Nombre: TEORÍA DE REDES DE TELECOMUNICACIONES
Código: 504102009
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CB1 ]. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
[CG3 ]. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[C1 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación
[C13 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y de paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, audio, vídeo y servicios interactivos y multimedia
[C14 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Conocimiento de los métodos de interconexión de redes y encaminamiento, así como los fundamentos de la planificación, dimensionado de redes en función de parámetros de tráfico
[C2 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de utilizar aplicaciones de comunicación e informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para apoyar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación y electrónica
[C3 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica
[C4 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones
[C6 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de concebir, desplegar, organizar y gestionar redes, sistemas, servicios e infraestructuras de telecomunicación en contextos residenciales (hogar, ciudad y comunidades digitales), empresariales o institucionales responsabilizándose de su puesta en marcha y mejora continua, así como conocer su impacto económico y social
Se recomienda haber cursado las asignaturas: Álgebra, Cálculo I, Redes y Servicios de Telecomunicaciones, Conmutación y Fundamentos de Programación (este último caso es especialmente importante para las prácticas, que requieren programación en Java)
[TR4 ]. Utilizar con solvencia los recursos de información
Al finalizar el programa formativo, el estudiante debe ser capaz de::
Clasificar los problemas de optimización según varios criterios.
Argumentar la convexidad de un problema de diseño de redes.
Interpretar el significado en el contexto de un problema de diseño de redes de la función de Lagrange, los multiplicadores y la función dual.
Aplicar las condiciones KKT a los problemas convexos de diseño de redes que lo permitan.
Identificar los elementos fundamentales que aparecen en un problema de diseño de redes: topología, capacidades de los enlaces, tráfico, encaminamiento.
Clasificar y aplicar las medidas de prestaciones en redes a problemas de optimización.
Formular, interpretar y resolver numéricamente los problemas de encaminamiento.
Formular, interpretar y resolver numéricamente los problemas de asignación de capacidad.
Formular, interpretar y resolver numéricamente los problemas de control de congestión.
Formular, interpretar y resolver numéricamente los problemas de determinación de topología de nodos y enlaces.
Interconexión de redes. Encaminamiento. Análisis para la planificación y dimensionamiento de flujos en redes.
Unidad Didáctica 0.- Introducción
T0.1. Optimización y redes de comunicaciones
Unidad Didáctica 1.- Fundamentos matemáticos de la optimización de redes
T1.1. Conjuntos convexos. Funciones convexas
T1.2. Problemas de optimización
1.2.1. Clasificación
1.2.2. Programación lineal. Programación convexa. Programación no-lineal. Programación entera y entera-mixta
T1.3. Dualidad
T1.4. Condiciones de optimalidad (KKT) y análisis de sensibilidad
Unidad Didáctica 2.- Modelado de problemas de diseño de redes
T2.1. Definiciones y notación
T2.2. Medidas de prestaciones en redes
T2.3. Encaminamiento
T2.4. Asignación de capacidad
T2.5. Control de congestión (modelo NUM)
T2.6. Localización de nodos, diseño de topologías y problemas genéricos de diseño de redes
Práctica 1.- Introducción a la herramienta Net2Plan.
En esta práctica se introduce al alumno en la utilización de la herramienta Net2Plan para la resolver problemas de diseño de redes.
Práctica 2.- Introducción al desarrollo de algoritmos en Net2Plan
En esta práctica se introduce el concepto de algoritmos de Net2Plan, y como ejecutarlos en Net2Plan.
Práctica 3.- Introducción al desarrollo de algoritmos en Net2Plan (II)
En esta práctica se introduce al alumno en el desarrollo de diseños más complejos de algoritmos de Net2Plan.
Práctica 4.- Introducción a la librería JOM en Net2Plan
En esta práctica se introduce al alumno en la utilización de la librería Java Optimization Modeler (JOM) para la resolución de problemas de optimización.
Práctica 5.- Encaminamiento. Formulaciones flujo-camino
En esta práctica se crean algoritmos de Net2Plan que resuelvan algunas variantes de problemas de encaminamiento del tráfico, resolviendo formulaciones flujo-camino utilizando la librería Java Optimization Modeler (JOM).
Práctica 6.- Encaminamiento. Formulaciones flujo-enlace
En esta práctica se crean algoritmos de Net2Plan que resuelvan algunas variantes de problemas de encaminamiento del tráfico, resolviendo formulaciones flujo-enlace utilizando la librería Java Optimization Modeler (JOM).
