Программа дисциплины «Телекоммуникационные технологии»



Скачать 304.72 Kb.
Дата01.06.2016
Размер304.72 Kb.
ТипПрограмма дисциплины

НИУ ВШЭ – Нижний Новгород

Программа дисциплины «Телекоммуникационные технологии»
для направления 010400.62 – Прикладная математика и информатика
подготовки бакалавра


Правительство Российской Федерации
Нижегородский филиал

Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"

Факультет бизнес-информатики и прикладной математики

Программа дисциплины

«Телекоммуникационные технологии»

для направления 010400.62 – Прикладная математика и информатика

подготовки бакалавра

Автор программы: старший преподаватель И.В.Стеклов

e-mail: i.steklov@font.nnov.ru

Одобрена на заседании кафедры «Базовая кафедра МЕРА» «___»____________ 2012г.

Зав. кафедрой Н.И.Кащеев
Рекомендована секцией УМС «Прикладная математика» «___»____________ 2012г.

Председатель В.А. Калягин


Утверждена УМС НИУ ВШЭ – Нижний Новгород «___»_____________2012 г.

Председатель Н.С. Петрухин

Нижний Новгород, 2012 г.

Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.

Область применения и нормативные ссылки


Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направлений 010400.62 – Прикладная математика и информатика подготовки бакалавра, изучающих дисциплину «Телекоммуникационные технологии».

Программа разработана в соответствии с образовательным стандартом федерального государственного образовательного автономного учреждения высшего профессионального образования Высшая школа экономики, учебным планом университета по направлению 010400.62 – Прикладная математика и информатика, утвержденным в 2012г.

Цели освоения дисциплины


Целью освоения данной дисциплины является познакомить слушателей с основными тенденциями развития сетевых технологий, в частности , с концепцией Глобальной информационной инфраструктуры и принципами построения её сетевой инфраструктуры,

включая методы интеграции глобальных компьютерных сетей с телекоммуникационными технологиями , принципы построения и функционирования систем цифровой электросвязи интегрального обслуживания , систем мобильной связи , а также интеллектуальной сети .


Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины


В результате освоения дисциплины студент должен изучить:

  • основы построения систем передачи с частотным и временным разделением каналов;

  • цифровые системы передачи на основе импульсно-кодовой модуляции;

  • принципы иерархичного построения систем передачи;

  • основы построения цифровых волоконно-оптических систем передачи и систем радиосвязи;

  • основы построения телекоммуникационных сетей различного назначения и принципы их взаимодействия.

  • В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:




Компетенция

Код по НИУ

Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата)

Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции

способность понимать сущность и значение информации в развитии современного

информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом

процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том

числе защиты государственной тайны




СЛК-7

Студент развивает самооценку в ходе публичных дискуссий, повышает свою квалификацию, участвуя в разработке индивидуальных и коллективных проектов

Подготовка к проектным семинарам, участие в публичных дискуссиях коллектива учебной группы, разработка алгоритмов и программного кода для индивидуальных и коллективных проектов

способность осуществлять целенаправленный многокритериальный поиск

информации о новейших научных и технологических достижениях в сети Интернет



и из других источников

ПК-5

Студент использует современные компьютерные технологии при выполнении заданий учебной дисциплины, применяет современные системы программирования для разработки программного кода, интерпретирует результаты своих разработок

Совершенствование в овладении инструментальными средствами современных систем программирования для разработки программного кода



Место дисциплины в структуре образовательной программы


Настоящая дисциплина относится к циклу дисциплин информационных технологий, обеспечивающих подготовку бакалавра. Курс «Телекоммуникационные технологии» является курсом по выбору цикла дисциплин профиля подготовки современного специалиста в области разработки ПО, рамках которого рассматриваются речевые, звуковые , видео сигналы , сигналы передачи данных , типы модуляции , коммутируемые , локальные , глобальные вычислительные сети. В течение преподавания курса предполагается , что студены знакомы с основными понятиями программирования , общей физики , математического анализа , логики , информатики.
Тематический план учебной дисциплины




