En este proyecto se realizarán análisis teóricos y simulaciones de los diferentes temas que se abordarán a fin de cumplir con el objetivo del proyecto. El proyecto estará dividido en cuatro etapas que se detallan a continuación:

Etapa I (Reducción de la PAPR en redes ah-hoc)

En este tema se realizará un análisis de la capa PHY de las enmiendas IEEE 802.11 que permitan configuraciones ad-hoc y que usan la técnica de transmisión OFDM, para ello se deberá revisar el estándar y realizar simulaciones a fin de comparar el rendimiento de cada enmienda. Además, se analizará el comportamiento de la técnica OPS-SAP para la reducción de la PAPR en cada uno de los ambientes ad-hoc (IEEE 802.11a/g/p).

Para esto se plantearán un proyecto de titulación de grado en el cual se comparará la PHY de cada enmienda y una tesis de maestría para el análisis y comparación del rendimiento de la técnica OPS-SAP en cada ambiente ad-hoc. Además, se realizará una publicación científica con los resultados obtenidos de dichas comparaciones.

Etapa II (Experimentación)

Para el análisis experimental de cada uno de los bloques de una transmisión OFDM, se utilizará dos equipos de Radio Definido por Software USRP (Universal Software Radio Peripheral) para experimentar con un enlace inalámbrico 802.11. La puesta en funcionamiento de este sistema de comunicación requerirá la instalación y configuración de GNU Radio, de desarrollo libre y abierto. GNU Radio provee interfaces hacia bloques de procesamiento de señal que permitirán. Las interfaces del software se pueden acceder a través de programación en Python o C++ y CORBA en una administración distribuida. Estos trabajos de integración GNU Radio, hardware de comunicación, así como el desarrollo de un software de administración y configuración del sistema constituye parte integral de una tesis de maestría de investigación.

Una vez que el sistema esté en funcionamiento se procederá a validar los resultados de simulación de la etapa I con los resultados experimentales obtenidos con los equipos de radio USRP, GNU Radio y el software cliente de administración. Estas tareas de validación del modelo de simulación serán desarrollados en el marco de una segunda tesis de maestría (o proyecto de titulación)

Esta comparación tendrá como objetivo realizar los ajusten necesarios en el modelo simulado que garanticen que los resultados que se generarán en la etapa III, sean similares a los que se obtendrían en comunicaciones ad hoc con tarjetas de red que implementasen la técnica de PAPR estudiada en este proyecto.

En esta etapa además se generará una publicación científica.

Etapa III (Análisis de la PER)

Aquí, se pretende analizar la literatura existe sobre el cálculo de la PER, formular una nueva ecuación para el cálculo de la PER que incluya aspectos de la PAPR. Para ello, se intentará modificar propuestas ya existentes y/o la formulación de nueva ecuación en base a los resultados de simulación obtenidos. Ambos casos serán ampliamente analizados.

Para esta etapa se planteará una tesis de maestría y se deberá al menos una publicación científica.

Etapa IV (Implementación en simuladores de red)

Los resultados de una simulación de red son totalmente dependientes del nivel de detalle en la simulación de las diferentes capas de comunicación. Una de las capas muy pocos estudiadas y con frecuencia es sobre-simplificada es la capa física, que solo durante los últimos años ha visto crecer las propuestas para aumentar su nivel de realismo que garanticen confiabilidad a los resultados.

Esta etapa del proyecto tiene por objeto contribuir al desarrollo y mejora del nivel de realismo de la capa PHY de un simulador de red. Para esto se planea incluir la ecuación obtenida en la formulación de la PER incluyendo la PAPR de la etapa anterior. Para ello se debe tener en cuenta que la fórmula quizá deba adaptarse o simplificarse tratando de mantener su nivel exactitud lo más estable posible. Esto debido a que un simulador de red por lo general no cuenta con las librerías matemáticas que le permitan realizar cálculos complejos o extensos. Por otro lado también se debe tener en cuenta que la formula a usarse no debe degradar el tiempo de simulación de forma drástica, pues esto sin duda limitaría su adopción en los simuladores de red.

En esta etapa se generará un proyecto de titulación o maestría y una publicación de divulgación, pues muestra uno de los resultados del proyecto que puede ser usado por una comunidad científica muy amplia, como lo es la que se encarga del estudio de redes ad hoc mediante simulaciones.

Referencias

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[2] IEEE, IEEE Standard for Information technology- Local and metropolitan area networks - Specific requirements – Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 6: Wireless Access in Vehicular Environments, IEEE Std 802.11p-2010. (Amendment to IEEE Std 802.11-2007 as amended by IEEE Std. 802.11k-2008, IEEE Std 802.11r-2008, IEEE Std 802.11y-2008, IEEE Std 802.11n-2009, and IEEE Std 802.11w-2009. Year 2010. doi:10.1109/IEEESTD.2010.5514475.

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[7] M. C. Paredes Paredes and M. J. Fernandez-Getino Garcia, "Energy efficient peak power reduction in OFDM with amplitude predistortion aided by orthogonal pilots", in IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 59, no. 1, pp. 45-53, February 2013. doi: 10.1109/TCE.2013.6490240

[8] M.C. Paredes, M. Julia Fernández-Getino García, Performance of OPS-SAP technique for PAPR reduction in IEEE 802.11p scenarios, Ad Hoc Networks (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.adhoc.2016.07.010

[9] Tripp-Barba, C., Urquiza-Aguiar, L., Estrada, J., Aguilar-Calderón, J. A., Zaldívar-Colado, A., & Igartua, M. A. “Impact of packet error modeling in VANET simulations”. In 2014 IEEE 6th International Conference on Adaptive Science & Technology (ICAST), pp. 1-7. Ota, 2014, pp. 1-7. doi: 10.1109/ICASTECH.2014.7068133