Redes Inalámbricas Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación Universidad de Alcalá Curso Académico 2015/16
GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Redes inalámbricas Código: 201817 Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación Automática Carácter: Obligatoria Créditos ECTS: 4,5 Curso y cuatrimestre: Profesorado: Se indicará más adelante Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Se indicará al comienzo del curso Español 1. PRESENTACIÓN Prerrequisitos y Recomendaciones Se recomienda haber cursado las asignaturas Arquitecturas de Redes I y II o conocimientos previos de redes de computadores así como las asignaturas de Electrónica Básica, Señales y Sistemas y Propagación Radio. Resultados de aprendizaje Esta asignatura profundiza en las tecnologías de Redes Inalámbricas modernas, extendiendo la formación básica recibida en la formación de grado. Al tratarse de tecnologías de rápida evolución, la distribución de contenidos se deberá adaptar cada año a la importancia relativa de dichas tecnologías dentro de las telecomunicaciones, manteniendo los enfoques básicos formativos que sean comunes a las tecnologías inalámbricas descritas. Se espera que los alumnos obtengan un conocimiento fundamentado de las tecnologías inalámbricas más importantes particularmente en los aspectos de protocolos de comunicación de capas dos (capa de enlace) y tres (capa de red, encaminamiento), con un especial énfasis en las redes Wi-Fi. En la capa física (aspectos radio y modulaciones) se alude a las tecnologías utilizadas solamente de manera básica con enfoque operativoctica, al ser impartidos sus fundamentos en otras asignaturas. Igualmente ocurre en los aspectos de seguridad, ciñéndose a los aspectos específicos de seguridad de las redes inalámbricas. Los contenidos se estructuran en cuatro grandes bloques: 2
Panorámica de las redes inalámbricas: historia, tipos de redes, evolución, estándares de redes inalámbricas y descripción básica de las redes WiMax. Redes inalámbricas de alcance local (WLANs): Wi-fi (IEEE 802.11) y redes Mesh inalámbricas. Redes inalámbricas multisalto: Vehiculares. Redes de sensores y de area personal (PAN). Mobile Ad-Hoc Networks (MANET) y Redes Los contenidos prácticos de la materia incluyen actividades de monitorización y simulación/emulación de redes inalámbricas Wi-Fi y redes de sensores. También se aborda la utilización de analizadores de tráfico y protocolos,así como diversas herramientas de análisis de redes. 3
2. COMPETENCIAS Esta asignatura contribuye a adquirir las siguientes competencias básicas (CB), generales (CG) y transversales (CT) definidas en el plan de estudios: CB6 CB7 CB8 CB9 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sus CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. CG1 CG2 CG3 CG4 CG5 CG6 Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Habilidad para analizar y buscar información en fuentes diversas. Capacidad de tomar decisiones. Capacidad de adaptación a nuevas situaciones. Compromiso de los Derechos Humanos, los principios democráticos, la igualdad entre mujeres y hombres, la solidaridad, la protección medioambiental y con fomento de la cultura de la paz. CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Capacidad para la resolución de problemas. Compromiso ético con el trabajo. Capacidad para trabajar en equipo. Trabajar en entornos de presión. Motivación por la calidad. 4
Esta asignatura contribuye a adquirir las siguientes competencias de carácter profesional, definidas en la Orden CIN/355/2009: CTecTel6 CTecTel8 CTecTel9 CTecTel13 CGestion1 Capacidad para modelar, diseñar, implantar, gestionar, operar, administrar y mantener redes, servicios y contenidos. Capacidad de comprender y saber aplicar el funcionamiento y organización de Internet, las tecnologías y protocolos de Internet. Capacidad para resolver la convergencia, interoperabilidad y diseño de redes heterogéneas con redes locales, de acceso y troncales, así como la integración de servicios de telefonía, datos, televisión e interactivos. Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones como por ejemplo encaminadores, conmutadores, concentradores, emisores y receptores en diferentes bandas. Capacidad para la integración de tecnologías y sistemas propios de la Ingeniería de Telecomunicación, con carácter generalista, y en contextos más amplios y multidisciplinares como por ejemplo en bioingeniería, conversión fotovoltaica, nanotecnología, telemedicina. Las siguientes competencias específicas matizan, priorizan y seleccionan las competencias citadas anteriormente: CE1 CE2 Conocimiento de los algoritmos y protocolos de encaminamiento utilizados en redes inalámbricas de alcance metropolitano, local, MANETs, personal y redes de sensores. Conocimiento de los mecanismos de seguridad empleados en redes inalámbricas. CE3 Conocimiento del diseño y despliegue de redes inalámbricas 802.11. CE4 Conocimiento de los problemas de las redes inalámbricas y sus soluciones más comunes. CE5 Capacidad de analizar las prestaciones de las redes inalámbricas IEEE 802.11 CE6 Capacidad de analizar capturas de tráfico real de redes inalámbricas. 5
3. CONTENIDOS Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario) Presentación de la asignatura e Introducción a las redes inalámbricas: historia, tipos de redes, evolución, estándares de redes inalámbricas. WiMax. Redes WLAN: Wi-fi (IEEE 802.11) y redes Mesh inalámbricas. Redes MANET y Vehiculares. Redes de Sensores y de Área Personal (PAN) inalámbricas. Presentación de trabajos de alumnos. Total de clases, créditos u horas 6 horas 12 horas 9 horas 9 horas 6 horas 6
