar los beneficios de este tipo de convergencia para el país: • Se aprovecha eficientemente la infraestructura de transmisión de energía eléctrica. • Se facilita la competencia en el sector de telecomunicaciones, lo cual promueve la eficiencia y la disminución de las tarifas tanto de telecomunicaciones como de energía. • Contribuye a mejorar la calidad en los servicios de telecomunicaciones. / Tesis

Ingeniero Civil Matemático / Esta memoria tiene como objetivo el análisis de un modelo de transmisión de datos bajo el contexto de network coding. El modelo fue inspirado en un estudio de comunicación en redes inalámbricas. En el escenario a estudiar, se desea enviar información particionada en paquetes, que llegan a un transmisor, a múltiples receptores. Se considera que el tiempo está particionado en períodos de tiempo iguales. Los paquetes, modelados como vectores de un espacio vectorial, llegan al transmisor mediante un proceso de Bernoulli de tasa $\lambda$. El transmisor puede enviar, en cada período, una combinación lineal de paquetes por igual a cada uno de los receptores. Las transmisiones pueden fallar en cada período con probabilidad $1-\mu$ de manera independiente entre cada receptor. Los receptores deben ser capaces de recuperar cada paquete de información original. En el contexto descrito, el principal parámetro de estudio es el retraso de decodificación de un paquete, definido como el tiempo esperado que transcurre entre que llega el paquete al transmisor y el instante en que un receptor logra decodificarlo (es decir, ser capaz de calcular una combinación lineal entre las transmisiones que el receptor ha recibido, cuyo resultado sea el paquete en consideración). El caso de interés del análisis del retraso de decodificación, es cuando el factor de carga $\rho = \lambda/\mu$, con $\lambda < \mu$, $\rho \rightarrow 1$. En primer lugar, se analiza el caso en que existen dos receptores. El transmisor ocupa un esquema de codificación propuesto en la literatura para calcular las combinaciones lineales de paquetes que se van a enviar. Se demuestra que el tiempo esperado del retraso de decodificación es $O\left( \frac{1}{1-\rho} \right)$, siendo una cota asintóticamente óptima. Se introduce el uso de funcionales de Lyapunov sobre cadenas de Markov, que permiten estudiar y acotar esperanzas que dependen del funcional. Posteriormente, se estudia si es posible para el caso de dos receptores realizar transmisiones, en períodos específicos, que den prioridad al receptor que ha recibido menos paquetes, con el objetivo de acotar el retraso de decodificación de los paquetes que le falta por decodificar a tal receptor. Aquí, se introduce la técnica de coupling de cadenas de Markov en el contexto de network coding. Por último, se avanza en el análisis de un esquema de codificación para el caso de tres receptores propuesto en la literatura. Se generalizan resultados que permiten obtener cotas para el caso de dos receptores utilizando funcionales de Lyapunov, adecuando las hipótesis a las que se tienen en el esquema de codificación en consideración.

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.

