Diagrama de temas

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  Telemática, diciembre 2011

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• Programa

  Contiene el programa de la asignatura o curso y la guía de aprendizaje.

  • BLOQUE TEMÁTICO I. Introducción a la Telemática

  • En este tema se inicia el estudio de la Telemática. En primer lugar se hará un breve recorrido histórico que justifique la aparición de la misma. Se revisarán las actividades profesionales del Ingeniero de Telecomunicación que desempeña tareas relacionadas con la Telemática y se describirán someramente las principales lí­neas de investigación en Telemática en la Universidad. Tras dar una definición formal de Telemática, se revisan los componentes básicos de un sistema telemático.
    A continuación se introduce un concepto básico: la multiplexación, herramienta clave para hacer un uso eficiente de las lí­neas de telecomunicaciones de alta velocidad. Se describirán las técnicas de multiplexación más comunes: multiplexación por división en frecuencia, por división en tiempo (determinista y estadí­stica), por división de código y por división de longitud de onda. Después, se verá una clasificación de los tipos de redes en función de la tecnologí­a utilizada para la transferencia de información: redes de difusión y redes de conmutación. Diferenciando dentro de este segundo grupo las redes de conmutación de circuitos, redes de conmutación de mensajes y redes de conmutación de paquetes.
    Para concluir el tema, se presenta el concepto de protocolo de comunicación. Se demuestra que los protocolos son fundamentales en todas las comunicaciones de datos. A continuación, para describir e implementar sistemáticamente las comunicaciones, el problema se plantea en términos de capas, las cuales contendrán protocolos. En este punto se introduce el modelo OSI, tomado universalmente como modelo de referencia de cualquier arquitectura de red, y la arquitectura TCP/IP como la arquitectura de red más comúnmente utilizada. Competencias cognitivas: 1, 2. Competencias procedimentales: 1, 2, 3, 4.

  • Tema 1. Introducción

  • 1.1. Reseña histórica
    1.2. Actividad profesional
    1.3. I+D en la Universidad
    1.4. Telemática
    1.4.1. Conceptos básicos
    1.4.2. Definiciones
    1.4.3. Esquema básico de un sistema telemático
    1.4.4. Multiplexores y concentradores.

  • Tema 2. Redes de difusión y redes de conmutación 

  • 2.1. Redes de difusión
    2.2. Redes de conmutación
    2.2.1. Conmutación de circuitos
    2.2.2. Conmutación de mensajes.
    2.2.3. Conmutación de paquetes
    2.2.4. Comparativa

  • Tema 3. Arquitectura de protocolos 

  • 3.1. Arquitectura de redes y modelos de referencia
    3.2. Jerarquí­a de protocolos
    3.3. Problemas del diseño en capas
    3.4. Modelo de referencia OSI
    3.5. Arquitectura TCP/IP

  • BLOQUE TEMATICO 2: Introducción a la transmisión de información

  • Una vez expuesto algunos de los puntos más relevantes para la comprensión del área de actuación de la Ingenierí­a Telemática, el intento de definición en el contexto amplio del movimiento de información y el empleo de la informática para una transmisión y tratamiento eficaz de dicha información cuando ésta está digitalizada, se hace necesario presentar al alumno la terminologí­a y los conceptos fundamentales relacionados con el propio tratamiento de la información y su transmisión entre equipos distantes a través de un canal. Por tanto, en esta unidad se empieza planteando el problema de la representación de la información para que sea comprensible por los equipos terminales de datos (ETD) y se introduce la definición de la unidad mí­nima de información comprensible por un ETD, es decir, el bit. Seguidamente, se comentan los principios de codificación de la información, con el fin de adaptarla al medio de transmisión, así­ como los códigos más usuales. En una comunicación a través de un medio de transmisión real existe la posibilidad de que alguna perturbación altere la información original con lo que es imprescindible tener nociones sobre detección y corrección de errores. Asimismo, resulta conveniente comprender las señales que se propagan a través de un medio de transmisión real, los conceptos de velocidad de transmisión, ancho de banda y su relación a través de las fórmulas de Nyquist para un canal ideal y de Shannon cuando se considera la influencia de un modelo de ruido aleatorio y gaussiano, mostrando así­, los lí­mites de la capacidad del canal.
    Después de explicar los conceptos anteriores, el tema se adentra en las diversas modalidades para transmitir información digital, según sea la naturaleza de la señal enviada, el sincronismo entre emisor y receptor, el secuenciamiento de los bits en el caso de que la transmisión sea digital y la simultaneidad emisión-recepción. Distinguiendo, por tanto, entre transmisión analógica y digital, serie y paralelo, transmisión sí­mplex, semidúplex y dúplex, así­ncrona y sí­ncrona, etc. En este tema se describen también las técnicas básicas de modulación dependiendo de si la señal moduladora o la portadora es analógica o digital. Se hace un especial hincapié en la diferenciación entre la velocidad de transmisión y la velocidad de modulación y entre sus respectivas unidades. Finalmente se esbozan las principales perturbaciones que afectan a la transmisión y que hacen que la señal recibida discrepe de la emitida. También se realizan unas aclaraciones adicionales sobre cómo afectan dichas perturbaciones y cuáles son las limitaciones para aumentar la capacidad de un canal de transmisión. Competencias cognitivas: 3, 4. Competencias procedimentales: 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.

