POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA
CONTEXTUALIZACIÓN
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN EN COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
GRUPO DE INVESTIGACIÓN DE APLICACIONES EN TELECOMUNICACIONES GIAT
Coordinación de Investigación
Preparado por
Gustavo Alberto Moreno López gamoreno@elpoli.edu.co
Docente
Facultad de ingenierías Telecomunicaciones
INTRODUCCIÓN
La investigación es una política primordial en la institución educativa y por ello desde el área de telecomunicaciones, se deben propician espacios de estudio e investigación de algunos temas con miras a aplicar conceptos, tecnologías, innovar, desarrollar modelos, profundizar temas, entre otros.
Existe una gran variedad de sistemas de comunicación inalámbrica para la transmisión de voz video y datos en áreas locales o globales. Existen redes inalámbricas punto a punto, redes WLAN (wireless local area networks), redes personales, sistemas de celulares, y sistemas de comunicación vía satélite entre otros. El número de dispositivos móviles inalámbricos se ha incrementado a nivel global, los usuarios dependen de ellos para conectarse a las redes corporativas para acceder a las bases de datos, intercambiar mensajes, transferir archivos, e incluso participar en una reunión con acceso remoto, puede ser mediante WiFi, WLAN o Bluetooth.
1. UBICACIÓN EN EL PLAN DE DESARROLLO INSTITUCIONAL.
En el Plan de Desarrollo del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid para el período 2004-2010, se encuentra entre los ejes estratégicos la investigación y un conjunto de líneas de acción que permiten focalizar el accionar académico y administrativo en torno al desarrollo y crecimiento institucional.
Tabla No. 1 Marco estratégico. Plan de Desarrollo 2004-2010
EJES ESTRATÉGICOS LINEAS DE ACCIÓN
EXCELENCIA ACADEMICA
Calidad Pertinencia Equidad Formación INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
TECNOLÓGICO
Pertinencia Investigativa I+D+i
Líneas Investigativas DESARROLLO TERRITORIAL
Pertinencia Regional Desarrollo Académico Administrativo
EXTENSIÓN
Extensión Académica Servicios de Extensión
Programas y Proyectos Especiales Cooperación Interinstitucional INSTITUCIONAL Consolidación Interna Crecimiento Externo
En el eje estratégico de Investigación y Desarrollo Tecnológico, el Politécnico busca la elaboración de conocimientos que en el campo tecnológico incluido el social permitan aplicarse y mejorar la calidad de vida de las comunidades y los sectores económicos al transformar el conocimiento en crecimiento económico y bienestar social. Con una política coherente y sostenible a largo plazo y con la instauración de una cultura investigativa institucional, es decir, una construcción colectiva acerca de la organización para la investigación, la normatividad Institucional, nacional y mundial, las actitudes y hábitos de la comunidad educativa, los valores individuales y colectivos y la ética de las relaciones que se establecen, los métodos empleados, las técnicas, los objetivos y metas, las líneas o áreas y la pedagogía de la investigación, se nos permitirá conducir la investigación con cierto nivel de certidumbre, pertinencia y claridad en el Politécnico Jaime Isaza Cadavid.
institucionales que intervengan positivamente en la problemática social y tecnológica de la sociedad
Desde el Proyecto Educativo Institucional, también se traza una política clara en investigación en el Politécnico Jaime Isaza Cadavid para el cumplimiento de su misión:
Misión
“CONTRIBUIR AL DESARROLLO DE LA SOCIEDAD GENERANDO CONOCIMIENTO Y FORMANDO PROFESIONALES ÍNTEGROS FORJADORES DE EMPRESA, QUE SEAN CAPACES
DE ADOPTAR, ADAPTAR Y CREAR CIENCIA Y TECNOLOGÍA MEDIANTE PROGRAMAS DE EDUCACIÓN PERTINENTES PARA APORTAR DESDE ANTIOQUIA AL PROGRESO DEL PAÍS”.
Y, busca un mayor “Desarrollo de la investigación”, que produzca una masa crítica que en los campos escogidos se provea de innovación tecnológica, fundido en los procesos de formación de pregrado y posgrado y posibilite su difusión, aplicación y explotación.
Es una política de la Facultad de Ingeniería (Proyecto Educativo de la Facultad) relacionada con la investigación: “Promover la constitución y desarrollo de grupos de investigación avalados por Colciencias y organismos internacionales”, “Evaluar y enriquecer de manera permanente la formulación y vigencia de las líneas de investigación”.
Son objetivos de la Facultad de Ingeniería: “Propiciar espacios que permitan la formación del espíritu investigativo, crítico y pedagógico de los profesores y estudiantes”, e “Implementar grupos de discusión pedagógica y científica conformados por estudiantes y profesores”.
El sistema de Investigación de la Institución tiene como misión, visión y justificación lo siguiente:
Misión
La misión del Sistema será la de propender por la producción del conocimiento a través de la investigación, mediante la acción de los Grupos de Investigación y los semilleros, en líneas definidas como fortalezas y mediante metodologías de aprendizaje, basadas en un pensamiento constructivo de los saberes.
Visión
Justificación del sistema de investigación
Se considera como justificación del Sistema la importancia de la (transdisciplinariedad) como componente esencial en la formulación y ejecución de proyectos de investigación y desarrollo. El Sistema permite vincular a la comunidad académica del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid al Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología, normalizar el proceso Investigativo institucional facilitando la integración de los grupos de investigadores, la unificación de criterios y la proyección de los resultados a escala interna y externa.
Para el cubrimiento de esas necesidades relacionadas con la investigación el Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid ha realizado acciones que permiten el crecimiento y fortalecimiento de ella, con estrategias definidas desde los consejos de facultad e involucrando a los docentes con sus planes de trabajo. Los nuevos docentes que van ingresando a la institución deben tener perfil de investigadores con el fin de fortalecer los grupos de investigación del Politécnico, y que en este año se presentó un nuevo grupo para el área de Telecomunicaciones, GIAT.
La investigación se ha convertido en los últimos años en la institución en uno de los aspectos que ha mejorado notablemente, avanzando en lo relacionado con proyectos, logística, inversiones, material bibliográfico, etc. Para implementar la cultura investigativa se viene trabajando desde las aulas de clase para motivar a los estudiantes, también articulando los trabajos de grado y prácticas profesionales con los proyectos de investigación y apoyados por el consejo directivo, el consejo académico y los consejos de facultades que de una forma integrada orientan los temas articulados a las líneas de investigación.
2. INFORMACIÓN GENERAL
2.1 Nombre de la línea de investigación plenamente articulada a:
Comunicaciones Inalámbricas, articulada al Grupo de Investigación de Aplicaciones en Telecomunicaciones – GIAT.
2.1.1 Áreas de interés del Politécnico Colombiano en correspondencia con sus políticas y estrategias.
Dentro de los objetivos del Plan Educativo de la Facultad está:
Entonces, si la línea de investigación identifica sus áreas de actuación, que no son más que las temáticas de importancia regional y nacional en el ámbito de las Comunicaciones inalámbricas; formula y ejecuta proyectos para generar alternativas de desarrollo en dichas áreas, las realiza con los estudiantes a través de las diferentes modalidades del trabajo de grado y las lleva al aula de clase, entonces, se estará contribuyendo con el objetivo perseguido por la Facultad de Ingenierías.
En los últimos años las comunicaciones inalámbricas, los servicios móviles, han representado el segmento de más rápido crecimiento, de todo el sector de las telecomunicaciones. Este crecimiento, es debido, fundamentalmente, al auge experimentado por la telefonía celular digital, nuevas tecnologías inalámbricas, incremento de seguridad, más ancho de banda, etc., que abren un abanico de aplicaciones, convirtiéndose en una fuente de continuos estudios e investigaciones
La línea Comunicaciones Inalámbricas está estrechamente relacionada con el área de Redes, Radiopropagación, Sistemas de comunicaciones Inalámbricas, la cual hace parte de los programas de Ingeniería Informática y Tecnología en Telecomunicaciones. En este sentido la línea de investigación se encuentra plenamente articulada dentro de dos programas curriculares ofrecidos por la facultad.
