REDES,SISTEMAS Y SERVICIOS DE COMUNICACIÓN (RSSC)

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1 GUÍA DIDÁCTICA DE LA ASIGNATURA: REDES,SISTEMAS Y SERVICIOS DE COMUNICACIÓN (RSSC) De qué va a tratar? Con esta asignatura se pretende que obtengas una visión general de los aspectos más importantes de las redes de datos existentes en al actualidad así como proporcionarte las herramientas de análisis necesarias para estudiar cuantitativamente el comportamiento y eficiencia de dichas redes. Dónde se enmarca dentro del plan de estudios? Esta asignatura está en el 7º cuatrimestre, es decir, pertenece al cuatrimestre de otoño del cuarto curso. Es una asignatura troncal de 2º ciclo, la segunda teórica asociada al área de telemática. En el semestre 5º cursaste las asignaturas de Arquitectura de Redes y de Laboratorio de Redes y Servicios. En dichas asignatura aprendiste los conceptos básicos asociados a las redes de telecomunicaciones, tanto a sus arquitecturas como a sus funciones telemáticas (conmutación, encaminamiento, control de congestión, etc). Además aprendiste una serie de herramientas básicas para dimensionar los sistemas telemáticos(modelos ERLANG B y C) y medir el uso de los recursos. En esta asignatura se te proporcionará un conocimiento más riguroso y amplio de dichas herramientas para posibilitar el dimensionado y la planificación de sistemas más complejos. Además de los parámetros de calidad a nivel de llamada o conexión (probabilidad de bloqueo o demora), se evaluarán parámetros de calidad de transmisión a una escala temporal más pequeña, la de paquete (retardo). Asimismo los conceptos básicos sobre redes de telecomunicación que aprendiste en las asignaturas anteriores se verán sobre tecnologías de red concretas tanto fijas como inalámbricas.

2 Qué debería saber antes de empezar? En esta asignatura emplearás conceptos aprendidos en las asignaturas de Arquitectura de Redes y Laboratorio de Redes y Servicios. Principalmente debes tener claro los conceptos básicos de conmutación (circuitos, paquetes: circuito virtual, datagrama), la estructura organizativa de las funcionalidades de un sistema de telecomunicaciones (modelo de capas y las funciones asociadas a cada capa) así como las alternativas de implementación de dichas funcionalidades, fundamentalmente en lo que se refiere a técnicas de control de flujo, congestión, control de errores y encaminamiento. Se asume el conocimiento de distintas alternativas de redes LAN, en particular en los referente a las topologías y protocolos de acceso al medio. Se supone además que tienes claros conceptos de teletráfico como son el tráfico ofrecido, cursado, perdido y los clásicos modelos para el dimensionado de redes de conmutación de circuitos y paquetes (modelos ERLANG B y ERLANG C), aunque estos últimos se refuerzan ampliamente en la primera unidad temática.

3 Qué voy a aprender en esta asignatura? Al terminar la asignatura deberías haber adquirido los conocimientos y habilidades necesarios para crear modelos útiles para analizar un amplio rango de sistemas, y en particular el comportamiento de sistemas telemáticos. Además deberías ser capaz de efectuar un análisis crítico de los resultados numéricos obtenidos con dichos modelos. Por otra parte, en lo que se refiere a la parte de la asignatura dedicada a la descripción de las tecnologías de red, el objetivo fundamental es que al final del curso seas capaz de diferenciar claramente los aspectos que definen y diferencian unas tecnologías de red de otras así como las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas, además de proponer escenarios de aplicación de cada una de ellas o combinaciones de ellas Qué partes tiene esta asignatura? La asignatura se divide en dos unidades didácticas, precedidas de una introducción inicial de tan solo una hora que permitirá contextualizar los contenidos de las dos unidades didácticas que componen la asignatura: 1. Teoría de colas 2. Redes de área extensa (REDES WAN). 1. Teoría de colas: La primera parte de la unidad se dedica a hacer un repaso de las características que definen los sistemas de colas y servidores, ya que un sistema telemático puede considerarse así. Se introduce la relación de Little, que relaciona el tiempo de permanencia de un paquete en un sistema con el número de paquetes que hay dentro de él y la tasa de llegada de los mismos. Y finalmente se efectúa un repaso de los procesos estocásticos. Dentro de los procesos estocásticos, interesan los procesos Markoviamos y en particular los procesos de nacimiento y muerte. Estos son un caso especial de los

