Proyectos Universitarios
Diseño de algoritmos de reservación de capa cruzada en redes móviles y mesh de banda ancha
Víctor Rangel Licea
Facultad de Ingeniería
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

@collection_name_full1@

Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN108910

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Diseño de algoritmos de reservación de capa cruzada en redes móviles y mesh de banda ancha

Responsables

Víctor Rangel Licea

Año de convocatoria

2010

Clave del proyecto

IN108910

Dependencia participante

Facultad de Ingeniería

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Ingenierías

Especialidad

Redes inalámbricas de banda ancha

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

La tecnología de acceso inalámbrico revolucionará la forma de comunicación que hoy en día se utiliza para la transmisión de servicios digitales. Tendencias a nivel mundial indican que los sistemas de banda ancha de acceso inalámbrico Broadband Wireless Access (BWA), surgirán como una nueva tecnología complementaria para brindar servicios y aplicaciones que en su conjunto puedan utilizar canales de subida o bajada por arriba de lo 20 Mbps. Esta nueva tecnología BWA será muy superior a la tecnología utilizada para proveer servicios de voz y datos que en la actualidad son ofrecidos por compañías de telefonía celular denominados Carriers o proveedores de servicios de Internet ISP._x000D_ _x000D_ Las principales ventajas de los sistemas BWA sobre los sistemas celulares de la tercera generación son: 1) Tasas de transmisión de datos por arriba de los 20 Mbps comparados con 3Mbps de la tecnología UTMSWCDM o CDMAEVDO. 2) Los sistemas BWA al ser una tecnología basada exclusivamente en conmutación de paquetes utilizando el protocolo de Internet IP, presentaran la mejor opción para el aprovisionamiento de servicios digitales de la cuarta generación, los cuales demandan tasas de transmisión por arriba de los 3Mbp y que no pueden ser soportados por los sistemas celulares de la 3ra generación. 3) Al basarse exclusivamente en conmutación de paquetes los hace ser mucho más económicos y accesibles para los subscriptores. 4) Su instalación configuración y operación será mucho más fácil de manejar. Por lo que se espera que un gran número de empresas instituciones hospitales etc., utilicen estos sistemas BWA como parte de su red de comunicaciones. 5) La tecnología BWA será lo suficientemente robusta para dar soporte a todo tipo de usuarios fijos, móviles o de tipo malla (Mesh) que son usuarios que no se encuentran bajo la cobertura de una estación base pero utilizan a otros usuarios vecinos para mandar su información hacia la estación base más próxima. 6) Mejor cobertura en zonas de difícil acceso al utilizar los sistemas Mesh para dar servicio a zonas rurales o comunidades aisladas que todavía no has sido cubiertas por las compañías de telefonía celular o ISP._x000D_ _x000D_ Las grandes ventajas que presentan los sistemas BWA sobre la tecnología celular de 3g, nos motiva a basar nuestra investigación en estos sistemas BWA que se espera que revolucione el sector de las telecomunicaciones. De las tres versiones que soporta la tecnología BWA nuestra investigación se centrará en los sistemas móviles y Mesh._x000D_ _x000D_ Por consiguiente el objetivo principal de este proyecto es realizar investigación de punta a nivel mundial que permita incrementar y extender el conocimiento actual de las redes BWA tipo móviles y Mesh. Así mismo, un aspecto fundamental en este proyecto es la formación de recursos humanos que incursionen en esta área del conocimiento en México._x000D_ _x000D_ De todos los centros de investigación que hay en el país, por lo que estamos enterados ningún grupo de investigación está sumando esfuerzos en esta área del conocimiento y los que hay se centran principalmente en presentar mejoras a los sistemas de telefonía celular de la 2da y 3ra generación. Otros centros de investigación solo se enfocan a las redes inalámbricas de área local WLAN pero no abarcan las redes inalámbricas de área metropolitana WMAN o BWA._x000D_ _x000D_ _x000D_ Las metas principales a lograr en este proyecto serán: 1) diseñar un mecanismo de reservación “Scheduling Algorithm” (SA) de capa cruzada que distribuya eficientemente los recursos de los canales uplink y downlink de los sistemas inalámbricos de banda ancha móviles, basado en el protocolo IEEE 802.16e y que considere las diferentes propiedades y características de un medio inalámbrico, con el propósito de ofrecer una buena calidad de servicio (QoS) a los usuarios, y 2) Diseñar algoritmos de reservación bajo un esquema centralizado y distribuido haciendo uso de las redes WMN (Wireless Mesh Networks) para dar una solución de caliad de servicio con usuarios móviles._x000D_ _x000D_ Otro aspecto es la publicación de nuestros resultados en conferencias y revistas de renombre tanto nacional como internacional. Así como la transferencia de las técnicas de reservación que resulten de esta investigación a compañías fabricantes de equipo de redes de acceso inalámbrico de banda ancha tipo móvil y Mesh, así como también, a compañías de telefonía celular para que consideren nuevas opciones hacia 4g._x000D_ _x000D_ Nuestro grupo de trabajo actualmente está formado por tres doctores en telecomunicaciones, dos estudiantes de doctorado y tres de maestría. También, contamos con amplia experiencia y un gran número de publicaciones internacionales y nacionales en el estudio de redes inalámbricas BWA IEEE 802.16 fijas, móviles y mesh. Así como en el modelado de redes de computadoras de banda ancha, por lo cual estamos en una gran posición para realizar contribuciones importantes a escala mundial en esta área de investigación. _x000D_

