| Закреплена за кафедрой | Кафедра радиофизики и теоретической физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 03.04.03. Радиофизика |
| Профиль | Электромагнитные волны в средах |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 03_04_03_ЭМВС-2-2020 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 9 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 45 | 45 | 45 | 45 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики
Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич
| 1.1. | формирование у будущих специалистов представления о современном уровне и направлениях развития телекоммуникационных систем. формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по проектированию и исследованию характеристик современных телекоммуникационных систем. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02 |
| ОПК-4 | способностью к свободному владению профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, использованию современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" |
| ПК-2 | способностью самостоятельно ставить научные задачи в области физики и радиофизики и решать их с использованием современного оборудования и новейшего отечественного и зарубежного опыта |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Современный уровень развития телекоммуникационных систем и их функциональные возможности Методы проектирования и исследования характеристик современных телекоммуникационных систем Методы обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных систем Основные методы модуляции, применяемые в современных телекоммуникационных системах |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Выполнять конфигурирование типовых телекоммуникационных систем Выполнять расчёт параметров телекоммуникационных систем Формулировать техническое задание на проектирование телекоммуникационных систем Реализовывать меры по обеспечению информационной безопасности телекоммуникационных систем |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Методами повышения производительности и помехоустойчивости телекоммуникационных систем; Технологиями построения беспроводных систем связи для Интернета вещей (IoT). Методами моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ. Методами оценки уровня информационной безопасности работы телекоммуникационных систем Системным подходом к проектированию телекоммуникационных систем. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Стационарные и мобильные телефонные сети | ||||||
| 1.1. | Современные телекоммуникационные системы. Классификация телекоммуникационных систем. Интеллектуальные, компьютерные, глобальные, спутниковые, сотовые системы. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.3 |
| 1.2. | Конвергенция сетей связи. | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л1.3 |
| 1.3. | Телефонные сети связи. Структура телефонной сети общего пользования. Сетевые технологии. Задачи анализа и проектирования ТФОП. IP-телефония. Переход к сетям связи следующего поколения (NGN). | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.3 |
| 1.4. | Конфигурирование IP-АТС Panasonic. | Практические | 2 | 6 | ОПК-4, ПК-2 | |
| 1.5. | Системы сигнализации ТФОП. Средства поддержания услуг. Услуги, поддерживаемые ТФОП. | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-4 | |
| 1.6. | Конфигурирование VoIP шлюзов AP100 и AP200. | Практические | 2 | 2 | ОПК-4, ПК-2 | |
| 1.7. | Сети подвижной связи. Поколения сетей сотовой связи. Сетевая технология GSM. Технологии и услуги сетей UMTS. Задачи расчёта СПС.Перспективы развития СПС. | Лекции | 2 | 4 | ОПК-4 | Л2.1, Л2.2 |
| 1.8. | Системы сигнализации СПС. Услуги и качество обслуживания в СПС. | Сам. работа | 2 | 6 | ПК-2 | |
| 1.9. | Сети документальной электросвязи. Задачи расчёта сетей передачи данных. Волоконно-оптические линии связи. | Лекции | 2 | 4 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2 |
| 1.10. | Волоконно-оптические системы связи. | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-4, ПК-2 | |
| Раздел 2. Беспроводные телекоммуникационные системы | ||||||
| 2.1. | Беспроводные системы и сети. Модуляция OFDM. Сети Wi-Fi и WiMAX. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2 |
| 2.2. | Конфигурирование и оценка характеристик системы передачи данных на базе радиомодулей RFM. | Практические | 2 | 3 | ОПК-4, ПК-2 | Л1.2 |
