Redes y Servicios de Radio

Guía de Aprendizaje – Información al estudiante

1. Datos Descriptivos

Asignatura Redes y Servicios de Radio

Materia M10. Tecnología Específica de Telemática

Departamento

responsable

Ingeniería de Sistemas Telemáticos

Créditos ECTS 4,5

Carácter Obligatoria de Itinerario

Titulación Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de

Telecomunicación

Curso Cuarto

Especialidad Telemática

Curso académico 2013-2014

Semestre en que se

imparte

Segundo

Idioma en que se

imparte

Castellano

Página Web http://moodle.upm.es/titulaciones/oficiales

2. Profesorado

NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico

Carlos Miguel Nieto

(Coordinador) B-211 cmn@dit.upm.es

Antonio Martínez Mas B-209 mas@dit.upm.es

3. Conocimientos previos requeridos para poder seguir

con normalidad la asignatura

Asignaturas

superadas Redes y Servicios de Telecomunicaciones

Otros resultados de

aprendizaje

necesarios

Redes de Comunicaciones Móviles

Redes de Ordenadores

Teoría de la Comunicación.

Fundamentos de los Sistemas Telemáticos

Inglés a nivel de comprensión técnica: lectura y

audición.

4. Objetivos de Aprendizaje

COMPETENCIAS ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Y SU NIVEL DE

ADQUISICIÓN

Código Competencia Nivel

CG1-5 Todas las asignaturas del Plan de Estudios contribuyen en

mayor o menor medida a la consecución de las

competencias generales del perfil de egreso.

CG6 Uso de la lengua Inglesa 1

CG9 Uso de las Tecnologías de la Información y de las

Comunicaciones

1

CE-TL1

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.

1

CE-TL2

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.

2

CE-TL3

Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios

telemáticos utilizando herramientas analíticas de

planificación, de dimensionado y de análisis.

1

CE-TL4

Capacidad de describir, programar, validar y optimizar

protocolos e interfaces de comunicación en los diferentes

niveles de una arquitectura de redes.

1

CE-TL5 Capacidad de seguir el progreso tecnológico de

transmisión, conmutación y proceso para mejorar las redes

y servicios telemáticos.

2

CE-TL6

Capacidad de diseñar arquitecturas de redes y servicios

telemáticos.

2

LEYENDA: Nivel de adquisición 1: Básico Nivel de adquisición 2: Medio Nivel de adquisición 3: Avanzado

RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

Código Resultado de aprendizaje

Compet

encias

asociad

as

Nivel

de

adqui

si-

ción

RA1

Conocer las características y prestaciones de diversos

tipos de acceso múltiple en redes radio: RA, MF-TDMA,

CDMA y OFDMA.

CE-TL4 3

RA2

Conocer los protocolos de control del enlace lógico y la

mejora del enlace obtenida en términos de caudal

efectivo y retardo.

CE-TL3

CE-TL4

3

RA3

Conocer los la evolución, tecnología y protocolos de los

diferentes estándares de redes WiFi.

Conocer los parámetros de configuración necesarios

para el correcto dimensionamiento de una red WLAN.

CE-TL1

CE-TL5

CE-TL6

3

RA4

Conocer los modelos que permiten el análisis de las

prestaciones de la red WiFi , especialmente para

aplicaciones multimedia de tiempo real.

Comprender las limitaciones de capacidad de este tipo

de redes para cursar tráfico de diferentes aplicaciones.

CE-TL2

CE-TL3

3

RA5

Conocer los la evolución, tecnología y protocolos de los

diferentes estándares de redes PAN.

Conocer detalladamente los mecanismos de

comunicación Bluetooth.

CE-TL1

CE-TL5

CE-TL6

3

RA6

Conocer la utilización de las tecnologías PAN en redes

de sensores.

Conocer los perfiles que soportan las diferentes

aplicaciones.

CE-TL1 3

RA7

Conocer la evolución de las tecnologías de acceso radio

terrestre hasta los sistemas de última generación.

Conocer con detalle los recursos radio y la capacidad de

una red 4G/LTE.

