Curs 2015-16

Enginyeria de Tràfic

Titulació: Codi: Tipus:
Grau en Enginyeria Informàtica 21466 Optativa
Grau en Enginyeria Telemàtica 21727 Obligatòria 2n curs
Grau en Enginyeria en Sistemes Audiovisuals 22653 Optativa

 

Crèdits ECTS: 4 Dedicació: 100 hores Trimestre: 3r

 

Departament: Dept. de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions
Coordinador: Boris Bellalta
Professorat:

Boris Bellalta

Idioma:

català (sessions de teoria) / anglès (material)

Horari:
Campus: Campus de la Comunicació - Poblenou

 

Presentació de l'assignatura

L'assignatura Enginyeria de Tràfic té com a objectiu presentar el conjunt de conceptes i eines matemàtiques necessàries per analitzar i dimensionar enllaços i xarxes de comunicació.

Aquesta assignatura està pensada per a estudiants del Grau en Enginyeria Telemàtica, essent una assignatura obligatòria del Pla d’Estudis. La ubicació de l’assignatura en el Pla d’Estudis (segon curs, tercer trimestre) permet que els estudiants arribin amb coneixements de tots els nivells superiors de la pila de protocols (des d’Aplicació fins a Xarxa) i també del nivell inferior (nivell físic). Així doncs, aquesta assignatura fa de nexe entre els coneixements adquirits prèviament a altres assignatures i les assignatures de tercer curs, on hauran d'aplicar les eines i recursos adquirits en aquest curs.

 

Prerequisits

Els coneixements previs requerits són (concepte / assignatura/es on s’ha vist):

• Conceptes bàsics de probabilitat.

• Models de canal, modulació i codificació.

• Funcions del nivell d’aplicació, transport i xarxa (Xarxes i Serveis 1 i 2).

Les capacitats bàsiques esperades són:

• Capacitat d’abstracció per entendre el conjunt d'eines matemàtiques que s'utilitzaran.

• Capacitat d’abstracció per visualitzar i comprendre el funcionament de les xarxes de comunicació.

• Capacitat d'aprendre nous conceptes de xarxes de comunicació de manera independent.

• Capacitat d’abstracció per entendre el funcionament d’un sistema de comunicacions.

• Capacitat de plantejar i resoldre problemes de manera analítica

 

Competències

Competències generalsCompetències específiques

 

Instrumentals

G1. Capacitat d'anàlisi i síntesi

G2. Capacitat d'organització i planificació

G3. Capacitat per aplicar els coneixements a l'anàlisi de situacions i la resolució de problemes

G4. Habilitat en la cerca i la gestió de la informació

G5. Habilitat en la presa de decisions

G6. Capacitat de comunicar-se amb propietat de forma oral i escrita en català i en castellà, tant davant audiències expertes com a inexpertes.

 

Interpersonals

G11. Capacitat d'aplicar amb flexibilitat i creativitat els coneixements adquirits i d'adaptar-los a contextos i situacions noves

G12. Capacitat per progressar en els processos de formació i aprenentatge de manera autònoma i contínua

G14. Capacitat de motivació per la qualitat i per l'assoliment

G15. Capacitat de generació de noves idees

10. Motivació per la qualitat

 

Competències Específiques de Formació Bàsica

B9-INF. Comprendre i utilitzar els principis de la probabilitat, els conceptes de variable aleatòria, processos estocàstics, processos ergòdics i estacionaris i la seva aplicació a l'enginyeria informàtica.

 

Competències Específiques

1. Conèixer què és el tràfic i quins tipus hi ha en una xarxa de comunicacions.

2. Conèixer i comprendre les eines i els principis bàsics que es consideren per l'anàlisi i dimensionat d'enllaços de comunicació.

3. Conèixer i comprendre els conceptes de tràfic ofert, cursat i perdut. Així com el conjunt de paràmetres relacionat amb les prestacions d'enllaços de comunicació (retard, pèrdues, ocupació, ...)

4. Saber analitzar enllaços de comunicació tant a nivell de paquet com a nivell de flux / trucada

5. Comprendre les funcions que implementa el nivell d’enllaç en un sistema de comunicacions.

6. Comprendre la necessitat d’entramar la informació abans de la seva transmissió.

7. Comprendre el funcionament dels mecanismes de control d’errors utilitzats a nivell d’enllaç (CRCs).

4. Comprendre i saber avaluar les prestacions dels mecanismes de control de retransmissions (ARQ) en funció de la probabilitat de fallida de trames durant la seva transmissió en el canal.