Наименование тем

Всего

Лекции


Практические занятия

Самостоятельная работа

часов




 Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных сетей

1.1

Базовые алгоритмы телекоммуникации

7

1

2

4

1.2

Общедоступные телефонные сети

7

1

2

4




Раздел 2. Первичные сигналы электросвязи и каналы передачи

2.1

Абонентские и соединительные линии

2

1




1

2.2

Цифровые абонентские линии

5

1

1

3




Раздел 3. Построение волоконно-оптических систем передачи

3.1

Оптоволоконные кабели

5

1

1

3

3.2

Сети FTTx

5.5

1.5

1

3

3.3

Пассивные оптические сети / PON

9.5

1.5

2

6




Раздел 4. Основы построения фиксированных телефонных сетей

4.1

Телекоммуникационные станции

5

1

1

3

4.2

Коммуникационные поля на микроэлектронной элементной базе

5

1

1

3

4.3

Передача линейных и управляющих сигналов

8.5

1.5

2

5

4.4

Алгоритмы и процессы работы в системе ISDN

6.5

1.5

1

4




Раздел 5. IP-телефония

5.1

Общие вопросы технологии IP-телефонии

5

1

1

3

5.2

Протокол Н 323

9.5

1.5

2

6

5.3

Протокол сеансов связи (SIP)

9.5

1.5

2

6

5.4

Система биллинга и менеджмента пользователей IP-телефонии

2

1




1




Раздел 6. Беспроводные сети доступа

6.1

Организация беспроводных сетей доступа

5

1

1

3

6.2

Стандарт беспроводных локальных сетей IEEE 802.11

11

2

2

7

6.3

Режимы и особенности организаций сетей Wi-Fi

11

2

2

7

6.4

Беспроводная технология Wi Max

5

1

1

3




Раздел 7. Мобильная сотовая связь

7.1

Мобильные телекоммуникации

8

2

1

5

7.2

Протоколы сети GSM

11

2

2

7

7.3

Многостанционный доступ с кодовым разделением и сети CDMA

11

2

2

7

7.4

Сети GPRS

8

2

1

5

7.5

Стандарты третьего поколения 3G

8

2

1

5

7.6

Система мобильной связи UMTS и LTE

11

2

2

7




Раздел 8. Построение цифровых систем передачи

8.1

Сети АТМ

8

2

1

5

8.2

Технологии SDH

6

1

1

4




Раздел 9. IP-TV

9.1

Системы телевизионного вещания

9

1

2

6

9.2

IP-TV

12

2

2

8

Итого

216

42

40

134

Формы контроля знаний студентов


Тип контроля

Форма контроля

1 год

Параметры

1

2

3




Текущий контроль

Домашнее задание

5







Домашняя контрольная работа

Контрольная работа

7







80 минут на одну контрольную работу.


Реферат




7




10-15 страниц

Итоговый

Экзамен







*

устная форма 2 вопроса и 1 задача

Критерии оценки знаний, навыков


Контроль знаний студентов включает формы текущего и итогового контроля. Текущий контроль осуществляется в течение трех модулей. В рамках учебного курса предусмотрены различные формы текущего контроля знаний и работы студентов на практических занятиях: домашнее задание, 1 контрольная работа - 80 мин и реферат. Каждая форма текущего контроля оценивается по 10-балльной шкале, оценка выставляется в рабочую ведомость преподавателя. Итоговый контроль: экзамен. Допуск к экзамену на основании данных текущего контроля. Экзамен предусматривает выполнение тестовой работы. При выставлении итоговой оценки учитываются результаты текущего контроля и тестовой работы. Итоговая форма контроля оценивается так же по 10-балльной шкале.


