Curso 2014-15

Arquitectura de Redes

Titulación:	Código:	Tipo:
Grado en Ingeniería Informática	21425	Obligatoria 3º curso
Grado en Ingeniería Telemática	-	-
Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales	-	-

 

Créditos ECTS:

4

Dedicación:

100 horas

Trimestre:

1º

 

Departamento:	Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Coordinador:	Johan Zuidweg
Profesorado:	Han Zuidweg, Chema Martínez
Idioma:	Catalán
Horario:
Campus:	Campus de la Comunicación - Poblenou

 

Presentación de la assignatura

En esta asignatura se pretende que el estudiante conozca las particularidades de los diferentes medios de transmisión que actualmente se utilizan para el transporte digital de datos y de contenidos multimedia . La asignatura se centrará en las técnicas que se aplican a los niveles físicos y de enlace .

El alumno aprenderá cuáles son los fenómenos físicos que impactan la transmisión de datos sobre medios eléctricos , ópticos e inalámbricos, y cómo se pueden detectar y corregir errores de datos. También aprenderán a distinguir entre los diferentes tipos de redes locales viendo sus ventajas y sus inconvenientes.

Por tanto la asignatura proporciona los fundamentos esenciales para la comprensión de las tecnologías de transmisión de datos, indispensables en el mundo de informática de hoy.

La asignatura es obligatoria para los estudiantes del Grado en Ingeniería Informática y complementa la asignatura Redes y Servicios del primer curso y la asignatura Protocolos y Aplicaciones Distribuidas del segundo curso, para dar una visión completa de la torre de protocolos de comunicación TCP/IP o OSI .

Los estudiantes que quieran profundizar en los conocimientos de comunicaciones digitales pueden complementar sus estudios con las asignaturas optativas del bloque de formación Redes y Servicios :
• Transmisión de Datos y Codificación
• Medios de Transmisión y Circuitos Electrónicos
• Principios de Telecomunicación
• Sistemas de Comunicación
• Comunicaciones de Banda Ancha
• Ingeniería de Tráfico
• Comunicaciones Móviles
• Protocolos de Transmisión Multimedia
• Arquitectura y Señalización
• Protocolos Distribuidos
• Señalización en Servicios Multimedia
• Redes Inalámbricas Multimedia
• Aplicaciones y Servicios Móviles

Objetivos de aprendizaje

El objetivo de esta asignatura es conseguir que el alumno conozca las características de los medios físicos y de las topologías de red más comunes , y que sepa aplicar las técnicas básicas de enlace de datos de punto a punto .

Más concretamente , se pretende que el alumno sepa :

• Analizar las ventajas e inconvenientes de las diferentes topologías de red local en situaciones concretas
• Calcular propiedades como la atenuación y la máxima velocidad de transmisión para un medio de transmisión concreto
• Aplicar técnicas de detección y corrección de errores
• Programar y configurar un protocolo de control de flujo

 

Prerequisitos

Para poder hacer la asignatura es necesario tener conocimientos de matemáticas, sobre todo de los principios de análisis matemático (ecuaciones polinomios, derivación e integración, etc). Además la asignatura construye sobre conceptos básicos de computadores tal como los cálculos binarios y hexadecimales, la lógica, la noción de protocolos y de llamadas al sistema operativo.

Esta asignatura utiliza de conceptos adquiridos anteriormente en las asignaturas:

• Cálculo y Métodos Numéricos (primer curso)
• Álgebra Lineal y Matemática Discreta (primer curso)
• Señales y Sistemas (segundo curso)
• Arquitectura de Computadores (segundo curso)
• Sistemas Operativos (segundo curso)

Por lo tanto recomendamos que el estudiante haya aprobado estas asignaturas antes de hacer la asignatura Arquitectura de Redes.

 

Competencias

Competencias transversales

Competencias específicas

Instrumentales G1. Capacidad de análisis y síntesis G3. Capacidad para aplicar los conocimientos al análisis de situaciones y la resolución de problemas G4. Habilidad en la búsqueda y la gestión de la información G6. Capacidad de comunicarse con propiedad de forma oral y escrita en catalán y en castellano, tanto ante audiencias expertas como inexpertas. Interpersonales G8. Capacidad de trabajo en equipo Sistémicas G11. Capacidad de aplicar con flexibilidad y creatividad los conocimientos adquiridos y de adaptarse a contextos y situaciones nuevas G12. Capacidad para progresar en los procesos de formación y aprendizaje de manera autónoma y continua G14. Capacidad de motivación para la calidad y por el logro G15. Capacidad de generación de nuevas ideas

Competencias Específicas Professionales H3. Capacidad para la redacción y desarrollo de proyectos en el ámbito de su especialidad. H4. Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas informáticos. Competencias Específicas de Formación Básica B7-A Conocer las transformaciones de Fourier para señales analógicas y digitales. Conocer los elementos básicos de la teoría del muestreo de señales. Capacidad para resolver sistemas lineales y invariantes y las funciones y transformadas relacionadas. Competencias Específicas de Engeniería en Informática IN16. Conocer el funcionamiento de las redes de datos en general y de Internet en particular. IN17. Conocer la arquitectura de protocolos por capas que se usa en las redes de comunicaciones. IN18. Comprender las bases de la comunicación digital: protocolos, servicios, primitivas y encapsulación. IN19. Ser capaz de analizar y diseñar redes de comunicaciones de área local y de área extendida. IN20. Ser capaz de instalación • Instalar y configurar los dispositivos necesarios para desplegar una red de computadores. IN21. Ser capaz de diseñar aplicaciones distribuidas aplicando los conocimientos de arquitecturas y protocolos de red. Competencias Específicas Comunes a la rama de Telecomunicaciones T5. Capacidad para evaluar las ventajas y inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o de implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital. Competencias de Tecnología Específica: EngeríaTelemática TE1. Capacidad de construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesamiento, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los servicios telemáticos. Competencias de Tecnología Específica: Sistemas Audiovisuales N/A

