César Augusto Hernández Suárez

El handoff espectral, en las redes de radio cognitiva, ocurre cuando el usuario secundario debe dejar el canal de frecuencia que está utilizando y continuar su comunicación en otra oportunidad espectral. Este proceso es un aspecto clave para garantizar una adecuada calidad de servicio y mejorar el desempeño en las comunicaciones del usuario secundario. Este libro de investigación tiene por objetivo presentar una propuesta de modelo adaptativo multivariable de handoff espectral para redes móviles de radio cognitiva. Para lo anterior, se desarrollaron tres algoritmos para la toma de decisiones durante un handoff espectral, con diferentes enfoques: difuso, realimentado y predictivo; estos conforman el modelo adaptativo multivariable de handoff espectral propuesto. Para evaluar el nivel de desempeño de los algoritmos desarrollados se realizó un análisis comparativo entre estos y los algoritmos de handoff espectral más relevantes en la literatura actual. A diferencia de los trabajos relacionados, la evaluación comparativa se validó a través de una traza de datos reales de ocupación espectral capturados en la banda de frecuencia GSM y Wi-Fi, que modelan el comportamiento real de los usuarios primarios. En la fase de validación, se propusieron ocho escenarios de evaluación, al considerar, dos tipos de redes: GSM y Wi-Fi, dos clases de aplicaciones: tiempo-real y mejor-esfuerzo, dos niveles de tráfico: alto y bajo, y diez métricas de evaluación.

El crecimiento de las aplicaciones inalámbricas plantea nuevos desafíos a los futuros sistemas de comunicación, como el uso ineficiente del espectro radioeléctrico. Las redes de radio cognitiva surgen como una solución a los problemas de escasez de espectro y uso ineficiente del recurso espectral, mediante el acceso dinámico al espectro. Estas redes están caracterizadas por percibir, aprender, planificar (toma de decisiones) y actuar de acuerdo con las condiciones actuales de la red. El objetivo general de una red de radio cognitiva consiste en que el usuario secundario acceda de manera oportuna a un canal de frecuencia disponible en una banda licenciada, sin generar interferencia al usuario primario, lo cual se puede lograr con una adecuada toma de decisión espectral.La probabilidad de que dos o más usuarios secundarios elijan el mismo canal es alta, especialmente cuando el número de usuarios secundarios es mayor que el número de canales disponibles, y cuantos más usuarios secundarios seleccionen el mismo canal, menor será la utilidad que cada uno pueda obtener y el número de interferencias por acceso simultáneo será mayor.El desafío consiste entonces en dotar los nodos de una red descentralizada con la capacidad de aprender del entorno, proponiendo estrategias que les permita a los usuarios secundarios tomar decisiones e intercambiar información de forma cooperativa o competitiva, en un ambiente de acceso multiusuario al espectro. Asimismo, este libro busca resolver la pregunta: ¿cómo y en qué medida se puede reducir la tasa de handoff espectral en redes de radio cognitiva descentralizadas con un enfoque multiusuario y colaborativo?

Con la llegada de las aplicaciones multimedia de banda ancha y la creciente demanda de acceso a la red de información de los dispositivos móviles, es esencial mejorar la eficiencia en la utilización del espectro electromagnético para cubrir las necesidades de altas tasas de bits proporcionales a los servicios multimedia. Por tal razón, la radio cognitiva se ha convertido en uno de los paradigmas más investigados en las comunicaciones de radio para optimizar el uso del espectro radioeléctrico. Dentro de la movilidad espectral de las redes de radio cognitiva, las estrategias de handoff proactivas resultan ser las más beneficiosas para el usuario primario, dado que no existe periodo de interferencia en el cual coexistan los dos usuarios (primario y secundario): sin embargo, la problemática de esta estrategia radica en la precisión de la predicción de la llegada del usuario primario, es decir, en la predicción de la ocupación espectral de la banda licenciada. El presente libro plantea el desarrollo de un modelo de predicción de la ocupación espectral, que tenga en cuenta las características relevantes del comportamiento del espectro, a partir de mediciones realizadas en un entorno urbano, el cual pueda contribuir al mejoramiento del handoff proactivo y, por ende, del desempeño de las redes de radio cognitiva.

Las redes de energía primaria consisten en una red compleja de plantas de generación de transformadores, subestaciones, líneas de distribución y transmisión, que abastecen a las ciudades, primordialmente a usuarios residenciales, comerciales e industriales. Sin embargo, además de las redes eléctricas convencionales, existen redes eléctricas independientes de menor escala de generación, comúnmente conocidas como microgrids o microrredes y, en algunos casos, se encuentran aisladas del sistema de interconexión urbano. El presente libro recopila los principales avances científicos y tecnológicos de un gran número de investigadores en el mundo, acerca de los temas relacionados con el paradigma de la infraestructura energética distribuida y la interacción de esta en los mercados energéticos. La comunidad científica ha alineado sus esfuerzos en los temas relacionados con el abastecimiento energético con fuentes no convencionales de suministro. Esta publicación detalla el protagonismo de las microgrids como redes locales de energía con capacidad de control y autonomía para operar en una red local o descentralizada, así como una simulación técnico-económica para un proyecto de implementación en una zona potencial del territorio colombiano. Específicamente, en el municipio de Dibulla, ubicado en el departamento de La Guajira.

La presente publicación describe el diseño y desarrollo de un dispositivo electrónico portátil que facilita el aprendizaje inicial del lenguaje de señas por parte de los niños con discapacidad auditiva y del habla. Dicho dispositivo posee una pantalla grafica táctil que le permite al usuario con discapacidad auditiva interactuar con todas las aplicaciones desarrolladas sobre el dispositivo, como el aprendizaje del lenguaje de señas, la comunicación, el reconocimiento de voz, la ubicación y el entorno.