Análisis de la Tecnología WDS y su Aplicaicón en el Diseño de Infraestructura de Red Inalámbrica en Ambiente Open Source. Caso Práctico: Fundación Desarrollo Solidario

Se diseñó e implementó una infraestructura de red inalámbrica utilizando tecnología Wireless Distribution System (WDS), con la finalidad de solucionar la problemática en cuanto a conectividad, movilidad, escalabilidad en la Fundación Desarrollo Solidario ubicada en la ciudad de Riobamba. Se utilizó 2 PCs Dell como puntos de acceso, a las que se agregó tarjetas pci inalámbricas con antenas omnidireccionales de ganancia 5 dbi, instalándoles sistema Mikrotik RouterOS en el cual se configuró WDS, utilizando modem Huawei para conexión y acceso a internet. Se configuró un servidor dhcp y samba en un equipo HP Proliant bajo sistema operativo CentOS, utilizando método inductivo, con Wi-Fi en equipos para red inalámbrica. Con WDS se logró interconectar inalámbricamente los puntos de acceso. Al implementar la red, se verificó que existe 100% de conectividad entre equipos; soporta tráfico estimado en un 3,43 Mbps entre correo electrónico, navegación en Internet, acceso a servidores con conexión simultánea para 26 usuarios de la Fundación; garantiza un correcto desempeño de aplicaciones; proporciona información en tiempo real en cualquier lugar dentro de la organización, solucionando en un 100% la problemática en cuanto a movilidad. Con referencia a escalabilidad, la red tiene capacidad de cambiar su tamaño o configuración para adaptarse a un mayor número de usuarios agregando un punto de acceso. Se recomienda al administrador de la red, realizar actividades de monitoreo, atención de fallas, configuración y seguridad para ayudar a mantener la operatividad de recursos y buen desempeño de la red

Performance analysis of wireless networks based on time-scale separation: A new iterative method

The complexity of modern communication networks makes the solution of the Markov chains that model their traffic dynamics, and therefore, the determination of their performance parameters, computationally costly. However, a common characteristic of these networks is that they manage multiple types of traffic flows operating at different time-scales. This time-scale separation can be exploited to substantially reduce the computational cost. Following this approach, we propose a novel solution method named Absorbing Markov Chains Approximation (AMCA) based on the transient regime analysis. Briefly, we model the time the system spends in a series of subsets of states by a phase-type distribution and, for each of them, determine the probabilities of finding the system in each state of this subset until absorption. We compare the AMCA performance to that obtained by classical methods and by a recently proposed approach that aims at generalizing the conventional quasi-stationary approximation. We find that AMCA has a more predictable behavior, is applicable to a wider range of time-scale separations, and achieves higher accuracy for a given computational cost.This research has been supported in part by the Ministry of Economy and Competitiveness of Spain under Grants TIN2013-47272-C2-1-R and TEC2015-71932-REDT. The research of L. Tello-Oquendo was supported in part by Programa de Ayudas de Investigacion y Desarrollo (PAID) of the Universitat Politecnica de Valencia.Tello Oquendo, LP.; Pla, V.; Martínez Bauset, J.; Casares Giner, V. (2016). Performance analysis of wireless networks based on time-scale separation: A new iterative method. Computer Communications. 86:40-48. https://doi.org/10.1016/j.comcom.2016.04.004S40488

ANÁLISIS APROXIMADO DE REDES DE TELECOMUNICACIONES BASADO EN LA SEPARACIÓN DE ESCALAS TEMPORALES

Cadenas y procesos de Markov son herramientas de modelado ampliamente utilizadas para evaluar el desempeño de redes de comunicaciones. El tamaño del sistema y la existencia de diferentes tipos de usuarios a menudo hacen que el análisis de la cadena o proceso de Markov sea computacionalmente intratable. Cuando los eventos de cada tipo de usuario se producen a escalas de tiempo suficientemente separadas, la denominada aproximación cuasi-estacionaria (QSA) ha demostrado ser precisa y altamente eficiente. Recientemente, se ha introducido una generalización de la aproximación cuasi-estacionaria (GQSA). La nueva aproximación tiene como objetivo mejorar la precisión al precio de mayor coste computacional. En este trabajo se realiza un estudio comparativo de la precisión y el coste computacional de ambos métodos de aproximación QSA y GQSA. En particular, se explora la evolución de la precisión a medida que la separación entre las escalas temporales varía, y el compromiso entre precisión y coste computacional. Los resultados indican que mientras la nueva GQSA mejora la precisión en algunos casos, no se produce en todos ellos, y más importante aún, es difícil predecir en qué casos la precisión se puede mejorar mediante la utilización del nuevo método.Markov chains are a widely used modeling tool for communication networks. The system size and the existence of different user types often make the analysis of the Markov chain computationally intractable. When the events of each user type occur at sufficiently separated time scales, the so-called quasi-stationary approximation (QSA) has proven to be accurate and highly efficient. Recently, a generalization of the quasi-stationary approximation (GQSA) has been introduced. The new approximation aims to improve the accuracy at the price of higher computational cost. In this paper, we carry out a comparative study of the accuracy and computational cost of both approximation methods QSA and GQSA. In particular, we explore the evolution of accuracy as the separation between time scales varies, and the trade-off between accuracy and computational cost. Our results indicate that while the new GQSA improves the accuracy in some instances, it does not occur in all of them; and more importantly, it is difficult to predict in which cases accuracy can be enhanced by the new method.Tello Oquendo, LP. (2013). ANÁLISIS APROXIMADO DE REDES DE TELECOMUNICACIONES BASADO EN LA SEPARACIÓN DE ESCALAS TEMPORALES. http://hdl.handle.net/10251/33060.Archivo delegad

