Planificació de Xarxes de Telecomunicació Codi:  M1.501    :  5
Consulta de les dades generals   Descripció   L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis   Camps professionals en què es projecta   Coneixements previs   Objectius i competències   Continguts   Consulta dels recursos d'aprenentatge de què disposa l'assignatura   Recursos d'aprenentatge i eines de suport   Informacions sobre l'avaluació a la UOC   Consulta del model d'avaluació  
Aquest és el pla docent de l'assignatura. Us servirà per planificar la matrícula (consulteu si l'assignatura s'ofereix aquest semestre a l'espai del Campus Més UOC / La Universitat / Plans d'estudis). Un cop comenci la docència, heu de consultar-lo a l'aula. (El pla docent pot estar subjecte a canvis.)

Les arquitectures de les xarxes de telecomunicació estan canviant per a suportar nous requisits d'un gran nombre de serveis i aplicacions. S'estan introduint nous tipus de trànsit i d'agregació de trànsit amb noves necessitats i, al mateix temps, equipament de nova generació. Aquest és un procés de transició des de les infraestructures existents de xarxa (com ara la xarxa telefònica commutada o bé PSTN/PLMN) envers les xarxes de la propera generació i donarà lloc a diferents solucions d'arquitectures de xarxa com a resultat del procés de convergència en el qual els diferents serveis comparteixen les infraestructures de xarxa.

En aquest context, l'assignatura aborda la planificació de les xarxes de telecomunicació des de diverses vessants. Així, la primera part de l'assignatura es focalitza en l'estudi de l'estructura de les xarxes i els seus costos associats (costos directes atribuïbles, conjunts, comuns, individuals, marginals o incrementals).

El segon mòdul de l'assignatura se centra en el disseny de les xarxes. Tal com s'intueix, el cost de les xarxes de telecomunicació esdevé un punt clau per a la viabilitat del seu desplegament. Com més capacitat es desplega, millor servei pot oferir als usuaris que s'hi connecten, però alhora, major és el seu cost. És per aquest motiu que es presenten mètodes d'optimització d'una xarxa de comunicacions, tenint en compte aspectes tan essencials com la seva robustesa (protecció davant de caigudes d'enllaços) i la seva topologia (localització dels seus nodes).

El tercer mòdul aprofundeix en un dels aspectes que, ara sí, té un impacte més notable sobre els usuaris de les xarxes: el preu dels serveis. Hi ha diversos models de preus (tarifa plana, preus per prioritat, per franja horària, etc), i l'assignatura intenta fer un repàs de les bases teòriques que fonamenten cadascun dels models, parant especial atenció als avantatges i inconvenients que comporta la selecció de cadascun dels models.

Finalment, el darrer dels mòduls mostra la utilitat de la teoria de jocs en la gestió dels recursos disponibles en cada xarxa.

L'assignatura no pretén donar resposta a totes les preguntes derivades de la planificació de xarxes de telecomunicació, però sí que mira d'oferir una visió global del problema, aprofundir en els aspectes més importants, i donar a l'estudiant les eines i els coneixements necessaris que li permetin enfrontar-s'hi. 

Amunt

L' assignatura Planificació de xarxes de telecomunicació és obligatòria per a tots els estudiants. Està dissenyada per a oferir als estudiants el bagatge matemàtic necessari en l'àmbit de la planificació de xarxes.

Amunt

Aquesta assignatura pretén oferir les bases teòriques d'alguns dels aspectes clau de les xarxes de telecomunicació. Planificació de xarxes de telecomunicació és una assignatura que s'emmarca, dins del pla d'estudis del màster, en el grup d'aasignatures de xarxes.

Qualsevol enginyer que treballi en l'àmbit del disseny i el desplegament de xarxes de telecomunicació, tant públiques com privades, ha de tenir les competències que el capacitin per a enfrontar-se a problemes derivats d'aquest camp. Així, Planificació de xarxes de telecomunicació té l'objectiu de posar a disposició dels alumnes diverses competències.

Amunt

Per poder cursar amb èxit aquesta assignatura es recomana, tot i que no és necessari, que l'estudiant hagi cursat l'assignatura de Xarxes i Serveis.

