Seminario de
Investigación
Titulos,
Objetivos,Planteamiento del
Problema, Marco Teórico e Infografía
Titulo: |
EVALUACIÓN
DEL TRAFICO DE DATOS EN LA RED INALAMBRICA DE LA UNIVERSIDAD YACAMBU
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Capitulo I: |
1.- IDENTIFICACION DEL PROBLEMA |
1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA |
En
nuestros días las redes de computadoras están presentes en todas las
empresas. Desde la más pequeñas, de solo un par de máquinas, hasta
las más sofisticadas que cubren bastas áreas geográficas. Pero existen
limitaciones cuando se trabaja con redes extensas, especialmente si
se trata de comunicar dos puntos distantes: a escasos metros, en edificios
con problemas de instalación de cableado o distancias donde no llega
el tendido de cables, un par de kilómetros uno del otro, etc.
Sin embargo, gracias a los avances tecnológicos en telecomunicaciones,
se ha conseguido transmitir datos a grandes distancias, con velocidades
de hasta 11 Mbps, a un muy bajo costo. Básicamente, ellos son radio
módems que permiten comunicar computadoras punto a punto o como punto
a multipunto con Access Points. Otra conveniente prestación de estos
dispositivos reside en el acceso a Internet, ya que es posible proveer
conexión a la red mundial, a través de este sistema inalámbrico, llegando
a lugares ajenos a las últimas tecnologías (ADSL, fibra óptica,
etc.)
En la Universidad
Yacambu se opto por el uso de la tecnología inalámbrica para la estructuración
de parte de su red local, teniendo todavía un 20%
de la misma, basado
en ethernet y/o cableado estructurado. Las Redes Inalámbricas provee la funcionalidad y los beneficios que ofrecen
las redes como ethernet, pero
sin la limitante de los cables. Según lo expresado, en su pagina web,
por el Profesor Agregado José Manuel Albornoz,
y miembro del grupo de Telecomunicaciones de la Universidad
de los Andes, dice: Una red inalámbrica presta esencialmente el mismo servicio que una red
cableado tradicional. Sin embargo, la carencia de un cableado hace
a la red mucho más flexible: la relocalización de un nodo es inmediata,
a diferencia del trabajo que implica mover un nodo en una red convencional.
Una red inalámbrica también es una ventaja cuando la disposición física
del edificio no haga imposible la instalación del cableado. Las redes
inalámbricas son particularmente apropiadas para la utilización de
computadores portátiles o dispositivos de telemetría, lo cual permite
movilidad sin sacrificar las ventajas de estar conectado a una red.
(http://www.ing.ula.ve/~albornoz/) Tanto la tecnología
de redes inalámbricas como la tecnología de redes ethernet, tienen
como principal objetivo el que la comunicación entre sus usuarios,
y los usuarios y el servidor, sean lo más eficientes y eficaces posibles,
es por esta razón que la buena planificación de
la implantación de una red va a estar sustentada en el estudio
previo de los servicios que prestara, los usuarios que la utilizaran,
y el optimo ancho de banda que se de debe disponer
para que las comunicaciones en dicha red sean lo posible lo
mas rápidas , seguras, y eficientes.