Порядок формирования оценок по дисциплине


Домашнее задание:

оценка в 10 баллов проставляется в исключительных случаях самостоятельно проведенной работы, результаты которой могут в дальнейшем использоваться в учебном процессе или в исследовательской работе студента;

оценка в 8-9 баллов проставляется при самостоятельно разработанном или удачно адаптированном и отлично представленном исследовании по выбранной тематике;

оценка в 6-7 баллов проставляется при своевременно выполненном и самостоятельно представленном исследовании по выбранной тематике;

оценка в 4-5 баллов проставляется при частичном, несамостоятельном участии в выполнении работ над заданием;

оценка в 2-3 балла проставляется, когда студент не может самостоятельно представить работу или когда работа носит явные признаки заимствований (работу предлагается переделать);

оценка в 1 балл проставляется при наличии каких-либо демонстративных проявлений безграмотности и неэтичного отношения к работе.

Контрольная работа:

высшая оценка в 9 баллов (10 баллов только в исключительных случаях) проставляется при полностью правильных ответах на вопросы и отличном выполнении заданий (правильном решении задачи, четком и исчерпывающем ее представлении);

почти отличная оценка в 8 баллов проставляется при полностью правильных ответах на вопросы и отличном выполнении заданий, но при отсутствии четкого и исчерпывающего представления решаемой задачи;

оценка в 7 баллов проставляется при правильных ответах на вопросы и правильном решении задачи, но при наличии отдельных неточностей в ответах на вопросы;

оценка в 6 баллов проставляется при наличии отдельных неточностей в ответах на вопросы (включая грамматические ошибки) или неточностях в решении задачи непринципиального характера (описки и случайные ошибки);

оценка в 5 баллов проставляется в случаях, когда в ответах на вопросы и в решении задачи имеются неточности и ошибки, свидетельствующие о недостаточном понимании изучаемой дисциплины и требующие дополнительного обращения к учебным материалам;

оценка в 4 балла проставляется при наличии серьезных ошибок в ответах на вопросы и в решении задачи, что свидетельствует о наличии пробелов в знании изучаемой дисциплины;

оценка в 3 балла проставляется при наличии лишь отдельных положительных моментов в ответах на вопросы и в решении задач, говорящих лишь о потенциальной возможности в последующем более успешного выполнения заданий; оценка в 3 балла, как правило, ведет к повторному решению дополнительной задачи;

оценка в 2 балла проставляется при полном отсутствии положительных моментов в ответах на вопросы и в решении задачи и, как правило, ведет к повторному написанию контрольной работы в целом;

оценка в 1 балл проставляется в тех случаях, когда наряду с неправильными ответами на вопросы и решением задачи имеют место какие-либо демонстративные проявления безграмотности или неэтичное отношение к изучаемой дисциплине.


Зачет/экзамен:

На зачете (экзамене), представляющем собой письменные ответы на вопросы и решение задачи с последующим собеседованием, оценка проставляется следующим образом:

высшая оценка в 9 баллов (10 баллов только в исключительных случаях) проставляется при отличном выполнении заданий (полных, с примерами и возможными обобщениями ответах на вопросы, при правильном решении задачи и детальном ее представлении);

почти отличная оценка в 8 баллов проставляется при полностью правильных ответах на вопросы и решении задачи, но при отсутствии примеров и обобщений, а также детального представления решаемой задачи;

оценка в 7 баллов проставляется при правильных ответах на вопросы и правильном решении задачи, но при отсутствии пояснений и обобщений, а также детального представления решаемой задачи;

оценка в 6 баллов проставляется при наличии отдельных неточностей в ответах на вопросы или неточностях в решении задачи непринципиального характера (описки и случайные ошибки);

оценка в 4-5 баллов проставляется в случаях, когда в ответах на вопросы и в решении задачи имеются существенные неточности и ошибки, свидетельствующие о недостаточном понимании изучаемой дисциплины;

оценка в 2-3 балла проставляется при наличии лишь отдельных положительных моментов в ответах на вопросы и в решении задачи;

оценка в 1 балл проставляется в тех случаях, когда наряду с неправильными ответами на вопросы и решением задачи имеют место какие-либо демонстративные проявления безграмотности или неэтичное отношение к изучаемой дисциплине.