4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.-ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: Clases presenciales : Grupo Grande 21 horas Grupo Reducido : 21 horas Examen final: 2 horas Total: 44 horas Número de horas del trabajo propio del estudiante: Total horas Preparación de las clases, aprendizaje autónomo, preparación de ejercicios, pruebas y prácticas. Total: 68 horas 4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos 112 horas Clases Teóricas Clases Prácticas (en grupos reducidos) Tutorías individuales, grupales y via web (foro, correo, etc) Presentación y/o revisión de conceptos. Presentaciones orales y otras actividades. Presentación y/o revisión de conceptos de carácter eminentemente práctico. Resolución de problemas. Sesiones prácticas orientadas a consolidar los conceptos presentados previamente así como a familiarizar al estudiante con herramientas hardware e informáticas de apoyo al estudio de la materia y futuro desempeño profesional (herramientas de análisis, simulación y monitorización de redes inalámbricas y mixtas). Mini proyectos Resolución de dudas. Como apoyo al aprendizaje autónomo. Algunas sesiones prácticas podrán ser realizadas autónomamente por los alumnos con seguimiento del profesor. 7
5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación PROCEDIMIENTOS El alumno dispone de dos convocatorias para superar la asignatura: una ordinaria y otra extraordinaria. Convocatoria Ordinaria En la convocatoria ordinaria el alumno será evaluado mediante el proceso de Evaluación Continua. En situaciones excepcionales, debidamente justificadas, podrá acogerse a un sistema de evaluación mediante Examen Final. Para ello debe solicitarlo por escrito al Director del centro, en las dos primeras semanas de su incorporación, indicando las razones que le impiden seguir el sistema de Evaluación Continua. En este caso, el Director del centro comunicará la resolución en un máximo de 15 días. Si el alumno no recibe respuesta en ese plazo de tiempo, se considera estimada la solicitud. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Atendiendo a las competencias descritas en el apartado 2, la evaluación del alumno se basará en el grado de adquisición de las mismas que demuestre, de acuerdo a los siguientes criterios de evaluación: Conoce y comprende los conceptos de redes inalámbricas explicados en cada uno de los bloques de contenido. Identifica, comprende y resuelve los problemas prácticos de las redes inalámbricas planteados en la asignatura. Conoce y comprende el funcionamiento y utilidad de los protocolos de redes impartidos en la asignatura. Aplica los conocimientos de los protocolos de redes inalámbricas que intervienen para solucionar los problemas que puede haber en el envío de mensajes en diversos escenarios de redes inalámbricas. Sabe diseñar y configurar redes Wi-Fi sencillas. Conoce la configuración básica de los dispositivos de acceso inalámbrico y de redes de sensores. Identifica problemas y aplica soluciones de seguridad de redes inalámbricas. Demuestra capacidad de trabajo en equipo en las sesiones de Grupo Pequeño. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Y CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Se plantea la evaluación continua del rendimiento del estudiante mediante el seguimiento del trabajo programado a través de la realización de dos pruebas teórico/prácticas, una intermedia (PI) y una final (PF), la realización de prácticas de laboratorio y la realización, presentación y entrega de un trabajo personal. Las pruebas teórico/prácticas, PI y PF tendrán un peso en la calificación final del 35% y 40% cada una e incluirán contenidos relacionados tanto con las sesiones de grupo grande como de grupo reducido, incluyendo las prácticas de laboratorio. 8
El trabajo personal tendrá un peso en la calificación final del 25%. Aquellos estudiantes que tengan reconocido el derecho a evaluación final, según fija la normativa de la UAH, deben realizar un examen final que incluye cuestiones teórico/prácticas y cuestiones y/o ejercicios relacionados con las prácticas de laboratorio con un peso del 100% de la calificación final. Convocatoria extraordinaria La convocatoria extraordinaria consistirá en una prueba similar a la que se plantee en el sistema de evaluación mediante Examen Final. Aquellos alumnos que siguiendo el proceso de evaluación continua en la convocatoria ordinaria no hayan superado la asignatura podrán mantener las calificaciones obtenidas en el trabajo personal (25%) por lo que el peso de la prueba extraordinaria se reduce en su caso al 75% de la calificación final. 9
6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Se encuentran disponibles on-line a alumnos de UAH a través de Safari books: http://proquest.safaribooksonline.com/ Matthew Gast. 802.11 Wireless Networks. The Definitive Guide. Editorial: O Reilly 2011 Cisco Systems. Fundamentos de Redes Inalámbricas. Companion Guide. Editorial: Cisco Press. David D. Coleman; David A. Westcott. CWNA: Certified Wireless Network Administrator Official Study Guide: Exam PW0-105, 3rd Edition. Editado por Sybex, May 1, 2012 Print ISBN: 978-1-118-12779-7, Web ISBN: 1-118-12779-X Roger Faludi. Building Wireless Sensor Networks with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing. Editorial: O Reilly 2010. Recursos en Internet: o Opnet IT Guru. www.opnet.com. Licencia Académica. o Packet Tracer. www.cisco.com. o Otros simuladores: OMNET++, ns-2, NCTUns, ns-3. 10