Design and Performance Analysis of Access Control Mechanisms for Massive Machine-to-Machine Communications in Wireless Cellular Networks

En la actualidad, la Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT) es una tecnología esencial para la próxima generación de sistemas inalámbricos. La conectividad es la base de IoT, y el tipo de acceso requerido dependerá de la naturaleza de la aplicación. Uno de los principales facilitadores del entorno IoT es la comunicación machine-to-machine (M2M) y, en particular, su enorme potencial para ofrecer conectividad ubicua entre dispositivos inteligentes. Las redes celulares son la elección natural para las aplicaciones emergentes de IoT y M2M. Un desafío importante en las redes celulares es conseguir que la red sea capaz de manejar escenarios de acceso masivo en los que numerosos dispositivos utilizan comunicaciones M2M. Por otro lado, los sistemas celulares han experimentado un tremendo desarrollo en las últimas décadas: incorporan tecnología sofisticada y nuevos algoritmos para ofrecer una amplia gama de servicios. El modelado y análisis del rendimiento de estas redes multiservicio es también una tarea desafiante que podría requerir un gran esfuerzo computacional. Para abordar los desafíos anteriores, nos centramos en primer lugar en el diseño y la evaluación de las prestaciones de nuevos mecanismos de control de acceso para hacer frente a las comunicaciones masivas M2M en redes celulares. Posteriormente nos ocupamos de la evaluación de prestaciones de redes multiservicio y proponemos una nueva técnica analítica que ofrece precisión y eficiencia computacional. Nuestro principal objetivo es proporcionar soluciones para aliviar la congestión en la red de acceso radio cuando un gran número de dispositivos M2M intentan conectarse a la red. Consideramos los siguientes tipos de escenarios: (i) los dispositivos M2M se conectan directamente a las estaciones base celulares, y (ii) forman grupos y los datos se envían a concentradores de tráfico (gateways) que les proporcionan acceso a la infraestructura. En el primer escenario, dado que el número de dispositivos añadidos a la red aumenta continuamente, esta debería ser capaz de manejar el considerable incremento en las solicitudes de acceso. El 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha propuesto el access class barring (ACB) como una solución práctica para el control de congestión en la red de acceso radio y la red troncal. El ajuste correcto de los parámetros de ACB de acuerdo con la intensidad del tráfico es crítico, pero cómo hacerlo de forma dinámica y autónoma es un problema complejo cuya solución no está recogida en las especificaciones del 3GPP. Esta tesis doctoral contribuye al análisis del rendimiento y al diseño de nuevos algoritmos que implementen efectivamente este mecanismo, y así superar los desafíos introducidos por las comunicaciones masivas M2M. En el segundo escenario, dado que la heterogeneidad de los dispositivos IoT y las arquitecturas celulares basadas en hardware imponen desafíos aún mayores para permitir una comunicación flexible y eficiente en los sistemas inalámbricos 5G, esta tesis doctoral también contribuye al diseño de software-defined gateways (SD-GWs) en una nueva arquitectura propuesta para redes inalámbricas definidas por software que se denomina SoftAir. Esto permite manejar tanto un gran número de dispositivos como el volumen de datos que estarán vertiendo en la red. Otra contribución de esta tesis doctoral es la propuesta de una técnica novedosa para el análisis de prestaciones de redes multiservicio de alta capacidad que se basa en un nuevo enfoque del modelizado analítico de sistemas que operan a diferentes escalas temporales. Este enfoque utiliza el análisis del transitorio de una serie de subcadenas absorbentes y lo denominamos absorbing Markov chain approximation (AMCA). Nuestros resultados muestran que para un coste computacional dado, AMCA calcula los parámetros de prestaciones habituales de un sistema con mayor precisión, en comparación con los resultados obtenidos por otrNowadays, Internet of Things (IoT) is an essential technology for the upcoming generation of wireless systems. Connectivity is the foundation for IoT, and the type of access required will depend on the nature of the application. One of the leading facilitators of the IoT environment is machine-to-machine (M2M) communication, and particularly, its tremendous potential to offer ubiquitous connectivity among intelligent devices. Cellular networks are the natural choice for emerging IoT and M2M applications. A major challenge in cellular networks is to make the network capable of handling massive access scenarios in which myriad devices deploy M2M communications. On the other hand, cellular systems have seen a tremendous development in recent decades; they incorporate sophisticated technology and algorithms to offer a broad range of services. The modeling and performance analysis of these large multi-service networks is also a challenging task that might require high computational effort. To address the above challenges, we first concentrate on the design and performance evaluation of novel access control schemes to deal with massive M2M communications. Then, we focus on the performance evaluation of large multi-service networks and propose a novel analytical technique that features accuracy and computational efficiency. Our main objective is to provide solutions to ease the congestion in the radio access or core network when massive M2M devices try to connect to the network. We consider the following two types of scenarios: (i) massive M2M devices connect directly to cellular base stations, and (ii) they form clusters and the data is forwarded to gateways that provide them with access to the infrastructure. In the first scenario, as the number of devices added to the network is constantly increasing, the network should handle the considerable increment in access requests. Access class barring (ACB) is proposed by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) as a practical congestion control