Amunt

Els objectius concrets de cada mòdul són els següents:

 

Mòdul 1:

1. Analitzar l'estructura i les funcions d'una xarxa de telecomunicació.

2. Tenir una visió global de les diferents tecnologies que s'utilitzen en les diferents parts de la xarxa.

3. Analitzar les problemàtiques de la regulació de les xarxes de telecomunicació.

4. Conèixer com es du a terme l'accés a les xarxes per a diferents serveis de telecomunicació.

5. Conèixer i analitzar els diferents costos que intervenen en el disseny i desplegament d'una xarxa.

6. Analitzar el concepte d'economies d'escala en diferents parts d'una xarxa.

7. Analitzar el cas concret de la planificació d'una xarxa fixa orientada al servei de veu.

8. Analitzar la relació entre el disseny, la planificació i els preus en una xarxa de telecomunicació.

 

Mòdul 2:

1. Conèixer els mètodes d'optimització per al disseny de les xarxes de telecomunicació.

2. Analitzar els diferents problemes de planificació de xarxes de telecomunicació.

3. Planificar xarxes en funció de diferents objectius.

4. Assignar camins i fluxos en una xarxa de manera òptima.

5. Conèixer i analitzar mètodes de disseny de xarxes robustes davant de fallides de la xarxa.

6. Dissenyar la topologia de les xarxes de telecomunicació.

7. Planificar les xarxes per a un pressupost donat.

 

Mòdul 3:

1. Conèixer els conceptes econòmics fonamentals que són necessaris per a analitzar els mecanismes de tarifació.

2. Analitzar els factors que afecten la demanda de serveis per part dels usuaris.

3. Analitzar els factors que afecten el proveïdor de serveis.

4. Analitzar i utilitzar els models de preus que equilibren el mercat.

5. Conèixer i analitzar el concepte d'externalitat de xarxa i com afecta els mecanismes de preus.

6. Conèixer el funcionament de la regulació dels serveis de telecomunicació.

7. Classificar els mecanismes o models de preus aplicables en una xarxa de telecomunicació.

8. Analitzar i aplicar diferents models de tarifació de telecomunicació.

 

Mòdul 4:

1. Conèixer els conceptes fonamentals de la teoria de jocs.

2. Analitzar les possibles solucions d'un problema des de la perspectiva de la teoria de jocs.

3. Analitzar les diferents solucions d'equilibri d'un joc.

4. Conèixer i analitzar mecanismes d'assignació de recursos en una xarxa de telecomunicació mitjançant la teoria de jocs.

5. Conèixer i aplicar el funcionament de les subhastes com a mecanisme per a assignar preus en una xarxa de telecomunicació.

6. Analitzar i aplicar la teoria de jocs a l'accés a l'estructura d'Internet.

 

 

Les competències pròpies del màster que es treballen total o parcialment a l'assignatura: 

1. Capacitat per a modelar, dissenyar, implantar, gestionar, operar, administrar, i mantenir xarxes, serveis i continguts.

2. Capacitat per a dissenyar i dimensionar xarxes de transport, difusió i distribució de senyals multimèdia.

3. Capacitat per a realitzar la planificació, presa de decisions i empaquetament de xarxes, serveis i aplicacions considerant la qualitat de servei, els costos directes i d'operació, el pla d'implantació, supervisió, els procediments de seguretat, l'escalat i el manteniment, així com gestionar i assegurar la qualitat en el procés de desenvolupament.

Amunt

MÒDUL  1: Planificació i disseny de les xarxes de telecomunicació

 

1.  L'estructura i funcions de les xarxes

 

 

1.1. Estructura de les xarxes

 

 

1.2. Accés a les xarxes

 

 

 

1.2.1. Accés per xarxes fixes

 

 

 

1.2.2. Accés per xarxes mòbils

 

 

1.3 Regulació del mercat de les comunicacions

 

 

1.4 Estratègies per a l'ús de les TIC

 

2.  Funcions de costos d'una xarxa

 

 

2.1. Costos que intervenen en una xarxa

 

 

 

2.1.1. Costos directes atribuïbles, costos conjunts i comuns

 

 

 

2.1.2. Costos individuals

 

 

 

2.1.3. Costos marginals

 

 

 

2.1.4. Costos incrementals a llarg termini

 

 

2.2. Economies d'escala i d'abast

 

 

2.3. Cost de l'accés al bucle desagregat

 

 

2.4. Planificació d'una xarxa

 

 

 

