Descargar versión PDF - Posgrado en Ciencias y Tecnologías de la

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Propuesta*de*Proyecto*de*Investigación*
Maestría*en*Ciencias*y*Tecnologías*de*la*Información*
Febrero,*2015!
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1.! Nombre*del*Proyecto*
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Desarrollo!de!una!estrategia!eficiente!para!enviar!información!prioritaria!utilizando!una!red!ad!hoc!
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2.! Responsables*
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Dra.!Martha!Montes!de!Oca!Cáliz!([email protected])!!
Dr.!Miguel!Ángel!Ruiz!Sánchez!([email protected])!
Redes!y!Telecomunicaciones!
Departamento!de!Ingeniería!Eléctrica!
Universidad!Autónoma!Metropolitana!–!Unidad!Iztapalapa!
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3.! Perfil*deseable*del*alumno*
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El! alumno! debe! tener! buenos! conocimientos! de! redes! y! comunicaciones! inalámbricas,! algoritmos!
distribuidos!y!programación.!Debe!ser!capaz!también!de!leer!y!comprender!documentos!técnicos!en!inglés.!
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4.! Presentación*del*contexto*e*identificación*de*la*problemática*
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Actualmente,!los!servicios!de!telefonía!móvil!permiten!el!envío!inmediato!de!voz!y!datos.!Esto!es!posible!
gracias!al!enorme!despliegue!de!infraestructura!que!poseen!las!compañías!telefónicas.!Si!la!integridad!de!
dicha!infraestructura!resulta!comprometida,!parcial!o!totalmente!por!algún!evento!inesperado,!por!ejemplo,!
que! las! antenas,! cables! o! equipos! centrales! se! hayan! dañado! por! la! presencia! de! vientos! fuertes! o! de!
inundaciones!o!de!sismos,!los!servicios!de!comunicación!se!podrían!interrumpir!temporalmente.!!Existen!
muchos!lugares!en!el!mundo!en!los!cuales!este!tipo!de!eventos!ocurren!con!relativa!frecuencia,!nuestro!país!
es!uno!de!ellos.!
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Cuando!la!infraestructura!de!la!red!falla!por!unas!cuantas!horas!o!varias!semanas,!se!requiere!de!estrategias!
de! comunicación! alternas! que! permitan! el! intercambio! de! información! y! precisamente! las! redes! ad! hoc!
representan!una!alternativa!a!escenarios!en!los!cuales!la!infraestructura!de!comunicaciones!ha!resultado!
afectada.! En! las! redes! ad! hoc,! dos! nodos! pueden! comunicarse! entre! sí! cuando! están! dentro! del! alcance!
mutuo!de!su!rango!de!comunicación.!La!capacidad!de!establecer!una!red!ad!hoc!sin!el!uso!de!infraestructura,!
hace!que!esta!forma!de!comunicación!sea!útil!en!varios!escenarios!tales!como!alguna!situación!de!desastre!
climático,!búsqueda!y!rescate!en!áreas!remotas!o!de!desastre,!etc.!
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Cuando!ocurre!una!situación!de!desastre!o!de!emergencia,!diversas!aplicaciones!podrían!intentar!enviar!
mensajes!para!solicitar!ayuda.!El!destino!generalmente!será!un!centro!especializado!de!ayuda!de!ubicación!
conocida.! Una! forma! de! enviar! dichos! mensajes,! utilizando! redes! ad! hoc,! consiste! en! usar! técnicas! de!
inundación! (flooding)! o! multidifusión! (multicast)! para! hacer! llegar! un! mismo! mensaje! a! varios! nodos!
cercanos!con!una!sola!transmisión.!En!general!dichas!técnicas!son!efectivas!pero!ineficientes!en!el!sentido!
de!que!varios!nodos!reenviarán!la!información!a!otros!nodos!móviles!que!quizá!sigan!un!destino!diferente!
a!la!ubicación!a!donde!se!quiere!hacer!llegar!el!mensaje!original.!Cada!reenvío!de!información!representa!
una!disminución!de!energía!en!cada!nodo.!
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1
En!este!trabajo!se!propone!desarrollar!una!técnica!que!permita!la!comunicación!de!uno!a!muchos!pero!que!
procure! el! ahorro! de! energía.! Asumiendo! que! los! nodos! conocen! su! ubicación! (por! medio! de! GPS,! por!
ejemplo)!y!que!también!conocen!la!ubicación!del!destino,!podría!condicionarse!el!reenvío!de!dicho!mensaje!
tomando!en!cuenta!la!posición!del!nodo!que!va!a!realizar!dicho!reenvío,!es!decir,!si!el!nodo!se!encuentra!