solution in the radio access and core network. The proper tuning of the ACB parameters according to the traffic intensity is critical, but how to do so dynamically and autonomously is a challenging task that has not been specified. Thus, this dissertation contributes to the performance analysis and optimal design of novel algorithms to implement effectively this barring scheme and overcome the challenges introduced by massive M2M communications. In the second scenario, since the heterogeneity of IoT devices and the hardware-based cellular architectures impose even greater challenges to enable flexible and efficient communication in 5G wireless systems, this dissertation also contributes to the design of software-defined gateways (SD-GWs) in a new architecture proposed for wireless software-defined networks called SoftAir. The deployment of these SD-GWs represents an alternative solution aiming at handling both a vast number of devices and the volume of data they will be pouring into the network. Another contribution of this dissertation is to propose a novel technique for the performance analysis of large multi-service networks. The underlying complexity of the network, particularly concerning its size and the ample range of configuration options, makes the solution of the analytical models computationally costly. However, a typical characteristic of these networks is that they support multiple types of traffic flows operating at different time-scales. This time-scale separation can be exploited to reduce considerably the computational cost associated to determine the key performance indicators. Thus, we propose a novel analytical modeling approach based on the transient regime analysis, that we name absorbing Markov chain approximation (AMCA). For a given computational cost, AMCA finds common performance indicators with greater accuracy, when compared to the results obtained by other approximate methods proposed in the literature.En l'actualitat, la Internet de les Coses (Internet of Things, IoT) és una tecnologia essencial per a la propera generació de sistemes sense fil. La connectivitat és la base d'IoT, i el tipus d'accés requerit dependrà de la naturalesa de l'aplicació. Un dels principals facilitadors de l'entorn IoT és la comunicació machine-to-machine (M2M) i, en particular, el seu enorme potencial per oferir connectivitat ubiqua entre dispositius intel · ligents. Les xarxes mòbils són l'elecció natural per a les aplicacions emergents de IoT i M2M. Un desafiament important en les xarxes mòbils que actualment está rebent molta atenció és aconseguir que la xarxa siga capaç de gestionar escenaris d'accés massiu en què una gran quantitat de dispositius utilitzen comunicacions M2M. D'altra banda, els sistemes mòbils han experimentat un gran desenvolupament en les últimes dècades: incorporen tecnologia sofisticada i nous algoritmes per oferir una àmplia gamma de serveis. El modelatge i análisi del rendiment d'aquestes xarxes multiservei és també un desafiament important que podria requerir un gran esforç computacional. Per abordar els desafiaments anteriors, en aquesta tesi doctoral ens centrem en primer lloc en el disseny i l'avaluació de les prestacions de nous mecanismes de control d'accés per fer front a les comunicacions massives M2M en xarxes cel · lulars. Posteriorment ens ocupem de l'avaluació de prestacions de xarxes multiservei i proposem una nova tècnica analítica que ofereix precisió i eficiència computacional. El nostre principal objectiu és proporcionar solucions per a alleujar la congestió a la xarxa d'accés ràdio quan un gran nombre de dispositius M2M intenten connectar-se a la xarxa. Considerem els dos tipus d'escenaris següents: (i) els dispositius M2M es connecten directament a les estacions base cel · lulars, i (ii) formen grups i les dades s'envien a concentradors de trànsit (gateways) que els proporcionen accés a la infraestructura. En el primer escenari, atès que el nombre de dispositius afegits a la xarxa augmenta contínuament, aquesta hauria de ser capaç de gestionar el considerable increment en les sol · licituds d'accés. El 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha proposat l'access class barring (ACB) com una solució pràctica per al control de congestió a la xarxa d'accès ràdio i la xarxa troncal. L'ajust correcte dels paràmetres d'ACB d'acord amb la intensitat del trànsit és crític, però com fer-ho de forma dinàmica i autònoma és un problema complex, la solució del qual no està recollida en les especificacions del 3GPP. Aquesta tesi doctoral contribueix a l'anàlisi del rendiment i al disseny de nous algoritmes que implementen efectivament aquest mecanisme, i així superar els desafiaments introduïts per les comunicacions massives M2M en les xarxes mòbils actuals i futures. En el segon escenari, atès que l'heterogeneïtat dels dispositius IoT i les arquitectures cel · lulars basades en hardware imposen desafiaments encara més grans per permetre una comunicació flexible i eficient en els sistemes sense fil 5G, aquesta tesi doctoral també contribueix al disseny de software-defined gateways (SD-GWS) en una nova arquitectura proposada per a xarxes sense fils definides per programari que s'anomena SoftAir. Això permet gestionar tant un gran nombre de dispositius com el volum de dades que estaran abocant a la xarxa. Una altra contribució d'aquesta tesi doctoral és la proposta d'una tècnica innovadora per a l'anàlisi de prestacions de xarxes multiservei d'alta capacitat que es basa en un nou enfocament del modelitzat analític de sistemes que operen a diferents escales temporals. Aquest enfocament utilitza l'anàlisi del transitori d'una sèrie de subcadenes absorbents i l'anomenem absorbing Markov chain Approximation (AMCA). Els nostres resultats mostren que per a un cost computacional donat, AMCA calcula els paràmetres de prestacions habituals dTello Oquendo, LP. (2018). Design and Performance Analysis of Access Control Mechanisms for Massive Machine-to-Machine Communications in Wireless Cellular Networks [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107946TESI