По результатам устного собеседования с преподавателем возможны корректировки оценки в ту или иную сторону.


Аудиторная работа (Оауд):
Преподаватель оценивает работу студентов на семинарских и практических занятиях: активность на уроке, правильное решение задач. Оценки за работу на семинарских и практических занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Результирующая оценка по 10-ти балльной шкале за работу на семинарских и практических занятиях определяется перед итоговым контролем - (Оауд).
Результирующая оценка за дисциплину (Орезульт):
Результирующая оценка за дисциплину по 10-бальной шкале рассчитывается следующим образом:

Орезульт = 0,6* Онакопл + 0,4 *Оэкз
Накопленная оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:

Онакопленная = 0,6* Отекущий + 0,4* Оауд

где Отекущий рассчитывается как взвешенная сумма всех форм текущего контроля, предусмотренных в РУП:

Отекущий = 0,3·Ореферат + 0,3·Окр + 0,4·Одз ;
Способ округления результирующей оценки по учебной дисциплине – арифметический. В диплом выставляет результирующая оценка по учебной дисциплине.

Содержание дисциплины



Раздел 1. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

Тема 1.1. Базовые алгоритмы телекоммуникации.

Введение. Модуляция и кодирование при передаче данных.



Тема 1.2. Общедоступные телефонные сети.

Общие принципы построения телефонных сетей связи. Система нумерации на телефонной сети. Маршрутизация. Взаимодействие сетей. Синхронизация цифровых сетей.



Раздел 2. ПЕРВИЧНЫЕ СИГНАЛЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ И КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ.

Тема 2.1. Абонентские и соединительные линии.

Линейный участок абонентской линии. Характеристики кабелей и проводов. Кроссы и элементы защиты.



Тема 2.2. Цифровые абонентские линии.

Сведения о технологиях хDSL.Технология ADSL.Принцип работы HDSL и VDSL.Мультиплексор доступа цифровой абонентской линии (DSLAM).



Раздел 3. ПОСТРОЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ.

Тема 3.1. Оптоволоконные кабели

Принцип работы оптоволоконных кабелей. Конструкция оптоволоконных кабелей. Затухание сигнала и хроматическая дисперсия. Оптоэлектрические преобразователи.



Тема 3.2. Сети FTTx

FTTB.Домовые распределительные сети. Сети FTTC.FTTH.



Тема 3.3. Пассивные оптические сети / PON

Архитектура оптических сетей доступа.Т хнологии PON.Активное оборудование PON.Проектирование PON. Измерения в PON.



Раздел 4. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ФИКСИРОВАННЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ.

Тема 4.1. Телекоммуникационные станции

Общие сведения о телекоммуникационных станциях. Типы построения коммутационного поля. Блокировка, смешивание нагрузки, доступность. Типы управления станциями.



Тема 4.2. Коммуникационные поля на микроэлектронной элементной базе

Принципы использования временных каналов в цифровом потоке с импульсно-кодовой модуляцией. Принцип реализации пространственно-временного коммутатора.

Распределенные электронные системы коммутации. Обзор дополнительных видов обслуживания в цифровых АТС.

Тема 4.3. Передача линейных и управляющих сигналов

Система сигнализации 2ВСК.Аппаратурная реализация.ОКС-7.Подсистема ISUP.



Тема 4.4. Алгоритмы и процессы работы в системе ISDN

Инсталляция и процедуры обслуживания соединений. Структура сигналов. РВХ.



Раздел 5. IP-ТЕЛЕФОНИЯ.

Тема 5.1. Общие вопросы технологии IP-телефонии

Терминология и особенности IP-телефонии. Виды соединений, взаимодействие с компьютерной сетью. Передача речи по IP-сети.