2.1.2 Las características del plan curricular en el que se inscribirán. • Áreas de énfasis
La Línea de Investigación en Comunicaciones Inalámbricas está vinculada dentro del área de Telecomunicaciones y Redes, y atiende las asignaturas de Redes de comunicación, Sistemas de comunicaciones inalámbricas, Radiopropagación y microondas, Medios de transmisión y antenas. El área de Telecomunicaciones y Redes hace parte de los programas de Tecnología en Telecomunicaciones e Ingeniería Informática respectivamente, lo que permite establecer que está perfectamente articulada dentro de los intereses de la institución, de la facultad así como de programas específicos.
Figura 1. Áreas de énfasis en comunicaciones inalámbricas
Comunicaciones inalámbricas
Radiopropagación
Redes móviles privadas
Telefonía móvil Fundamentos
Sistemas de 3 - 4 generación celular
Programación dispositivos móviles
Espectro Electromagnético
Satelital
Redes de acceso por radio
Wireless personales
Wireless locales
Wireless metropolitanas
Wireless extensas
Wifi
Wimax Bluetooth
UWB
Redes sensores RFID
GPS …………
Convergencia celular/wireless/
• Recursos humanos y materiales
La línea, por pertenecer a la institución cuenta con el recurso humano administrativo según la estructura organizacional de la misma, y pueden entonces fortalecerla los profesores de cátedra, y otros profesores de tiempo completo del área de Informática y Control. La línea de investigación en Comunicaciones inalámbricas es liderada por un docente de tiempo completo formado en el área de Telecomunicaciones, y dos docentes invitados del área de Informática. La línea se encuentra inscrita dentro del grupo de investigación GIAT (Grupo de investigación de aplicaciones en telecomunicaciones).
No se cuenta al momento con recursos, ni laboratorio específicos. Lo cual se irá gestionando con proyectos de investigación u otros solicitados a la institución.
• Necesidades en el campo de la docencia y la extensión.
Es necesario vincular más profesores de tiempo completo para el área de Telecomunicaciones, que soporte el programa, y fortalezca la investigación.
Es necesario en la docencia, motivar a los estudiantes para la investigación desde el aula, con el fin de que tengan mayor interés, tengan un espacio donde desarrollar competencias inherentes a la actividad innovadora, sea en un semillero o en actividades de extensión.
Es necesario también propiciar las condiciones para que la facultad cuente con el área de comunicaciones inalámbricas como línea de investigación en el grupo GIAT, para desarrollar proyectos investigativos que son de carácter multidisciplinario y que pueda integrarse a otros grupos.
Para la conformación inicial de un semillero que agrupe los estudiantes interesados en el tema, es necesario también contar con ayuda profesional y metodológica a explicar a los asistentes: Que es investigar, las diferentes clases de investigación que hay, como se investiga, el marco contextual de la investigación en lo conceptual, lo legal y lo referencial.
2.1.3 La trayectoria investigativa de la comunidad académica de la Facultad.
La Facultad de Ingenierías ha contado al año 2009 con cuatro grupos que han venido aglutinando profesores y estudiantes en torno a actividades de investigación pertenecientes a cuatro Área Académicas: Seguridad e Higiene Ocupacional, Civil, Informática e Instrumentación.
Tabla 2. Grupos de investigación en la Facultad de Ingenierías
En el segundo semestre de 2009 se han propuesto dos nuevos grupos de investigación: GIAT en Telecomunicaciones e ISAII en Civiles.
Las Líneas de Investigación de la Facultad son:
Área de Civil • Estructuras
• Recursos hídricos
• Geotecnia
Área de Seguridad e Higiene Ocupacional • Higiene y Gestión ambiental
• Seguridad en el trabajo
Área de Instrumentación y Control • Control y robótica
Área Informática
• Desarrollo de software
GRUPO AREA
GHYGAM – (Grupo de Higiene y gestión ambiental)
Seguridad e Higiene Ocupacional
GRIDIC - Grupo de investigación de Ingeniería
Civil Civil
GRINSOFT (Grupo de
Investigación en Software) Informática
ICARO (Grupo de
Investigacion en
Instrumentacion, Control Automatico y Robotica )
2.1.4 Las necesidades del medio social en el cual se inscribe la Facultad.
Las telecomunicaciones son uno de los campos de la actividad humana en donde se manifiesta con mayor contundencia la modernización tecnológica, y que en convergencia con la electrónica y los sistemas de cómputo continúa en evolución y en mejores prestaciones de confiabilidad, eficiencia, calidad, costos, y alta flexibilidad. Las telecomunicaciones, las tecnologías de la información y comunicación, ocupan actualmente un lugar importante en el desarrollo de las naciones. Las redes de telecomunicación actuales se caracterizan por una enorme diversidad de medios de transmisión, técnicas de modulación y multiplexación de las señales, Topologías y protocolos, las cuáles abren un abanico de aplicaciones y servicios.
En este sentido la Facultad de ingenierías está inmersa en un medio social con necesidades cada vez más, de apropiación y aplicación del conocimiento, para mejorar los procesos, las comunicaciones, y que gracias a las tecnologías de las comunicaciones inalámbricas es posible lograrlo.
2.1.5 El estado del conocimiento en las áreas consideradas como prioritarias para fortalecer el plan de estudios.
Que son las comunicaciones inalámbricas?
La comunicación inalámbrica (wireless, sin cables) es el tipo de comunicación en la que no se utiliza un medio de propagación físico alguno, esto quiere decir que se utiliza la modulación de ondas electromagnéticas, las cuales se propagan por el espacio sin un medio físico que comunique cada uno de los extremos de la transmisión. En ese sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal, como por ejemplo: antenas, computadoras portátiles, PDA, teléfonos móviles, etc
En general, la tecnología inalámbrica utiliza ondas de radiofrecuencia de baja potencia y una banda específica, de uso libre o privada para transmitir, entre dispositivos.
Actualmente, las transmisiones inalámbricas constituyen una eficaz herramienta que permite la transferencia de voz, datos y vídeo sin la necesidad de cableado.
Figura 2. Ejemplo de comunicaciones inalámbricas
La tendencia a la movilidad y la ubicuidad hacen cada vez más utilizados los sistemas inalámbricos, y el objetivo es ir evitando los cables en todo tipo de comunicación, no solo en el campo informático sino en televisión, telefonía, seguridad, domótica, etc.
Desarrollo de la comunicaciones inalámbricas Tabla 3. La era inalámbrica
ERA PIONERA
1860 -Postulación de las ondas Electromagnéticas por James Maxwell
1880 -Demostración de la existencia de las ondas por Henry Rudolf Hertz.
1905 -Primera transmisión de voz y música vía enlace inalámbrico por Reginald Fessenden
1912 -Hundimiento del Titanic destacando la importancia de las
comunicaciones inalámbricas sobre las vías marítimas, en los años siguientes la marina comenzó a establecer los radios de telegrafía.
ERAPPRECELULAR
1921 -El Dpto. de la Policía de Detroit dirige maniobras militares con radios móviles.
1933 -En EEUU, existen 4 canales en los 30-40 Mhz.
1938 -En EEUU, se reglamenta el servicio regular.
1946 -Primer comercio de los sistemas de teléfonos móviles operados por el sistema Bell, en EEUU.
1950 -Los teléfonos y los enlaces de microondas son desarrollados.
1960 -Introducción de líneas interurbanas a los sistemas de radio con canales automáticos en EEUU.
