This thesis proposes a design of a rapidly deployable cellular network prototype that provides voice and data communications and it is interoperable with legacy devices and the existing network infrastructure. The prototype is based on software defined radio and makes use of IEEE 802.11 unlicensed wireless radio frequency (RF) band for backhaul link and an open source GSM implementation software. The prototype is also evaluated in environments where there is limited control of the radio frequency landscape, and using Voice Over Internet Protocol (VoIP) performance metrics to measure the quality of service. It is observed that in environments where the IEEE 802.11 band is not heavily utilized, a large number of calls are supported with good quality of service. However, when this band is heavily utilized only a few calls can be supported as the quality of service rapidly degrades with increasing number of calls, which is due to interference. It is concluded that in order to achieve tolerable voice quality, unused licensed spectrum is needed for backhaul communication between base stations.

El proyecto de tesis consiste en el diseño del trabajo de optimización de una red GSM y realizar ejemplos demostrativos para probar su validez. Para la demostración, se tomará un grupo de estaciones base de la red GSM de un operador móvil en Lima, ubicado en la zona centro norte de la capital. Todo es a nivel de red de acceso (radio).

El presente proyecto de tesis consiste en plantear una solución a la baja calidad del servicio móvil y escasa cobertura móvil en localidades rurales; a pesar del creciente índice de penetración móvil en nuestro país, la calidad de servicio que se ofrece en las zonas mencionadas, muchas veces deja insatisfacción en los usuarios; problemas como falta de cobertura, baja calidad de la voz percibida, pérdidas de llamada; entre otros, son algunos de los problemas que se siguen presentando. Ante el dinamismo de la tecnología móvil, se ha elaborado una propuesta a través del uso de femtoceldas, pequeñas estaciones base que son económicas, de un enorme potencial de uso y convergencia de servicios. Con ello, se presentan 4 capítulos que permiten bosquejar el uso de esta tecnología en nuestro país. El primer capítulo está centrado en identificar el problema que se da en localidades rurales, señalando las causas y los efectos que estos provocan; así como plantear una propuesta que permita solucionar el tema en común. El segundo capítulo busca presentar la tecnología de las femtoceldas, recientemente estandarizada por el FemtoForum en el año 2009, y de creciente uso en el mercado europeo y norteamericano. Realizando un interesante estudio de esta tecnología, y que sirve de fuente de información para los interesados en femtoceldas. En el tercer capítulo, desarrollamos la propuesta para la localidad de Morococha, localidad minera por excelencia, sobre los 4200 msnm, este centro urbanizado está siendo reubicado por una importante inversión minera, a lo que la propuesta planteada busca servir de referencia a las autoridades del distrito y las empresas interesadas. Para ello, se realiza un estudio del mercado, tráfico y diseño de la red a implementar. En el último capítulo, se realiza una comparación tecnológica con tecnologías similares y una propuesta económica para detallar la rentabilidad del proyecto. Por último, se presentan las conclusiones de este trabajo; así como, las recomendaciones que surgieron a partir del desarrollo de este documento.

En la actualidad, los sistemas de monitoreo a distancia son usados por empresas que necesitan conocer el estado y funcionamiento de sus equipos o de un sistema en particular. El monitoreo es realizado de forma remota porque los equipos se encuentran ubicados en lugares alejados de las oficinas de las empresas o en lugares donde el acceso es restringido. En particular, un regulador de carga de un riogenerador, es un dispositivo que tiene por finalidad producir el acople correcto entre una fuente de energía eléctrica, las baterías y los elementos de consumo. Con la finalidad de conocer el funcionamiento adecuado de este dispositivo, es necesario el monitoreo constante de dos parámetros: voltaje y corriente. Sin embargo, al estar ubicado en un lugar distante, requiere un enlace vía una red de telecomunicaciones, tal como GSM. El objetivo de esta tesis es el diseño de un sistema de monitoreo de parámetros eléctricos de un riogenerador PUCP, empleando tecnología GSM. Para determinar la operatividad del riogenerador, se eligió monitorear constantemente el voltaje y la corriente entre el regulador de carga y sus baterías. Este riogenerador, construido por el Grupo PUCP, tiene como finalidad generar energía eléctrica para zonas rurales aprovechando el caudal de un río. Para alcanzar este objetivo, se analizará el estado del arte de la tecnología existente, que se emplea en un sistema de monitoreo a distancia a fin de realizar la elección óptima de sus elementos. Estas decisiones incluyen la selección de los sensores, el diseño de las etapas de acondicionamiento, la programación de un microcontrolador, el desarrollo de una interfaz web y el suministro de energía solar del sistema de monitoreo. Al final, se realizan pruebas para comprobar y validar su funcionamiento.