  • Tema 1. Codificación, detección y corrección de errores

  • 1.1.Representación de la información
    1.2. Principios de codificación
    1.2.1. Códigos para datos alfanuméricos más usuales
    1.3. Detección y corrección de errores
    1.3.1. Control de paridad
    1.4. Tipos y caracterí­sticas de las señales

  • Tema 2. Modalidades de transmisisón y modulación

  • 2.1 Modalidades de transmisión
    2.1.1. Transmisión serie paralelo
    2.1.2. Simultaneidad Emisión-Recepción
    2.1.3. Transmisión así­ncrona y sí­ncrona
    2.1.4. Transmisión digital y analógica
    2.2. Técnicas de modulación
    2.3. Perturbaciones en la transmisión
    2.4. Consideraciones adicionales

  • BLOQUE TEMÁTICO 3. Medios de transmisión. Interfaces de nivel físico.
    En este tercer tema se estudia el medio de transmisión como soporte por el que se desplazan señales electromagnéticas permitiendo el transporte de información. Se distinguen dos grandes tipos, los medios guiados en los que existe un confinamiento de la señal y los medios no guiados, enumerando, caracterizando y exponiendo las principales ventajas e inconvenientes para cada una de las distintas modalidades (cables de pares, coaxial, fibra óptica, sistemas de microondas terrenas y por satélite, ondas de radio, infrarrojos, etc.). El tema dedica también una gran parte del tiempo a incidir en cuestiones relativas a infraestructura o sistemas de cableado estructurado. Se insiste en las caracterí­sticas de modularidad y flexibilidad, distribución fí­sica más común (en estrella), aplicaciones y diseño. Se recomienda un diseño jerárquico con tres subsistemas de cableado, el de troncal de campus, el troncal de edificio y el subsistema de cableado horizontal donde se reparte el cable a partir de distribuidores de planta. Se introducen también cuestiones de normativa y elementos que componen el sistema de cableado, así­ como ideas sobre certificación, prestaciones según las clases de cables y componentes, instalación, etc. Se suele recurrir a mencionar algún ejemplo simple sobre Infraestructuras Comunes de Telecomunicación (ICT) y a esquemas de mayor complejidad en edificios “inteligentes” de negocios. Finalmente, se aclaran conceptos sobre concentradores/hubs, como elementos crí­ticos en una instalación de cableado estructurado y se muestran diversas opciones para construir el troncal (backbone) de red, básicamente en lo que se refiere a arquitecturas.
    En este tema se aborda el estudio de la capa más baja del modelo de referencia OSI: el nivel fí­sico. El capí­tulo se complementa con el tema anterior en el que se describieron las principales caracterí­sticas de los medios de transmisión de mayor uso. Aquí­ se expone la necesidad de establecer un conjunto de reglas y normas para permitir el establecimiento ordenado de las conexiones fí­sicas que aseguren un correcto enví­o, transferencia y recepción de la información. Se delimita el concepto de interfaz a nivel fí­sico y se justifica que los equipos se conecten entre sí­ mediante interfaces normalizados. Éstos, se concretan tí­picamente por cuatro tipos de especificaciones: mecánica de los cables y conectores, eléctrica (u óptica) para la representación de la información como niveles de tensión, etc., funcional (asignación de señales a conectores y su definición) y de procedimiento (pasos y cambios de estado necesarios para el secuenciamiento de las distintas funciones de transmisión y recepción). Posteriormente se estudian los interfaces fí­sicos estándar más comunes: RS-232 y USB. Para ambos se indican especificaciones mecánicas, eléctricas, longitud máxima, velocidad máxima de transferencia, circuitos de datos y control y tipo de conexión que se normaliza. No se dedica demasiado tiempo a este tema, ya que el alumno llega a él después de experimentar con el nivel fí­sico en las prácticas de laboratorio con anterioridad. Por tanto, pretende ser más un recordatorio y un mecanismo para asentar conceptos ya vistos, que no un tema con una pesada carga teórica. Competencias cognitivas: 5, 6. Competencias Procedimentales: 13, 14, 15.