CE-TL1

CE-TL2

CE-TL6

3

RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

Código Resultado de aprendizaje

Compet

encias

asociad

as

Nivel

de

adqui

si-

ción

RA8 Conocer los mecanismos de acceso (MAC), de control

del enlace (RLC) y de control de los recursos radio

(RRC) de un sistema LTE.

CE-TL2

3

RA9 Conocer las diferentes arquitecturas de las redes por

satélite: Star/Mesh/Hybrid, con Satélites Transparentes

y Regenerativo en órbitas GEO/MEO/LEO.

Conocer los diferentes servicios soportados por una red

por satélite (FSS, MSS, BSS).

CE-TL1

CE-TL5

CE-TL6

3

RA10 Conocer los mecanismos de acceso (SMAC), de control

del enlace (SLC) y de control de los recursos radio de

las redes por satélite.

Conocer los estándares para redes de datos por satélite

DVB-S2 y DVB-RCS(2).

CE-TL2

CE-TL3

CE-TL6

3

RA11 Conocer las técnicas de multicast IP que mejor se

adaptan a la conectividad proporcionada por las redes

radio.

Comprender el impacto de las redes radio sobre la

calidad de servicio extremo a extremo y conocer los

mecanismos existentes para paliarlos (DTN, mejoras del

TCP y PEPs).

CE-TL2

CE-TL6 3

RA12 Conocer los servicios específicos para redes radio

(Location-based services, MobileTV, …).

Comprender la integración de estos servicios con las

arquitecturas de servicios abiertos ya conocidas.

CE-TL1

CE-TL5

CE-TL6

3

LEYENDA: Nivel de adquisición 1: Conocimiento descriptivo Nivel de adquisición 2: Comprensión/Aplicación Nivel de adquisición 3: Análisis/Síntesis/Implementación

5. Sistema de evaluación de la asignatura

INDICADORES DE LOGRO

Ref Indicador

Relaciona-

do con RA

I1 El alumno deberá ser capaz de calcular la capacidad de un

enlace que utilice los métodos de acceso múltiple RA, MF-

TDMA, CDMA y OFDMA.

RA1

I2 El alumno deberá ser capaz de caracterizar el retardo del

enlace radio en función de las técnicas de acceso y de control

de enlace usadas.

RA1, RA2

I3 El alumno deberá ser capaz de optimizar el caudal efectivo de

un enlace radio aplicando técnicas de control del enlace

lógico.

RA2

I4 El alumno deberá ser capaz de dimensionar y configurar una

red WiFi en diferentes escenarios de despliegue.

RA3

I5 El alumno deberá poder calcular el número máximo de

usuarios que admite la red WiFi para cursar tráfico multimedia

de voz y vídeo.

RA3, RA4

I6 El alumno deberá ser capaz de calcular la capacidad de un

acceso Bluetooth para cursar el tráfico de los diferentes

servicios normalizados.

RA5

I7 El alumno deberá ser capaz de aplicar tecnologías de red

PAN para la creación de redes de sensores.

RA6

I8 Dada la distribución de usuarios de una red celular 4G el

alumno debe ser capaz de dimensionar el acceso radio tanto

en WiMax como en LTE.

RA7, RA8

I9 El alumno debe ser capaz de identificar y seleccionar las

técnicas de RRC a cada tipo de conexión establecida por el

usuario.

RA8

I10 El alumno debe ser capaz de calcular la capacidad de

comunicación de satélites reales para proveer servicios de

datos.

RA9

I11 El alumno debe ser capaz de dimensionar y calcular la

capacidad de una red de acceso DVB-S2/DVB-RCS

Transparente/Star para prestar servicios IP.

RA9, RA10

I12 El alumno debe ser capaz de determinar el tipo de técnica

multicast a utilizar en función de la red radio.

RA11

INDICADORES DE LOGRO

Ref Indicador

Relaciona-

do con RA

I13 Dado un escenario de red radio con un producto “BW x Delay”

y una tasa PER conocidos, el alumno debe ser capaz de

identificar las mejoras necesarias a los protocolos E-to-E

descritos en la asignatura.

RA11

I14 El alumno debe ser capaz de pintar la arquitectura e

interfaces involucrados en la prestación de los servicios radio

descritos en la asignatura.

