Redes Inalambricas

REDES INALÁMBRICAS

(WIRELESS NETWORKS)

Titulación: Curso:

Grado en Ingeniería Telemática 2012-2013

Campus Muralla del Mar, Edf. Antigones - Plaza del Hospital, 1 - 30202 – Cartagena (Murcia) Teléf. 968 32 53 13 - Fax: 968 32 53 38 www.teleco.upct.es e-mail: [email protected]

Guía Docente

1. Datos de la asignatura

Nombre Redes Inalámbricas (Wireless Networks)

Módulo Módulo de Tecnología Específica: Telemática

Código 505103008

Titulación Grado en Ingeniería Telemática (GIT)

Plan de estudios 2010

Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación

Tipo Módulo de Tecnología Específica: Telemática

Periodo lectivo Segundo cuatrimestre Curso Tercero

Idioma Castellano

ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180

Horario clases teoría Martes de 9.00 a 11.00 h Aula Aula 1.12 - ETSIT

Horario clases prácticas

Martes de 11.00 a 13.00h Martes de 13.00 a 15.00h (Los horarios podrían variar en función de la matriculación de alumnos)

Lugar Laboratorio IT-2 ETSIT


2. Datos del profesorado 2.1 Profesor/a responsable

Nombre Joan García Haro

Departamento Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

Área de conocimiento Ingeniería Telemática

Ubicación del despacho Despacho 23, 1ª Planta ETSI de Telecomunicación

Teléfono 968 32 5314 Fax 968 32 5973

Correo electrónico [email protected]

URL / WEB http://ait.upct.es/

Horario de tutorías Lunes, Miércoles 9.00 – 12.00

Ubicación durante las tutorías

Despacho 23, 1ª Planta Edificio ETSIT

Perfil Docente e investigador

Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Doctor por la UPC Catedrático de Universidad

Experiencia docente

> 20 años Asignaturas impartidas: Cálculo (ETSETB, UPC), Laboratorio de Telemática-I (ETSETB; UPC), Redes, Sistemas y Servicios de Telecomunicación (ETSETB, UPC), Planificación de Redes de Telecomunicación (ETSETB, UPC), Fundamentos de la Telemática (ETSIT, UPCT), Conmutación (ETSIT, UPCT), Telemática (ETSIT, UPCT), Redes de Ordenadores (ETSIT, UPCT), Interconexión de Redes (ETSETB, UPC), Redes de Banda Ancha (ETSETB, UPC), Redes y Servicios en Internet (ETSIT, UPCT), Avances en Redes Telemáticas (ETSIT-UPCT)

Líneas de Investigación Grupo de Investigación de Ingeniería Telemática de la UPCT. Evaluación de prestaciones de redes, sistemas y servicios de telecomunicación.

Experiencia profesional

Becario Laboratorio de Servicios Informáticos UPC- Apple Computer España, Ingeniero en Tecno T&G, Evaluador y asesor para distintas agencias (públicas y privadas) regionales, nacionales y de la Unión Europea.

Otros temas de interés Investigador Visitante en: Queen’s University at Kingston, Ontario, Canada (1991-1992), Cornell University, Ithaca, NY, USA (2010-2011).

2.2 Otros profesores/as de la asignatura

Nombre Fernando Losilla López

Departamento Tecnologías de la Información y las Comunicaciones

mailto:[email protected]

http://ait.upct.es/


Área de conocimiento Ingeniería Telemática

Ubicación del despacho Despacho 16, 1ª Planta ETSI de Telecomunicación

Teléfono 968 33 8866 Fax 968 32 5973

Correo electrónico [email protected]

URL / WEB http://ait.upct.es/

Horario de tutorías Jueves 10.30 – 13.30, 16.00 – 19.00

Ubicación tutorías Despacho 16, 1ª Planta Edificio ETSIT


Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad Politécnica de Valencia Doctor por la UPCT Profesor ayudante doctor

Experiencia docente

Asignaturas impartidas (ETSIT, UPCT): Sistemas de Telecomunicación, Software de Comunicaciones, Laboratorio de Redes y Servicios, Complementos de Telemática, Laboratorio de Arquitectura de Redes de Comunicaciones, Redes de Banda Ancha, Fundamentos de Telemática, Redes y Servicios de Telecomunicaciones.