“cerca”!del!destino!debe!realizar!el!reenvío.!De!lo!contrario,!si!el!nodo!se!encuentra!“lejos”!del!destino,!la!
probabilidad!de!reenvío!debe!disminuir.!El!utilizar!una!estrategia!eficiente!de!reenvío!sobre!una!red!ad!hoc!
de!nodos!móviles,!cuyos!usuarios!se!encuentran!en!situación!de!emergencia,!permitirá!el!ahorro!de!energía!
en!varios!nodos.!
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5.! Integración*con*el*proyecto*autorizado*por*el*Programa*para*el*Desarrollo*Profesional*Docente*
(PRODEP)**
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Los! resultados! del! proyecto! planteado! en! este! documento,! serán! integrados! a! un! proyecto! que! ya! fue!
autorizado!y!que!está!siendo!financiado!por!la!Secretaría!de!Educación!Pública,!a!través!de!su!Programa!
para! el! Desarrollo! Profesional! Docente,! el! cual! está! identificado! con! el! folio! UAMWPTCW563.! ! Gracias! al!
financiamiento,! es! posible! la! adquisición! del! equipo! necesario! para! experimentación! e! incluso! para! la!
presentación!de!trabajos!en!alguna!conferencia!nacional!o!internacional.!
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6.! Objetivos*generales*y*específicos*
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6.1*Objetivo*general*!
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Desarrollar!una!estrategia!eficiente!para!enviar!información!prioritaria,!utilizando!una!red!ad!hoc,!hacia!un!
destino!geográficamente!conocido.!Dicha!estrategia!puede!incluir!uno!o!más!algoritmos.!
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6.2*Objetivos*específicos!
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!! Desarrollar! uno! o! más! algoritmos! que! efectuen! reenvíos! oportunistas! entre! nodos! móviles,!
procurando!minimizar!dicho!número!de!reenvíos,!para!hacer!llegar!la!información!prioritaria!a!un!
destino!que!es!geográficamente!conocido,!pero!se!desconoce!la!ruta!para!llegar!a!éste.!
!! Determinar!un!modelo!que!coadyuve!a!controlar!la!probabilidad!de!reenvío!de!datos!basado!en!la!
ubicación!geográfica!de!cada!nodo.!
!! Definir!los!criterios!para!la!evaluación!del!desempeño!y!la!determinación!de!la!eficiencia!del!o!de!
los!algoritmos!propuestos.!
!! Realizar!las!simulaciones!y!pruebas!de!campo!que!permitan!evaluar!las!capacidades!y!limitaciones!
del!o!de!los!algoritmos!propuestos.!
!! Efectuar!la!comparación!de!los!resultados!obtenidos!con!alguna(s)!propuesta(s)!equiparable(s)!que!
se!encuentre(n)!publicada(s)!en!la!literatura!especializada!relacionada!con!el!tema!en!cuestión.!
!! Presentar!los!principales!resultados!obtenidos!a!partir!de!este!proyecto!de!investigación!en!un!foro!
nacional,!por!ejemplo,!una!conferencia!o!congreso!relacionados!con!el!tema!y!quizá!eventualmente!
en!un!foro!internacional.!
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7.! Metodología*propuesta*
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1.! Análisis!exhaustivo!de!la!literatura!que!permita!identificar!y!clasificar!las!diferentes!propuestas!de!
solución!que!se!relacionen!con!el!problema!planteado.!
2.! Desarrollar! uno! o! más! algoritmos! que! minimicen! el! número! de! reenvíos! entre! nodos! móviles!
considerando!la!ubicación!del!nodo!que!reenvía!y!del!nodo!destino.!
3.! Identificación! de! las! evaluaciones! de! rendimiento! de! los! algoritmos! propuestos! y! análisis! de! sus!
resultados.!
2
4.!
5.!
6.!
7.!
8.!
9.!
Selección!de!una!herramienta!de!simulación.!
Planteamiento!de!los!escenarios!de!evaluación!de!la!estrategia!propuesta.!
Instrumentación!para!la!evaluación!de!la!estrategia!propuesta.!
