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Contribución a la caracterización espacial de canales con sistemas MIMO-OFDM en la banda de 2,45 Ghz
Resumo:
La tecnología de múltiples antenas ha evolucionado para dar soporte a los actuales y futuros sistemas de comunicaciones inalámbricas en su afán por proporcionar la calidad de señal y las altas tasas de transmisión que demandan los nuevos servicios de voz, datos y multimedia. Sin embargo, es fundamental comprender las características espaciales del canal radio, ya que son las características del propio canal lo que limita en gran medida las prestaciones de los sistemas de comunicación actuales. Por ello surge la necesidad de estudiar la estructura espacial del canal de propagación para poder diseñar, evaluar e implementar de forma más eficiente tecnologías multiantena en los actuales y futuros sistemas de comunicación inalámbrica. Las tecnologías multiantena denominadas antenas inteligentes y MIMO han generado un gran interés en el área de comunicaciones inalámbricas, por ejemplo los sistemas de telefonía celular o más recientemente en las redes WLAN (Wireless Local Area Network), principalmente por la mejora que proporcionan en la calidad de las señales y en la tasa de transmisión de datos, respectivamente. Las ventajas de estas tecnologías se fundamentan en el uso de la dimensión espacial para obtener ganancia por diversidad espacial, como ya sucediera con las tecnologías FDMA (Frequency Division Multiplexing Access), TDMA (Time Division Multiplexing Access) y CDMA (Code Division Multiplexing Access) para obtener diversidad en las dimensiones de frecuencia, tiempo y código, respectivamente. Esta Tesis se centra en estudiar las características espaciales del canal con sistemas de múltiples antenas mediante la estimación de los perfiles de ángulos de llegada (DoA, Direction-of- Arrival) considerando esquemas de diversidad en espacio, polarización y frecuencia. Como primer paso se realiza una revisión de los sistemas con antenas inteligentes y los sistemas MIMO, describiendo con detalle la base matemática que sustenta las prestaciones ofrecidas por estos sistemas. Posteriormente se aportan distintos estudios sobre la estimación de los perfiles de DoA de canales radio con sistemas multiantena evaluando distintos aspectos de antenas, algoritmos de estimación, esquemas de polarización, campo lejano y campo cercano de las fuentes. Así mismo, se presenta un prototipo de medida MIMO-OFDM-SPAA3D en la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical) de 2,45 Ghz, el cual está preparado para caracterizar experimentalmente el rendimiento de los sistemas MIMO, y para caracterizar espacialmente canales de propagación, considerando los esquemas de diversidad espacial, por polarización y frecuencia. Los estudios aportados se describen a continuación. Los sistemas de antenas inteligentes dependen en gran medida de la posición de los usuarios. Estos sistemas están equipados con arrays de antenas, los cuales aportan la diversidad espacial necesaria para obtener una representación espacial fidedigna del canal radio a través de los perfiles de DoA (DoA, Direction-of-Arrival) y por tanto, la posición de las fuentes de señal. Sin embargo, los errores de fabricación de arrays así como ciertos parámetros de señal conlleva un efecto negativo en las prestaciones de estos sistemas. Por ello se plantea un modelo de señal parametrizado que permite estudiar la influencia que tienen estos factores sobre los errores de estimación de DoA, tanto en acimut como en elevación, utilizando los algoritmos de estimación de DOA más conocidos en la literatura. A partir de las curvas de error, se pueden obtener parámetros de diseño para sistemas de localización basados en arrays. En un segundo estudio se evalúan esquemas de diversidad por polarización con los sistemas multiantena para mejorar la estimación de los perfiles de DoA en canales que presentan pérdidas por despolarización. Para ello se desarrolla un modelo de señal en array con sensibilidad de polarización que toma en cuenta el campo electromagnético de ondas planas. Se realizan simulaciones MC del modelo para estudiar el efecto de la orientación de la polarización como el número de polarizaciones usadas en el transmisor como en el receptor sobre la precisión en la estimación de los perfiles de DoA observados en el receptor. Además, se presentan los perfiles DoA obtenidos en escenarios quasiestáticos de interior con un prototipo de medida MIMO 4x4 de banda estrecha en la banda de 2,45 GHz, los cuales muestran gran fidelidad con el escenario real. Para la obtención de los perfiles DoA se propone un método basado en arrays virtuales, validado con los datos de simulación y los datos experimentales. Con relación a la localización 3D de fuentes en campo cercano (zona de Fresnel), se presenta un