Líneas de Investigación Grupo de Investigación de Ingeniería Telemática de la UPCT. Redes de Sensores inalámbricas, sistemas de transporte inteligente.

Experiencia profesional Becario en proyectos UPCT-Izar/Navantia

Otros temas de interés Investigador visitante en grupo BCDS (Broadband Communications and Distributed Systems) - UdG (Universitat de Girona)

Nombre

Departamento

Área de conocimiento

Ubicación del despacho

Teléfono Fax

Correo electrónico

URL / WEB

Horario de tutorías

Ubicación tutorías


Experiencia docente

Líneas de Investigación

Experiencia profesional

Otros temas de interés

mailto:[email protected]

http://ait.upct.es/


3. Descripción de la asignatura

3.1. Presentación

La asignatura Redes Inalámbricas tiene como propósito proporcionar a los alumnos las competencias básicas necesarias para tener un buen conocimiento y comprensión tanto de la arquitectura como de los principios de operación de las redes inalámbricas y móviles. El énfasis se hará más en mecanismos, técnicas y su evaluación que en estándares, aunque también se cubrirá alguno de los estándares más representativos de las redes inalámbricas.

3.2. Ubicación en el plan de estudios

La asignatura Redes Inalámbricas se imparte en el segundo cuatrimestre del tercer curso en los estudios de Grado en Ingeniería Telemática. Se trata de una asignatura de tecnología específica en el ámbito de la Telemática y de carácter obligatorio.

3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional

La asignatura contribuye a desarrollar las competencias relacionadas con la Ingeniería Telemática en los estudios de Grado en Ingeniería Telemática. La asignatura aporta la formación necesaria para que, en el futuro, los graduados y graduadas de este título puedan desarrollar adecuadamente las atribuciones profesionales relacionadas con la planificación, diseño, despliegue, operación, mantenimiento, gestión y seguridad de redes de comunicaciones y sus servicios/aplicaciones telemáticas asociadas, lo que les permitirá estar profesionalmente preparados y ser competitivos a nivel nacional y europeo.

3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Se recomienda haber cursado las asignaturas: Redes y servicios de telecomunicaciones y Conmutación.

3.5. Medidas especiales previstas

1. Alumnos con discapacidad: el alumno/a en esta situación debe contactar con el profesor responsable de la asignatura al inicio del curso. 2. Alumnos extranjeros: el alumno/a en esta situación debe contactar con el profesor responsable de la asignatura al inicio del curso. Todos los profesores de la asignatura son capaces de comunicarse fluidamente en inglés. 3. Otros casos: el alumno/a en esta situación debe contactar con el profesor responsable de la asignatura al inicio del curso.


4. Competencias

4.1. Competencias específicas de la asignatura

Competencias de tecnología específica: Telemática T1 Capacidad de construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y

aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los servicios telemáticos.

T2 Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones telemáticas, tales como sistemas de gestión, señalización y conmutación, encaminamiento y enrutamiento, seguridad (protocolos criptográficos, tunelado, cortafuegos, mecanismos de cobro, de autenticación y de protección de contenidos), ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y teletráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos, móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía y datos.

T3 Capacidad de construir, explotar y gestionar servicios telemáticos utilizando herramientas analíticas de planificación, de dimensionado y de análisis.

T6 Capacidad de diseñar arquitecturas de redes y servicios telemáticos.

4.2. Competencias transversales

COMPETENCIAS INSTRUMENTALES Ta1. Capacidad de análisis y síntesis Ta2. Capacidad de planificación, toma de decisiones Ta3. Comunicación oral y escrita en la lengua nativa Ta4. Conocimiento de una lengua extranjera Ta5. Resolución de problemas

COMPETENCIAS INTERPERSONALES

Tb1. Trabajo en equipo Tb2. Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar Tb3. Habilidades en las relaciones interpersonales Tb4. Compromiso ético Tb5. Aprendizaje autónomo Tb6. Adaptación a nuevas situaciones Tb7. Sensibilización hacia temas medioambientales

COMPETENCIAS SISTÉMICAS Tc1. Creatividad e innovación Tc2. Liderazgo, iniciativa, espíritu emprendedor Tc3. Motivación por la calidad

4.3. Objetivos generales

El conocimiento de las redes inalámbricas resulta esencial para el ejercicio de la profesión


para la que habilita el título Graduado/a en Ingeniería Telemática. En este sentido, el objetivo que persigue esta asignatura es que el estudiante adquiera un buen conocimiento de la arquitectura y principios de operación de las redes inalámbricas y móviles, así como que se familiarice con la terminología, técnicas y tecnologías más representativas que necesitará utilizar para el ejercicio de su profesión. Para ello se da una especial relevancia en conceptos permanentes, en mecanismos y en el rendimiento que se ofrece.