4 procesos de Markov. Su importancia reside en que las hipótesis en las que se basan son simples y en los casos en los que se aplican más frecuentemente, su resolución matemática es relativamente sencilla. Modelan con bastante exactitud el tráfico telefónico y de datos, de ahí que se considere de especial interés su estudio. Se evalúan distintos casos prácticos, entre ellos: el sistema de espera con m servidores (M/M/m- Fórmula Erlang C) y el sistema con pérdidas con m servidores (M/M/m/m- Formula Erlang B). Una parte importante de la unidad se centra en los sistemas no Markovianos o semi-markovianos. Estos son útiles para analizar muchos sistemas de transmisión de datos en los que la afirmación de que el tiempo de servicio está distribuido exponencialmente (aplicada en los procesos Markovianos) no es en general válida. En concreto, se introducen las colas M/G/1, que permiten modelar sistemas con tiempos de servicio claramente no exponenciales, como es el caso de la conexión entre dos modems con paquetes de longitud variable y un mecanismo de retransmisión Stop and Wait. Se analizan también las M/G/1 con vacaciones, que permiten modelar sistemas del tipo non-work conserving, es decir, sistemas que tienen periodos en los que no se atiende a nadie aunque haya trabajo pendiente. Puede servir para modelar los sistemas Token Ring. Se estudian además las colas con prioridades. En concreto se analizará un sistema formado por N colas distribuidas (tipo FIFO) con diferentes niveles de prioridad y un servidor que dará servicio en primer lugar a la cola con más prioridad. Por último se introducen herramientas para analizar sistemas de colas abiertos. Para afianzar los contenidos, además del material de clase (apuntes), puedes consultas los siguientes libros: - BESTSEKAS GALLAGER. Data Networks. Prentice Hall AKIMARU and KAWASHIMA. Teletraffic, Theory and Applications. Springer-Verlag LEONARD KLEINROCK. Queueing Systems, Wiley & Sons. - MISCHA SCHWARTZ. Telecommunication Networks, Protocols, Modeling and Analysis. Addison-Wesley, 1994.

5 2. Redes de área extensa (REDES WAN). Esta unidad se dedica al estudio de los aspectos básicos y diferenciadores de las distintas redes de comunicaciones y de los procedimientos para crear redes compuestas de segmentos de redes diferentes. En general las redes de comunicaciones se clasifican en función del tráfico mayoritario (voz, datos, integradoras), según su cobertura (LAN, MAN, WAN), según el método de conmutación y su capacidad de transmisión. La unidad se centra en las redes de área extensa y en particular se estudian la red telefónica móvil (GSM), RDSI- BE, X.25, Frame Relay y ATM. En cada una de ellas se estudian los principios básicos que las caracterizan, la motivación de su aparición, la arquitectura básica, grupos e interfaces normalizados, arquitectura de capas, tipos de servicios y procedimientos de gestión del tráfico. Los procedimientos de gestión de tráfico, control de flujo, y de congestión tienen un peso especial ya que son aspectos importantes y diferenciadores a la hora de garantizar la calidad en redes de transmisión de datos. En general están dirigidos a regular la cantidad de tráfico inyectado por los usuarios en la red protegiendo a ésta de eventuales estados de sobrecarga o permitiendo la recuperación de ésta de un estado de congestión. Para afianzar los contenidos, además del material de clase (transparencias, apuntes) sería muy recomendable que leyeras esos mismos contenidos en varios de los libros: - W. STALLINGS (W. STALLINGS Data and Computer Communications. MacMillan, 4 th Ed) y - A. LEÓN GARCÍA, I. WIDJAJA, Redes de Comunicación. Conceptos Fundamentales y Arquitecturas Básicas, Mc Graw Hill F. HALLSALL. Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Addison Wesley 4 th Ed. - W. STALLINGS. ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM Prentice Hall 4 th Ed. De esta forma podrás adquirir una visión más amplia de los contenidos de la asignatura.