Тема 5.2. Протокол Н-323

Архитектура стандарта Н-323.Стек протоколов Н-323.Установление соединений по Н- 323.Стандарты сигнализации вызова Н-225 и управления Н-245.Характеристики шлюзов IP-телефонии.



Тема 5.3. Протокол сеансов связи (SIP)

Принципы построения протокола SIP с IP-сетями. Интеграция протокола SIP с IP-сетями. Адресация и архитектура сети SIP .Соединение по SIP-сети.



Тема 5.4. Система биллинга и менеджмента пользователей IP-телефони

Особенности учета и биллинга IP-услуг. Требования к системе биллинга пользователей IP-телефонии. Обзор систем биллинга.


Раздел 6. БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ ДОСТУПА.

Тема 6.1. Организация беспроводных сетей доступа

Wi-Fi сети. Основные элементы сети. Методы доступа к среде в беспроводных сетях. Технология расширенного спектра.



Тема 6.2. Стандарт беспроводных локальных сетей IEEE 802.11

Стек протоколов 802.11.Уровень доступа к среде стандарта 802.11.Стандарты IEEE 802.11a, 802.11b и 802.11g.


Тема 6.3. Режимы и особенности организаций сетей Wi-Fi

Режим AdHoc.Инфраструктурный режим. Режимы WDS и WDS WithAP.Планирование беспроводных сетей.



Тема 6.4. Беспроводная технология Wi Max

Цели и задачи Wi Max.Принципы работы. Режимы работы



Раздел 7. МОБИЛЬНАЯ СОТОВАЯ СВЯЗЬ.

Тема 7.1. Мобильные телекоммуникации

Обзор.GSM. История и обеспечиваемые услуги. Архитектура сети GSM.Основные принципы организации сети GSM.



Тема 7.2. Протоколы сети GSM

Частотный план в стандарте GSM.Структура кадров в стандарте GSM.



Тема 7.3. Многостанционный доступ с кодовым разделением и сети CDMA

Много станционный доступ с кодовым разделением. Сети на основе CDMA.



Тема 7.4. Сети GPRS

Интернет и его влияние на сети GSM.Архитектура сети GSM/GPPS.Протоколы сети GPPS.



Тема 7.5. Стандарты третьего поколения 3G

Пути эволюции систем третьего поколения. Сервисные требования и услуги 3G.Системы третьего поколения WCDMA



Тема 7.6. Система мобильной связи UMTS и LTE

Архитектура системы UMTS.Общая модель протоколов UMTS.Структура и принципы работы сети LTE.



Раздел 8. ПОСТРОЕНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ.

Тема 8.1. Сети АТМ

Основные принципы построения сети АТМ. Эталонная модель протоколов BISDN.Структура АТМ – коммутаторов.



Тема 8.2. Технологии SDH

Плезиохронная цифровая иерархия. Структура система SONET/SDH. Принципы мультиплексирования в иерархии SDH.



Раздел 9. IP-TV.

Тема 9.1. Системы телевизионного вещания
Тема 9.2. IP-TV

Образовательные технологии


Традиционное чтение лекций. Решение задач по тематике лекций. Обсуждение прикладных и алгоритмических аспектов решаемых задач.

Методические рекомендации преподавателю


Темы индивидуальных заданий для проведения практических занятий должны отличаться для каждого нового учебного года

Методические указания студентам


Рекомендуется подготовка к каждому занятию по заданиям, озвученным преподавателем на предыдущем занятии.

Для более глубокого усвоения курса предполагается использование студентами дополнительной литературы, работа в библиотеке, поиск информации в сети Интернет


Тематика заданий текущего контроля


Примеры домашних заданий

  1. Сколько речевых каналов может разместиться в модулях STM-1, STM-4 и STM-16? Для согласования скоростей используется положительная или отрицательная вставка бита в блок полезной нагрузки один бит на 16 кадров. Рассчитайте минимальную и максимальную скорости полезной нагрузки с учетом включения (исключения) в полезную нагрузку этого бита. Определите процент полезной нагрузки в кадре STM -1.