En la presente tesis se realiza a detalle un análisis de factibilidad y rentabilidad del marketing móvil a través de los mensajes de texto para servicios de valor agregado en la ciudad de Lima. En este análisis se plantea el envío personalizado de SMS generado por una empresa que brinda el servicio de marketing móvil, en representación de otras compañías que soliciten este servicio, en función de los perfiles de interés de sus clientes. Esta tesis está estructurada de la siguiente manera: En el capítulo 1 se detallan los antecedentes del servicio de marketing móvil, así como sus tendencias y beneficios. En el capítulo 2 se muestra el marco teórico basado en los elementos de la red móvil que intervienen en el envío del SMS, el tipo de VPN y la encriptación de la información que atraviesa el enlace. De esta manera, se tendrán los conceptos necesarios sobre los elementos que intervienen en el servicio. En el capítulo 3 se detallan las pruebas y los resultados obtenidos de las implementaciones realizadas: la primera, una conexión VPN entre dos redes que representan a una empresa que brinda el servicio de marketing móvil y a un operador que brinda la conectividad entre este servicio y la red móvil. Y la segunda, el envío de SMS entre ambas redes, a través del servicio de FTP. En el capítulo 4 se desarrolla el análisis de mercado en la ciudad de Lima, basado en estudios previos realizados por la empresa IPSOS y en las encuestas propias realizadas a los agentes comerciales de las principales empresas de marketing móvil del país. Finalmente, en el capítulo 5 se evalúa el costo - beneficio de implementar esta alternativa de negocio, a través de la elaboración del flujo de caja, análisis de rentabilidad y sostenibilidad en el tiempo.

La presente tesis consiste en el desarrollo de un dispositivo electrónico capaz de interferir las señales de los operadores móviles en lugares donde no se tiene permitido el uso de teléfonos móviles que operan en la banda GSM. Después de presentar los conceptos teóricos concernientes a la radiofrecuencia, se presenta un análisis entre las diversas técnicas de jamming y los diferentes tipos de jammer con el fin de elegir la mejor opción para el desarrollo del dispositivo. Posteriormente, se realiza el diseño por etapas del dispositivo y su correspondiente simulación de operación. Además se explica brevemente el proceso del desarrollo de la aplicación y se exponen los resultados obtenidos. Con ello se abarcan la parte del generador de funciones y el área de cobertura efectiva del bloqueador. El dispositivo jammer desarrollado opera exitosamente de 0.5 a 1.7 metros a la redonda aproximadamente y toma de 30 a 35 segundos para bloquear completamente al teléfono móvil de cualquier interacción con la red celular GSM.

La presente tesis consiste en el diseño de una red HSDPA para la ciudad de Huancayo. El primer capítulo está centrado el la problemática que se presenta en Huancayo con respecto al servicio 3G y sobre el análisis de los objetivos a los que se quiere llegar con las posibles soluciones. El segundo capítulo abarca el marco teórico, donde se estudió sobre la evolución de las tecnologías móviles y posteriormente se centró en la tecnología HSDPA para estudiar su arquitectura y demás parámetros de esta tecnología. En el tercer capítulo se presenta un análisis socio-económico de la ciudad de Huancayo, donde se estudia a su población económicamente activa y como esta se va desarrollando conforme a las a nuevas tecnologías móviles, con la finalidad de poder determinar un posible mercado potencial. El cuarto capítulo trata sobre la parte de ingeniería de la red; es decir, los cálculos de cobertura de la red para poder determinar los nodos B, cálculos de capacidad de cada Nodo B, los cálculos de la red de transporte y, por último, los equipos a usar para la implementación. El quinto capítulo está enfocado en la parte económica del proyecto, donde se analizará la inversión del proyecto, los costos de operación y mantenimiento de la red, los ingresos por abonados; para finalmente determinar si el proyecto es rentable o no.