tercer estudio para obtener con gran exactitud la estructura espacial del canal de propagación en entornos de interior controlados (en cámara anecóica) utilizando arrays virtuales. El estudio analiza la influencia del tamaño del array y el diagrama de radiación en la estimación de los parámetros de localización proponiendo, para ello, un modelo de señal basado en un vector de enfoque de onda esférico (SWSV). Al aumentar el número de antenas del array se consigue reducir el error RMS de estimación y mejorar sustancialmente la representación espacial del canal. La estimación de los parámetros de localización se lleva a cabo con un nuevo método de búsqueda multinivel adaptativo, propuesto con el fin de reducir drásticamente el tiempo de procesado que demandan otros algoritmos multivariable basados en subespacios, como el MUSIC, a costa de incrementar los requisitos de memoria. Las simulaciones del modelo arrojan resultados que son validados con resultados experimentales y comparados con el límite de Cramer Rao en términos del error cuadrático medio. La compensación del diagrama de radiación acerca sustancialmente la exactitud de estimación de la distancia al límite de Cramer Rao. Finalmente, es igual de importante la evaluación teórica como experimental de las prestaciones de los sistemas MIMO-OFDM. Por ello, se presenta el diseño e implementación de un prototipo de medida MIMO-OFDM-SPAA3D autocalibrado con sistema de posicionamiento de antena automático en la banda de 2,45 Ghz con capacidad para evaluar la capacidad de los sistemas MIMO. Además, tiene la capacidad de caracterizar espacialmente canales MIMO, incorporando para ello una etapa de autocalibración para medir la respuesta en frecuencia de los transmisores y receptores de RF, y así poder caracterizar la respuesta de fase del canal con mayor precisión. Este sistema incorpora un posicionador de antena automático 3D (SPAA3D) basado en un scanner con 3 brazos mecánicos sobre los que se desplaza un posicionador de antena de forma independiente, controlado desde un PC. Este posicionador permite obtener una gran cantidad de mediciones del canal en regiones locales, lo cual favorece la caracterización estadística de los parámetros del sistema MIMO. Con este prototipo se realizan varias campañas de medida para evaluar el canal MIMO en términos de capacidad comparando 2 esquemas de polarización y tomando en cuenta la diversidad en frecuencia aportada por la modulación OFDM en distintos escenarios. ABSTRACT Multiple-antennas technologies have been evolved to be the support of the actual and future wireless communication systems in its way to provide the high quality and high data rates required by new data, voice and data services. However, it is important to understand the behavior of the spatial characteristics of the radio channel, since the channel by itself limits the performance of the actual wireless communications systems. This drawback raises the need to understand the spatial structure of the propagation channel in order to design, assess, and develop more efficient multiantenna technologies for the actual and future wireless communications systems. Multiantenna technologies such as ‘Smart Antennas’ and MIMO systems have generated great interest in the field of wireless communications, i.e. cellular communications systems and more recently WLAN (Wireless Local Area Networks), mainly because the higher quality and the high data rate they are able to provide. Their technological benefits are based on the exploitation of the spatial diversity provided by the use of multiple antennas as happened in the past with some multiaccess technologies such as FDMA (Frequency Division Multiplexing Access), TDMA (Time Division Multiplexing Access), and CDMA (Code Division Multiplexing Access), which give diversity in the domains of frequency, time and code, respectively. This Thesis is mainly focus to study the spatial channel characteristics using schemes of multiple antennas considering several diversity schemes such as space, polarization, and frequency. The spatial characteristics will be study in terms of the direction-of-arrival profiles viewed at the receiver side of the radio link. The first step is to do a review of the smart antennas and MIMO systems technologies highlighting their advantages and drawbacks from a mathematical point of view. In the second step, a set of studies concerning the spatial characterization of the radio channel through the DoA profiles are addressed. The performance of several DoA estimation methods is assessed considering several aspects regarding antenna array structure, polarization diversity, and far-field and near-field conditions. Most of the results of these studies come from simulations of data models and measurements with real multiantena prototypes. In the same way, having understand the