1970 -Los sistemas de teléfonos móviles operan en muchas ciudades. Lo utilizaban 100 millones de vehículos.
ERA CELULAR
1980 -Distribución de los sistemas celulares analógicos por el mundo
1990 -Distribución de los celulares digitales y modo de operación dual de los sistemas digitales.
2000 -Distribución de los servicios multimedia a través IMT-2000, UMTS
2010+ -Radio sobre fibra (así como micro celdas sobre fibra óptica)
Conceptos Básicos
a. Telecomunicación: conducción o transmisión de información de un lugar a otro. El término información, se refiere a los datos, sonido y video, y la información transmitida puede estar compuesta por todos o cualquiera de ellos.
b. Sistema de comunicación: la figura 3 presenta los bloques básicos de un sistema de comunicación.
Figura 3. Sistema de comunicación
c. Transmisor: Es un recurso técnico que transforma el mensaje originado por la fuente de información en señales apropiadas, esto es, adaptarlas al canal. Generalmente consta de un bloque de procesamiento de señal y el modulador. El bloque de procesamiento adapta la información para una transmisión más eficiente, y depende de la modulación que se vaya a utilizar. El bloque modulador convierte la señal bandabase procesada en una banda de frecuencia apropiada para el canal. Entonces la salida del transmisor es una señal proporcional a la señal de la entrada del mismo. d. Receptor: La función del receptor es efectuar las operaciones inversas del
transmisor para recuperar la información con la menor cantidad de errores posibles. Su diseño, al igual que el del transmisor, permite combatir de alguna manera los efectos perniciosos del canal en la transmisión. Generalmente, la señal recibida no es exactamente igual a la transmitida. e. Canal: Medio físico entre el transmisor y el receptor. Cambia la señal
El comportamiento desde el punto de vista espectral de un canal de comunicaciones no es ideal en el sentido de limitación de ancho de banda, la ganancia o atenuación no es constante y los retardos no son constantes. En su viaje por el canal se agregan señales adicionales (de información o no) en el mismo rango espectral de la señal; estas señales pueden ser ruido generado en el sistema o fuera de él, interferencias debidas a otras señales de información transmitidas a través del mismo canal, interferencias generadas por el mismo canal como resultado de alinealidades en su respuesta y que producen modificaciones en el espectro original de la señal.
f. Medios de transmisión: Hace referencia al ente físico que posibilita la propagación de las señales. El medio varía dependiendo de las características de la señal. Los medios de transmisión pueden clasificarse en guiados y no guiados, así, cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, guía de onda y los no guiados, radiofrecuencia, microondas e infrarrojo.
g. Portadora: señal de alta frecuencia sobre la que va “montada” la información (moduladora). Normalmente es una senoidal.
h. Amplitud: Magnitud de las crestas de la onda senoidal.
i. Frecuencia: Número de ciclos que ocurren en un segundo. En la onda senoidal está formado por dos crestas, una positiva y una negativa.
j. Fase: ángulo de la onda en un instante de tiempo. La fase está relacionada con la frecuencia y su cambio afecta el comportamiento de un sistema móvil.
k. Sistema Simplex: La comunicación se da en una sola dirección, normalmente de la base al móvil (Canal de bajada). Por ejemplo los buscapersonas.
l. Sistema Semi-dúplex: La comunicación es en dos direcciones (Base a móvil y móvil a base) pero sólo uno de los dos puede transmitir en un instante determinado. En radio también se conoce como PTT (Push To Talk).
m. Sistema Dúplex Ambos dispositivos pueden transmitir en forma simultánea. La duplexión puede ser usando dos radio canales diferentes o dos instantes de tiempo diferentes sin que lo note el usuario.
n. Clasificación del servicio móvil
o Móvil terrestre: Los terminales se desplazan sobre la tierra.
o Móvil marítimo: Los terminales se desplazan sobre el mar o debajo de éste.
• El canal Móvil
La diferencia principal entre un sistema móvil y uno fijo cableado o inalámbrico es el canal.
En un canal móvil se presentan efectos como el desvanecimiento rápido (Fast Fading), la difracción por obstáculos cercanos al terminal móvil, y el desplazamiento Doppler. Normalmente el canal móvil se modela con distribuciones estadísticas. Las más comunes son la Rice y la Rayleigh.
La propagación varía de acuerdo a la frecuencia de operación y el entorno.
El comportamiento es diferente en entornos abiertos que en entornos urbanos o que en interiores.
Existen modelos para entorno abierto como: Hata, Walfish-Bertoni, Cost-231, etc. Para interiores también existen modelos como: Ericsson, Saleh y Valenzuela, Steele, AZB, entre otros.
• Modelos de propagación
Dentro de los modelos de propagación más utilizados están:
a. Modelo Okumura Hata
Modelo empírico obtenido a partir de medidas en Tokio. Hata obtuvo las expresiones numéricas del modelo Okumura. El modelo de Okumura se basa en tablas o en gráficas.
Los factores que incluye en el modelo son: Altura efectiva de la antena de la estación base, grado de irregularidad del terreno (Casi Plano: Dh≈20m, Montaña aislada (Se modela como filo de cuchillo)), grado de inclinación del terreno (Trayecto mixto Tierra-Mar Zona de mar contigua al transmisor, Zona de mar contigua al receptor, Zona de mar en mitad del trayecto).
Ventajas de Hata: Fácil de programar, Bajo tiempo computacional.
Desventajas: coberturas circulares, No tiene en cuenta la ondulación del terreno, Errores de 10 - 14 dB.
b. Modelo Longley - Rice
Modela los obstáculos lejanos como filo de cuchillo y los cercanos los modela como cilindros. Se incluye un parámetro ∆h para la rugosidad del terreno, similar al de Okumura. Utiliza los siguientes parámetros: Frecuencia de transmisión, Separación de antenas, Altura de antena receptora y transmisora, Refracción media de la superficie, Conductividad y corriente dieléctrica de la tierra, Polarización y descripción del terreno.
c. Modelo Durkin (JRC)
Es un modelo por computador. Toma datos geográficos del terreno y calcula perfiles de los diferentes trayectos. Considera tres casos posibles: Línea de vista, Línea de vista parcial (Primera zona de Fresnel obstruida), Sin línea de vista. Si hay obstrucciones, se utiliza el método de Epstein-Peterson para dos o tres obstrucciones. Si hay más de tres obstrucciones, se reduce por el método de Bullington.
d. Modelo Walfish-Bertoni
Desarrollado por Joram Walfish y Henri Bertoni. Suposiciones: Núcleo formado por edificios altos, Alturas relativamente uniformes, Edificios dispuestos en filas casi paralelas (Modelo Manhatan), Los edificios están separados un ancho menor a su altura, Antena transmisora por encima de los edificios.
Las pérdidas medias de propagación incluyen tres factores: Pérdidas en espacio libre, Pérdidas por propagación sobre edificios y Pérdidas por difracción final. El modelo aplica a entornos urbanos sin visibilidad directa transmisor-receptor. Los edificios presentan una organización en filas con alturas uniformes. Margen de frecuencias: 300MHz a 3GHz. Transmisor por encima de los edificios. Distancias transmisor - móvil entre 200m y 5Km.
En el proyecto europeo COST-231, se decidió combinar los modelos propuestos por Walfish y por Ikegami, incluyendo factores no incluidos en el modelo original de Walfish, como los mencionados arriba. El modelo se conoce entonces como COST-Walfish-Ikegami, o simplemente Walfish-Ikegami.
Es un modelo estadístico y no determinista, ya que solo considera valores característicos y no información topográfica. El modelo distingue entre situaciones con Línea de vista y sin Línea de vista (Obstrucción).