4.4. Resultados esperados del aprendizaje

1. Conocer los hitos más relevantes que han tenido lugar en el desarrollo de las principales redes inalámbricas.

2. Conocer y ser capaz de identificar los elementos y fundamentos básicos que intervienen en las comunicaciones inalámbricas y móviles.

3. Saber describir y clasificar las redes inalámbricas. 4. Conocer los esquemas más habituales de acceso múltiple y las prestaciones que

ofrecen. 5. Conocer y comprender la arquitectura y funcionamiento de las redes celulares. 6. Ser capaz de describir los ejemplos de redes inalámbricas y sistemas celulares más

representativos. 7. Saber las principales técnicas y tecnologías emergentes en el campo de las redes

inalámbricas. 8. Saber instalar, configurar y poner en funcionamiento una red inalámbrica de una

tecnología determinada así como evaluar sus prestaciones.


5. Contenidos

5.1. Contenidos según el plan de estudios Análisis de protocolos de acceso al medio. Redes celulares. Movilidad y traspaso. Calidad de servicio. Redes de área local y personal. Redes de sensores. Redes vehiculares. Redes malladas.

5.2. Programa de teoría: bloques y temas

Bloque I.- Introducción a las redes inalámbricas 1.1. Introducción 1.2. Comunicaciones inalámbricas y Movilidad 1.3. Definición y descripción de conceptos fundamentales 1.4. Clasificación y ejemplos de aplicación 1.5. Tendencias

Bloque II.- Fundamentos de la radiocomunicación 2.1. Sistema genérico de radiocomunicación 2.2. Caracterización del medio de transmisión 2.3. Tipo de antenas y propiedades 2.4. Técnicas de modulación

Bloque III.- Técnicas de acceso múltiple. Descripción y evaluación 3.1. Protocolos basados en contienda o aleatorios (ALOHA, basados en CSMA) 3.2. Protocolos basados en reserva (FDMA, TDMA, CDMA) 3.3. Técnicas avanzadas

Bloque IV.- Redes celulares 4.1. Concepto y arquitectura de red celular 4.2. Geometría de la célula 4.3. Traspaso y movilidad 4.4. Reutilización de frecuencias 4.5. Interferencia y capacidad del sistema 4.6. Asignación de canales 4.7. Modelado de sistemas celulares

Bloque V.- Ejemplos representativos de redes inalámbricas 5.1. Redes inalámbricas MAN: basadas en IEEE 802.16 (WiMAX) 5.2. Redes inalámbricas LAN: basadas en IEEE 802.11 (WiFi) 5.3. Redes inalámbricas PAN: basadas en IEEE 802.15.1 (Bluetooth) y IEEE 802.15.4 (Zigbee) 5.4. Sistemas celulares: fundamentos de LTE y LTE-Advanced

Bloque VI.- Técnicas y tecnologías emergentes en redes inalámbricas 6.1. Nuevas tendencias en redes ad-hoc, redes de sensores, redes vehiculares, radio cognitiva, encaminamiento en redes ad-hoc, avances en las capas de red y transporte, avances en redes malladas inalámbricas, Internet de las cosas, seguridad y privacidad, gestión de recursos, etc.


5.3. Programa de prácticas Práctica 1. Estudio de la banda de radiofrecuencia ISM. Práctica 2. Configuración y estudio de prestaciones de redes WiFi. Práctica 3. Introducción a la seguridad en redes WiFi. Práctica 4. Redes PAN: Bluetooth. Práctica 5: Tecnologías emergentes en redes inalámbricas: Redes de sensores. Práctica 6: Proyecto de diseño de una red inalámbrica.

5.4. Programa resumido en ingles

1. Introduction to wireless networks 2. Basic principles of radiocommunication 3. Multiple Access Techniques. Description and performance evaluation 4. Cellular networks 5. Wireless networks: representative examples 6. Wireless networks: emerging techniques and technologies


6. Metodología docente

6.1. Actividades formativas

Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS

Clase de teoría

Clase expositiva empleando clase magistral y transparencias. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes.