2.4.1. Desplegament i costos de la xarxa d'accés

 

3.  Relació entre el disseny, la planificació i els preus

en una xarxa

 

 

3.1. Estratègies de preus

 

MÒDUL  2: El disseny de les xarxes de telecomunicació

 

1. Mètodes d'optimització per al disseny de les xarxes

 

 

1.1.Programació lineal

 

 

 

1.1.1. Problema LP dual

 

 

 

1.1.2. Multiplicadors de Lagrange

 

 

1.2. Programació entera mixta

 

 

 

1.2.1. El mètode branch and bound

 

 

1.3. Mètodes estocàstics metaheurístics

 

 

 

1.3.1. Tabu search

 

 

 

1.3.2. Simulated annealing

 

 

 

1.3.3. Algorismes genètics

 

2. Problemes de disseny de xarxes

 

 

2.1. Dimensionament de capacitats

 

 

2.2. Assignació de camins per a minimitzar el retard mitjà

 

 

 

2.2.1. Assignació de camins per a minimitzar la màxima utilització dels enllaços

 

 

 

2.2.2. Assignació de camins únics

 

 

2.3. Assignació de fluxos en una xarxa

 

 

 

2.3.1. Encaminament amb restricció de cost mínim

 

 

 

2.3.2. Càlcul del màxim flux en una xarxa

 

 

 

2.3.3. Teorema de Min-Cut Max-Flow

 

3. Disseny de xarxes robustes

 

 

3.1. Conceptes bàsics

 

 

3.2. Mesures relacionades amb la supervivència d'una xarxa

 

 

3.3. Protecció per diversitat

 

 

3.4. Dimensionament d'anells bidireccionals

 

 

3.5. Dimensionament d'anells unidireccionals

 

 

3.6. Dimensionament de xarxes mallades robustes

 

 

 

3.6.1. Disseny alternatiu de xarxes mallades

 

 

3.7. Disseny modular

 

 

3.8. Disseny de xarxes mallades amb múltiples classes de servei

 

 

3.9. Dimensionament de camins de backup

 

 

3.10. Assignació de longituds d'ona en una xarxa WDM

 

4.  Disseny de la topologia d'una xarxa

 

 

4.1. Localització de nodes

 

 

 

4.1.1. Algorisme heurístic de planificació de localització de nodes

 

 

4.2. Localització de nodes i connectivitat entre nodes

 

 

 

4.2.1. Disseny amb nodes d'unamateixa tecnologia (1 nivell)

 

 

 

4.2.2. Disseny amb nodes de dues tecnologies diferents (2 nivells)

 

 

4.3. Disseny topològic en funció del trànsit i del pressupost

 

 

 

4.3.1. Disseny amb restricció de pressupost

 

 

 

4.3.2. Disseny de localització en funció del trànsit

 

MÒDUL  3: Determinació de preus en serveis

 

1. Conceptes fonamentals

 

 

1.1. Factors que afecten la demanda dels usuaris

 

 

 

1.1.1. Utilitat

 

 

 

1.1.2. Utilitat marginal          

 

 

 

1.1.3. Benefici net

 

 

 

1.1.4. Corba de la demanda

 

 

 

1.1.5. Elasticitat

 

 

 

1.1.6. Elasticitat creuada, substituts i complements

 

 

 

1.1.7. Funcions d'utilitat segons la caracterització del trànsit

 

 

1.2. Factors que afecten el proveïdor de serveis

 

 

 

1.2.1. Benefici i cost de producció

 

 

 

1.2.2. Cost marginal

 

 

 

1.2.3. Ingrés marginal

 

 

 

1.2.4. Corba de l'oferta

 

 

 

1.2.5. Bundling

 

 

1.3. Model de preu d'equilibri: benefici social

 

 

 

1.3.1. Recuperació de costos del proveïdor

 

 

1.4. Externalitats

 

 

1.5. Regulació dels serveis de telecomunicació

 

2. Preus de la capacitat de xarxa

 

 

2.1. Models estàtics

 

 

 

2.1.1. Model de tarifa plana

 

 

 

2.1.2. Models de preus per prioritat

 

 

 

2.1.3. Models de preus basats en reserva

 

 

 

2.1.4. Models de preus per franja horària

 

 

 

2.1.5. Models de preus segons l'ús dels recursos

 

 