importance of validate the theoretical data models with experimental results, a 2,4 GHz MIMO-OFDM-SPAA2D prototype is presented. This prototype is intended for evaluating MIMO-OFDM capacity in indoor and outdoor scenarios, characterize the spatial structure of radio channels, assess several diversity schemes such as polarization, space, and frequency diversity, among others aspects. The studies reported are briefly described below. As is stated in Chapter two, the determination of user position is a fundamental task to be resolved for the smart antenna systems. As these systems are equipped with antenna arrays, they can provide the enough spatial diversity to accurately draw the spatial characterization of the radio channel through the DoA profiles, and therefore the source location. However, certain real implementation factors related to antenna errors, signals, and receivers will certainly reduce the performance of such direction finding systems. In that sense, a parameterized narrowband signal model is proposed to evaluate the influence of these factors in the location parameter estimation through extensive MC simulations. The results obtained from several DoA algorithms may be useful to extract some parameter design for directing finding systems based on arrays. The second study goes through the importance that polarization schemes can have for estimating far-field DoA profiles in radio channels, particularly for scenarios that may introduce polarization losses. For this purpose, a narrowband signal model with polarization sensibility is developed to conduct an analysis of several polarization schemes at transmitter (TX) and receiver (RX) through extensive MC simulations. In addition, spatial characterization of quasistatic indoor scenarios is also carried out using a 2.45 GHz MIMO prototype equipped with single and dual-polarized antennas. A good agreement between the measured DoA profiles with the propagation scenario is achieved. The theoretical and experimental evaluation of polarization schemes is performed using virtual arrays. In that case, a DoA estimation method is proposed based on adding an phase reference to properly track the DoA, which shows good results. In the third study, the special case of near-field source localization with virtual arrays is addressed. Most of DoA estimation algorithms are focused in far-field source localization where the radiated wavefronts are assume to be planar waves at the receive array. However, when source are located close to the array, the assumption of plane waves is no longer valid as the wavefronts exhibit a spherical behavior along the array. Thus, a faster and effective method of azimuth, elevation angles-of-arrival, and range estimation for near-field sources is proposed. The efficacy of the proposed method is evaluated with simulation and validated with measurements collected from a measurement campaign carried out in a controlled propagation environment, i.e. anechoic chamber. Moreover, the performance of the method is assessed in terms of the RMSE for several array sizes, several source positions, and taking into account the effect of radiation pattern. In general, better results are obtained with larger array and larger source distances. The effect of the antennas is included in the data model leading to more accurate results, particularly for range rather than for angle estimation. Moreover, a new multivariable searching method based on the MUSIC algorithm, called MUSA (multilevel MUSIC-based algorithm), is presented. This method is proposed to estimate the 3D location parameters in a faster way than other multivariable algorithms, such as MUSIC algorithm, at the cost of increasing the memory size. Finally, in the last chapter, a MIMO-OFDM-SPAA3D prototype is presented to experimentally evaluate different MIMO schemes regarding antennas, polarization, and frequency in different indoor and outdoor scenarios. The prototype has been developed on a Software-Defined Radio (SDR) platform. It allows taking measurements where future wireless systems will be developed. The novelty of this prototype is concerning the following 2 subsystems. The first one is the tridimensional (3D) antenna positioning system (SPAA3D) based on three linear scanners which is developed for making automatic testing possible reducing errors of the antenna array positioning. A set of software has been developed for research works such as MIMO channel characterization, MIMO capacity, OFDM synchronization, and so on. The second subsystem is the RF autocalibration module at the TX and RX. This subsystem allows to properly tracking the spatial structure of indoor and outdoor channels in terms of DoA profiles. Some results are draw regarding performance of MIMO-OFDM systems with different polarization schemes and different propagation environments.