 

Evaluación

La evaluación de la asignatura se realiza a partir de los tres componentes siguientes:

• Examen escrito de teoría (recuperable) sobre toda la materia de la asignatura, que se hace al final del trimestre y consta de un test y un conjunto de problemas. Este examen incluye tanto problemas de teoría como problemas relacionados con las prácticas realizadas.
• Entregas de prácticas (no recuperables) que se pedirán durante el trimestre. Las entregas de prácticas son obligatorios y cuentan como 30% de la nota final.
•  Entregas de seminarios (recuperables) que se harán durante el trimestre en preparación de cada seminario (4 en total) Las entregas de ejercicios son obligatorios y cuentan como 20% de la nota final.

Para aprobar la asignatura es necesario haber obtenido una nota mínima de 4,0 en el examen final, una nota mínima de 4,0 por las entregas seminarios y de prácticas, y una nota mínima global de 5,0.

La nota global se calcula como la suma ponderada de las siguientes notas: 50% del examen de teoría, 30% de las entregas de prácticas y 20% de las entregas de seminarios. Es decir:

Nota_final = Nota_ examen_teoria * 0,5 + Nota_practicas * 0,3 + Nota_seminarios * 0,2

 

Contenidos

• Bloque de contenido 1. Introducción: tipos de redes y bases de la comunicación digital.
• Bloque de contenido 2. Transmisión de datos sobre medios físicos.
• Bloque de contenido 3. Enlace de datos.
• Bloque de contenido 4. Redes locales.
• Bloque de contenido 5. Redes inalámbricas.

Concreción de los contenidos

Bloque de contenido 1. Introducción

• Historia breve de la comunicación
• Tipos de redes y su evolución
• Los modelos de referencia de la comunicación digital (OSI y TCP/IP)
• Multiplexación
• Conmutación

Bloque de contenido 2. Transmisión de datos sobre medios físicos

• Medios físicos y sus características
• Agresiones en el canal físico: atenuación, distorsión y ruido
• Modulación
• La capacidad del canal físico (teoremas de Nyquist y Shannon)
• La calidad del canal
• Operando al límite de las capacidades del canal: ADSL

Bloque de contenido 3. Enlace de datos

• El concepto de enlace: corrección de errores y control de flujo
• Sincronización
• Detección y corrección de errores: Código Hamming y Cyclic Redundancy Check
• Protocolos de control de flujo: Stop-Wait, ARQ, Go Back N, Selective Repeat
• Conexión telefónica a Internet: el protocolo PPP

Bloque de contenido 4. Redes locales

• Control de acceso a medios compartidos (subnivel MAC)
• Los protocolos CSMA y CSMA / CD (Ethernet)
• Protocolos MAC para topologías de anillo
• Otros topologías (estrella, anillo-estrella, doble bus)

Bloque de contenido 5. Redes inalámbricas

• Propiedades del medio de la radiodifusión
• Los protocolos MAC de WiFi (CSMA / CA, MACAW)
• Redes celulares (GSM, GPRS, UMTS)

 

Metodología

Tipus	Modalitat	Descripció
Clase magistral	En aula, plenari	Se utilizan PC, proyector y pizarra como soporte de las explicaciones teóricas. Las clases de teoría se harán a base de transparencias PowerPoint que servirán como apuntes de clase. Se hace la resolución de problemas y controles.
Seminarios	En aula, grups reduïts	Antes de la sesión de seminario los alumnos resuelven problemas relacionados con la teoría en casa. En el seminario los alumnos presentan sus soluciones a los problemas del enunciado. El profesor corrige y ayuda en la presentación de los soluciones.
Practicas	En laboratori, grups reduïts	Se hacen prácticas de software, centradas en el uso de herramientas informáticas que permiten estudiar las características de las redes con que trabajan los alumnos en la Universidad. Estas prácticas se realizan de forma individual y se debe entregar un informe explicando los resultados obtenidos. También se realizan prácticas de hardware, centradas en la creación de redes sencillas a base de Ethernet y módems. Esta primera parte de estas prácticas se hace en grupos de 3 o 4 personas. Los alumnos deben entregar un informe individual de esta práctica explicando los resultados obtenidos.

 

Recursos

Bibliografía basica

Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadoras, ISBN 970-26-0162-2, Prentice Hall, 2003

Bibliografía complementaria

William Stallings, Comunicaciones y Redes de Computadoras, ISBN 84-205-4110- 9, Prentice Hall, 2004

Recursos didácticos. Material docente de la assignatura

Transparencias de classe, disponibles en la web de la assignatura

Recursos didácticos. Materiales i herramientas de soporte

Portal Moodle para la interacción entre alumnos y profesor.  El portal Moodle aloja la web de la asignatura.