La tecnología Inalámbrica, siendo una de las tecnologías mas nuevas
para la implantación de rede locales, no posee mayores estudios previos
donde se evalué el trafico de datos, que permitan posteriormente realizar
modelaciones y hacer sistemas predictivos sobre el funcionamiento
deseado de este tipo de red. Este es el caso de la Universidad Yacambu,
donde se puso en funcionamiento, en el año 2000, una red inalámbrica en una de sus sedes principales, como lo es
el edificio del rectorado de La Mora ( Nodo Principal). Sin
embargo, al cabo de 2 años y medio de funcionamiento surge la necesidad de Evaluar el Trafico de Datos de la Red Inalámbrica
y diagnosticar estadísticamente las situaciones reales de dicho trafico
en toda la estructura de la red,
con el objeto de hacer los correctivos necesarios en cuanto
a mejora los anchos de banda, mejorar los dispositivos de interconexión, las potencia de las antenas, de los servidores,
etc. Por otra parte con este
estudio se podrá evaluar la red en su máxima capacidad de usuarios
para definir limites de funcionamiento; así como también se realizara
una comparación del rendimiento de la red inalámbrica con la red ethernet,
con la finalidad de verificar la efectividad de una y otra tecnología;
y por ultimo contemplar las proyecciónes de rendimiento los próximos
5 años para planificar las inversiones futuras. Una vez concluido este trabajo tendríamos herramientas
informativas y estadísticas necesarias
para poder evitar un colapso inesperado de las comunicaciones
internas y externas de la universidad. Para
la Evaluación del Trafico de Datos de la Universidad Yacambu se requiere
hacer un estudio sobre: - El Diagnostico de la
situación del trafico de datos en la red inalámbrica a través de las
diferentes ubicaciones entre las estaciones de trabajo y servidor;
en los puntos de interconexión y enlace; y en los dispositivos y/o
hardware que permiten la interconexión; con el uso de métodos estadísticos. - Se evaluara el rendimiento
actual de la red inalámbrica en su máxima capacidad de usuarios conectados,
tomando en cuenta el día de la semana y la hora cuando más usuarios
acceden a la red; por sondeos preliminares se ha determinado que los
lunes entre las 7:30 am y 11:00 am, es cuando el uso de la red se
hace lento. Para esta evaluación se usara un software que posee los
dispositivos de Redes Inalámbricas IT Tecnologies. Inc. - Proyecciones del Rendimiento de la red inalámbrica en los próximos 5 años. Basados en los estudios
que arroje el rendimiento de la red, se hará un análisis estadístico
descriptivo, además de un Análisis de Varianza,
t-Student y/o Análisis
de Correlación Lineal. En estos dos años y medio que lleva en funcionamiento esta red en la Universidad Yacambu, les ha sido prácticamente imposible el hacer una evaluación verificada, motivado principalmente por el riguroso plan de implantación e interconexión que se están llevando a cabo en le resto de las edificaciones de la universidad, como lo son: El edificio principal del decanato de Derecho y Comunicación Social ( En La Mora), La sede Principal del Rectorado ( En la Calle 40 de Barquisimeto). Por tal motivo este trabajo se ubicará fundamentalmente en Evaluar el trafico de datos en la red inalámbrica de la Universidad Yacambu, con la finalidad de determinar su rendimiento y proyección futura. |
1.2.-OBJETIVOS |
Objetivo General: | |||||||||||||||
Evaluar el trafico
de datos en la red inalámbrica de la Universidad Yacambu, con
la finalidad de determinar su rendimiento y proyección futura. |
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Objetivos Especificos: | |||||||||||||||
- Diagnosticar la situación del trafico de datos en la red inalámbrica a través de las diferentes ubicaciones entre las estaciones de trabajo y servidor; en los puntos de interconexión y enlace; y en los dispositivos y/o hardware que permiten la interconexión; con el uso de métodos estadísticos; todo esto con el objeto de establecer los rangos de ancho de banda óptimos.
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1.3.- JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA | |||||||||||||||
Con
este trabajo se pretende colaborar con el crecimiento y mejor uso
de la Red Inalámbrica de la Universidad Yacambu, ya que una vez evaluada
correctamente la red se podrá realizar los correctivos necesarios
para mejorar su funcionamiento, ampliando sus anchos de banda, mejorando
sus puntos de interconexión, mejorando sus servidores, etc.;
Así como también se podrá hacer proyecciones de su funcionamiento futuro, tomando en cuenta el
crecimiento de usuarios de la población estudiantil, profesoral, y
externa.