Resumo:
La propuesta de trabajo que se presenta pretende concretar una eficiente tarea de socialización que responde a la demanda realizada por Centro de Atención Primaria Ambiental de Marcos Juárez para abordar el problema del escaso conocimiento sobre la utilidad de los ensayos de genotoxicidad en la práctica médica, para la detección temprana de poblaciones con riesgo incrementado de padecer determinadas afecciones. A través de los ensayos de genotoxicidad se puede evaluar el daño causado a nivel del material hereditario (ADN) de individuos expuestos a agentes ambientales. Esta evaluación ha sido, en muchos países, una prioridad en estudios de salud pública por décadas, y el aumento del nivel de daño es corrientemente interpretado como evidencia de exposición genotóxica y efecto biológico temprano sobre el ADN. Un aumento del daño en el material genético tiene estrecha relación con la aparición de diferentes tipos de cáncer y de enfermedades degenerativas crónicas, por cuanto el estudio de poblaciones expuestas a algún agente sospechoso de producir efecto sobre el material hereditario, es un complemento de los estudios epidemiológicos. Por todo lo expuesto, es importante utilizar los ensayos de genotoxicidad estandarizados y relevantes en cuanto a su valor pronóstico e incluso en ciertos casos de valor diagnóstico y estudiar aquellos individuos que, por su ocupación laboral o estilo de vida, se encuentran más expuestos o con mayor riesgo de sufrir alteraciones capaces de modificar su estabilidad genética a los fines de prevenir la aparición de determinadas afecciones. Consecuentemente consideramos que transmitir la experiencia acumulada en nuestro laboratorio GeMA (Genética y Mutagénesis Ambiental, UNRC) sobre la utilización y los resultados de los ensayos de genotoxicidad es prioritario, para que la misma pueda ser adoptada en ámbito de la medicina en la prevención y promoción de la salud humana y ambiental. Para ello se propone la articulación de actividades con representantes del ámbito de la salud y la comunidad a través del Centro de Atención Primaria Ambiental (Marcos Juárez), teniendo en cuenta que estas organizaciones son una estrategia de la Organización Panamericana de la Salud para lograr Ciudades Sustentables. Este Centro desarrolla actividades en relación a la problemática que plantean los residuos sólidos urbanos, la contaminación de silos, el saneamiento de fuente de agua potable, la contaminación por antenas de telefonía celular. De esta manera se estará contribuyendo en forma participativa, a transferir los conocimientos y resultados de investigación de nuestro grupo (como libro y disertaciones informativas), para que sean incorporados a la práctica médica en aquellas personas expuestas ambiental o laboral a contaminantes. La finalidad que se persigue es que se puedan tomar las medidas oportunas para minimizar el riesgo para la salud que significa, si el nivel de daño en el material genético está aumentado. La capacitación debe ser la orientación principal para plantear problemas vinculados a la detección temprana de efectos de los contaminantes sobre el material genético y se constituye en una estrategia que resulta especialmente apropiada en este tipo de riesgo para la salud.
Resumo:
El trabajo tiene un carácter exploratorio y su objetivo es intentar captar algunas de las transformaciones operadas a partir del surgimiento las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC) en relación con el espacio urbano y por ende en las relaciones sociales. Las transformaciones del espacio urbano están en íntima relación con la transformación del capitalismo, la aparición de las NTIC y la radicalización de la modernidad que muchos autores llaman globalización. Por otro lado, las transformaciones que Manuel Castells, Jordi Borja y otros autores reconocen en el espacio urbano de fines del siglo XX y principios del siglo XXI, acompañan los cambios en la estructura productiva de occidente y el advenimiento de nuevas formas de aglomeración urbana que podrían resumirse en el concepto de "ciudad dual". De esta manera, la urbanización dual implica sectores de la ciudad altamente globalizados que no se diferencian en mucho a tramos de las ciudades centrales de los EEUU y otros sectores postergados y olvidados. A partir de las reestructuraciones económicas, políticas y sociales de la década del '90 en las ciudades latinoamericanas en general y en la Argentina en particular se asiste a profundas transformaciones del ámbito urbano en todas las dimensiones. Se trata de cambios en los patrones de asentamiento pero también en el imaginario simbólico de la ciudad. Este fenómeno se ve reforzado por la existencia de auténticas barreras de acceso, que son estructurantes y estructuradas por el espacio urbano, ligadas al consumo y a al uso comercial de las NTIC que daremos en llamar firewalls urbanos (articulación negativa o restrictiva del uso del espacio urbano relacionada con el espacio electrónico). Es así como internet y la telefonía celular entre otras tecnologías contribuyen a polarizar los mapas urbanos de las ciudades
Resumo:
