Desempenho e Dimensionamento de Redes › 47064

código no paco
47064
área científica
Eletrotecnia / Telecomunicações
créditos
6
escolaridade
ensino teórico (T) - 2 horas/semana
ensino prático e laboratorial (PL) - 2 horas/semana
idioma(s) de lecionação
a inserir brevemente
objectivos

Abordar a problemática da gestão de recursos em sistemas de redes, introduzir as principais técnicas de análise de desempenho e de dimensionamento (modelação estocástica e simulação de eventos discretos) e aplicar as ferramentas no contexto dos sistemas de redes.

competências

Os alunos adquirem os seguintes conhecimentos/competências: 

  • Modelar sistemas de telecomunicações simples e determinar os parâmetros de desempenho mais relavantes.
  • Avaliar o desempenho de sistemas de telecomunicações complexos através de simuladores de eventos discretos.
  • Dimensionar os recursos de uma rede dados os parâmetros de desempenho desejados.
  • Entender artigos científicos que abordem aspectos de desempenho avançados de sistemas de telecomunicações.
conteúdos

1. Introdução à modelação estocástica: revisões sobre probabilidades, variáveis aleatórias e processos estocásticos; distribuição exponencial; cadeias de Markov em tempo discreto e contínuo; processo de Poisson; teorema de Little; propriedade PASTA; processos de nascimento e morte; sistemas de filas de espera.

2. Simulação de eventos discretos: programação de simuladores de eventos discretos; geração de números aleatórios; distribuições e processos estocásticos; análise estatística de resultados de simulação.

3. Ligações ponto-a-ponto: probabilidades de bloqueio de circuitos (fórmula de Erlang B e distribuição de Engset); probabilidades limite de ligações multi-serviço; ligações com comutação de pacotes (multiplexagem estatística vs. determinística, sistema M/G/1 com prioridades).

4. Encaminhamento em redes com comutação de circuitos: processos de nascimento e morte multidimensionais; majorante do produto; aproximação de carga reduzida; escaminhamento hierárquico; encaminhamento dinâmico (sequencial, aleatório retardado e de menor carga); metaestabilidade e reserva de circuitos.

5. Encaminhamento em redes com comutação de pacotes: aproximação de Kleinrock; encaminhamento óptimo por bifurcação de fluxos na óptica do atraso médio.

6. Controlo de fluxo: equidade vs. utilização; controlo de fluxos por janelas extremo-a-extremo e janelas nó-a-nó; efeito de backpressure nas janelas nó-a-nó; controlo de taxas de transmissão por janelas e por leaky bucket; algoritmo max-min para atribuição de taxas de transmissão.

7. Escalonamento: equidade e protecção das disciplinas de escalonamento; disciplinas FIFO, prioridade estrita, RR, WRR e DRR; sistemas GPS, WFQ e SCFQ; desempenho do GPS e do WFQ com controlo de taxa de transmissão por leaky bucket; métodos de descarte (grau de agregação, prioridade de descarte, descarte antecipado vs. descarte em sobrecarga, posição de descarte).

avaliação

A avaliação tem um carácter misto. A componente teórica da avaliação é por exame final. A componente prática é por avaliação contínua do desempenho dos estudantes na execução dos trabalhos práticos ao longo do tempo.

requisitos

Esta disciplina assume que os alunos estão familiarizados com o funcionamento das redes de telecomunicações, previamente abordado nas disciplinas “Fundamentos de Redes” e “Arquitectura de Redes”, e com as ferramentas de modelação estocástica, previamente abordadas da disciplina “Métodos Probabilísticos para Engenharia Informática”.

metodologia

Aulas teóricas de exposição da matéria e aulas práticas de realização de trabalhos práticos. Os trabalhos práticos são de simulação abrangendo um sub-conjunto dos seguintes tópicos: modelação de ligações através de sistemas de filas de espera, encaminhamento em redes de comutação de pacotes, encaminhamento em redes com comutação de circuitos, controle de fluxo e de congestionamento, algoritmos de escalonamento de pacotes.

bibliografia recomendada

S. Ross, “Introduction to Probability Models”, 9th edition, Academic Press, Elsevier, 2007

K. Ross, “Multiservice Loss Models for Broadband Telecommunication Networks”, Springer-Verlag, 1995

D. Bertsekas, R. Gallager, “Data Networks”, 2nd edition, Prentice-Hall, 1992

S. Keshav, “An Engineering Approach to Computer Networking”, Addison Wesley, 1997

L. Peterson, B. Davie, “Computer Networks: A Systems Approach”, Morgan Kaufmann, 3rd edition, 2003

Este sítio web utiliza cookies sem recolher informação pessoal que permita a identificação dos utilizadores. Ao navegar neste sítio está a consentir a sua utilização.saber mais
Para que esta página funcione corretamente deve ativar a execução de Javascript. Se tal não for possível, algumas funcionalidades poderão estar limitadas.