  2. Предположим, что вместо ATM для BISDN был бы принят режим передачи, который обеспечивал бы соединение на постоянной битовой скорости, и эта скорость была бы кратна 64 Кбит/с. Какие процедуры нужны были бы для мультиплексирования и коммутации? Почему BISDN не принял этот режим передачи? Сравните возможности управления производительностью виртуальных путей ATM и SDH . Могут ли виртуальные пути ATM быть приспособлены для того, чтобы обеспечить устойчивость к отказам, так же как кольца SDH?

  3. Определить число физических каналов в каждой соте сети GSM при:

    1. а) 3-элементном кластере;

    2. б) 7-элементном кластере;

    3. в) 3-элементном кластере и трехсекторной антенне;

    4. д) 3-элементном кластере и шестисекторной антенне;

  4. В чем преимущество волоконно-оптического кабеля перед медным?На какое расстояние можно передавать сигналы в локальных сетях по оптическому кабелю? На каких длинах волн производится передача сигналов по оптическому кабелю? Объясните условия, при которых возникает полное внутреннее отражение в волокне оптического кабеля.

  5. Укажите основные параметры стандартов Wi-Fi беспроводной среды передачи. Изобразите основные физические топологии локальных сетей. Приведите пример, когда при одинаковой структурной схеме сети физическая и логическая топологии будут различны.

Вопросы для оценки качества освоения дисциплины


Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу или к каждому промежуточному и итоговому контролю для самопроверки студентов:

- Классификация систем электросвязи

- Первичные сигналы электросвязи и их физические характеристики .Телефонные - речевые сигналы. Телевизионные сигналы .

- Общие принципы формирования и передачи сигналов в цифровых системах передачи . Квантование сигналов по уровню. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция.

- Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Обобщенная структурная схема волоконно-оптической системы передачи.

- Классификация диапазонов радиочастот и радиоволн. Структура радиосистем передачи .Общие принципы организации радиосвязи.

- Классификация радиосистем передачи телекоммуникационных сетей.

- Назначение и состав сетей электросвязи. Структура сетей электросвязи. Принципы построения взаимоувязанной сети связи Российской Федерации Многоуровневый подход.

- Состав и назначение сетей телефонной связи .

- Сети передачи данных. Цифровые сети интегрального обслуживания.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


Основная литература:


  1. Берлин А.Н., “Телекоммуникационные сети и устройства“. БИНОМ, Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ, 2008

  2. Семенов Ю.А., “Алгоритмы телекоммуникационных сетей”. БИНОМ, Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ, 2007

Дополнительная литература:

  1. Невдяев Л.М., “Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник”, М.: МЦНТИ – Международный центр научной и технической информации, 2002, 592с.



Материально-техническое обеспечение дисциплины


Мультимедийное оборудование – ноутбук, экран, проектор.

Используется ПО в компьютерном классе НИИТ. В НИУ ВШЭ – Нижний Новгород студентам предоставляется возможность самостоятельной работы с электронными ресурсами информации, периодической литературой.



В компьютерном классе (НИИТ) доступ on-line
Автор программы, старший преподаватель Стеклов И.В.
Каталог: data -> 2015
2015 -> Александрова Лада Анатольевна
2015 -> Программа дисциплины Теория отраслевых рынков  для направления 080100. 62 Экономика подготовки бакалавра
2015 -> Программа дисциплины «Иностранный язык»
2015 -> 1 Область применения и нормативные ссылки
2015 -> Рабочая учебная программа по социологии лицея Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
2015 -> Преподаватель: А. А. Абрашкин Число кредитов
2015 -> Программа дисциплины "Культура России Нового времени"
2015 -> Программа дисциплины «История» для направления 01. 03. 04 «прикладная математика» подготовки бакалавра


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница