Última actualización: 20/01/2025


Curso Académico: 2024/2025

Teoría de Redes
(13417)
Grado en Ingeniería Telemática (Plan: 447 - Estudio: 215)


Coordinador/a: HERNANDEZ GUTIERREZ, JOSE ALBERTO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Telemática

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
- Fundamentos de cálculo y álgebra - Fundamentos de probabilidad y estadística - Conocimientos básicos de redes de comunicaciones - Programación
Objetivos
El objetivo de este curso es que el estudiante conozca los fundamentos básicos para realizar el modelado, análisis de prestaciones, y dimensionado en redes de comunicaciones, tanto de conmutación de paquetes como de conmutación de circuitos. Para lograr este objetivo, el alumno debe adquirir una serie de conocimientos y capacidades. Por lo que se refiere a los conocimientos, al finalizar el curso el estudiante será capaz de: - Conocer los resultados básicos de las Cadenas de Markov (en particular, la Teoría de Colas) como herramienta para el modelado de tráfico y el análisis de prestaciones en protocolos y redes de comunicaciones. - Entender las posibilidades y limitaciones de distintos resultados clásicos de teoría de colas en su aplicación a las redes de comunicaciones. - Entender los problemas de dimensionado y optimización de redes, y las herramientas analíticas para resolverlos. - Conocer las posibilidades de la simulación para la evaluación de prestaciones y dimensionado de redes. En cuanto a las capacidades, las podemos clasificar en dos grupos, uno de capacidades específicas y otro de capacidades más genéricas o destrezas. En cuanto a las capacidades específicas, al finalizar el curso el alumno será capaz de: - Aplicar resultados de Cadenas de Markov al estudio analítico de las prestaciones en redes. - Resolver problemas de optimización y dimensionado de redes. - Diseñar y realizar experimentos basados en simulación para resolver preguntas relativas el análisis de prestaciones y dimensionado en redes. Obtener e interpretar los resultados. - Desarrollar/Programar los componentes básicos de un simulador para estudiar problemas concretos sobre el funcionamiento de redes de comunicaciones. En cuanto a las capacidades generales o destrezas, durante el curso se trabajarán: - Visión de conjunto respecto al problema del estudio del funcionamiento de las redes de comunicaciones y su tráfico (PO i) - Capacidad de uso de herramientas analíticas y de simulación (PO a) - Capacidad para trabajar en equipo para realizar los análisis y dimensionados considerados, repartiendo la carga de trabajo para afrontar problemas complejos - Capacidad de acceder a literatura técnica y comprenderla - Capacidad de identificar, plantear y resolver problemas de diseño de redes de comunicaciones (PO e) - Capacidad de usar herramientas de simulación de redes. (PO b)
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio ECRT1: Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación. ECRT12: Conocimiento y utilización de los conceptos de arquitectura de red, protocolos e interfaces de comunicaciones. ECRT13: Capacidad de diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y de paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, audio, video y servicios interactivos y multimedia. ECRT14: Conocimiento de los métodos de interconexión de redes y encaminamiento, así como los fundamentos de la planificación, dimensionado de redes en función de parámetros de tráfico. ETEGT1: Capacidad de construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los servicios telemáticos. ETEGT2: Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones telemáticas, tales como sistemas de gestión, señalización y conmutación, encaminamiento y enrutamiento, seguridad (protocolos criptográficos, tunelado, cortafuegos, mecanismos de cobro, de autenticación y de protección de contenidos), ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y teletráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos, móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía y datos. ETEGT3: Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios telemáticos utilizando herramientas analíticas de planificación, de dimensionado y de análisis. ETEGT6: Capacidad de diseñar arquitecturas de redes y servicios telemáticos. RA1: Conocimiento y comprensión de los fundamentos básicos generales de la ingeniería, los principios científicos y matemáticos, así como los de su rama o especialidad, incluyendo algún conocimiento a la vanguardia de su campo. RA3: Los egresados tendrán la capacidad de realizar diseños de ingeniería de acuerdo a su nivel de conocimiento y comprensión, trabajando en equipo. El diseño abarca dispositivos, procesos, métodos y objetos, y especificaciones más amplias que las estrictamente técnicas, lo cual incluye conciencia social, salud y seguridad, y consideraciones medioambientales y comerciales. RA4: Los titulados serán capaces de usar métodos apropiados para llevar a cabo investigaciones y estudios detallados de aspectos técnicos, en consonancia con su nivel de conocimiento. La investigación implica búsquedas bibliográficas, diseño y ejecución de experimentos, interpretación de datos, selección de la mejor propuesta y simulación por ordenador. Puede requerir la consulta de bases de datos, normas y procedimientos de seguridad. RA5: Los egresados tendrán la capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para poder resolver problemas, dirigir investigaciones y diseñar dispositivos o procesos de ingeniería. Estas habilidades incluyen el conocimiento, uso y limitaciones de materiales, modelos informáticos, ingeniería de procesos, equipos, trabajo práctico, bibliografía técnica y fuentes de información. Deben tener conciencia de todas las implicaciones de la práctica de la ingeniería: éticas, medioambientales, comerciales e industriales
Descripción de contenidos: Programa
El programa se divide en: 1. Introducción al análisis de prestaciones de protocolos y redes de comunicaciones, así como su simulación. Se repasarán conceptos básicos de probabilidad, la v.a. exponencial y los procesos de llegadas de Poisson. 2. Teoría de Cadenas de Markov, discretas y continuas, así como su uso para el modelado de sistemas. 3. Procesos de Nacimiento y Muerte como caso particular de las Cadenas de Markov, así como su aplicación en Teoría de Colas, que incluye redes de conmutación de circuitos y redes de conmutación de paquetes. 4. Introducción análisis de redes de colas, sistemas avanzados, dimensionado y optimización de redes.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: 1) Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán material complementario a las notas de clase, y tendrán textos básicos de referencia que les permita completar y profundizar en aquellos temas en los cuales estén más interesados (PO a, i) 2) Clases en aulas informáticas, donde los alumnos emplearán herramientas de modelado y simulación para afianzar los conceptos analíticos fundamentales, así como para resolución de problemas de dimensionado y simulación de redes (PO a, b, e) 3) Clases de ejercicios prácticos, centrados en problemas de análisis de protocolos y redes de comunicaciones, y donde los alumnos plantearán las formas de abordar dichos problemas y discutirán las suposiciones realizadas (PO a, e)
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • P. Serrano, J. A. Hernádez. Apuntes de la asignatura (Una introducción amable a la teoría de colas). http://www.it.uc3m.es/pablo/teoria-colas/.
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • Dimitri P. Bertsekas, Robert G. Gallager. Data Networks. Prentice Hall. 1992
  • José Alberto Hernández, Pablo Serrano. Probabilistic models for computer networks: Tools and solved problems. Lulu.com. 2015
  • Mor Harchol-Balter. Performance Modeling and Design of Computer Systems: Queueing Theory in Action. Cambridge University Press. 2013
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.