Presencial (P1): Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. 0,75

Estudio (NP1): Estudio de la materia. 0,5

Preparación de trabajos (NP2): Resolución de cuestiones planteadas durante las clases. 0,3

Resolución de ejercicios y casos prácticos

Se plantea cada ejercicio y se da un tiempo para que el estudiante intente resolverlo. Se resuelve con ayuda de la pizarra y, en ocasiones, con la participación de estudiantes voluntarios.

Presencial (P2): Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas.

0,3

Estudio (NP1): Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor.

0,2

Preparación de trabajos (NP2): Resolución de cuestiones planteadas durante las clases. 0,3

Prácticas de laboratorio

Se trabaja con los estudiantes en el laboratorio, planteándoles actividades y ejercicios relacionados con diversas tecnologías de redes inalámbricas. Tras la sesión deben entregar una memoria con los resultados obtenidos y razonamientos acerca de las actividades realizadas.

Presencial (P3): Realización de las actividades y ejercicios planteados en el boletín de prácticas.

0,8

Estudio (NP1): Estudio de la materia. 0,5

Preparación de trabajos (NP2): Compleción y entrega de los ejercicios propuestos en el boletín de prácticas.

0,3

Asistencia de conferencias, seminarios, visitas guiadas

Presencial (P4) 0

Estudio (NP1): 0

Preparación de trabajos (NP2): 0

Presentación de trabajos ante el profesor

Actividades propuestas por el profesor a través del aula convencional y del aula virtual. Realización de trabajos para cuya elaboración el alumno deberá realizar una búsqueda bibliográfica (incluyendo la red) y a través de una integración de conceptos y contenidos realizar un estudio completo.

Presencial (P5): Planteamiento de trabajos y exposición ante el profesor. 0,05

Estudio (NP1): Estudio de la materia planteada. 0,05

Preparación de trabajos (NP2): Realización de las actividades planteadas. 0,1

Realización de Evaluación escrita (examen oficial), Presencial (P6): Asistencia al examen oficial. 0,1


pruebas de evaluación

trabajo de prácticas Estudio (NP1): 0,75

Preparación de trabajos (NP2): 1

6,00


7. Técnicas de valuación

7.1. Técnicas de evaluación

Instrumentos Realización / criterios Peso Competencias genéricas (4.2)

evaluadas

Resultados (4.4) evaluados

Prueba escrita: Teoría

Entre cinco y diez preguntas breves (conceptos, definiciones, etc.).

Evalúan, principalmente, conocimientos y razonamientos

teóricos y prácticos.

25 % Ta1, Ta2, Ta3,

Ta5 y Tb5 1 a 8

Prueba escrita: Problemas/Ejercicios

Entre dos y cuatro problemas. 25 % Ta1, Ta2, Ta3,

Ta5 y Tb5 1 a 8

Asistencia a las sesiones de prácticas obligatorias en el laboratorio

Ver Nota 1 APTO o NO

APTO

Entrega de los cuestionarios de prácticas

Los alumnos entregarán cuestionarios de evaluación tras la

realización de cada sesión de prácticas.

10 % Ta1, Ta2, Ta3, Ta5, Tb1 y Tb5

1 a 4, 6 a 8

Trabajo de prácticas

Los alumnos realizarán un proyecto correspondiente al diseño de una red inalámbrica de acuerdo a unas

especificaciones dadas.

30 % Ta1, Ta2, Ta3, Ta5, Tb1 y Tb5

1 a 4, 8

Actividades propuestas por el profesor en clase

Problemas y ejercicios propuestos por el profesor para resolver en

clase o en casa. Evalúan la evolución del aprendizaje.

5 % Ta1, Ta2, Ta3, Ta4, Ta5, Tb5, Tb6, Tc2 y Tc3

1 a 8

Otras actividades propuestas por el profesor en el Aula Virtual

Problemas, ejercicios, cuestiones, pruebas tipo test, visualización de

vídeos, envío de trabajos, etc. Permiten evaluar tanto la

evolución del aprendizaje como ciertas habilidades, en particular, las relacionadas con la búsqueda

de información utilizando diversos tipos de fuentes, síntesis y

comprensión de la información, presentación oral pública, etc.