Evaluación!de!la!estrategia!propuesta.!
Análisis!de!los!resultados!obtenidos.!
Elaboración!de!la!idónea!comunicación!de!resultados!y!presentación!de!los!mismos!en!algún!foro!
nacional,!sometiendo!un!artículo!de!investigación!en!un!congreso!o!conferencia!relacionados!con!el!
tema.!
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8.! Calendarización*de*actividades*
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Primer**
Trimestre*
Actividades*
Segundo*
Trimestre*
Tercer**
Trimestre!
Revisión! bibliográfica! y! hemerográfica! del! tema! !
(literatura)!
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Identificación! y! clasificación! de! las! diversas! !
propuestas!de!solución!encontradas!en!la!literatura!
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Desarrollo! de! una! estrategia! que! minimice! el! !
número!de!reenvíos!entre!nodos!móviles!
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Identificación! de! las! evaluaciones! de! rendimiento! !
de! las! estrategias! propuestas! y! análisis! de! sus!
resultados!
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Selección!de!una!herramienta!de!simulación!
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Elaboración! del! reporte! del! primer! trimestre! !
(protocolo!de!investigación!con!la!metodología!y!el!
plan! de! trabajo! a! seguir)! y! su! correspondiente!
presentación!oral!en!el!foro!trimestral!del!PCyTI!
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Planteamiento!de!los!escenarios!para!la!evaluación! !
de!la!estrategia!propuesta!
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Instrumentación!para!la!evaluación!de!rendimiento! !
de!la!estrategia!propuesta!
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Elaboración!de!reporte!del!segundo!trimestre!y!su! !
correspondiente! presentación! oral! en! el! foro!
trimestral!del!PCyTI!
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Evaluación!de!la!estrategia!propuesta!
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Análisis!de!los!resultados!obtenidos!
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Elaboración! de! la! idónea! comunicación! de! !
resultados! y! su! correspondiente! presentación! oral!
en!el!foro!trimestral!del!PCyTI!
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Elaborar!artículo!y!enviarlo!a!alguna!conferencia!
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9.! Infraestructura*necesaria*y*disponible*
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Se! ! requiere! ! de! ! una! ! computadora! de! escritorio! con! acceso! a! la! Internet,! así! como! de! un! par! de!
computadoras!portátiles!con!interfaces!inalámbricas!WiFi!y!un!par!de!dispositivos!móviles!con!interfaces!
inalámbricas!WiFi.!
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10.!Lugar*de*realización*
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Laboratorio!de!Técnicas!y!Aplicaciones!para!la!Multimedia!Distribuida!(TAMDI)!TW329.!
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11.!*Referencias*bibliográficas*
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1.! S.!Oh,!J.!Kang!and!M.!Gruteser.!LocationWBased!Flooding!Techniques!for!Vehicular!Emergency!Messaging.!
Proc!of!3rd!Annual!International!Conference!on!Mobile!and!Ubiquitous!Systems!–!Workshops,!pp!1W9,!
2006.!
2.! T.! Liu,! Y.! Zhu,! R.! Jiang! and! B.! Li.! A! socialityWaware! approach! to! computing! backbone! in! mobile!
opportunistic!networks.!Ad!Hoc!Networks.!24!(2015):!46W56.!2014.!
3.! A.!Nguyen,!P.!Senac!and!M.!Diaz.!Modelling!mobile!opportunistic!networks!–!From!mobility!to!structural!
and!behavioural!analysis.!Ad!Hoc!Networks.!24(2015):!161W174,!2014.!
4.! T.! Spyropoulosa,! K.! Psounis! and! C.! Raghavendra.! Spray! and! wait:! an! efficient! routing! scheme! for!
intermittently! connected! mobile! networks.! Proc! of! ACM! SIGCOMM! Workshop! on! DelayWTolerant!
Networking,!pp.!252–259,!2015.!
5.! E.!Hoque,!R.!Potharaju,!C.!NitaWRotaru,!S.!Sarkar!and!S.!Venkatesh.!Taming!epidemic!outbreaks!in!mobile!
adhoc!networks.!Ad!Hoc!Networks.!24(2015):!57W72.!2014.!
6.! Y.! Ko! and! N.! Vaidya.! FloodingWBased! Geocasting! Protocols! for! Mobile! Ad! Hoc! Networks.! Mobile!
Networks!and!Applications.!7(6):!471W480.!2002.!
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