Magíster en Ingeniería de Redes de Comunicaciones / Las sociedades modernas son cada vez más dependientes de los suministros de electricidad confiable y segura que aportan al crecimiento económico y la prosperidad de la comunidad. En Chile y en el resto del mundo se piensa contar con varias micro-redes que pueden estar aisladas o pueden apoyar la labor de las plantas eléctricas, llevando a cabo la generación y administración eficiente de energía para determinadas zonas y/o poblaciones distantes. Para la construcción de tales redes es necesario poseer elementos de almacenamiento como baterías y elementos de generación de energía renovables, ya que estos desaceleran el consumo de combustibles fósiles. Para un control eficiente de los elementos de la micro-red existe un considerable número de datos que se deben manejar, tabular y calcular, estos son una herramienta clave en el momento de tomar distintas acciones de generación, almacenamiento o distribución de la energía eléctrica en la red eléctrica. Para el buen manejo de parámetros en la micro-red existen estándares que permiten tener a la mano los datos importantes en tiempo real, ofreciendo velocidad, confiabilidad, interconectividad y un sin fin de buenas características para que de este modo se transporten y gestionen los datos de la mejor manera posible. Uno de los estándares usados en la actualidad que cumple con estas características es el servicio de distribución de datos (DDS, Data Distribution Service) de Object Management Group (OMG). La implementación de este estándar involucra equipos de comunicación configurados con DDS para tener un intercambio de datos entre los distintos elementos de la red. Para el desarrollo de este proyecto se utilizará la versión de software DDS que ofrece la empresa RTI bajo una licencia académica gratuita de un año. Si se desea llevarlo a aplicaciones comerciales la licencia como tal tiene costo. El estándar ha sido implementado a nivel mundial, ya que es rápido, confiable y se pueden configurar de distintas formas para lograr la mayor eficiencia en el intercambio de datos de control y medición. Debido a las buenas características de este estándar, en esta oportunidad se implementará la instalación, configuración y pruebas de este en una red de comunicación compuesta por Single-board Computers (SBC), que son computadores económicos, rápidos, confiables y de fácil adquisición en el mercado. Una vez configurado el estándar de comunicación DDS se pondrá a prueba con la transmisión de la frecuencia de línea, una variable importante en el control y manejo de las micro-redes. Esta prueba de concepto demuestra que se puede recolectar cualquier parámetro de importancia y distribuirla por toda la micro-red.

Ingeniero Civil Eléctrico / En tiempos modernos la envergadura del contenido multimedia avanza más rápido que el desarrollo de las tecnologías necesarias para su correcta difusión a través de la red. Es por esto que se hacen necesarios nuevos protocolos que sirvan como puente entre ambas entidades para así obtener un máximo de provecho del contenido a pesar de que la tecnología para distribuirlos aún no sea la adecuada. Es así, que dentro de las últimas tecnologías de compresión de video se encuentra Scalable Video Coding (SVC), la cual tiene por objetivo codi car distintas calidades en un único bitstream capaz de mostrar cualquiera de las calidades embebidas en éste según se reciba o no toda la información. En el caso de una conexión del tipo streaming, en donde es necesaria una uidez y delidad en ambos extremos, la tecnología SVC tiene un potencial muy grande respecto de descartar un mínimo de información para privilegiar la uidez de la transmisión. El software utilizado para la creación y manipulación de estos bitstreams SVC es Joint Scalable Video Model (JSVM). En este contexto, se desarrolla el algoritmo de deadline en Matlab, que omite informaci ón del video SVC de acuerdo a qué tan crítico sea el escenario de transmisión. En este escenario se considera la percepción de uidez del usuario como medida clave, por lo cual se prioriza mantener siempre una tasa de 30 fps a costa de una pérdida de calidad mínima. El algoritmo, omite información de acuerdo a qué tan lejos se esté de este deadline de 30 fps, si se está muy lejos, se omite información poco relevante, y si se está muy cerca, información más importante. Los resultados se contrastan con TCP y se evalúan para distintos valores de RTTs, cumpliendo totalmente el objetivo para valores menores a 150 ms que resultan en diferencias de hasta 20 s a favor del algoritmo de deadline al término de la transmisión. Esta mejora en tiempo de arribo no descarta información esencial y sólo degrada ligeramente la calidad del video en pos de mantener la tasa de 30fps. Por el contrario, en escenarios muy adversos de 300 ms en RTT, las omisiones son de gran envergadura y comprometen frames completos, en conjunto con una degradación generalizada del video y la aparición de artefactos en éste. Por tanto la propuesta cumple los objetivos en ambientes no muy adversos. Para toda la simulación se uso un video en movimiento de 352x288 y 150 frames de largo.