5 %

Ta1, Ta2, Ta3, Ta4, Ta5, Tb1, Tb3, Tb5, Tb6,

Tc2 y Tc3

1 a 8

Comentarios adicionales: Nota 1. Para poder aprobar la asignatura es necesario haber obtenido una calificación de APTO en

la asistencia a las prácticas obligatorias. Esto supone no faltar a más de una de las sesiones de prácticas planificadas salvo un motivo suficientemente justificado. De ser así, deberá ponerse en contacto con su profesor de prácticas a la máxima brevedad posible para tratar de recuperar la sesión en cuanto sea posible, aunque sea asistiendo excepcionalmente a otro de los grupos de prácticas.

Nota 2. Para promediar el alumno deberá haber obtenido un mínimo de cinco puntos en las pruebas escritas de Teoría + Problemas/Ejercicios y un mínimo también de cinco puntos en cuestionarios de prácticas + Examen de prácticas.

Nota 3. Estos valores pueden variar en un 10% aproximadamente en función de consideraciones del profesor.


8. Distribución de la carga de trabajo del estudiante

Sem

an

a

Blo

qu

e /

Te

ma /

Acti

vid

ad

P1.

Cla

ses t

eorí

a

P2.

Cla

ses p

roble

ma

s

P3.

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P4.

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.

P5.

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NP

1.

Estu

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2.

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To

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En

treg

ab

les

1 Bloque 1 2 2 2

2 Bloque 1 2 2 2 2 4

3 Bloque 2 2 2 4 2 2 6

4 Bloque 2 1 1 2 4 4 4 8 12

5 Bloque 3 2 2 4 2 4 6 10

6 Bloque 3 1 1 2 4 4 4 8 12

7 Bloque 3 2 2 4 4 4 8 12

8 Bloque 4 2 2 4 4 4 2 4 6 14

9 Bloque 4 2 2 4 2 4 6 10 AV1

10 Bloque 4 1 1 2 4 4 4 8 12

11 Bloque 4 2 2 4 4 4 8 12

12 Bloque 5 2 2 4 2 4 6 10

13 Bloque 5 2 2 4 4 4 8 12

14 Bloque 6 2 2 4 4 4 2 4 6 14

15 Bloque 6 2 2 4 4 4 8 12 AV2

20 6 26 26

23 7 26 56 8 8 62 54 116 180

Comentarios:

Convencionales No convencionales

Actividades presenciales Actividades no

presenciales

TOTAL HORAS

Periodo de exámenes

Otros


9. Recursos y bibliografía

9.1. Bibliografía básica

Introduction to Wireless and Mobile Systems, 3 Edition, 2011, Dharma P Agrawal, Qing An Zeng, Cengage Learning, ISBN: 8131501353, EAN: 9788131501351.

Wireless Communications & Networks, 2/E, William Stallings, Prentice Hall, 2005, ISBN: 9780131918351.

COMUNICACIONES INALÁMBRICAS. UN ENFOQUE APLICADO, ROLDÁN MARTÍNEZ, DAVID, RA-MA 2004, ISBN: 978-84-7897-621-8.

9.2. Bibliografía complementaria

Mobile Communications, Addison Wesley; 2 edition (September 21, 2003), Jochen Schiller, ISBN: 978-0321123817.

Ad Hoc Wireless Networks: Architecture and Protocols, C. Siva Ram Murthy and B. S. Manoj, Pearson/Prentice Hall, 2004 (ISBN: 0-13-147023-X).

Wireless Communications, Andrea Goldsmith, 2005, ISBN: 9780521837163.

GUÍA DE CAMPO DE WIFI, GOMEZ LOPEZ, JULIO, RA-MA 2008, ISBN: 978-84-7897-845-8.

9.3. Recursos en red y otros recursos

Aula virtual de la asignatura accesible para todos los alumnos matriculados a través de la siguiente dirección web: http://moodle.upct.es

http://www.ra-ma.es/autores/ROLDAN-MARTINEZ-DAVID/

http://www.ra-ma.es/autores/ROLDAN-MARTINEZ-DAVID/

http://www.inf.fu-berlin.de/inst/ag-tech/resources/mobkom/mobile_communications.htm

http://www.jochenschiller.de/

http://www.jochenschiller.de/

http://www.ra-ma.es/autores/GOMEZ-LOPEZ-JULIO/

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