Les canaux vocodés sont les canaux de communications dédiés à la voix et dans lesquels le signal traverse divers équipements destinés au transport de la voix tels que des codeurs de parole, des détecteurs d’activité vocale (VAD), des systèmes de transmission discontinue (DTX). Il peut s’agir de systèmes de communications téléphoniques filaires ou mobiles (réseaux cellulaires 2G/3G, satellites INMARSAT…) ou de voix sur IP. Les codeurs de parole dans les normes récentes pour les réseaux de téléphonie mobiles ou de voix sur IP font appel à des algorithmes de compression dérivés de la technique CELP (Code Excited Linear Prediction) qui permettent d’atteindre des débits de l’ordre de la dizaine de Kb/s bien inférieurs aux codeurs des réseaux téléphoniques filaires (typiquement 64 ou 32 Kb/s). Ces codeurs tirent leur efficacité de l’utilisation de caractéristiques spécifiques aux signaux de parole et à l’audition humaine. Aussi les signaux autres que la parole sont-ils généralement fortement distordus par ces codeurs. La transmission de données sur les canaux vocodés peut être intéressante pour des raisons liées à la grande disponibilité des canaux dédiés à la voix et pour des raisons de discrétion de la communication (sécurité). Mais le signal modulé transmis sur ces canaux vocodés est soumis aux dégradations causées par les codeurs de parole, ce qui impose des contraintes sur le type de modulation utilisé. Cette thèse a porté sur la conception et l’évaluation de modulations permettant la transmission de données sur les canaux vocodés. Deux approches de modulations ont été proposées pour des applications correspondant à des débits de transmission possibles assez différents. La principale application visée par la thèse concerne la transmission de parole chiffrée, transmission pour laquelle le signal de parole est numérisé, comprimé à bas débit par un codeur de parole puis sécurisé par un algorithme de cryptage. Pour cette application, nous nous sommes focalisés sur les réseaux de communications utilisant des codeurs CELP de débits supérieurs à la dizaine de Kb/s typiquement les canaux de communication mobiles de deuxième ou troisième génération. La première approche de modulation proposée concerne cette application. Elle consiste à utiliser des modulations numériques après optimisation de leurs paramètres de façon à prendre en compte les contraintes imposées par le canal et à permettre des débits et des performances en probabilité d’erreur compatibles avec la transmission de parole chiffrée (typiquement un débit supérieur à 1200 b/s avec un BER de l’ordre de 10-3). Nous avons montré que la modulation QPSK optimisée permet d’atteindre ces performances. Un système de synchronisation est aussi étudié et adapté aux besoins et aux contraintes du canal vocodé. Les performances atteintes par la modulation QPSK avec le système de synchronisation proposé, ainsi que la qualité de la parole sécurisée transmise ont été évalués par simulation et validés expérimentalement sur un canal GSM réel grâce à un banc de test développé dans la thèse.La deuxième approche de modulation a privilégié la robustesse du signal modulé lors de la transmission à travers un codeur de parole quelconque, même un codeur à bas débit tels que les codeurs MELP à 2400 ou 1200 b/s. Dans ce but, nous avons proposé une modulation effectuée par concaténation de segments de parole naturelle associée à une technique de démodulation qui segmente le signal reçu et identifie les segments de parole par programmation dynamique avec taux de reconnaissance élevé. Cette modulation a été évaluée par simulation sur différents codeurs de parole. Elle a aussi été testée sur des canaux GSM réels. Les résultats obtenus montrent une probabilité d’erreur très faible quelque soit le canal vocodé et le débit des codeurs de parole utilisés mais pour des débits possibles relativement faibles. Les applications envisageables sont restreintes à des débits typiquement inférieurs à 200 b/s.Enfin nous nous sommes intéressés aux détecteurs d’activité vocale dont l’effet peut-être très dommageable pour les signaux de données. Nous avons proposé une méthode permettant de contrer les VAD utilisés dans les réseaux GSM. Son principe consiste à rompre la stationnarité du spectre du signal modulé, stationnarité sur laquelle s’appuie le VAD pour décider que le signal n’est pas de la parole / Pas de résumé