Contribución

Este proyecto forma parte de las tendencias mundiales del desarrollo acelerado de las telecomunicaciones. Los mecanismos SAs propuestos presentan una solución viable para poder suministrar adecuadamente todos los recursos de las redes basadas en los sistemas móviles y mesh de banda ancha, considerando las diferentes propiedades y características de un medio inalámbrico. Los mecanismos SAs son considerados como la funcionalidad más importante de estos sistemas, los cuales garantizan una calidad de servicio demandada por los usuarios móviles y mesh, sin importar las dificultades, altas tasas de atenuación, o los altos índices de interferencia de los canales inalámbricos, ni las complicaciones al utilizar un espectro mayor a 2.4 GHz. _x000D_ _x000D_ En la actualidad todavía no existes un mecanismo SA que considere todas las características de un medio inalámbrico debido a la complejidad de poder integrar todas las características presentadas en el punto 4.2.1. (del protocolo) _x000D_ _x000D_ En el Departamento de Ing. en Telecomunicaciones de la UNAM, hemos desarrollado en los 5 últimos años, un modelo de simulación para el estudio de redes basadas en el protocolo IEEE 802.16-2004 el cual soporta actualmente algunas de las características que se necesitan para poder modelar los SAs propuestos para el sistema móvil y mesh. Entre estas características se encuentra implementada la funcionalidad de: un modelo de propagación para espectros radioeléctricos mayores a 3.5 GHz, el cual considera los tres tipos de terreno para usuarios fijos y móviles, modulación adaptiva (QPSK, 16-QAM y 64 QAM) para ambas regiones de contención y de reservación. También incluye los cuatro niveles de calidad de servicio (UGS, rtPS, nrtPS y BE) que son controlados a través de un mecanismo SA para sistemas fijos como se describió en [6]._x000D_ _x000D_ Además del modelo de simulación para usuarios fijos, actualmente nuestro grupo de investigación está trabajando sobre mecanismos de HO basado en FDD. En [32] y [33] presentamos un novedoso mecanismo de HO pero todavía hace falta probarlo a nivel simulación bajo la técnica TDD e incorporar SOFDMA, entre otras características. _x000D_ De hecho, nos atrevemos a afirmar que la UNAM es una de las primeras instituciones en Latinoamérica que elaboró un modelo de simulación para el estudio de sistemas fijos y móviles, y con la investigación que se piensa llevar a cabo en este proyecto, pretendemos obtener un modelo de simulación para sistemas móviles y mesh el cual integre un mecanismo eficiente de SA para cada protocolo._x000D_ _x000D_ Muchos avances se han reportado sobre los sistemas fijos principalmente en un gran número de congresos y revistas especializadas. Sin embargo, hacemos énfasis que en México puede invertirse para conseguir un mayor avance tecnológico y así pertenecer al grupo selecto de países que trabajan en la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías de 4G si se apoya la propuesta del presente proyecto._x000D_ _x000D_ Nuestro grupo de trabajo se encuentra muy motivado para llevar a cabo esta propuesta de investigación, y sobre todo porque ya tenemos experiencia en el diseño e implementación de SAs para usuarios fijos, y como muestra de ello nuestro algoritmo de SA presentado en la conferencia internacional OPNETWORK Technology en agosto del 2006 [6], obtuvo el segundo lugar como mejor artículo técnico. _x000D_ _x000D_ Además, como muestra del esfuerzo realizado por nuestro grupo de trabajo en el desarrollo de mecanismos de SA y HO, el Consorcio Internacional “WIMAX ACEDEMIC FORUM”, ya nos aceptó como miembros de esta organización. Este Consorcio formado actualmente con aproximadamente 200 miembros a nivel mundial, está desarrollando un modelo de simulación basado en OPNET MODELER v.14 y que el objetivo final es obtener un modelo de simulación que incorpore todas las funciones y propiedades de la capa MAC y PHY según los estándares IEEE 802.16-2004 y IEEE 802.16e. _x000D_ _x000D_ Dada nuestra experiencia previa en el modelado de redes fijas y móviles basados en el protocolo IEEE 802.16, nuestro grupo de investigación está en una posición privilegiada para emprender el estudio de nuevos mecanismos de SA para las redes móviles y mesh basadas en el protocolo IEEE802.16, a un nivel de Ciencia Básica. Nuestro grupo de investigación posee la experiencia, motivación y liderazgo para realizar contribuciones relevantes de gran calidad y combinado con la formación de recursos humanos y los trabajos que se piensan publicar a nivel internacional nos ayudará a colocar a México a la vanguardia en esta nueva área de las telecomunicaciones de 4ta generación que sin dudar alguno predominarán en la década del 2010._x000D_ _x000D_ _x000D_

Información general

Cómo citar esta página

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Diseño de algoritmos de reservación de capa cruzada en redes móviles y mesh de banda ancha%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN108910
Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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