  • Tema 1. Medios guiados

  • 1.1. Introducción
    1.2. Tipos de medios guiados
    1.2.1. Pares trenzados
    1.2.2. Cable coaxial
    1.2.3. Fibra óptica
    1.3 Sistemas de cableado estructurado
    1.4. Concentradores HUB

  • Tema 2. Medios no guiados

  • 2.1 Tipos de medios no guiados
    2.1.1 Sistemas de microondas terrestres
    2.1.2 Sistemas de microondas satélite
    2.1.3 Ondas de radio
    2.1.4 Infrarrojos

  • Tema 3. Interfaces clásicas

  • 3.1 Introducción
    3.2 Interfaz RS-232 y UIT V.24
    3.2.1 Especificaciones mecánicas
    3.2.2 Especificaciones eléctricas
    3.2.3 Especificaciones funcionales
    3.2.4 Especificaciones de procedimiento
    3.2.5 Control de flujo

  • Tema 4. Interfaz USB

  • 4.1 Introducción
    4.1.1 Especificaciones mecánicas
    4.1.2. Especificaciones eléctricas
    4.1.3. Especificaciones funcionales
    4.1.4. Especificaciones de procedimiento
    4.1.5. Control de flujo

  • BLOQUE TEMÁTICO 4. NIVEL DE ENLACE DE DATOS
    Para que la comunicación entre un emisor y un receptor sea efectiva se necesita controlar y gestionar el intercambio de información entre nodos adyacentes. Por tanto, en este tema se introduce al alumno una nueva capa por encima del nivel fí­sico que es la que se corresponde con el nivel de enlace de datos.
    Éste nivel está compuesto por un conjunto de procedimientos para el establecimiento, mantenimiento y liberación de la conexión para el enví­o de bloques de información controlando su transferencia y articulando métodos para la detección y corrección de errores. Se comentan las distintas configuraciones para el enlace de datos siendo la más simple la configuración punto a punto, se enuncian también las principales funciones de un protocolo de enlace de datos y los servicios que ofrece al nivel superior. En el apartado de entramado se estudian las técnicas de protección y delimitación de la información. Se reseñan las estructuras de tramas más utilizadas en los protocolos estándar, destacando la funcionalidad de cada uno de sus campos. De igual forma, se analizan las funciones tales como la gestión del enlace, control de errores y control de flujo.
    En este capí­tulo se detallan los protocolos de parada y espera y ventana deslizante, así­ como las modalidades de repetición no selectiva y repetición selectiva. Dentro de cada tipo se analiza el rendimiento y grado de utilización del enlace, comparando los resultados obtenidos. A continuación, se estudia la subcapa de control de acceso al medio. Para garantizar que el uso que se hace del canal de comunicaciones es el adecuado, es necesario poder determinar quién y cuándo puede transmitir; es decir, es necesario disponer de un mecanismo con el que se controle el acceso al medio compartido. A lo largo de los años, se han implementado una gran variedad de protocolos de control de acceso al medio, que se pueden clasificar según tres grandes categorí­as: basados en reservas, de acceso aleatorio o de contención y basados en turnos. Para finalizar el tema, se estudiará el direccionamiento a nivel de enlace de datos. Se analizarán las tres posibilidades para conectar equipos entre sí­: hubs, puentes y conmutadores. Para finalizar, se mostrará al alumno el funcionamiento del protocolo Spanning Tree Protocol. Competencias cognitivas: 7. Competencias Procedimentales: 14, 15, 16, 17, 18, 19.
    
    

  • TEMA 1.  Entramado, corrección y control de errores

  • 1.1. Introducción: funciones de un protocolo de enlace de datos
    1.2. Entramado
    1.2.1. Protocolos orientados a carácter
    1.2.2. Protocolos orientados a bit
    1.3. Corrección de errores. Códigos de control de errores
    1.3.1. Códigos polinómicos

  • TEMA 2. Técnicas de control de flujo y protocolos de control de errores

  • 2.1 Introducción
    2.2 Control de flujo parada y espera
    2.2.1 Cálculo de prestaciones
    2.3 Control de flujo mediante ventana deslizante
    2.3.1. Cálculo de prestaciones
    2.4. Protocolos de control de errores
    2.4.1 ARQ con parada y espera
    2.4.2 ARQ con GoBack-N
    2.4.3 ARQ con rechazo selectivo
    2.4.4 Evaluación de las prestaciones de las técnicas de control de errores

  • TEMA 3. Protocolos de control de acceso al medio

  • 3.1 Introducción
    3.2 Protocolos basados en reservas
    3.3 Protocolos de acceso aleatorio o de contención
    3.3.1 ALOHA ranurado
    3.3.2 ALOHA puro
    3.3.3 CSMA (Carrier Sense Multiple Access)
    3.4 Protocolos basados en turnos
    3.4.1 Sondeo
    3.4.2 Protocolos con paso de testigo

  • TEMA 4. Direccionamiento (Hub y Switch) y el Spanning Tree Protocol

  • 4.1 Direccionamiento
    4.1.1 Direcciones unicast y direcciones multicast
    4.1.2 Formato de direcciones MAC
    4.2 Hubs, Puentes y Conmutadores
    4.2.1 Hubs
    4.2.2 Puentes y conmutadores
    4.2.2.1 Tabla de direcciones
    4.2.2.2 Filtrado, reenví­o e inundación (flooding)
    4.2.2.3 Procesos a realizar por el conmutador y sus prioridades
    4.2.2.4 Cut-Through frente a Store-and-Forward
    4.3 Protocolo STP
    4.3.1 Definiciones
    4.3.2 Cálculo y mantenimiento de STP
    4.3.3 Formato de las tramas BPDU
    4.3.4 Ejemplo

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