El trabajo tiene un carácter exploratorio y su objetivo es intentar captar algunas de las transformaciones operadas a partir del surgimiento las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC) en relación con el espacio urbano y por ende en las relaciones sociales. Las transformaciones del espacio urbano están en íntima relación con la transformación del capitalismo, la aparición de las NTIC y la radicalización de la modernidad que muchos autores llaman globalización. Por otro lado, las transformaciones que Manuel Castells, Jordi Borja y otros autores reconocen en el espacio urbano de fines del siglo XX y principios del siglo XXI, acompañan los cambios en la estructura productiva de occidente y el advenimiento de nuevas formas de aglomeración urbana que podrían resumirse en el concepto de "ciudad dual". De esta manera, la urbanización dual implica sectores de la ciudad altamente globalizados que no se diferencian en mucho a tramos de las ciudades centrales de los EEUU y otros sectores postergados y olvidados. A partir de las reestructuraciones económicas, políticas y sociales de la década del '90 en las ciudades latinoamericanas en general y en la Argentina en particular se asiste a profundas transformaciones del ámbito urbano en todas las dimensiones. Se trata de cambios en los patrones de asentamiento pero también en el imaginario simbólico de la ciudad. Este fenómeno se ve reforzado por la existencia de auténticas barreras de acceso, que son estructurantes y estructuradas por el espacio urbano, ligadas al consumo y a al uso comercial de las NTIC que daremos en llamar firewalls urbanos (articulación negativa o restrictiva del uso del espacio urbano relacionada con el espacio electrónico). Es así como internet y la telefonía celular entre otras tecnologías contribuyen a polarizar los mapas urbanos de las ciudades
Resumo:
El trabajo tiene un carácter exploratorio y su objetivo es intentar captar algunas de las transformaciones operadas a partir del surgimiento las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (NTIC) en relación con el espacio urbano y por ende en las relaciones sociales. Las transformaciones del espacio urbano están en íntima relación con la transformación del capitalismo, la aparición de las NTIC y la radicalización de la modernidad que muchos autores llaman globalización. Por otro lado, las transformaciones que Manuel Castells, Jordi Borja y otros autores reconocen en el espacio urbano de fines del siglo XX y principios del siglo XXI, acompañan los cambios en la estructura productiva de occidente y el advenimiento de nuevas formas de aglomeración urbana que podrían resumirse en el concepto de "ciudad dual". De esta manera, la urbanización dual implica sectores de la ciudad altamente globalizados que no se diferencian en mucho a tramos de las ciudades centrales de los EEUU y otros sectores postergados y olvidados. A partir de las reestructuraciones económicas, políticas y sociales de la década del '90 en las ciudades latinoamericanas en general y en la Argentina en particular se asiste a profundas transformaciones del ámbito urbano en todas las dimensiones. Se trata de cambios en los patrones de asentamiento pero también en el imaginario simbólico de la ciudad. Este fenómeno se ve reforzado por la existencia de auténticas barreras de acceso, que son estructurantes y estructuradas por el espacio urbano, ligadas al consumo y a al uso comercial de las NTIC que daremos en llamar firewalls urbanos (articulación negativa o restrictiva del uso del espacio urbano relacionada con el espacio electrónico). Es así como internet y la telefonía celular entre otras tecnologías contribuyen a polarizar los mapas urbanos de las ciudades
Resumo:
Presenta hojas plegadas de tablas sinópticas con las distancias entre ciudades
Resumo:
21 p.
Resumo:
8 p.
Resumo:
Fondo Margaritainés Restrepo
Resumo:
El mundo moderno cuenta actualmente con grandes desarrollos tecnológicos; muchos de ellos se basan en las comunicaciones inalámbricas. Este tipo de comunicaciones responden al congestionado ritmo de vida que es propio de nuestros días y que exige una mayor flexibilidad en todos los procesos de transmisión de datos; en este trabajo hemos querido abarcar de una manera general, algunos de los aspectos que estos hechos suscitan
Resumo:
Las organizaciones adoptan buenas prácticas para el gerenciamiento de proyectos, en donde incorporan procesos para la construcción de lecciones aprendidas y gestión de riesgos, los cuales son vistos como elementos independientes de salida dentro de las diferentes metodologías de proyectos -- Las lecciones aprendidas y el registro de riesgos constituyen una fuente de información que da origen al conocimiento organizacional, y que por lo mismo no pueden considerarse de forma aislada por la estrecha relación que tiene entorno a la generación de conocimiento -- Grandes organizaciones, como el Grupo Bancolombia, carecen de procesos que articulen estas fuentes de conocimiento para que sean considerados realmente como activos organizacionales y no como documentos históricos de los proyectos, y de esta manera generan beneficios para el gerenciamiento de los proyectos
Resumo:
95 p.