RA12

EVALUACION SUMATIVA

Breve descripción de las actividades

evaluables Momento Lugar

Peso en

la calif.

Prueba de Seguimiento 1 Semana 9 a

11

Franja

horario

especial

40%

Prueba de seguimiento 2 Convocatoria

oficial

Convocatoria

oficial 40%

Ejercicios presenciales; cuestionarios y

ejercicios propuestos para resolución no

presencial. Evaluación presencial.

Todo el curso Presencial y

“on line” 20 %

Total: 100%

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

En convocatoria ordinaria, los alumnos serán evaluados por defecto mediante

evaluación continua. No obstante, en cumplimiento de la Normativa de Evaluación de la

Universidad Politécnica de Madrid, los alumnos que lo deseen serán evaluados

mediante un único examen final, siempre y cuando lo comuniquen al Director del

Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos según se establezca. Esta

opción supone la renuncia a la evaluación continua.

En la convocatoria extraordinaria la evaluación se realizará mediante un único

examen final.

La calificación de la asignatura mediante evaluación continua se realizará del siguiente

modo:

Deberán haber entregado resueltas al menos el 70% de las actividades presenciales y

no presenciales que se les propongan a lo largo del curso. En caso contrario no

aprobarán la evaluación continua.

NOTA FINAL = 40% Primera Prueba de Seguimiento + 40% Segunda Prueba de

seguimiento + 20 % Actividades propuestas: presenciales y no

presenciales. Se evaluarán de forma presencial.

6. Contenidos y Actividades de Aprendizaje

CONTENIDOS ESPECÍFICOS

Bloque / Tema /

Capítulo Apartado

Indicadores

Relaciona-

dos

Tema 1. Técnicas

básicas en redes

radio.

1.0 Introducción a las redes radio, su ámbito y evolución.

1.1 Técnicas de Acceso Múltiple (MAC): Acceso Aleatorio (RA).

MF-TDMA, CDMA, OFDMA.

1.2 Optimización del enlace Radio: Fundamentos de Técnicas

de Control del Enlace (LLC). HARQ. MIMO.

I1, I2

Tema 2. Redes

locales Inalámbricas

(WLAN)

2.1 Evolución y tecnología de las redes WiFi.

2.2 Dimensionamiento, prestaciones y aplicaciones.

I3, I4

Tema 3. Redes

Personales (PAN) y

de Sensores

3.1 Evolución y tecnologías.

3.2 Bluetooth.

3.3 Redes personales y de sensores. Perfiles y aplicaciones.

I5, I6

Tema 4. Redes de

Acceso Radio

Terrestre

4.1 Evolución del acceso radio terrestre: WiMAX, 3GPP.

4.2 Accesos de 4ª Generación:

Recursos radio y capacidad.

Portadores Radio LTE. MAC, RLC y RRC.

I7, I8

Tema 5. Redes de

Acceso por satélite

5.1 Arquitecturas y Servicios de redes por satélite.

5.2 Técnicas de acceso por satélite.

5.3 Redes de datos basadas en DVB-S2 y DVB-RCS(2).

I9

Tema 6. Multicast y

QoS Extremo a

Extremo

6.1 Multicast IP en redes radio.

6.2 Delay/Disruption Tolerant networking (DTN).

6.3 Calidad de Servicio E-to-E:

Impacto de las redes radio en la E-to-E QoS.

TCP en redes radio.

I10

Tema 7. Servicios

Radio

7.1 Servicios en redes radio (Location-based services,

MobileTV....) y su integración en arquitecturas abiertas.

I11

7. Breve descripción de las modalidades organizativas

utilizadas y de los métodos de enseñanza empleados

CLASES DE TEORIA Se exponen en ella los conceptos, herramientas y ejemplos de los temas descritos.

CLASES DE

PROBLEMAS

Durante las clases presenciales, además de los desarrollos teóricos, se resolverán ejercicios prácticos entresacados entre los propuestos para que el alumno resuelva como trabajo personal.

TRABAJOS y

EJERCICIOS

AUTONOMOS

Se plantean al alumno una serie de problemas que ha de resolver. Una vez presentada la solución se le proporcionará la desarrollada por los profesores para que pueda autocorregirse o para que realice una corrección cruzada con otros alumnos. Se evaluará tanto el proceso de resolución inicial como el de corrección de los resultados.