| 2.3. | Конфигурирование и оценка характеристик системы передачи данных на базе радиомодулей ZigBee. | Практические | 2 | 4 | ОПК-4, ПК-2 | Л1.2 |
| 2.4. | Моделирование OFDM-модуляции. Персональные беспроводные сети | Сам. работа | 2 | 8 | ОПК-4, ПК-2 | Л1.3 |
| 2.5. | Спутниковые системы и системы телевизионного вещания. | Лекции | 2 | 4 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.3 |
| 2.6. | Конфигурирование системы приёма спутникового сигнала цифрового телевидения. | Практические | 2 | 3 | ОПК-4, ПК-2 | Л1.3 |
| 2.7. | Цифровое радио. | Сам. работа | 2 | 7 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.2, Л1.3 |
| 2.8. | Контроль знаний и компетенций | Экзамен | 2 | 27 | ОПК-4, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Сети каких видов входят в состав ЕСЭ РФ? 2. К какому виду сетей относятся ТФОП? 3. Какова ширина полосы пропускания тональной частоты? 4. С какой скоростью происходит передача информации по основному цифровому каналу? 5. Идентично ли количество транзитных станций между РАТС и АМТС при установлении исходящих и входящих соединений? 6. В чём заключается смысл деления системы связи на транспортную и коммутируемую сеть? 7. Сколько иерархических уровней можно выделить в российской сети общего пользования 8. Назовите преимущества программного управления при развитии ТФОП 9. Почему нецелесообразно использовать стратегию "наложенная сеть" при модернизации междугородной телефонной сети? 10. Какие виды сигнализации выделяют в ТФОП с точки зрения сетевой иерархии? 11. В чём преимущества и недостатки общеканальной синхронизации? 12. Назовите основные средства поддержания услуг, которые могут быть использованы в ТФОП? 13. Каково назначения центра обслуживания вызовов? 14. Какими характеристиками можно оценить ожидаемый уровень обслуживания? 15. Как определяется интенсивность телефонной нагрузки? 16. Когда применяется операция свёртки распределений? 17. За счёт чего может быть ускорен переход к сети следующего поколения? 18. Какие качественно новые возможности существуют в сети следующего поколения по сравнению с услугами, поддерживаемыми ТФОП? 19. Какие скорости передачи в зависимости трёх степеней мобильности абонентов предусмотрены в 3G? 20. Какова структура современной сети GSM? 21. Из каких подсистем и блоков состоит сеть GSM? Объясните их назначение. 22. Перечислите интерфейсы HSS, поясните их назначение. 23. Каковы ключевые различия между сотовыми системами 3G и 2G? 24. Сформулируйте принципы радиодоступа для UMTS. 25. Дайте определения доступности сети, доступности услуги, непрерывности и полноценности обслуживания. 26. Что такое «эрланг на квадратный километр»? 27. Определите основные задачи частотно-территориального планирования радиосети. 28. Объясните понятия «защитный интервал» и «коэффициент повторного использования частот». Назовите основные средства поддержания услуг, которые могут быть использованы в ТФОП? Каково назначения центра обслуживания вызовов? Какими характеристиками можно оценить ожидаемый уровень обслуживания? Как определяется интенсивность телефонной нагрузки? Когда применяется операция свёртки распределений? За счёт чего может быть ускорен переход к сети следующего поколения? Какие качественно новые возможности существуют в сети следующего поколения по сравнению с услугами, поддерживаемыми ТФОП? Какие скорости передачи в зависимости трёх степеней мобильности абонентов предусмотрены в 3G? Какова структура современной сети GSM? Из каких подсистем и блоков состоит сеть GSM? Объясните их назначение. Перечислите интерфейсы HSS поясните их назначение. Каковы ключевые различия между сотовыми системами 3G и 2G? Сформулируйте принципы радиодоступа для UMTS.айте определения доступности сети, доступности услуги, непрерывности и полноценности обслуживания. Что такое "эрланг на квадратный километр"? Определите основные задачи частотно-территориального планирования радиосети. Объсните понятия "защитный интервал" и "коэффициент повторного использования частот. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Темы докладов: 1. Развитие технологии Bluetooth и её роль в Интернете вещей (Bluetooth 5) (2 человека) 2. Протокол 802.15.4 и базирующиеся на нём протоколы WPAN (более подробно ZigBee) (2 человека) 3. Протокол IEEE 802.11 (Wi-Fi) и перспективы его развития (2 человека) 4. Состояние и направления развития сети сотовой связи (5G) 5. Направления развития оптоволоконных сетей. Радиофотоника 6. Новые протоколы беспроводных локальных сетей (LoRA и LoRaWAN) 7. IoT-протоколы передачи данных от устройства в облако (более подробно протокол MQTT) 8. Облачные (программные) телефоны и АТС, возможность звонков через Skype 9. Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. Приложения |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | В. И. Нефедов, А. С. Сигов ; под ред. В. И. Нефедова | Общая теория связи: учебник для бакалавриата и магистратуры | М. : Изд-во "Юрайт" // ЭБС "Юрайт", 2018 | biblio-online.ru |