Además quedara el primer registro teórico y practico de la Evaluación de la red
de la Universidad Yacambu, que permitirá hacer nuevos y mejores trabajos
de investigación sobre este tema, como lo es la realización de Modelos
Estadísticos de Trafico de Dato, donde con una abstracción matemática
mas o menos compleja se trate de imitar algunas características estadísticas
de un tipo de trafico de datos real
o un flujo en particular;
partiendo de la certeza de contar con un basto potencial de
investigadores, sustentándonos, en que esta red esta implantada en
una institución donde se refugia parte del conocimiento de esta ciencia. |
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1.4.- ALCANCE Y LIMITACIONES | |||||||||||||||
El Alcance y las Limitaciones
de este trabajo esta estrechamente relacionado con los objetivos específicos
definidos anteriormente, ya que son estos objetivos los que delimitan
este proyecto. -
Evaluación
del Trafico de Datos: Se realizara un diagnostico sobre la situación
del trafico de datos en la Universidad Yacambu, entre las diferentes estaciones de trabajo y el servidor; entre
los puntos de interconexión y enlace; y en los dispositivos y/o hardware
que permiten la interconexión. Este trabajo se realizara con el uso de métodos estadísticos para posteriormente establecer
los rangos de anchos de banda óptimos. No se tomara en cuenta los nodos con cableado estructurado,
o redes ethernet. -
Evaluación
del Rendimiento de la Red en la Universidad Yacambu: Se determinará
el rendimiento actual de la red inalámbrica, evaluando su funcionamiento
en las horas donde este la máxima capacidad de usuarios conectados. Para así poder determinar r su limite de funcionamiento.
Los datos serán proporcionados por un software de testeo que posee actualmente el servidor de la red,
llamado Orinoco. -
Comparación
de Red Inalámbrica vs. Ethernet en la Universidad Yacambu: Se realizara
una comparación de rendimiento de la red inalámbrica con la red de
cableado estructurado, en los puntos donde mayor trafico de datos
exista, con el fin de precisar el más efectivo. -
Proyecciones
de Rendimiento en la red de la Universidad Yacambu: Con la ayuda de
herramientas estadística se realizara la proyección del rendimiento
de la red inalámbrica en los próximos 5 años, con el objeto de planificar
las inversiones futuras en mas y mejor tecnología. |
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Capitulo II: | |||||||||||||||
2.- MARCO TEORICO | |||||||||||||||
2.1.- Generalidades del Marco Teórico | |||||||||||||||
Con el fin de evaluar el comportamiento de un diseño
establecido para una determinada red de Telecomunicaciones, es indispensable
generar un modelo que permita calcular los principales parámetros que
la caracterizan. Este es el caso de la Universidad Yacambu, donde, por
ser de poco tiempo el establecimiento de la Red Inalámbrica, se desea,
que con este trabajo se pueda dejar las bases para investigaciones futuras.
Bajo condiciones normales, las redes mueven cierta cantidad de información
que finalmente determina el comportamiento macroscópico de la misma.
El cálculo de variables como el tráfico en la red, retardos, porcentaje
de pérdidas de información y utilización de la red son parte fundamental
en la evaluación de la red y
establecen los objetivos de calidad sobre los cuales ésta se mantendrá (Martínez G. 2001). Para el desarrollo de este trabajo se hará una revisión de los siguientes
trabajos de investigación, que están íntimamente relacionados con el
tema de Redes de Comunicaciones y el
Trafico en Redes de Datos.
·
Documento en Línea de: Milanes J.; Planificación y Evaluación de Redes: En este trabajo se desarrolla
el tema sobre la planificación y Evaluación de la Redes de datos tomando
en cuenta principalmente: Conceptos Básicos, La Internet, Los estándares
de comunicación, Topologías y Estándares de Red, Componentes de Hardware
para redes etc. http://iio.ens.uabc.mx/~jmilanez/escolar/redes/planificacion.evaluacion.redes.pdf
·
Documento en Línea de : Juárez M.; Redes Inalámbricas: En esta
