Informação e Comunicação

Código:

EEC0137

Sigla:

IC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física
OFICIAL	Telecomunicações

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	246	Plano de estudos oficial	2	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Desenvolver o conhecimento sobre os fundamentos de sistemas e redes de comunicação de dados, importante para a compreensão do Engº Eletrotécnico sobre o mundo atual, sustentado na era digital da informação.

Discutir a Internet, sua arquitetura e protocolos, como paradigma de rede, considerando uma arquitetura de 5 camadas da Internet.

Abordar os princípios e as técnicas mais relevantes de comunicações digitais, na camada física.

Desenvolver as capacidades de trabalho em equipa.

Resultados de aprendizagem e competências

Espera-se que no final do período letivo os alunos sejam capazes de:

1.Compreender os princípios básicos das comunicações digitais e das redes de comunicação; 2. Explicar o que é a Internet: periferia e núcleo da rede; 3. Descrever a arquitetura em camadas e seus protocolos; 4. Conhecer e aplicar métricas elementares de avaliação do desempenho das redes; 5. Descrever e discutir as camadas de rede: aplicação, transporte, rede, ligação de dados e física; 6. Utilizar o analisador de protocolos Wireshark; 7. Na camada física, avaliar o impacto de distorções de sinal numa ligação ponto-a-ponto; 8. Calcular o balanço energético de uma ligação e o ruído da mesma; 9. Descrever modulações analógicas e digitais; 10. Explicar a amostragem, quantificação e codificação usadas na digitalização de sinais; 11. Associar conhecimentos básicos de Teoria de Informação para a compreensão de técnicas de compressão de dados; 12. Explicar os códigos de blocos no contexto de deteção e correção de erros; 13. Colaborar e planear trabalho em grupo, para permitir a obtenção dos dados necessários à produção dos relatórios sucintos referentes a cada experiência laboratorial.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

- Ligação básica ponto-a-ponto.

- Perturbações introduzidas por um canal de transmissão ou por um sistema de armazenamento. Distorção e ruído.

- Comunicações analógicas. Sinais e sistemas. Modulações AM e FM.

- Comunicações digitais. Conversão analógico-digital. Comunicação de sinais em banda base e em banda de canal. Introdução às modulações digitais.

- Compressão sem perdas. Códigos de Huffman e LZ. Codificação de áudio, voz, imagens e vídeo.

- Códigos corretores de erros.

- O que é a Internet? Conceitos fundamentais. A periferia da rede (network edge): sistemas periféricos, redes de acesso, ligações. O núcleo da rede (network core): comutação de circuitos, comutação de pacotes, topologia da rede. Protocolos, modelo de serviço.

- Avaliação de desempenho de redes: atraso, perdas, throughput. Segurança em redes: ataques e defesas.

- Aplicação: princípios de aplicações de rede; WWW, HTTP, FTP e DNS.

- Transporte: serviço sem conexões (UDP); princípios de comunicação fiável; serviço com conexões (TCP).

- Rede: arquitetura de um router; protocolo IP, endereçamento IP; DHCP, NAT.

- Ligação de dados: serviços, LANs, Ethernet.

Bibliografia Obrigatória

Simon Haykin; Communication systems. ISBN: 0-471-17869-1
Kurose James F.; Computer networking. ISBN: 978-0-273-76896-8
Docentes da UC; Apontamentos fornecidos pelos docentes.
Docentes da UC; Guiões dos trabalhos laboratoriais

Bibliografia Complementar

William Stallings; Data and computer communications. ISBN: 0-13-571274-2
Docentes da UC TSIN; Apontamentos de teoria do sinal

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: exploram-se os temas programáticos, com apresentação dos conteúdos teóricos, recorrendo a transparentes que contêm os tópicos mais importantes, diagramas, tabelas, gráficos e exemplos de sistemas concretos, concretizando alguns tópicos com exemplos ilustrativos. Será dedicada especial atenção à introdução das matérias teóricas necessárias para uma compreensão adequada das experiências laboratoriais, as quais serão sucintamente apresentadas e discutidas antes da sua realização.

Aulas de laboratório: trabalhos baseados em guiões, incluindo utilização do analisador de protocolos Wireshark, simulação em ambiente MatLab/Simulink e montagens práticas. Os trabalhos propostos são necessariamente diversificados para abordar diferentes aspetos do programa desta UC. Para além dos trabalhos, algumas aulas laboratoriais serão dedicadas à resolução de problemas.

Software

MatLab / Simulink

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	50,00
Trabalho laboratorial	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A avaliação distribuída inclui os seguintes elementos:
- Dois testes a realizar durante o período letivo;
- Desempenho do grupo e individual e folhas de resposta relativas aos trabalhos realizados nas aulas práticas de laboratório; prevê-se a realização de 6 trabalhos com igual cotação;
- De um modo geral, participação individual dos alunos nas aulas, nomeadamente em relação a respostas a questões colocadas pelo docente, em que será apreciada uma intervenção ativa com capacidade crítica.

Constitui condição para obtenção de frequência, para além da presença em pelo menos 75% das aulas práticas, atingir na componente laboratorial a classificação mínima de 9,50  (numa escala de 20 valores).

A ausência na aula prática em que tem lugar a avaliação de um dos trabalhos implica a perda total da cotação que lhe está associada, exceto nos casos previstos em regulamentos da Escola, podendo então ocorrer em outro momento (preferencialmente na mesma semana).

Alunos que já tenham obtido frequência à componente laboratorial mantêm essa nota, realizando apenas os 2 testes previstos. Neste casos, não deverão inscrever-se nas turmas práticas.

 

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final (NF) tem duas componentes:

- Componente laboratorial (CL), composta por 6 trabalhos (L1 a L6) cotados numa escala de 20 valores. A classificação laboratorial  é obtida pela seguinte expressão:

           CL= (L1+L2+L3+L4+L5+L6) / 6  (CL deve ser pelo menos 9,50 valores)

- Componente de testes escritos (CT), composta por dois testes (T1 e T2), cotados numa escala de 20 valores, sem consulta e a realizar em datas a anunciar (a média de T1 e T2 deve ser igual ou superior a 7,00).

           CT= (T1+T2) / 2 

Se CL >= 9,50  e  (TE1+TE2)/2 >= 7,00 então NF é a média aritmética de CL e CT, estando contudo limitada ao menor valor de CL e CT, acrescido de 2,5 valores, de acordo com a seguinte expressão (numa escala de 20 valores e arredondada às unidades):

            NF= min [(CL+CT)/2; CL+2,5; CT+2,5]

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos com estatuto especial, apesar de estarem dispensados das aulas, devem ser avaliados de modo idêntico aos estudantes ordinários. Assim, efetuarão, dentro das suas disponibilidades de horário, três (3) trabalhos práticos idênticos aos realizados nas aulas práticas (escolhidos por sorteio de entre os trabalhos previstos), em data a determinar, os quais terão a mesma duração (2h). Deverão também efectuar os dois (2) testes previstos. Se, justificadamente, não puderem efetuar um dos testes deverão submeter-se a avaliação idêntica, escrita ou oral, em data posterior.

No cálculo da classificação final, o peso das classificações dos testes (média) é de 50% e o peso da classificação dos trabalhos práticos (média) é de 50%.

Para os alunos que já tenham nota à componente laboratorial aplica-se a fórmula de cálculo da classificação final acima especificada.

Melhoria de classificação

Apenas para a componentes teórica (testes), devendo submeter-se a avaliação numa ocorrência posterior da UC.

Observações

Teste 1: data a especificar

Teste 2: data a especificar