El modelo ha sido aceptado por el ITU-R y está incluido en el reporte 567-4. Incluye: Correcciones empíricas, Orientación de las calles, Transmisor debajo de edificios, Tipo de ciudad, Márgenes de distancia al transmisor.
e. Modelos Tridimensionales
Permiten calcular parámetros que no entregan los modelos bidimensionales. Emplean modelos digitales de terreno (MDT). Se suelen utilizar en entornos microcelulares.
• Desvanecimiento
El desvanecimiento que experimenta una señal en un canal móvil depende de la señal y del comportamiento del canal. Según estas características, la señal sufrirá diferentes tipos de desvanecimiento.
ancho de banda mayor que el de la señal, ésta se verá afectada por desvanecimiento plano (flat fading).
El nivel de la señal se ve afectado en el tiempo, por variaciones en la ganancia del canal debido al multicamino. Este fenómeno se modela con una distribución Rayleigh.
Si el ancho de banda del canal es menor que el de la señal, aparece el desvanecimiento selectivo en frecuencia. Este tipo de desvanecimiento se presenta a causa de la dispersión temporal (ensanche) de los símbolos transmitidos en el canal. O sea, que el canal introduce interferencia intersimbólica (ISI). En el dominio de la frecuencia, se vería que ciertos componentes de frecuencia en el espectro de señal recibida tienen mayor ganancia que otros. Este tipo de comportamiento suele ser difícil de modelar teóricamente, por lo que se recurre a modelos empíricos.
REDES DE COMUNICACIÓN INALÀMBRICAS
En la actualidad, dependiendo del alcance y ámbito que tengan los sistemas de comunicaciones, las redes de comunicaciones (inalámbricas) se pueden dividir en cuatro tipos, tal y como aparece en la Figura 4. Redes personales, locales, metropolitanas y extensas.
Una red personal o Personal Area Network (PAN), en la que se da servicio a necesidades de comunicación de carácter local, con un alcance aproximado de 10 metros. La aplicación más característica que usa este tipo de comunicaciones y con la que todos estamos familiarizados son los dispositivos manos libres, para hablar con el teléfono móvil
Las tecnologías disponibles para este tipo de aplicaciones son el Bluetooth (IEEE 802.15), redes Zigbee y los sistemas de identificación por radiofrecuencia RFID.
•
Bluetooth es una especificación industrial para las denominadas Redes Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda de 2.4 GHz. La especificación Bluetooth ha sido diseñada para permitir el desarrollo de dispositivos de comunicaciones de bajo coste, con bajo consumo y de corto alcance (1 metro, 10 metros, o un poco más)• Ultra Wide Band, UWB. La tecnología UWB puede utilizarse para transmitir voz, vídeo u otro tipo de datos digitales. Su principal ventaja respecto a otras tecnologías inalámbricas radica en el hecho de que puede transmitir más datos utilizando menos potencia que el resto de sistemas disponibles. Adicionalmente, los equipos de radio necesitan menos componentes, por lo que se convierte en una solución económica
mundo físico, y capaces de interactuar con este. Se presenta otra definición como un conjunto de elementos autónomos (nodos) interconectados de manera inalámbrica, que miden variables como movimiento, presión, temperatura y humedad, etc. Si los sensores utilizados son de tamaño que se mide en milímetros o micrómetros, la tecnología necesaria ya es de tipo nanotecnología. En vez de redes de sensores, se suele utilizar el nombre polvo inteligente (smart dust). Si son robots, se habla de niebla de utilidad (utility fog). Las redes de sensores están distribuidas en un área específica y los nodos pueden ser estacionarios o móviles.
Una red de nodos móviles, forman una red ad hoc capaz de realizar ruteo entre ellos. Su formación es por auto-configuración sobre una topología física arbitraria, bajo modificación frecuente por los movimientos, salidas, llegadas y fallas de los nodos participantes.
Las redes de sensores tienen las siguientes tareas típicas:
Determinar un parámetro ambiental: calor, presión, luz, radiación, presencia de humo, humedad, ruido, fricción.
Detectar eventos: presencia, llegada, movimiento, vibración, flujo. Estimar parámetros: velocidad, dirección.
Clasificar los objetos detectados
Seguir la trayectoria de un objeto detectado
Entre las características que poseen las redes de sensores se encuentran las siguientes:
Topología y mantenimiento: En general los nodos que forman las redes de sensores se caracterizan por estar aleatoriamente distribuidos sin seguir ninguna topología regular. Debido a ello se recomienda que el mantenimiento y configuración sea completamente autónomo (no requiera de la intervención humana) mediante el uso de algoritmos distribuidos.
Limitaciones energéticas: Uno de los principales cuellos de botella que encontramos en las operaciones realizadas por los sensores es, la disponibilidad energética de los nodos. Los sensores en la mayoría de los casos poseen baterías que se caracterizan por no poder ser recargadas, lo cual convierte este problema en la principal restricción a la hora de desarrollar nuevos protocolos. Aumentar el tiempo de vida de un sensor implicará, por tanto, disminuir los niveles de tolerancia o limitar la precisión de los resultados obtenidos.
Sincronización de los dispositivos: Para que el tratamiento de la información que se propaga por una red de sensores se realice de forma correcta, los nodos deben sincronizarse. Por ello en las WSN’s deben imponerse procesos de acceso al medio por división múltiple en el tiempo (Time Division Multiple Access, TDMA) y ordenación temporal para que la detección de los eventos se produzca sin ambigüedades.
Enrutamiento dinámico: Las redes de sensores deben ser capaces de adaptarse a los cambios de conectividad de los nodos. Por ello, los protocolos de enrutamiento utilizados deben estar preparados para incluir o excluir a nodos de sus rutas.
Restricciones temporales: Si bien las WSN’s deben soportar comunicaciones en tiempo real entre los diferentes nodos, esto no debe perjudicar a las características de retardos, ancho de banda u otros parámetros de calidad de servicio de las redes (Quality of Service, QoS).
Seguridad: Atendiendo al uso final para el cual esté desarrollada la red de sensores, la seguridad en las comunicaciones puede ser un factor muy importante a la hora de determinar los protocolos que se desarrollaran en las diferentes capas de los nodos. Este es el claro ejemplo de las redes de
sensores utilizadas en el ámbito militar.
• RFID o identificación por radiofrecuencia, es un dispositivo (Chip de silicio), que permite almacenar, enviar y recibir información. Básicamente se utiliza para la identificación de objetos, por ejemplo en una empresa. El dispositivo como tal tiene la forma de un adhesivo, el cual se puede pegar en cualquier objeto, mascota o inclusive en una persona.
La ventaja entonces de esta tecnología, es que no es necesaria una línea de vista entre el receptor y el transmisor, por lo que es posible controlar por ejemplo, la salida y entrada de objetos de forma ilegal en un supermercado. Otra de las ventajas, es que los adhesivos, poseen un transceptor que es construido con componentes pasivos, por lo que no es necesario el uso de baterías, lo que lo hace pequeño y cómodo su uso.
Trabaja en la banda no licenciada ISM de 2.4 GHz y el identificador puede tener hasta 64 bits.
El popular WiFi (Wireless Fidelity) define la norma que garantiza la interoperabilidad de las denominadas redes de área local inalámbricas o WLAN (en inglés, Wireless Local Area Network), que es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes LAN cableadas o como extensión de éstas
Redes en malla
Las redes inalámbricas Mesh, redes acopladas, o redes de malla inalámbricas de infraestructura, son aquellas que permiten unirse a la red a dispositivos que a pesar de estar fuera del rango de cobertura de los puntos de acceso están dentro del rango de cobertura de alguna tarjeta de red (TR) que directamente o indirectamente está dentro del rango de cobertura de un punto de acceso (PA).
Una red de área metropolitana o Metropolitan Area Network (MAN) es una red de alta velocidad (banda ancha) (70 Mbps) que, dando cobertura en un área geográfica extensa (alrededor de 48 km.), proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo. La tecnología utilizada para dar soporte a este tipo de servicios es fundamentalmente la basada en IEEE 802.16 WiMAX.