investigación se describe todo lo referente a: Conceptos Básicos de
Redes Inalámbricas, eficiente uso del espacio y el espectro en las redes
de radio frecuencias, ruteo simplificado
en computadoras portátiles, análisis de redes inalámbricas existentes
en el mercado. http://comunidadlamer.tripod.com/textos/EXPERTO/Espanol/protoyredes/redesinalam.htm
·
Documento en Línea de Borray G., Páez J. Y Wilches
J. ; Modelado Matemático en
el Trafico de Datos en redes de Acceso Fijo. En esta investigación se
recopilan los pasos de cómo se debe realizar el modelado del trafico
de redes de telecomunicaciones, basados en procesos estocásticos de
Poisson y procesos auto-similares, haciendo una diferencia entre estos
dos tipos para la solución del problema. http://www.crt.gov.co/documentos/biblioteca/Modelo_matematico_de_redes.PDF |
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2.2.- Esquema de la Investigación | |||||||||||||||
2.2.1.-Redes de Computadoras 2.2.1.1.- Conceptos Básicos
(Comunicación,
Protocolos y estándares) 2.2.1.2.- Capas de las
Comunicaciones 2.2.1.3.- Estructura General de las Redes 2.2.1.4.- Tipos de Enlaces 2.2.1.5.- Tipos de Conmutaciones 2.2.1.6.- Topologías de Redes 2.2.1.7.- Tipos de Redes 2.2.2.- Redes Inalámbricas 2.2.2.1.- Tecnología WLAN 2.2.2.1.1.- Tipos de Tecnología 2.2.2.1.2.- Como Trabajan las WLAN 2.2.2.1.3.- Configuración de las WLAN 2.2.2.1.4.- Comparación entre WLAN
y LAN 2.2.2.2.- Estándar IEEE802.11 2.2.2.3.- Topología de la Red inalámbrica 2.2.2.4.- Conceptos Básicos
2.2.3.- Diagnostico del Trafico de
Datos de la Red Inalámbrica 2.2.3.1.- Entre estaciones de Trabajo y el Servidor 2.2.3.2.- En los Puntos de Interconexión y enlaces 2.2.3.4.- En
los Dispositivos de Interconexión 2.2.3.5.- Rendimiento en su máxima capacidad de usuarios 2.2.3.6.- Comparación de la Red Inalámbrica vs. Ethernet 2.2.4.- Modelación del Trafico de Datos
de la Red Inalámbrica 2.2.4.1.- Análisis en la Variación de las Amplitudes ( Análisis de Frecuencias) 2.2.4.2.- Estimación del Parámetro
de Hurst 2.2.4.2.1.- Análisis de Varianza 2.2.4.2.2.- Estimaciones R/S 2.2.4.2.3.- Indice de Dispersión de Conteo 2.2.4.2.4.- Estimado Wavelet
2.2.5.- Proyección del Funcionamiento
de la Red en los Próximo 5 Años 2.2.5.1.- Análisis de Correlación
Lineal (Análisis de Frecuencias) 2.2.5.2.- Aplicación de
t-Student para trafico Optimo 2.2.6.- Análisis de los Resultados 2.2.7.- Conclusiones |
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2.3.- Bases Teóricas | |||||||||||||||
2.2.1.-Redes de Computadoras: En este punto se pretende investigar todo lo referente
a las redes de computadoras, tomando en cuenta los conceptos básicos,
capas de comunicaciones, estructuras de las redes, tipos de enlaces,
tipos de conmutación, topologías de redes y tipos de redes. Con esta
gama de conceptos servirá de base teórica del trabajo y permitirá adentrarse
en el tema de estudio. La bibliografía utilizada será la siguiente: Behtouz
A. Transmisión de Datos y Redes de Comunicaciones. Sánchez
J, López L. Redes de Datos http://iio.ens.uabc.mx/~jmilanez/escolar/redes/planificacion.evaluacion.redes.pdf
: Documento en Linea de: Milanes J.,
Planificación y Evaluación de Redes Chen J., IEEE802.11ª Speeding Up Wireless Connectivity in the Home http://cotopaxi.isp.com.mx/paginas/soporte/articulos/redes/wireless1.htm
En este articulo se explica brevemente varios conceptos sobre redes
inalámbricas. http://comunidadlamer.tripod.com/textos/EXPERTO/Espanol/protoyredes/redesinalam.htm
En esta pagina habla sobre topología
de redes inalámbricas, así como también de cómo se conforman y estructuran
dichas redes. http://atenea.udistrital.edu.co/cursos/teleproceso/redes/html/cap2.htm En esta pagina
se habla sobre el uso del espacio,
del tiempo y del espectro en redes de radio frecuencia. 2.2.3.- Diagnostico del Trafico de
Datos de la Red Inalámbrica: En este punto se hará un diagnostico
sobre el trafico de datos de la red inalámbrica, entre las estaciones
de trabajo y el servidor, en los puntos de Interconexión y Enlaces.