6 Cómo van a ser las clases? En la primera unidad, se irán alternado la exposición por parte de los profesores de la teoría con la realización de ejemplos y ejercicios. En la segunda unidad, dada la naturaleza fundamentalmente descriptiva de la materia, el método utilizado será fundamentalmente el expositivo.

7 Cuál es la bibliografía recomendada? Como texto básico para la primera unidad dispones, en el servicio de reprografía del centro, de unos apuntes de teoría de colas, que se corresponden con los apuntes dados en clase (sobre pizarra). Dispondrás de una colección de problemas, algunos de los cuales se resolverán en clase. Aunque no están resueltos integramente, dispondrás el resultado numérico. Se pretende que te sirva de guía para saber si los has realizado correctamente. Para la segunda unidad se encuentran disponibles las transparencias de clase. Además hay una serie de libros básicos donde puedes consultar y ampliar todos los temas relacionados con la asignatura. Para la primera unidad : - BESTSEKAS GALLAGER. Data Networks. Prentice Hall AKIMARU and KAWASHIMA. Teletraffic, Theory and Applications. Springer-Verlag LEONARD KLEINROCK. Queueing Systems, Wiley & Sons. - MISCHA SCHWARTZ. Telecommunication Networks, Protocols, Modeling and Analysis. Addison-Wesley, Para la segunda unidad : - W. STALLINGS. Data and Computer Communications. MacMillan, 4 th Ed - A. LEÓN GARCÍA, I. WIDJAJA, Redes de Comunicación. Conceptos Fundamentales y Arquitecturas Básicas, Mc Graw Hill F. HALLSALL. Data Communications, Computer Networks and Open Systems. Addison Wesley 4 th Ed. - W. STALLINGS. ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM Prentice Hall 4 th Ed.

8 Cómo voy a ser evaluado? Para ser evaluado podrás contar con la nota de dos pruebas. La de un control escrito, tipo TEST, que se realizará en la última quincena de noviembre y que tiene carácter optativo. Y la del examen final, que constará de dos partes: un TEST que evaluará fundamentalmente los contenidos de la unidad 2 y PROBLEMAS para evaluar la unidad 1. La valoración de cada parte será del 50%. Nota examen = 0.5 TEST+ 0.5 PROBLEMAS Solo podrá aprobarse la asignatura si en el examen final la nota obtenida en cada parte es superior a 3 sobre 10 puntos. Para calcular la nota definitiva se aplicará el siguiente criterio: Nota final = Máximo( 0.2*Control *Examen, Examen) El único material con el que podrás contar, si así se indica al inicio del examen, son la TABLAS de ERLANG Debes ir con una calculadora no programable. Quienes serán los profesores? Los profesores de esta asignatura serán: Ángela Hernández cuyo despacho es el D2.11 que se encuentra en la segunda planta del edificio Ada Byron. Puedes acudir a ella para resolver cualquier duda, los miércoles de 10 a 13, de 15 a17 y de 18 a19. O contactar a través de José Luis Salazar cuyo despacho es el D2.07 que se encuentra en la segunda planta del edificio Ada Byron. Puedes acudir a él para resolver cualquier duda, los lunes de 10 a 12, los martes de 10 a 12, los miércoles de 10 a 11 y los jueves de 11 a 12. O contactar a través de

9 PROGRAMACIÓN DE LA ASIGNATURA 1h 5h 2h 6h Unidad I. Teoría de colas: - Introducción - Características generales de un sistema de colas. Fórmula de Little - Procesos estocásticos. Cadenas de Markov en tiempo discreto y en tiempo continuo. - Procesos de nacimiento y muerte. Procesos de Poisson. - Evaluación del sistema M/M/1. - Sistemas Markovianos.Evaluación de los sistemas M/M/1/K, M/M/m, M/M/m/m, M/M/, M/M/1/M/M, M/M/ //M y M/M/m/K/M. - Sistemas semi-markovianos. Evaluación del sistema M/G/1. - Colas con prioridades. - Sistemas con desbordamiento. - Redes de colas abiertas - Aplicación de sistemas de colas para el análisis de los mecanismos de acceso múltiple. 5h 2h Unidad II. Redes de área extensa (REDES WAN). - Arquitectura GSM - Arquitectura RDSI-BE. - Arquitectura X Arquitectura Frame Relay. - Arquitectura RDSI-BA/ATM.

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