Ingeniero Civil Eléctrico / En el mundo de la música y el sonido, orientado a presentaciones en vivo, siempre es deseable contar con un retorno de alta calidad respecto a la señal de audio y la latencia, así como aislación acústica para resguardar la salud de los músicos y sonidistas. Por lo general, la tecnología empleada en música y sonido suele involucrar una alta cantidad de cables, los cuales dificultan la movilidad de los músicos y presentan riesgo de accidentes en el escenario, por lo cual es muy valorable para los involucrados poder prescindir de ellos con tecnología inalámbrica. Este trabajo propone un protocolo de comunicación inalámbrica con mínima latencia que soporte la transmisión de diferentes fuentes de sonido, su mezcla y retorno de la señal mezclada en el contexto de música en vivo. El protocolo propuesto se basa en conocimiento libre correspondiente a los estándares IEEE 802.11 para la capa física y acceso múltiple mediante TDMA, más aportes del autor de este trabajo para la capa de enlace, en cuanto a sincronización de nodos y configuración de parámetros del sistema de acuerdo a los requerimientos de las fuentes de sonido, topología de la red y características del canal. Luego de implementar y validar mediante simulaciones el trabajo realizado en OMNeT++, se obtienen resultados satisfactorios que incluso permiten holguras para adaptar el sistema a requerimientos más exigentes de calidad de audio o número de fuentes de sonido en caso de ser necesario. De este modo el presente trabajo deja el camino preparado para la confección de un prototipo en el futuro.

El presente proyecto de tesis propone una solución alternativa a la migración de la transmisión de televisión digital orientada a las emisoras de contenidos que no tienen alcance a nivel nacional y que presentan dificultades en general para migrar sus sistemas de transmisión. Para ello, se replantea la interrogante de las necesidades que se necesita cubrir de acuerdo con el marco establecido por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, el cual dispuso los parámetros y condiciones para continuar con la emisión de contenidos, pero en formato digital. Esta tesis ahonda la parte teórica de cómo se está logrando la transmisión de contenidos actualmente, así como la parte práctica donde se logró obtener entrevistas con emisoras tales como canales de televisión y empresas que brindan servicio de portadoras para enviar contenido satelital. Finalmente, se fue capaz de encontrar una alternativa que no generase mayor impacto en la emisora de contenidos, encontrando equipos que aprovechan las tasas de transmisión de manera adaptiva, donde se puede aprovechar el mismo ancho de banda y retransmitir una mayor cantidad de canales en comparación con transmitir una señal independientemente. / Tesis

La aparición de nuevas tecnologías en las redes de datos, han dado origen a modelos de red que brindan elevados índices de calidad y nuevas prestaciones a los clientes. Entre estos nuevos modelos se tiene a la Red IP, la cual es una red de transmisión de datos basada en el uso del protocolo IP (Internet Protocol) ampliamente difundido en Internet. La red IP esta físicamente implementada con equipos ruteadores, nodos conmutadores, servidores y aplicaciones de software, orientada a dar conectividad a las redes y computadoras que trabajan bajo este protocolo. El núcleo de la red esta formado por una malla ATM de alto rendimiento, la cual brinda el transporte de los paquetes IP entre los diferentes nodos de acceso. Actualmente las plataformas de gestión de tráfico y la de operación y mantenimiento centralizado de las centrales telefónicas de conmutación digital a nivel nacional están basadas en conexiones X.25 a cada una de las centrales. Estas conexiones dedicadas generan altos costos de alquiler, operación y mantenimiento para la administración. El presente trabajo tiene como objetivo usar la Red IP como medio de transporte para una red de conmutación de paquetes X.25 utilizada por las plataformas de gestión y mantenimiento centralizado para la conexión a las centrales telefónicas de conmutación digital. Lo que se va a diseñar es una solución que va a reemplazar el medio de transporte de la red X.25 por un medio de transporte IP. Este trabajo se divide en dos partes principales: En la Primera Parte se hace un breve marco teórico sobre la Redes X.25 e IP, también se presenta como esta estructurada e implementada la Red IP en el Perú, luego se explica en detalle como están conformadas y cual es la función dentro de la administración de las plataformas de Gestión de Tráfico (SGT) y la de Operación y Mantenimiento Centralizado (EOC). / Tesis