Además se evaluara el rendimiento de la red en su máxima capacidad de
usuarios y se hará una comparación del trafico de datos entre la red
inalámbrica vs. la Red ethernet. Para esta parte del trabajo se utilizara
como analizador de espectro el Software Orinoco Inc., que pertenece
a los programas operativos de la red Inalámbrica
de IT Tecnologies Inc. Tecnología esta donde esta soportada la red inalámbrica
de la Universidad Yacambu. Por otra parte para la evaluación del trafico
de datos con estadística descriptiva, se utilizara el Software SPSS
9.0.
http://www.crt.gov.co/documentos/biblioteca/Modelo_matematico_de_redes.PDF
2.2.5.- Proyección del Funcionamiento
de la Red en los Próximo 5 Años: En este punto se haran las proyecciones del funcionamiento futuro
de la red inalámbrica, sobre la base del estudio estadístico del Análisis
de Regresión Lineal , así como también se aplicara la t_Student para
determinar el trafico optimo para dicha proyección y tiempo. Para la
realización de esta proyección se
utilizara el Software SPSS 9.0. 2.2.6.- Análisis de los Resultados:
En este punto se pretende hacer un análisis estructurado de cada resultado
arrojado en los puntos anteriores de la Investigación que nos permitirá
definir las conclusiones de este trabajo. 2.2.7.- Conclusiones: Se realizaran las conclusiones finales del trabajo
una vez evaluado detalladamente el trafico de la red de la Universidad
Yacambu, además de dar las recomendaciones y sugerencias del caso estudiado. |
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2.4.- Marco Conceptual | |||||||||||||||
A continuación se describen algunos conceptos y /
o definiciones que permitirá establecer un marco conceptual a esta investigación. Red inalámbrica: Es aquella donde la conexión de computadoras se hace mediante ondas de radio
o luz infrarroja, no es necesario el uso de cables. LAN: (Local Area Networks) Red de Area Local. WLAN: (Wireless Local Area Networks) Red de Area Local Inalambrica. Célula: Es la unidad básica de una Lan inalámbrica. Cada célula de
una Lan inalámbrica, administra el tráfico y las comunicaciones. Acces Point: (Punto de Acceso) Permite la comunicación de cada estación
inalámbrica en su área de cobertura. Roaming: Permite a los usuarios móviles con estaciones portátiles
moverse libremente entre células, manteniendo constantemente su conexión
a la red. MBPS: Mega Bit por Segundos. Ethernet: Red de Cableado estructurado. Codificación: Es la acción o procedimiento de traducción de un mensaje en la forma más adecuada para entrar a un canal de comunicación o de transmisión. Señal: Consiste en una abstracción humana que está contenida
en el mensaje (básicamente consiste en un símbolo); es decir,
las señales son representaciones matemáticas de unas variables físicas
que, comúnmente, se generan a partir de funciones matemáticas que pueden
ser de tipo analógicas, digitales, continuas o discretas. Canal
de comunicación: Es el medio
físico de transmisión de datos. Se define como el canal al conjunto
del medio de transmisión, que incluye a los canales, las señales y los
protocolos de comunicación. Protocolos de Comunicación: Consiste en un conjunto de reglas
que definen la forma en que deben de efectuarse las comunicaciones de
las redes, incluyendo el formato, la temporización, la secuencia y la
revisión y la corrección de errores. IEEE: (Institute of Electrical and Electronic Engineers):
comité encargado de establecer normas para la transmisión de
datos (el comité 802). Estándar IEEE802.11: Esta versión trata de ofrecer varias
formas para poder interconectar computadores y otros dispositivos sin
la necesidad de cables. Nodo: Localización
física de un proceso o Dispositivo. También esto caracteriza las topologías. Enlace: (O medio físico) Es el vínculo que existe entre
dos nodos, a través del cual fluye la información. Protocolo: (definición en términos de redes) Es el conjunto de reglas previamente establecidas que definen los procedimientos para que dos o más procesos intercambien información. |
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2.5.- Sistema de Hipotesis | |||||||||||||||
El objetivo principal de esta investigación es