Y finalmente, una red de área amplia o Wide Area Network (WAN) es un tipo de red de datos capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando servicio a un país o un continente. En el caso de automoción, las WAN disponibles son aquellas basadas en telefonía móvil, basadas en protocolos UMTS o GPRS, u otros más avanzadas, y puede tener convergencia con comunicación satelital.
Telefonía móvil
La telefonía móvil tiene sus inicios alrededor del año 1947 cuando en los laboratorios BelI en EUA, fue concebido el concepto de una red de radio celular, aparecen algunas empresas como Ericsson, Motorola, Nokia. A fines de la década de los 50, Ericsson una de las tres empresas más importantes, puso en marcha lo que se denominó el primer sistema automático de telefonía móvil.
Evolución
• Primera Generación 1G: Nace en 1979, Basada en FDMA (Frecuency Division Multiple Acces). La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System).
• Segunda Generación 2G: Nace en 1990, La tecnología predominante es: GSM (Global System por Mobile Comunications), CDMA (Code División Multiple Acces), PDC (Personal Digital
Communications).
• Segunda y Media Generación 2.5G: Nace en 2001, La tecnología predominante es: GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution).
• Tercera Generación 3G: Nace en 2001, La tecnología predominante es: UMTS (Universal Mobile Telephone Service), IMT-2000 (International Mobile Telephone), ECDMA (Wideband Code Divison Multiple Acces).
• Cuarta Generación 4G: Nace en 2005, La tecnología predominante es: W-DMA (Banda Ancha de Acceso Múltiple por División de Código).
Características principales de un sistema celular • Movilidad
• Capacidad
• Reuso de frecuencias • Roaming
• Transmisión de datos
Características extendidas Sistema 3 y 4 Generación celular • Transmisión de Datos Multimedia.
• Conexión Satelital. • Ubicuidad.
• Conectividad (Soporte de protocolos de comunicaciones como: Bluetooth, Wi-Fi, UWB, USB, Memory Cards, Puerto Infrarojo, RFID, etc.)
• Universal Mobile Telecommunications System (UMTS): Se definió como norma europea para la tercera generación. Esta tecnología está basada en CDMA/WCDMA. La capacidad y la cobertura están estrechamente relacionadas pues de acuerdo a la cantidad de usuarios en una celda se entrega la cobertura, esto se debe a que es preciso realizar un control de potencia, para que no existan interferencias intercelda e intracelda. Trabaja en la frecuencia de 2GHz y emplea tres portadoras de 5 MHz por operador. Debido a la frecuencia de trabajo, UMTS se ve afectada por los obstáculos como edificios, lo que conlleva a grandes cantidades de reflexiones de la señal.
Brinda servicios multimedia, es decir, voz, video y datos al tiempo pues utiliza asignación dinámica del espectro. Posee velocidades de transmisión de 348Kbps en alta movilidad de los usuarios, y hasta 2Mbps, cuando existe baja movilidad. Posee alto nivel de seguridad y de calidad (QoS). Coexistencia e interconexión con satélites, para mejorar el servicio.
Trabaja con espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS), que es compatible con CDMA. Como ventaja del uso de estas técnicas, se encuentra, la seguridad, pues solo los que conozcan los pseudocódigos pueden conocer la información, no necesita sincronización entre usuarios, el número de usuarios no se limita desde el comienzo, solo en la medida en la que la red va perdiendo su calidad, entre otras. Sin embargo, como dificultades, se encuentra la complejidad de la misma técnica, la limitación en la capacidad de la red por la degradación de la calidad al aumentar los usuarios y la necesidad de control de potencia muy estricto.
La planificación de estas redes necesita herramientas de software, debido a la particularidad de cada caso, pues el terreno, usuarios, entre otros, juegan un papel importante en la eficiencia de la red.
• Planificación de redes celulares: En los sistemas celulares se busca obtener un cubrimiento óptimo del área de servicio y atender el tráfico generado por los usuarios. Se emplean modelos de propagación urbano según el tipo de entorno y tamaño de celda.
En los sistemas de radio se busca cubrir un área lo más grande posible. Por lo tanto se buscan sitios altos (Cerros, edificios altos). Se emplean modelos de propagación para grandes coberturas (Bullington, Hata).
Los objetivos del operador son obtener la máxima cobertura en mínimo tiempo (aumento de capacidad) y tener la máxima rentabilidad de la inversión.
Si es un despliegue inicial de la red, nuevas instalaciones.
Si es una optimización de una red existente: Reorientación de antenas, tilt, reubicación, control de acceso, listas de vecinos, etc.
La Calidad, teniendo en cuenta las interferencias, handover, sobrealcances.
Cómo se realiza la transmisión: Parte fija de la red móvil: MicroOndas, líneas dedicadas, etc.
Cuáles son los elementos de la red: Estaciones base, BSC (En GSM), MSC, OMC, Terminales móviles (¡Es muy importante saber para qué terminales se planifica!).
Se debe realizar una evaluación del tráfico, conocer las restricciones impuestas por el sistema. Cuáles canales asignar, qué cobertura debo dar., entre otros. La planeación, entonces posee tres pasos fundamentales: primero, una planificación inicial o dimensionamiento (número de estaciones base, capacidad que entrega la red, cobertura máxima), segundo, una planificación con mayor detalle de la red, teniendo en cuenta los aspectos anteriormente mencionados, y tercero, optimizar la red, ponerla en operación y realizarle mantenimientos periódicos.
Comunicación por satélite:
Los satélites artificiales de comunicaciones tienen por objeto el establecimiento de radioenlaces entre estaciones fijas o móviles a través de repetidores pasivos o activos situados en una órbita alrededor de la tierra. Son un medio para emitir señales de radio en zonas amplias o poco desarrolladas, ya que pueden utilizarse como enormes antenas suspendidas del cielo. Dado que no hay problema de visión directa se suelen utilizar frecuencias elevadas en el rango de los GHz que son más inmunes a las interferencias; además, la elevada direccionalidad de las ondas a estas frecuencias permite "alumbrar" zonas concretas de la Tierra. El primer satélite de comunicaciones, el Telstar 1, se puso en órbita en 1962. La primera transmisión de televisión vía satélite se llevó a cabo en 1964.
• Según sus aplicaciones, podemos hablar de tipos de satélites para: – Telecomunicaciones
– Meteorológicos – Navegación – Militares
– Observación de la Tierra – Científicos
– Radioaficionados,
2.1.6 Los intereses de los Decanos de Facultad, profesores y estudiantes.
Es de interés en general en la institución, trabajar en temas de investigación que no sean exclusivos de un solo grupo o programa académico, con el fin de que se fortalezca así el trabajo en equipo y no se estudien temas aisladamente en muchas áreas del Politécnico.
Para el decano de la facultad y los profesores interesados es primordial la investigación en Telecomunicaciones, y por medio de la línea de Comunicaciones Inalámbricas fortalecer la labor investigativa.
Los estudiantes han expresado la necesidad y el interés de participar activamente en lo que les permite ampliar su panorama, conocer y experimentar con el saber en Telecomunicaciones.
Por lo anterior es importante que en la institución se cuente con una líneas de investigación en comunicaciones inalámbricas para explorar, estudiar, proponer, participar y divulgar la investigación de los temas de estudio, fomentar la investigación con los estudiantes, y que a futuro se potencie y se articule con programas de extensión y docencia; Además las telecomunicaciones permiten que otras profesiones se involucren a su investigación, como los ingenieros de sistemas e informáticos, de control, electrónicos, y otros de afinidad con las Tic´s.