2.2. Models dinàmics

 

 

 

2.2.1. Models de preus basats en cost

 

 

 

2.2.2. Models de preus per congestió i QoS

 

 

 

2.2.3. Models de preus per subhasta

 

 

2.3. Preus d'interconnexió

 

3.  Anàlisi de models de preus

 

 

3.1. Maximització del benestar o benefici social

 

 

 

3.1.1. Maximització del benefici en cas de monopoli

 

 

 

3.1.2. Maximització del benefici en cas de competència perfecta

 

 

3.2. Preus per a recursos escassos o capacitat limitada

 

 

3.3. Preus de Ramsey

 

 

3.4. Preus de la capacitat en cas de congestió

 

 

 

3.4.1. Preu de la congestió

 

 

 

3.4.2. Expansió de la capacitat en cas de congestió

 

 

 

3.4.3. Diferenciació de serveis segons el nivell de congestió

 

 

3.5. Preus de la capacitat en cas de qualitat de servei (QoS)

 

 

3.6. Conclusions: preus i dimensionament

 

MÒDUL  4: Aplicacions de la teoria de jocs a les xarxes de telecomunicació

 

1. Conceptes bàsics de la teoria de jocs

 

 

1.1. Jocs, estratègies, beneficis i costos

 

 

1.2.Estratègies

 

 

1.3.Informació

 

 

1.4.Jocs no cooperatius

 

 

 

1.4.1. Jocs en forma normal o estratègica

 

 

 

1.4.2. Jocs en forma extensiva

 

 

1.5.Jocs en situació d'oligopoli

 

 

 

1.5.1. El model de Cournot

 

 

 

1.5.2. El model de Bertrand

 

 

 

1.5.3. El model de Stackelberg

 

 

1.6. Funció d'utilitat esperada

 

2. Estudis de solucions d'equilibri

 

 

2.1. Estratègies maxmin i minmax

 

 

2.2. Mètodes de càlcul del punt d'equilibri en un joc normal

 

 

 

2.2.1. Joc de suma zero entre dos participants

 

 

 

2.2.2. Joc de suma general entre dos participants

 

 

 

2.2.3. El mètode de Lemke-Howson

 

 

 

2.2.4. El mètode gràfic de Lemke-Howson

 

 

 

2.2.5. Joc de suma general entre n participants

 

3. Aplicacions de la teoria de jocs a les xarxes de telecomunicació

 

 

3.1. Assignació de recursos en xarxes

 

 

 

3.1.1. Assignació de recursos mitjançant subhastes

 

 

 

3.1.2. Assignació de capacitat de xarxa mitjançant subhastes

 

 

3.2. Control d'admissió

 

 

 

3.2.1. Model del control d'admissió mitjançant la teoria de jocs

 

 

3.3. Competició entre diversos proveïdors d'Internet

 

 

 

3.3.1. Interacció entre ISP locals

 

 

 

3.3.2. Joc entre ISP locals d'un pas únic

 

 

 

3.3.3. Interacció entre ISP locals i IAP de trànsit

 

 

 

3.3.4. Intercanvi de trànsit a través de punts d'intercanvi privats

Amunt

Planificació de xarxes de telecomunicacions PDF

Amunt

L'assignatura disposa d'un material en format electrònic que és la base del treball fet a l'aula.

Amunt

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis realitzats.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; l'intent fraudulent d'obtenir un resultat acadèmic millor; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o la utilització de material o dispositius no autoritzats durant l'avaluació, entre d'altres, són conductes irregulars que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

D'una banda, si es detecta alguna d'aquestes conductes irregulars, pot comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent –incloses les proves finals– o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials o dispositius no autoritzats durant les proves, com ara xarxes socials o cercadors d'informació a internet, perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, o perquè s'ha practicat qualsevol altra conducta irregular.

De l'altra, i d'acord amb les normatives acadèmiques, les conductes irregulars en l'avaluació, a més de comportar el suspens de l'assignatura, poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.

Amunt

Aquesta assignatura es pot superar únicament mitjançant la realització d'un examen final (EX). La nota final de l'avaluació contínua (AC) complementa la nota de l'examen final (EX) mitjançant l'encreuament d'acord amb la fórmula corresponent. La fórmula d'acreditació de l'assignatura és la següent: EX + AC o EX .

 

Amunt