Resumo:
Debido a que el sector de las comunicaciones móviles está en el momento más competitivo, cada una de ellas debe responder de forma ágil y proactiva a los requerimientos del mercado y específicamente del sector; por lo cual la gerencia de proyectos ha tomado un papel muy importante en está época y se ha convertido en la herramienta más innovadora e imprescindible para ganar posición y competitividad en una medio cambiante y en plena evolución. El presente proyecto, se basa en la implementación de una red de transmisión que interconecte Valledupar y la Guajira con Barranquilla que permitirá la disminución de gastos por cánones mensuales de arrendamiento de E1s y permitirá responder más rápidamente a los crecimientos de mercado que afecten la capacidad de dichas redes, al igual que mejorar los tiempos de respuesta a fallas garantizando así la excelencia en los altos estándares de servicio al cliente con el cual se tiene alta incidencia en la cautivación del mercado. Este proyecto se elaborará haciendo uso de los conceptos y herramientas adquiridos durante el desarrollo de la especialización; los cuales se encuentran enmarcados en la metodología del PMI (Project Management Institute) a través de la Guía a los Fundamentos de la Dirección de Proyectos (PMBOK® Guide); en la cual se describe la naturaleza de los procesos de dirección de proyectos en términos de su integración, las interacciones dentro de ellos, y sus propósitos. Estos procesos se dividen en los siguientes cinco grupos, los cuales constituyen los Grupos de Procesos de la Dirección de Proyectos: Proceso de Iniciación, Proceso de Planificación, Proceso de Ejecución, Proceso de Seguimiento y Control, Proceso de Cierre,
Resumo:
De 1800 a 1808, diferentes comerciantes y funcionarios reales en Cartagena de Indias solicitaron la ejecución de una política económica que les permitiera sobrevenir los bloqueos portuarios generados por las guerras que España libró en aquellos años: el comercio neutral. Al tomar la historia de las discusiones alrededor de esta política comercial como una puerta de entrada a la reflexión sobre economía política en el Nuevo Reino de Granada, este artículo busca explorar los fundamentos teóricos del comercio neutral. Tres momentos de la discusión sobre la medida se ponen de relieve en el artículo: 1800, 1805 y 1808. En cada uno de ellos, defensores y opositores del comercio neutral argumentaron a favor y en contra sustentados en dos premisas fundamentales. Primera, la observación de la aplicación de políticas económicas en territorios vecinos era un método válido para analizar su pertinencia y, segunda, un comercio activo era inexcusable para alcanzar la “felicidad pública” del reino. Estas dos premisas y su finalidad pragmática señalan el sincretismo ideológico que informó los fundamentos teóricos del reformismo borbónico, del cual emergió el comercio neutral. Este artículo propone una respuesta a la pregunta sobre la naturaleza de la reflexión económica novogranadina al situarla dentro de su intención práctica, esto es, la formulación y evalución de políticas económicas, y al sugerir que dentro de estos límites pragmáticos se encuentran nuevas voces, nuevos documentos y una nueva propuesta historiográfica sobre la economía política en el Nuevo Reino de Granada.
Resumo:
El interés principal de esta monografía es demostrar, cómo dentro del marco institucional colombiano, cambió el tipo de Democracia en dos periodos de gobierno, y cómo dicho cambio afectó negativamente al sistema de partidos y específicamente a los partidos de oposición. Esto será analizado desde la teoría de Arend Lijphart sobre Democracia mayoritaria y Democracia consensual, incluyendo dentro del análisis, el marco institucional donde se desenvuelve el sistema político colombiano. Para un mayor entendimiento de la temática, se realiza un recuento de la institucionalidad de los partidos políticos en Colombia desde su formación hasta el día de hoy, prestando principal interés a los periodos de Gobierno comprendidos entre 2006 y 2013.