el de Evaluar el trafico de Datos de la Red
Inalámbrica de la Universidad Yacambu, con la finalidad de hacer
posteriormente un análisis descriptivo de la situación actual, y plantear
una proyección y una propuesta de cómo debe ser el funcionamiento futuro
de dicha red. En tal sentido este trabajo tendrá un perfil descriptivo,
por tal motivo se realizara una operacionalización de los objetivos
específicos enmarcados en un cuadro sinóptico. Operacionalización de los Objetivos
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INFOGRAFIA |
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1.- Planificación y Evaluación de Redes: En este trabajo se desarrolla el tema sobre la planificación y Evaluación de la Redes de datos tomando en cuenta principalmente: Conceptos Básicos, La Internet, Los estándares de comunicación, Topologías y Estándares de Red, Componentes de Hardware para redes etc. http://iio.ens.uabc.mx/~jmilanez/escolar/redes/planificacion.evaluacion.redes.pdf 2.-
Redes Inalámbricas: En esta investigación se describe todo
lo referente a: Conceptos Básicos de Redes Inalámbricas, eficiente uso
del espacio y el espectro en las redes de radio frecuencias, ruteo simplificado
en computadoras portátiles, análisis de redes inalámbricas existentes
en el mercado. 3.- Modelado Matemático en el Trafico de Datos en redes de Acceso Fijo. En esta investigación se recopilan los pasos de cómo se debe realizar el modelado del trafico de redes de telecomunicaciones, basado en procesos estocásticos de Poisson y procesos auto-similares, haciendo una diferencia entre estos dos tipos para la solución del problema.
4.- En este articulo se explica brevemente varios conceptos sobre redes inalámbricas.
5.-
En
esta pagina se habla sobre el uso
del espacio, del tiempo y del espectro en redes de radio frecuencia.
http://atenea.udistrital.edu.co/cursos/teleproceso/redes/html/cap2.htm 6.-
En esta pagina se encuentra publicada monografía de redes Inalámbricas,
donde se habla sobre: red de área local ethernet híbrida coaxial / infrarrojo,
ruteo simplificado en computadoras móviles usando TCP/IP, análisis de
redes inalámbricas existentes en el mercado. http://www.monografias.com/trabajos/redesinalam/redesinalam.shtml
7.- Pagina
de los procesadores Intel que habla sobre el uso de las redes se ha
extendido por todas partes de forma notoria, lo que no carece de fundamento:
son eficaces (todos los usuarios conectados utilizan los mismos datos),
ahorran dinero (se utiliza la misma impresora) y ofrecen diversión (las
redes locales son ampliamente utilizadas para juegos). http://www.intel.com/es/home/trends/wireless/ http://www.redes-inalambricas.com/ 9.-
· Pagina
de Nextec, donde se puede conseguir la conformación de una red inalámbrica,
componentes básicos, topologías inalámbricas. http://www.nextec.com.ar/redes_Inalambricas/redes_inalambricas.html http://www.arturosoria.com/eprofecias/art/wireless.asp 11.- Electrodata posee los mejores productos para analizar
el Tráfico de su Red, como Analizadores de Protocolos, Instrumentos
de Medición, Equipos Certificadores de Cableado Estructurado, Medidores
de Fibra óptica, OTD Rs, etc. http://www.electrodata.com.pe/anali.html 12.- En esta pagina se discuten temas relacionados con la conmutación y el teletráfico. El objetivo genérico de estas actividades es resolver los problemas de dimensionado y asignación óptima de recursos en una red de telecomunicaciones http://greco.dit.upm.es/~enrique/trafico/trafico.html http://www.idg.es/comunicaciones/wireless/whitepapers.asp 14.-
Mejorando los servicios básicos en las
redes publicas de datos, análisis del trafico de datos y los protocolos
de comunicación, capas OSI, etc. 15.- En
esta pagina se presenta un análisis sobre el trafico IP y las redes
ATM, sobre servicios básicos en Internet http://webepcc.unex.es/jlgs/Congr/MPLSJITEL.pdf http://acimut.upf.es/bbellalta/Telecom-2001-WAP-over-GPRS-.PDF http://program.intel.com/integrator/emea/es/resource/collateral/NP2020_01/NP2020_01.pdf http://www.inalambrico.reuna.cl/Proyecto/presentacion.htm http://www.sgi.es/prensa/articulos_interes/sic52-art_javier_megias.PDF |