8. Comprendre la necessitat de gestionar l’accés al medi en entorns de canal compartit i quins mecanismes permeten realitzar aquesta compartició.

9. Comprendre, avaluar i dissenyar mecanismes de control d’accés al medi, tant centralitzats com distribuïts.

10. Identificar les funcions de nivell d’enllaç implementades en els sistemes de comunicacions actuals.

11. Comprendre les interaccions del nivell d’enllaç amb el nivell físic (codificació de canal, modulacions, amplades de banda) i amb els nivells superiors de la pila TCP/IP.

 

Avaluació

L’avaluació de l’assignatura es fa de manera individualitzada a partir dels resultats obtinguts per cada estudiant en les diferents activitats proposades. Hi ha dos procediments d’avaluació, segons si ens referim a la convocatòria de juny o la recuperació de juliol.

Nota Final Juny = max(0.7·EF + 0.3·AC, EF)

Nota Recuperació Juliol = min(EJ,6) 

EF: Examen Final. AC: Prova Avaluació Continuada. EJ: Examen Juliol

 

Continguts

• Tema 1 . Introduction: Internet as a network of queues (2h )

• Tema 2 . Queueing Theory (4h)

◦ 2.1. Primer on stochastic processes.

◦ 2.2. Markov processes.

◦ 2.3. Markov chains (discrete and continuous).

◦ 2.4. Application to model Telecommunication Systems .

• Tema 3 . Call/flow-level models (6h)

◦ 3.1. Classification and properties of traffic flows : rigid and elastic.

◦ 3.2. The M/M/C/K queueing model.

◦ 3.3. Use-case : Cellular network planning.

• Tema 4 . Packet-level models (12 h)

◦ 4.1. Heterogeneous traffic: the M/G/1 queue

◦ 4.2. Heterogeneous traffic: Queues with priorities

◦ 4.3. Use-case : Modelling today's Internet.

• Project : Planning a Cellular Network

• Seminars: 5 seminaris (2 hours each)

 

Metodologia

L’assignatura (part presencial) es divideix en dos parts: 35 hores

- Sessions de teoria : Sessions conjuntes amb tots els alumnes on es presenten i s’analitzen els conceptes fonamentals de l’assignatura.

- Sessions pràctiques i de seminari : Sessions en grups reduïts que tenen per objectiu que els estudiants treballin i posin en pràctica conceptes claus de l’assignatura i on la presència del professor es rellevant.

Durant la part no presencial o treball individual l’estudiant ha de:

- Comprendre i assolir les competències i coneixements esperats.

- Realització de les activitats proposades, que estan dissenyades per a reforçar el punt anterior.

 

Recursos

Fonts d’informació per a l’aprenentatge. Bibliografia bàsica (suport paper i electrònic)

• L. Kleinrock; “Queueing Systems”, John Wiley and Sons, 1975.

• Leon-Garcia, Widjaja; “Communication Networks” Fundamental Concepts and Key Architectures. McGraw-Hill International Editions. All editions.

• Andrew S. Tanenbaum; “Computer Networks”. All editions.

• D. Bertsekas, R. Gallager; “Data Networks”, Prentice Hall, 1992 (Second Edition).

 

Fonts d’informació per a l’aprenentatge. Bibliografia complementària (suport paper i electrònic)

• Practical Queuing Theory in Java (formules + applet s)

http://irh.inf.unideb.hu/user/jsztrik/education/09/ english/index .html

 

Fonts d’informació per a l’aprenentatge. Bibliografia de reforç (suport paper i electrònic)

Per a cada bloc formatiu s’inclouen enllaços als recursos didàctics recomanats.

 

Recursos didàctics. Material docent de l’assignatura

• Apunts de l’assignatura.

• Transparències de l’assignatura.

• Col·lecció de problemes resolts de l’assignatura.

• Col·lecció de problemes no resolts de l’assignatura .

 

Recursos didàctics. Materials i eines de suport

Per a cada bloc formatiu s’inclouen enllaços als recursos didàctics recomanats. A nivell general però es recomana la utilització del següent simulador de cues en Java.

Java Modelling Tools: http://jmt.sourceforge.net/