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Academic Year/course: 2023/24

581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering

30375 - Analysis and dimensioning of networks


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30375 - Analysis and dimensioning of networks
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

 

The general objective of this subject is for the student to know the fundamentals and be able to use mathematical modeling and analysis tools to evaluate performance, plan and size protocols, traffic management mechanisms , and fixed and mobile telecommunications networks based on traffic parameters. For this purpose, the basic modeling and assessment tools based on queuing theory are introduced and the concept, characteristics and functionalities of a cellular network are presented. These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/),specifically, they will contribute to the achievement of goals 9.5, 9.c, 9.1 of O9, 8.2 of O8 and 7.3, 7.b of O7 and 13.3 of O13.

 

2. Learning results

 

To know the basics of network planning and sizing based on traffic parameters.

Know how to apply basic system modeling and assessment tools and know how to dimension communications networks.

To know and understand the concept and main characteristics and functionalities of a mobile cellular network.

Understand the implications of resource types and resource sharing modes in cellular network radio access.

To understand the concepts of coverage, capacity and quality of service and the relationships between them.

Be able to identify the traffic requirements associated with signaling and traffic and the shared resources of a fixed and mobile network that are susceptible to blocking.

Be able to evaluate communication systems based on Markovian and semi-Markovian models, priority queuing systems, overflow queuing systems and open queuing systems.

To be able to carry out the necessary estimates for the planning and dimensioning of fixed and mobile, circuit-switched and packet-switched networks, using simulation software.

 

3. Syllabus

 

Block 0. Presentation of the subject. Introduction to the problem of analysis and dimensioning of fixed and mobile communications networks.

Block 1. Mathematical tools. Queuing theory. Kendal's notation. Markov chains. Poisson processes.

Little's relationship. PASTA Principle. M/M/1, M/D/1.

Block 2. Markovian network/system sizing. M/M/m/m/m, M/M/m/m systems, etc

Block 3. Semi-Markovian systems with priorities and open queuing systems

Block 4. Mobile networks. Performance analysis, planning and sizing.

Block 5. Application of queuing theory to traffic control mechanisms

 

4. Academic activities

 

Lectures. Presentation by the teacher of the main contents of the subject, combined with the active participation of the students. 30 hours

Classroom practice (15 hours). Resolution of problems and practical cases proposed by the teacher. 15 hours Laboratory practices.  Students will complete 6 practice sessions of 2.5 hours duration. 15 hours

Supervised practical work (24 hours). Students will solve practical cases of modeling, evaluation and sizing, associated with different network scenarios. 24 hours

Assessment tests. 6 hours






5. Assessment system

 

It consists of the following assessment activities:

a) Assessment of activities developed during the term:

Practices 10% The completion of the laboratory practicals is mandatory for all students. The assessment will be carried out through the resolution of a series of questions at the end of the practice (complete unit of one or more sessions).  A minimum score of 5 points out of 10 is required to pass the subject.

Supervised work (15%). The tutored work to be carried out by each student during the term complementing the laboratory practices. To pass the subject a minimum score of 5 points out of 10 is required.

Problem solving (5% extra in the final grade if more than 5 out of 10 is obtained in this test). Voluntary test based on the resolution of one or more problems similar to those of the final exam

b) Final exam (75%). It is a written exam consisting of a set of problems, which may include questions in in multiple-choice format. To pass the subject a minimum score of 4.5 points out of 10 is required in this test and 5 as an average with the previous ones.

Students who do not pass practices and tutored work will be entitled to a final exam that represents 100% of the grade. 

 


Curso Académico: 2023/24

581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

30375 - Análisis y dimensionado de redes


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30375 - Análisis y dimensionado de redes
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo general de esta asignatura es que el alumno conozca los fundamentos y sea capaz de utilizar herramientas de modelado matemático y de análisis para evaluar las prestaciones, planificar y dimensionar protocolos, mecanismos de gestión de tráfico, y redes de telecomunicaciones fijas y móviles en función de parámetros de tráfico. Para ello, se introducen las herramientas básicas de modelado y evaluación de sistemas basadas en teoría de colas y se presenta el concepto, características y funcionalidades propias de una red celular. Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en concreto, contribuirán al logro de las metas 9.5, 9.c, 9.1 del O9, 8.2 del O8 y 7.3, 7.b del O7 y 13.3 del O13.