TUTORÍAS Las tutorías se ajustarán a la normativa vigente

11

8. Recursos didácticos

RECURSOS DIDÁCTICOS

BIBLIOGRAFÍA

Labiod, H. Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee And Wimax. Springer Verlag 2007, ISBN13: 9781402053962.

C. Cox. An introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications, Wiley, 2012.

Satellite Communication Systems. Systems, Techniques and Technology. 5th Ed. G. Maral, M. Bousquet. 2009. Chapter: Satellite Networks.

Tutoriales y normas referenciadas en el material de la asignatura.

Bibliografía complementaria:

Jan Meel. Spread Spectrum (SS) An Introduction. Spread

Spectrum Applications. DE NAYER institute in Belgium.

1999.

Per Hjalmar Lehne, Frode Bøhagen. OFDM(A) for wireless

communication. R&I Research Report R 7/2008. ISBN /

ISSN 82-423-0614-1 / 1500-2616. 2008.04.25.

IEEE Std. 802.11™-2012 IEEE Standard for Information

technology. Telecommunications and information exchange

between systems. Local and metropolitan area networks.

Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium

Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)

Specifications.

LTE: Nuevas tendencias en comunicaciones móviles.

Ramón Agusti, Francisco Bernardo, Fernando Casadevall,

Ramon Ferrús, Jordi Pérez-Romero, Oriol Sallent.

Coordinador Ramón Agusti Comes. Fundación Vodafone

España. ISBN: 84-934740-4-5. D.L: M-34503-2010

12

RECURSOS WEB Página Moodle de la asignatura

http://moodle.upm.es/titulaciones/oficiales

EQUIPAMIENTO Aula : Asignada por Jefatura de Estudios

Sala de trabajo en grupo: Biblioteca de la Escuela

13

9. Cronograma de trabajo de la asignatura

Semana Actividades en Aula Actividades en Laboratorio

Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación

Otros

Semana 1

(7 h) Tema 1.0: Introducción (1 h)

Tema 1.1 (1 h)

Repaso de conceptos.

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 2

(7 h) Tema 1.1 (1h)

Tema 1.2 (2h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 3

(7 h) Tema 2.1 (3h) Estudio de teoría y

solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 4

(7 h) Tema 2.1 (2 h)

Tema 2.2 (1 h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 5

(7 h) Tema 2.2 (3 h) Estudio de teoría y

solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 6

(7 h) Tema 3.1 (1 h)

Tema 3.2 (2h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

14

Semana Actividades en Aula Actividades en

Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de

Evaluación Otros

Semana 7 (7 h)

Tema 3.3 (3 h) Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 8

(7 h)

Tema 4.1 (2 h)

Tema 4.2 (1 h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 9 (7 h)

Tema 4.2 (3 h) Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 10 (9 horas)

Tema 5.1 (2 h)

Tema 5.2 (1 h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (3 h)

Preparación de la primera prueba de seguimiento (3 h)

Semana 11 (8,5 h)

Tema 5.3 (3 h) Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Primera Prueba de Seguimiento (1.5 h) (XX/XX/2014)

15

Semana Actividades en Aula Actividades en

Laboratorio

Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación

Otros

Semana 12

(7 h)

Tema 6.1 (2 h)

Tema 6.2 (1 h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos ( 4 h)

Semana 13 (7 h)

Tema 6.3 (3 h) Estudio de teoría y solución de problemas propuestos ( 4 h)

Semana 14 (7 h)

Tema 7 (3 h) Estudio de teoría y solución de problemas propuestos ( 4 h)

Semana 15 (7 h)

Ejercicios de repaso (3 h)

Estudio de teoría y solución de problemas propuestos (4 h)

Semana 16/17/18 (12 h)

Preparación de la prueba de seguimiento(10 h)

Segunda Prueba de Seguimiento (2 h) (Convocatoria Oficial)

Nota: Para cada actividad se especifica la dedicación en horas que implica para el alumno.

Las semanas reseñadas lo son de docencia efectiva (no son semanas de calendario)