Ataques Zero-day: despliegue y evolución

In cybersecurity and computer science, the term “zero-day” is commonly related to troubles, threats, and hazards due to the lack of knowledge, experience, or misunderstanding. A zero-day attack is generally considered a new vulnerability with no defense; thus, the possible attack will have a highrisk probability, and a critical impact. Unfortunately, only a few surveys on the topic are available that would help understand these threats, which are not enough to construct new solutions to detect, prevent, and mitigate them. In this paper, it is conducted a review of the zero-day attack, how to understand its real impact, and a few different accessible solutions nowadays. This study introduces a useful reference that provides researchers with knowledge to understand the current problem concerning zero- days attacks; hence they could develop solutions for facing them

A diffusive propagation model for molecular communications: analysis and implementation in NS-3

In this research, the analysis and implementation of a diffusive propagation model for molecular communications are performed in NS-3. The work is based on the IEEE 1906.1-2015 standard recommendation, which seeks to create a reference framework for molecular communications. The standard provides a simulation module in NS-3, which contains only the components of the general structure of molecular communication and their interaction between them. The components mentioned are Message Carrier, Motion, Field, Perturbation, and Specificity. The transmitter uses CSK modulation. In the medium, Brownian motion (BM) with and without drift is used for the motion of the molecules, and intersymbol interference is considered. In the receiver, amplitude detection is used. The whole process is applied in four scenarios: Free BM, BM with drift, free BM bounded by the medium, and BM with drift bounded by the medium are considered. As a result, the pulse train of the mean concentration of molecules as a function of time at the receiver is obtained. In addition, the obtained results are compared with an investigation performed in N3Sim to validate the results. Finally, it is validated that the mean concentration at the receiver using the diffusive propagation model implemented complies with the mathematical model established by Fick’s second law.Osak

Information security management frameworks and strategies in higher education institutions: a systematic review

Effective information security management (ISM) practices to protect the information assets of organizations from security intrusions and attacks is imperative. In that sense, a systematic literature review of academic articles focused on ISM in higher education institutions (HEIs) is conducted. For this purpose, an empirical study was performed. Studies carried out from 2012 onward reporting results from HEIs data that perform the ISM through various means, such as a set of framework functions, implementation phases, infrastructure services, and securities to their assets, have been explored. The articles found were then analyzed following a methodological procedure consisting of a systematic mapping study with their research questions, inclusion and exclusion criteria, selection of digital libraries, and analysis of the respective search strings. A set of competencies, resources, directives, and strategies that contribute to designing and to developing an ISM framework (ISMF) for HEIs is identified based on standards such as ISO 27000, COBIT, ITIL, NIST, and EDUCAUSE. This study introduces a strategic reference that guides HEIs on the development of an ISMF and provides recommendations that should be considered for its implementation in an era of ever-evolving security threats