Dans le cadre de cette thèse, notre préoccupation principale est de développer des approches non supervisées permettant de résoudre des problèmes de grande taille le plus efficacement possible. Pour ce faire, nous avons considéré des approches bayésiennes qui permettent d'estimer conjointement les paramètres de la méthode avec l'objet d'intérêt. Dans ce cadre, la difficulté principale est que la loi a posteriori est en général complexe. Pour résoudre ce problème, nous nous sommes intéressés à l'approximation bayésienne variationnelle (BV) qui offre une approximation séparable de la loi a posteriori. Néanmoins, les méthodes d’approximation BV classiques souffrent d’une vitesse de convergence faible. La première contribution de cette thèse consiste à transposer les méthodes d'optimisation par sous-espace dans l'espace fonctionnel impliqué dans le cadre BV, ce qui nous permet de proposer une nouvelle méthode d'approximation BV. Nous avons montré l’efficacité de notre nouvelle méthode par les comparaisons avec les approches de l’état de l’art.Nous avons voulu ensuite confronter notre nouvelle méthodologie à des problèmes de traitement d'images de grande taille. De plus nous avons voulu favoriser les images régulières par morceau. Nous avons donc considéré un a priori de Variation Total (TV) et un autre a priori à variables cachées ressemblant à un mélange scalaire de gaussiennes par changement de positions. Avec ces deux modèles a priori, en appliquant notre méthode d’approximation BV, nous avons développé deux approches non-supervisées rapides et bien adaptées aux images régulières par morceau.En effet, les deux lois a priori introduites précédemment sont corrélées ce qui rend l'estimation des paramètres de méthode très compliquée : nous sommes souvent confronté à une fonction de partition non explicite. Pour contourner ce problème, nous avons considéré ensuite de travailler dans le domaine des ondelettes. Comme les coefficients d'ondelettes des images naturelles sont généralement parcimonieux, nous avons considéré des lois de la famille de mélange scalaire de gaussiennes par changement d'échelle (GSM) pour décrire la parcimonie. Une autre contribution est donc de développer une approche non-supervisée pour les lois de la famille GSM dont la densité est explicitement connue, en utilisant la méthode d'approximation BV proposée. / In this thesis, our main objective is to develop efficient unsupervised approaches for large dimensional problems. To do this, we consider Bayesian approaches, which allow us to jointly estimate regularization parameters and the object of interest. In this context, the main difficulty is that the posterior distribution is generally complex. To tackle this problem, we consider variational Bayesian (VB) approximation, which provides a separable approximation of the posterior distribution. Nevertheless, classical VB methods suffer from slow convergence speed. The first contribution of this thesis is to transpose the subspace optimization methods to the functional space involved in VB framework, which allows us to propose a new VB approximation method. We have shown the efficiency of the proposed method by comparisons with the state of the art approaches. Then we consider the application of our new methodology to large dimensional problems in image processing. Moreover, we are interested in piecewise smooth images. As a result, we have considered a Total Variation (TV) prior and a Gaussian location mixture-like hidden variable model. With these two priors, using our VB approximation method, we have developed two fast unsupervised approaches well adapted to piecewise smooth images.In fact, the priors introduced above are correlated which makes the estimation of regularization parameters very complicated: we often have a non-explicit partition function. To sidestep this problem, we have considered working in the wavelet domain. As the wavelet coefficients of natural images are generally sparse, we considered prior distributions of the Gaussian scale mixture family to enforce sparsity. Another contribution is therefore the development of an unsupervised approach for a prior distribution of the GSM family whose density is explicitly known, using the proposed VB approximation method.

O crescente aumento da demanda de tráfego nas redes celulares vem aumentando a necessidade de uma melhor utilização dos recursos do sistema, já que sua expansão é custosa. Nas estações rádio base (ERB), a disponibilidade de largura de faixa de freqüências é limitada e desta maneira, em uma rede de comunicação móvel celular, o controle de admissão de chamadas exerce grande influência no desempenho do sistema, pois determina a utilização de banda das ERBs e se uma determinada quantidade de recursos (banda) será alocado ou não para uma determinada chamada. O desempenho da rede pode ser atrelado a determinados parâmetros, como a probabilidade de bloqueio de novas chamadas, probabilidade de bloqueio de chamadas handoff e a utilização de banda da rede. Este trabalho propõe um controle de admissão de chamadas que, no atendimento de uma chamada, faz o empréstimo de banda de chamadas em andamento na célula no caso de banda insuficiente. O sistema adota um mecanismo heurístico que determina a banda disponível para novas chamadas conforme os valores de certos parâmetros do sistema. O empréstimo de banda é realizado em chamadas em andamento nas células até níveis mínimos estabelecidos para cada tipo de chamada, que se diferenciam pelas necessidades de banda de cada uma. O algoritmo foi aplicado às bandas e características de uma rede de terceira geração (3G), que possui chamadas de voz, videoconferência, interação multimídia, e-mail, downloads e transferência de arquivos e a uma rede GSM/GPRS (global system for mobile communications/ general packet radio service), que possui chamadas de voz e de dados. Os resultados mostram melhorias na probabilidade de bloqueio de novas chamadas, probabilidade de bloqueio de handoff e na utilização de banda do sistema. / The recent growth in traffic loads in cellular networks has seen the need for a better use of system resources as its expansion is expensive. In the base transceiver station (BTS), the bandwidth availability is limited. Thus, in cellular networks the call admission control greatly influences the system performance because it determines the bandwidth use of the BTSs and if an amount of resources will or will not be allocated to a call. The network performance can be evaluated by parameters such as blocking probability of new calls, dropping probability of handoff calls and bandwidth use. This work proposes a call admission control that carries out the bandwidth borrowing when a call arrives and there is not enough bandwidth. The system makes use of a heuristic mechanism that determines the available bandwidth for the new calls according to some parameter values of the system. The bandwidth borrowing is applied to the cell ongoing calls until the minimum levels for each type are met. The algorithm was applied to the bandwidths and characteristics of a third generation cellular network, which supports voice calls, videoconference, multimedia interaction, e-mails, downloads and file transfers. It was also applied to a GSM/GPRS (global system for mobile communications/ general packet radio service), which supports voice and data calls. The results show improvements in the blocking probability of new calls, dropping probability of handoff calls and in the bandwidth use of the system.