2. Resultados de aprendizaje

Conocer los fundamentos de la planificación y dimensionado de redes en función de parámetros de tráfico.

Conocer y saber aplicar herramientas básicas de modelado y evaluación de sistemas y saber dimensionar redes de comunicaciones.

Conocer y comprender el concepto y principales características y funcionalidades propias de una red móvil celular. Comprender las implicaciones de tipos recursos y modos de compartición de éstos en el acceso radio de una red celular.

Comprender los conceptos de cobertura, capacidad y calidad de servicio y las relaciones entre ellos.

Ser capaz de identificar las necesidades de tráfico asociadas a señalización y tráfico y los recursos compartidos de una red fija y móvil que son susceptibles de bloqueo.

Ser capaz de evaluar sistemas de comunicaciones basados en modelos markovianos y semi-markovianos, sistemas de colas con prioridades, con desbordamiento y sistemas de colas abiertos.

Ser capaz de llevar a cabo las estimaciones necesarias para la planificación y dimensionado de redes fijas y móviles, de conmutación de circuitos y de paquetes, mediante software de simulación.

3. Programa de la asignatura

Bloque 0. Presentación de la asignatura. Introducción al problema del análisis y dimensionado de redes de comunicaciones fijas y móviles.

Bloque 1. Herramientas matemáticas. Teoría de colas. Notación de Kendal. Cadenadas de Markov. Procesos de Poisson. Relación de Little. Principio de PASTA. M/M/1, M/D/1.

Bloque 2. Dimensionado de redes/sistemas markovianos. Sistemas M/M/m/m, M/M/m, etc

Bloque 3. Sistemas semi-markovianos, con prioridades y sistemas de colas abiertos

Bloque 4. Redes móviles. Análisis de prestaciones, planificación y dimensionado.

Bloque 5. Aplicación de la teoría de colas a mecanismos de control de tráfico

4. Actividades académicas

Clase magistral. Exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la asignatura, combinada con la participación activa del alumnado. 30 horas

Prácticas de aula (15 horas). Resolución de problemas y casos prácticos propuestos por el profesor. 15 horas

Prácticas de laboratorio.  Los alumnos realizarán 6 sesiones de prácticas de 2,5 horas de duración. 15 horas

Trabajos prácticos tutelados (24 horas). Los alumnos resolverán casos prácticos de modelado, evaluación y dimensionado, asociados a distintos escenarios de red. 24 horas

Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

Se compone de las siguientes actividades de evaluación:
a) Evaluación de actividades desarrolladas durante el curso:

Prácticas (10%). La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos. La evaluación se realizará mediante la resolución de una serie de cuestiones al finalizar la práctica (unidad completa de una o más sesiones). Para superar la asignatura se requiere una puntuación mínima en las mismas de 5 puntos sobre 10.

Trabajos tutelados (15%). Los trabajos tutelados que deberán ser llevados a cabo por cada alumno durante el curso complementando las prácticas de laboratorio Para superar la asignatura se requiere una puntuación mínima en las mismas de 5 puntos sobre 10.

Resolución de problemas (5% extra en la nota final si se obtiene más de un 5 sobre 10 en esta prueba). Prueba voluntaria basada en la resolución de uno o varios problemas análogos a los del examen final

b) Examen final (75%). Se trata de un examen escrito que consta de un conjunto de problemas, pudiendo incluir cuestiones en formato tipo test. Para superar la asignatura es necesaria una puntuación mínima de 4,5 puntos sobre 10 en esta prueba y de 5 como promedio con las anteriores.

Los alumnos que no superen prácticas y trabajos tutelados tendrán derecho a un examen final que represente el 100% de la nota.