| Л1.2 | Э. Ф. Хамадулин | Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах: учебное пособие для академического бакалавриата | М. : Изд-во "Юрайт" // ЭБС "Юрайт", 2018 | biblio-online.ru |
| Л1.3 | В. А. Романюк | Основы радиосвязи: учебник для вузов | М. : Изд-во "Юрайт" // ЭБС "Юрайт", 2018 | biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Бройдо В.Л., Ильина О.П. | Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учеб. пособие для вузов | СПб.: Питер, 2011 | |
| Л2.2 | Скляров О.К. | Волоконно-оптические сети и системы связи: | М. : Лань // ЭБС «Лань», 2017., 2010 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Сайт по IP-телефонии | http: //iptelefoniy.web-3.ru/iptelefonia/ | ||
| Э2 | IP-телефония в компьютерных сетях Авторы:И.В. Баскаков ,А.В. Пролетарский ,Р.А. Федотов ,С.А. Мельников. Университет информационных технологий. | www.intuit.ru | ||
| Э3 | ЭБС «Лань» | e.lanbook.com | ||
| Э4 | ЭБС «Юрайт» | www.biblio-online.ru | ||
| Э5 | ЭБС "АлтГУ" | elibrary.asu.ru | ||
| Э6 | ЭБС «Университетская библиотека онлайн» | www.biblioclub.ru | ||
| Э7 | Телекоммуникационные системы Курс в ЭОИС АлтГУ [Электронный ресурс] Режим доступа: https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4984 | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 304К | лаборатория телекоммуникаций и цифрового телевидения центр систем автоматизации и управления - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; стеллажи под лабораторное оборудование; проектор: марка INFOCUS модель IN24 - 1 единица; программно-аппаратный комплекс измерения технологических параметров на базе плат, система сбора данных AFS, средства отладки и программирования DL-NEXYS, станции паяльные ERSA (2шт.), телефон системный Panasonic KX-DT321RU-B (2шт.), IP-платформа Panasonic KX-NCP1000RU, Анализатор спектра R&S FSH8, модальная система анализа и генерации сигналов, персональные портативные устройства сбора данных NI myDAQ; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсам "Техника приема и обработки сигналов", "Проектирование устройств на ПЛИС", "Цифровая и микропроцессорная техника". |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| 519М | электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей |
| Курс состоит из двух основных частей, охватывающих стационарные и мобильные телефонные сети, а также беспроводные телекоммуникационные системы. Для ориентации во всём многообразии телекоммуникационных систем необходимо руководствоваться их классификацией по различным критериям, а также знать принципы построения таких систем в различных отраслях связи. При этом необходимо отметить, что в связи с общей тенденцией конвергенции сетей связи и переходом на пакетную передачу с помощью IP-протокола, необходимо иметь хорошее представление о современных сетевых технологиях. Так, в частности, это требование появляется сразу при изучении сетей IP-телефонии, и сохраняет свою значимость при анализе сетей связи следующего поколения (NGN). Значимость этого требования возрастает при изучении сетей сотовой связи (СПС) и, тем более, при знакомстве с сетями документальной электросвязи (СДЭ). В курсе предусмотрены практические занятия с IP-АТС и IP-шлюзами, позволяющие сформировать общепрофессиональные и профессиональные компетенции. В связи с повсеместным переходом систем связи на оптоволоконные линии на физическом уровне необходимо иметь чёткое представление о физических принципах работы оптоволокна и перспективах развития данной технологии. Второй крупный раздел, охватывает беспроводные телекоммуникационные системы ближнего и дальнего радиуса действия. По этим системам также предусмотрены практические занятия, включающие работу с реальными устройствами персональных сетей (RFM и ZigBee) и конфигурирование системы приёма спутникового телевидения. В данном курсе предусмотрена подготовка индивидуального доклада по наиболее интересным темам. |