2.2 DOCENTES RESPONSABLES Tabla 4. Investigadores
Nombre Gustavo Alberto Moreno López
Título académico Ingeniero Electrónico, Especialista en Telecomunicaciones, Msc © Ingeniería en Telecomunicaciones
Programa Académico Tecnología en Telecomunicaciones
Asignaturas Sistemas de Comunicaciones Inalámbricas
Nombre Claudia Alejandra Rosero
Título académico Ingeniera de Sistemas, Msc © Ingeniería Informática
Programa Académico Ingeniería Informática
Asignaturas Ingeniería de Software
Nombre Catalina Aranzazu Suescun
Título académico Ingeniera Electrónica, Especialista en Telecomunicaciones, Msc © Ingeniería en Telecomunicaciones
Programa Académico Electrónica y Telecomunicaciones – Cátedra UdeA
Asignaturas Introducción ingeniería telecomunicaciones y radiofrecuencia
Nombre Adriana Xiomara Reyes
Título académico Especialista en Teleinformática, Msc. Ciencias Computacionales
Programa Académico Ingeniería Informática
2.3 Programas académicos que soporta la línea de investigación dentro de la Facultad.
Todas las posibles temáticas están enmarcadas dentro del currículo del programa académico de Tecnología en Telecomunicaciones, y además otros programas como Ingeniería Informática y Control e instrumentación en diferentes asignaturas ven temas afines a las comunicaciones inalámbricas.
3. CAMPOS DE ACCIÓN
La tendencia a la movilidad y la ubicuidad hacen cada vez más utilizados los sistemas inalámbricos, evitando los cables en todo tipo de comunicación, no solo en el campo informático y redes sino en televisión, telefonía, seguridad, satelital, domótica, entre otras.
Un fenómeno social que ha adquirido gran importancia en todo el mundo como consecuencia del uso de la tecnología inalámbrica son las comunidades inalámbricas que buscan la difusión de redes alternativas a las comerciales. Las áreas de énfasis resaltadas anteriormente tienen diversos campos de acción aplicados en entornos industriales, comerciales y financieros, viviendas, áreas rurales y urbanas, sector de la salud, sector educativo, centros de transporte (terrestres, marítimos, aéreos, espaciales), comunicación personal, para radiodifusión sonora y televisa, comunicación celular, comunicación satelital, sistemas de posicionamiento, medición de variables, comunicación en redes inalámbricas, para diseño, entre otras.
4. PROBLEMAS PERTINENTES
En las áreas de Telecomunicaciones, y comunicaciones inalámbricas se desarrollan muchos tipos de proyectos que involucran varias temáticas y que son susceptibles de mejorar, de proponer soluciones a diversos problemas, de aplicar una tecnología o concepto a un contexto específico según las necesidades, y que esto es dinámico y que lo que fue solución a una problemática nos sirve para analizar y tratar de mejorarla hoy o mañana, que cada situación es única y que debe ser analizada cada caso en particular.
evidenciado por una problemática o necesidad que requieren una posible solución, figura 5.
Figura 5. Problemas en cada área temática de la línea investigativa
v
4.1 Problemas permanentes (estructurales).
• Problemas de seguridad
• Optimización (cobertura, errores de multicamino, consumo de energía, tiempo de reacción,
• Mecanismos de redundancia
• Diseño, dimensionamiento y planificación de sistemas de comunicaciones inalámbricas de voz, datos, y video.
• Problemas de interferencia (equipos que trabajan en la misma frecuencia, por ruidos, por cambios climáticos, de fuentes que no es accidental, mediante el uso de un perturbador o inhibidor de señal que dificultan e incluso imposibilitan las comunicaciones en un determinado rango de frecuencias, entre otros).
Línea de investigación
Área temática 1
Área temática 2
Área temática 3
Área temática 4
………
Problema/ Proyecto 1
Problema/ Proyecto 2
………….
Problema/ Proyecto 1
Problema/ Proyecto 2
………….
• Nuevas y mejores prestaciones de los servicios previstos en comunicaciones inalámbricas – Calidad de servicio.
• Movilidad
• Recursos de computación • Protocolos óptimos
• Ancho de banda
• Incremento de usuarios • Convergencia
• Uso eficiente del espectro radioeléctrico
• Falta de capacidad de gestión y gerencia empresarial, por el bajo nivel de capacitación del recurso humano, por el atraso tecnológico en los procesos, por la obsolescencia en el capital, por problemas ambientales y por escasa integración de las cadenas productivas, tecnológicas, entre otros.
4.2 Problemas de coyuntura (casos regionales, colombiano o de carácter mundial)
• Incorporación de nuevas tecnologías.
• Cumplimiento de objetivos de servicio universal.
• Instalación de infraestructura para un desarrollo regional equilibrado.
• Competencia entre empresas de los diversos segmentos del sector (radiodifusión, televisión por cable, telefonía celular, telefonía básica). • Regulación y normalización de las tecnologías y servicios
• Entrada de proveedores y multinacionales • Seguridad/Privacidad
• Reducción de costos • Económicos
• Capacitación • Aceptación social
• Competencia entre pares.
• Calidad de tecnología y servicios • Baja inversión
• Prácticas ilegales
• No seguimiento de normas
4.3 Problemas/proyectos de importancia estratégica
Investigación básica:
• Simulación de redes inalámbricas • Modelos matemáticos
• Protocolos
• Planeación de redes inalámbricas • Tendencias de redes emergentes • Redes cooperativas
• Nuevas técnicas de transmisión y recepción para sistemas MIMO y su implementación hardware
• Esquemas de codificación y modulación • Funcionamiento de tecnologías
• Conceptualización y caracterización de temas puntuales • Nuevos algoritmos (metaheurísticos, etc.)
• Arquitecturas • Infraestructuras • Interoperabilidad
• Gestión y planificación de redes • Servicios y aplicaciones
• Localización • Personalización • Control de errores • Espectro radioeléctrico
• Protección contra los problemas de transmisión
• Organismos de Reglamentación, Normatividad en comunicaciones inalámbricas
• Seguridad en redes inalámbricas • Reutilización de recursos
• Evolución de las tecnologías
• Aplicabilidad de las tecnologías inalámbricas • Sistemas celulares de cuarta comunicación • Antenas inteligentes
• IP móvil
• MPLS, GMPLS
• Amplificadores de potencia • Electrónica de radiofrecuencia
• Sistemas de energía para los sistemas inalámbricos • Internet móvil
Investigación Aplicada
• Aplicaciones con redes de sensores inalámbricos. • Identificación por radiofrecuencia, RFID.
• Entornos inteligentes basados en redes inalámbricas: aplicaciones al transporte, automóvil inteligente y seguridad vial.
• Sistemas de comunicaciones inalámbricas aplicados al transporte • Sistemas de comunicaciones inalámbricos industriales
• Interoperabilidad de servicios y tecnología • Sistema de convergencia fijo-móvil
• Tendencias y convergencia de dispositivos móviles • Acceso residencial de banda ancha
• Sistemas de asistencia de salud a través del uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (comunicaciones inalámbricas).
• Tecnologías Avanzadas para Comunicaciones Locales Inalámbricas. Ultra Wide Band (UWB) y Sistemas Multiantena (MIMO)
• Comunicaciones de datos, voz, y multimedia de forma inalámbrica. • Uso de aplicaciones inalámbricas en situaciones de emergencia
• Inclusión social de las comunicaciones inalámbricas (Lugares apartados, entornos sociales o comunidades sin otras oportunidades, personas de tercera edad, entre otros).
• Comunicaciones inalámbricas para personas con discapacidad (auditiva, etc.)
• Estudio del impacto/efecto de las comunicaciones inalámbricas en las personas, el clima, etc.
Evaluación del Impacto ambiental de los campos electromagnéticos
• Interfaces Wireless y Servicios de Voz e Imagen para Sistemas de Control de Accesos.