Práctica 7.- Optimización conjunta de encaminamiento con capacidades modulares, usando una formulación destino-enlace
En esta práctica se crean algoritmos de Net2Plan que resuelvan un problema CFA, donde las capacidades y el encaminamiento se optimizan de forma conjunta, resolviendo una formulación destino-enlace del problema.
Práctica 8.- Control de congestión
En esta práctica se crean algoritmos de Net2Plan que resuelvan las formulaciones del problema de control de congestión.
Práctica 9.- Problemas de localización de nodos
En esta práctica se crean algoritmos con Net2Plan para resolver las formulaciones de diversos problemas de localización de nodos.
Práctica 10.- Diseño conjunto de topología, encaminamiento y capacidades (TCFA)
En esta práctica se crean algoritmos en Net2Plan para resolver distintas variantes de problemas tipo TCFA (Topología, Flujo (routing), asignación de Capacidad).
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Unit 0.- Introduction
0.1. Optimization and communication networks
Unit I.- Mathematical foundations of network optimization
1.1. Convex sets. Convex functions.
1.2. Optimization problems
1.2.1. Classification
1.2.2. Linear programming. Convex programming. Nonlinear programming. Integer and mixed-integer programming.
1.3. Duality
1.4. Optimality conditions (KKT) and sensitivity analysis
Unit II.- Modeling network design problems
2.1. Definitions and notation
2.2. Performance metrics in networks
2.3. Routing
2.4. Capacity allocation
2.5. Congestion control (NUM model)
2.6. Node location, topology design and generic network design problems
Se recomienda haber cursado las asignaturas: Álgebra, Cálculo I, Redes y Servicios de Telecomunicaciones, Conmutación y Fundamentos de Programación (este último caso es especialmente importante para las prácticas, que requieren programación en Java).
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc
Clase expositiva con intervención del alumno. Resolución de dudas planteadas por el estudiante.
Se plantean ejercicios cortos a resolver en clase, o problemas y casos de estudio que requieren trabajo del alumno fuera de clase.
30
100
Clase en aula de informática: prácticas
Se trabaja con los alumnos en el laboratorio, guiando las actividades de las sesiones de prácticas.
24
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua)
Asistencia al examen.
6
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
Preparación de trabajos y ejercicios (incluye tiempo para consulta bibliográfica y documentación)
Estudio personal o en grupo de alumnos
120
0
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de contenidos teóricos y/o aplicados de la asignatura)
Exámenes de evaluación de contenidos teóricos y aplicados de la asignatura. Un examen parcial a mitad del cuatrimestre (25%) y un examen parcial al final del cuatrimestre (25%).
50 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de prácticas de laboratorio)
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de prácticas de laboratorio).
30 %
Entregables de ejercicios y/o prácticas
Entregables/cuestionarios de valoración de prácticas.
20 %
Trabajo práctico de laboratorio
Actividades de evaluación de los contenidos prácticos a través de cuestionarios, entregables, pruebas de evaluación al finalizar las prácticas, etc. La metodología empleada se explica en la presentación de la asignatura
50 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de contenidos teóricos y/o aplicados de la asignatura)
Exámenes de evaluación de contenidos teóricos y aplicados de la asignatura. Dos exámenes (25% y 25%), correspondientes a los contenidos de los dos exámenes parciales.
50 %
Ver apartado Observaciones.
Los estudiantes podrán acogerse a la evaluación continua o evaluación final.
El estudiante que no supera la asignatura durante la evaluación continua podrá presentarse durante el periodo de evaluación final a las actividades de evaluación no superadas. Si un estudiante que ha superado una actividad de evaluación en el sistema de evaluación continua desea presentarse a esa misma actividad en el sistema de evaluación final debe renunciar a la calificación obtenida en el sistema de evaluación continua.
La asistencia a prácticas no es obligatoria.
Es necesario sacar un mínimo de 3.5 sobre 10 puntos en la evaluación de la parte de teoría (50% nota final) para poder hacer media con el resto de partes y aprobar la asignatura.
Autor: Pablo Pavón Mariño
Título: Optimization of Computer Networks: Modeling and Algorithms: A Hands-On Approach
Editorial: Wiley
Fecha Publicación: 2016
ISBN: 978-1-119-01335-8
Autor: Stephen Boyd
Título: Convex Optimization
Editorial: Cambridge University Press
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 9780511804441
https:/net2plan.com/jom/
https://www.net2plan.com/