• Diseño de redes inalámbricas (café internet, empresariales, punto a punto, entre otras)
• Convergencia de sistemas de comunicaciones y redes inalámbricas
• Análisis, diseño e implementación de redes de área local en edificios y espacios cerrados
• Redes de radio Ad hoc Multi-hop
• Sistema de rastreo para vehículos ( u otro “objeto”) utilizando el sistema de posicionamiento global (GPS) con comunicación celular.
• Inteligencia artificial aplicada en comunicaciones inalámbricas • Análisis de desempeño
• Convergencia de redes de banda ancha
• Estudios de diagnóstico de la fragilidad en la seguridad de acceso a las redes inalámbricas (celulares, WIFI, WIMAX
• Desarrollo de contenidos para sistemas móviles
• Desarrollo de aplicaciones para gestión y administración de redes móviles celulares
• Witricidad
• Aplicaciones con cámaras IP inalámbricas • Radiopropagación y microondas
• Aplicaciones en comunicaciones móviles • Telemetría
• Aplicaciones basadas en GPS • Aplicaciones de asistencia remota
• Supervisión e interventoría de estudios de diseño y planeación de una red inalámbrica.
• Asesoría y Soporte técnico para análisis, diseño conceptual e implementación de una red inalámbrica.
• Levantamiento de información, análisis y evaluación del impacto de las comunicaciones inalámbricas en un sector determinado.
• Simulación de sistemas de comunicación en un escenario en particular. • Estudio de factibilidad de nuevas tecnologías en el contexto local. • Diseño de un Sistema de información Geográfica.
• Proyectos para la televisión móvil
Investigación Formativa
Se tiene en cuenta tanto la Formación en Investigación como la Investigación Formativa como tal. La primera referida a la incorporación al plan de estudio de conocimientos metodológicos y científicos, en donde el docente y/o el estudiante se socializan directamente con el desarrollo de un proyecto de investigación. La segunda tiene que ver con la aplicación de los conocimientos aprendidos en la formación del proceso de investigación en el aprendizaje de cualquier contenido temático. En este caso hay una involucración en los procesos participativos de la investigación.
La Investigación Formativa propicia espacios de encuentro entre la teoría y la experiencia vital pedagógica del maestro y del estudiante y apunta a que el educador:
• Examine sistemáticamente su propia práctica.
• Explore métodos y conceptos a fin de incorporarlos a nuevos procesos investigativos.
• Participe de encuentros y trabaje en equipo para vincular sus prácticas con otros docentes investigadores o con estudiantes.
Ambas se articulan con la intención de lograr una verdadera formación de formadores en investigación (docentes investigadores) y una formación de talentos investigadores (estudiantes).
5. Programas académicos que se ocupan de estos problemas.
Tradicionalmente el Tecnólogo, ingeniero con énfasis en Telecomunicaciones, con la formación obligatoria del pregrado, con la formación en electivas del área de redes y comunicaciones inalámbricas, y/o con alguna especialización en el tema, está en capacidad de resolver ciertas situaciones, aún así la experiencia del diseñador es muy importante para ciertos casos en particular, donde problemáticas más avanzadas requieren de tratamientos más complejos.
Algunos de los problemas del numeral anterior requieren de otros programas académicos como la ingeniería informática, la ingeniería electrónica, la ingeniería de control e instrumentación o de adquirir esas habilidades de otros programas.
5.1 A nivel de pregrado
• Ingeniería Telemática Instituto: ICESI
• Técnico Profesional en Redes Alámbricas e Inalámbricas IUE - Institución Universitaria de Envigado (Antioquia)
• Tecnología en Telecomunicaciones
ITM - Instituto Tecnológico Metropolitano (Antioquia)
• Ingeniería de Telecomunicaciones
Universidad de San Buenaventura (Bogotá)
• Ingeniería de telecomunicaciones Universidad de Medellín
• Ingeniería de telecomunicaciones Universidad Pontificia Bolivariana
• Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad de Antioquia
• Ingeniería en Telecomunicaciones y Sistemas Universidad Tecnológica del Chocó "D. L. Córdoba"
• Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Universidad del Cauca
• Ingeniería de sistemas y telecomunicaciones Universidad de Manizales
• Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad de Santo Tomás
5.2 A nivel de Posgrados.
• Especialización en Telecomunicaciones Universidad tecnológica de Bolivar
• Especialización en Telecomunicaciones Universidad Pontificia Bolivariana
• Especialización en Sistemas de Radiocomunicaciones Universidad del Cauca
• Especialista en Telecomunicaciones Universidad de Manizales
• Especialización en Telecomunicaciones
Universidad Piloto de Colombia (Cundinamarca)
• Especialización en Regulación y Gestión de las Telecomunicaciones y Nuevas Tecnologías –
Universidad Externado de Colombia (Cundinamarca)
• Especialización en Gerencia de Proyectos de Telecomunicaciones Politécnico Grancolombiano (Cundinamarca)
• Especialización en Telecomunicaciones Móviles Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Maestría en Gestión de Informática y Telecomunicaciones ICESI
• Maestría Ingeniería Área Telecomunicaciones • Doctorado Ingeniería Área Telecomunicaciones
Universidad Pontificia Bolivariana
• Maestría en Ingeniería - Telecomunicaciones - Sede Bogotá Universidad Nacional de Colombia
• Maestría en Electrónica y Telecomunicaciones Universidad del Cauca
• Maestría en Ingeniería de Telecomunicaciones Universidad de Antioquia
6. GRUPOS O SEMILLEROS, PROYECTOS O PROGRAMAS RECONOCIDOS.
6.1 Grupo o semillero.
Tabla 5. Grupos principales de investigación en Colombia
GRUPO LINEAS DE INVESTIGACIÓN UNIVERSIDAD Telecomunicaciones y
Señales
Clasificación A
Comunicaciones Móviles
Electrónica y circuitos de alta frecuencia (RF)
Universidad Del Norte - Uninorte
Sistemas de Telecomunicaciones
Clasificación B
Sistemas de comunicaciones inalámbricas y móviles
Universidad Manuela Beltrán -
(Avalado) Control,
Telecomunicaciones e Informática - CTI
Telecomunicaciones Universidad
Popular Del Cesar - UPC - (No Avalado) Grupo Icesi de
Informática y Telecomunicaciones
(i2T)
Clasificación B
Comunicaciones móviles
Diseño y Gestión de Redes
Universidad Icesi - (Avalado)
Grupo de Investigación en Telecomunicaciones
NYQUIST
Clasificación D
Comunicaciones inalámbricas. Universidad
Tecnológica De Pereira - UTP -
(Avalado) Grupo de Investigación en Telecomunicaciones (GITELIUE) Clasificación D Antenas Comunicaciones inalámbricas Institución Universitaria de Envigado - (Avalado)
Grupo de Investigación en Telecomunicaciones
GINTEL
Clasificación D
Circuitos de radio frecuencia Comunicaciones inalámbricas Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - (Avalado) Grupo de Electrónica y
Sistemas de Telecomunicaciones
Clasificación A
Antenas y propagación de ondas de radio
Electromagnetismo aplicado a las comunicaciones
Electrónica de alta frecuencia (RF y
microondas) y opto-electrónica
Ingeniería de teletráfico y diseño de redes de
Universidad De Los Andes - Uniandes -
comunicaciones
Redes de Radio en Sistemas de comunicaciones
Redes de sensores inalámbricos
Seguridad, comunicaciones seguras y evaluación de desempeño en entornos
móviles Grupo de Investigación en
Telecomunicaciones Aplicadas - GITA
Clasificación D
Contaminación e interferencia electromagnética
Diseño de Antenas y dispositivos de RF
Redes Inalámbricas
Universidad De Antioquia - Udea -
(Avalado)
GITEL-Grupo de Investigación en Telecomunicaciones
Clasificación B
Comunicaciones inalámbricas Universidad Pontificia Bolivariana
Seccional Bucaramanga -
(Avalado) Grupo de Tratamiento de
Señales y Telecomunicaciones
Telecomunicaciones Universidad
Surcolombiana - Usco - (Avalado) Grupo de Investigación en
Telecomunicaciones - GITUC
Clasificación D
Programación en aplicaciones móviles para ingeniería Tecnologías inalámbricas Fundación Universidad Central - (Avalado) Grupo de Investigación en
Telecomunicaciones – SISCOM
Clasificación D
Análisis de Redes de telecomunicaciones
Circuitos para comunicaciones
Pontificia Universidad Javeriana - (Avalado) Investigación en Electrónica y Telecomunicaciones IETUAC
Comunicaciones Móviles y Telemetría
Universidad Autónoma Del Caribe - (Avalado)
Grupo de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones
"G.I.D.T."
Clasificación A
Internet Móvil
· Redes de comunicaciones
· Redes de datos
· Sistemas de Comunicaciones
· Teoría Electromagnética, Microondas,
Propagación de Ondas, Antenas
Universidad Francisco De Paula Santander -
Ufps - (Avalado)
Grupo de Investigación en Redes y
Telecomunicaciones (GIRT)
Redes Inalámbricas [de Área Personal
(WPAN) y de Área Local (WLAN)]
Redes y Telecomunicaciones Universidad Cooperativa
de
Colombia GreTel
Comunicaciones móviles Universidad
Cooperativa De Colombia -
(Avalado)
SISTEL-UV (Grupo de Investigación en Sistemas
de
Telecomunicaciones )
Clasificación C
Redes de próxima generación (NGN)
Sistemas de comunicaciones móviles y tecnologías
inalámbricas
Tecnologías de acceso y conectividad en banda ancha
Universidad Del Valle - Univalle -
(Avalado)
Grupo de Investigación, Desarrollo y Aplicación en
Telecomunicaciones e Informática (GIDATI)
Clasificación A
Sistemas de transmisión Universidad
Pontificia Bolivariana - Sede
Medellín - (Avalado) Grupo de investigación en
telecomunicaciones de la Universidad de La Amazonía “GITUCAM”
Telecomunicaciones Universidad De La
Amazonía - (Avalado)
Semillero de Tecnologías Inalámbricas – del Grupo GIDATI, UPB Coordinador: Alexander Gálvis Quintero
7. FUENTES RECONOCIDAS
7.1 Libros: Autores, títulos, editoriales
• OPPENHEIM, Alan. Willsky, Donald. SEÑALES Y SISTEMAS. 2ª edición. México: Prentice Hall, 1.998.
• STREMLER, F.G. INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE COMUNICACION. Addison Wesley, 1.992.
• HAYKIN, Simon. Digital Communications. New York: Wiley, 1.991.
• TOMASI, Wayne. Advanced Electronic Communications Systems. Editorial Prentice Hall, 1.992.
• RAPPAPORT, Theodore S. Wireless communications: principles and practice. New York: IEEE press, 1.996
• LEE, William. Mobile Communications Engineering. New York:McGraw-Hill, 1.998
• STALLINGS, William. Comunicaciones y redes de computadores. 5ª edición Madrid: Prentice Hall Iberia, 1.997.
• H. Holma y A. Toskala.WCDMA for UMTS, Radio Access for third generation mobile communications. 3ª edición. Finlandia:Wiley. 2004.
• José M. Huidobro. Manual de Telecomunicaciones. AlfaOmegal. 2004
• ---. Redes y servicios de Telecomunicaciones. Editorial Thomson Paraninfo. 2006.
• Weisman.The essential guide to RF and Wireless.
• Tanenbaum. Redes de computadores. Pearson.
• Neil Reid. Manual de redes inalámbricas. McGraw-Hill.
• Sendin. Fundamentos de sistemas de comunicaciones móviles. McGraw-Hill.
• Bates, Regis. Comunicaciones inalámbricas de banda ancha. McGraw-Hill.
• Julio Gómez López. Guía de Campo WiFi.. Alfaomega. 2008.
• Behrouz A. Forouzan. Transmisión de datos y redes de comunicaciones. McGraw-Hill.
• Huidobro Moya, José Manuel. Comunicaciones en Redes Wlan
• Rosado Rodríguez, Carlos. Comunicaciones por Satélite. Limusa
• Figueroa De la Cruz, Mario. Introducción a los sistemas de telefonía celular. Hasa
• WILLIAM C. y LEE. Wireless and Cellular Communications. Mc Graw Hill
• Ron Gilster. Fundamentals of Wireless Networking. Mc Graw Hill
• Carballar Falcón, José Antonio. Wi-Fi. Instalación, seguridad y aplicaciones. Alfaomega.
• Cardama Aznar, Angel. Antenas. Alfaomega
• Lehpamer, Harvey. Microwave Transmision Networks. Mc. Graw Hill.
7.2 Revistas especializadas: Títulos, entidad editora, entidad comercializadora.
• Mundo Electrónico
• Revista española de Electrónica
• Investigación y Ciencia
• Enter 2.0
• PC World
• IT Manager
• PC Magazine
• IEEE Communications
• RFID Journal. (En línea): http://www.rfidjournal.com/
8. UNIDADES DE INFORMACIÓN ESPECIALIZADAS EN EL ASUNTO: 8.1 Centros de documentación:
Biblioteca UPB Biblioteca UdeM Biblioteca UdeA
Centros de investigación en Telecomunicaciones
http://www.cinit.org.mx/articulo.php?idArticulo=78
http://gpv2.cnti.ve/site/cendit.gob.ve/view/0tgp07c60.php http://www.idrc.ca/es/ev-28872-201-1-DO_TOPIC.html http://www.idi.aetic.es/emov/
CITIC
El Centro Internacional de Investigación Científica en Telecomunicaciones, Tecnologías de la Información y las Comunicaciones – CITIC, Nodo del Centro de Excelencia para la Región Américas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones – UIT.
http://www.citic.org.ec/index.php?option=com_content&task=blogsection&id=2&Itemid=9
8.2 Bases de datos:
WIKIPEDIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Portada
INFORMATION BRIDGE http://www.osti.gov/bridge/
SCIENTI
http://www.scienti.net/php/index.php?lang=es
Patentes
http://patft.uspto.gov/
E PRINT NETWORK
http://www.osti.gov/epsearch/search.html
NASA TECHNICAL REPORTS http://ntrs.nasa.gov/search.jsp
http://www.sti.nasa.gov/STI-public-homepage.html
RED DE REVISTAS CIENTIFICAS http://www.revicien.net/revistas.php
SCIENCE
http://www.science.gov/
http://www.gutenberg.org/wiki/Main_Page http://www.cybertesis.net/
SISBI- BUSCADOR DE REVISTAS ELECTRÓNICAS SUSCRITAS POR UBA Y SECYT http://www.sisbi.uba.ar/
Internet Public Library
http://www.ipl.org/div/subject/browse/bus28.00.00/
Electronics journals library
http://rzblx1.uni-regensburg.de/ezeit/fl.phtml?bibid=MPG&colors=1&lang=en¬ation=Q
McGraw-Hill Digital Engineering Library http://www.digitalengineeringlibrary.com/
DOAJ (Directorio de Revistas de Acceso Libre) http://www.doaj.org
SCIELO
http://www.scielo.org/php/index.php
REDALYC
http://redalyc.uaemex.mx/
IEEE
http://www.ieee.org/portal/site
En Biblioteca EPM…
8.3 Motores de búsqueda:
www.google.com
www.sciencedirect.com
www.yahoo.com
8.4 Software especializado.
Java, C++ , Matlab Statgraphics
ICS Telecom – ATDI Omnet++
Opnet
