| Закреплена за кафедрой | Кафедра радиофизики и теоретической физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 11.04.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи |
| Профиль | Цифровые инфокоммуникационные системы |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 11_04_02_Инфокоммуникационные технологии и системы связит_ЦИС-2022 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 20 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 63 | 63 | 63 | 63 |
| 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 2023-2024 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.О.02 |
| УК-1 | Способен осуществлять критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий |
| ОПК-1 | Способен представлять современную научную картину мира, выявлять естественнонаучную сущность проблем своей профессиональной деятельности, определять пути их решения и оценивать эффективность сделанного выбора |
| ОПК-2 | Способен реализовывать новые принципы и методы исследования современных инфокоммуникационных систем и сетей различных типов передачи, распределения, обработки и хранения информации |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | методы и основные принципы критического анализа и оценки проблемных ситуаций на основе системного подхода. фундаментальные законы природы и основные физические математические принципы и методы накопления, передачи и обработки информации принципы и методы исследования современных инфокоммуникационных си-стем и умеет оценивать их достоинства и недостатки основные методы и средства проведения экспериментальных исследований систем передачи, распределения, обработки и хранения информации |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | анализировать проблемную ситуацию как систему, выявляя ее составляющие и связи внутри; осуществляет поиск вариантов решения поставленной проблемной ситуации; определяет стратегию достиже-ния поставленной цели. применять физические законы и математически методы для решения задач теоретического и прикладного характера в области инфокоммуникаций |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | применяет навыки критического анализа проблемных ситуаций на основе системного подхода и определяет стратегию действий для достижения поставленной цели навыками использования знаний физики и математики при решении практических задач в области инфокоммуникаций навыками реализации новых принципов и методов обработки и передачи информации в современных инфокоммуникационных системах и сетях передовым отечественным и зарубежным опытом исследования современных инфокоммуникационных систем и /или их составляющих |
| 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 | УК-1 | Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 1.2. | Конвергенция сетей связи. | Сам. работа | 2 | 4 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.3, Л2.1 |
| 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-1 | Л1.1, Л1.3 |
| 1.4. | Системы сигнализации ТФОП. Средства поддержания услуг. Услуги, поддерживаемые ТФОП. | Сам. работа | 2 | 12 | ОПК-1, ОПК-2 | Л1.2, Л2.1 |
| 1.5. | 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-1 | Л1.2 |
| 1.6. | Системы сигнализации СПС. Услуги и качество обслуживания в СПС. | Сам. работа | 2 | 12 | ОПК-2 | Л1.2, Л2.1 |
| 1.7. | Сети документальной электросвязи. Задачи расчёта сетей передачи данных. Волоконно-оптические линии связи. | Лекции | 2 | 4 | ОПК-1 | Л1.2 |
| 1.8. | Волоконно-оптические системы связи. | Сам. работа | 2 | 12 | ОПК-2 | Л1.2 |
| Раздел 2. Беспроводные телекоммуникационные системы | ||||||
| 2.1. | Беспроводные системы и сети. Модуляция OFDM. Сети Wi-Fi и WiMAX. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-2 | Л1.2 |
| 2.2. | Моделирование OFDM-модуляции. Персональные беспроводные сети | Сам. работа | 2 | 12 | ОПК-2 | Л1.3 |
| 2.3. | Спутниковые системы и системы телевизионного вещания. | Лекции | 2 | 4 | ОПК-2 | Л1.3 |
| 2.4. | Цифровое радио. | Сам. работа | 2 | 11 | ОПК-2 | Л1.3, Л2.1 |
| 2.5. | Контроль знаний и компетенций | Экзамен | 2 | 27 | УК-1, ОПК-1, ОПК-2 | Л1.1, Л1.3, Л1.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ УК-1: Способен осуществлять критический анализ проблемных ситуаций на основе системного подхода, вырабатывать стратегию действий ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА Вопрос 1. Что передаётся по каналу связи? а. Сообщение б. Первичный сигнал в. Вторичный сигнал Ответ: б Вопрос 2. Сети связи общего пользования Российской Федерации включают: а. Часть технологических сетей связи б. Сети связи специального назначения в. Выделенные сети связи Ответ: а Вопрос 3. Отметьте правильную связь уровня и классификации сети связи а. Физический уровень – проводные и беспроводные б. Канальный уровень – классификация по топологии в. Сетевой уровень – сети с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов Ответ: а Вопрос 4. К какому классу беспроводных сетей относятся сети стандарта IEEE 802.11? а. WPAN б. WLAN в. WMAN Ответ: б Вопрос 5. Какой уровень сетевой модели сохранился при переходе от модели TCP/IP к модели NGN? а. Прикладной б. Транспортный в. Сетевой Ответ: б ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-1. Способен представлять современную научную картину мира, выявлять естественнонаучную сущность проблем своей профессиональной деятельности, определять пути их решения и оценивать эффективность сделанного выбора ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА Вопрос 6. На каком уровне находится гибкий коммутатор Softswitch в эталонной модели NGN а. На транспортном б. На уровне управления соединениями в. На уровне услуг Ответ: б Вопрос 7. Какова стандартная скорость передачи оцифрованного телефонного сигнала? а. 56 кбит/с б. 64 кбит/с в. 72 кбит/с Ответ: б Вопрос 8. К какой из указанных групп услуг мобильных сетей 5G тяготеют приложения «Умный город»? а. Усовершенствованная подвижная широкополосная связь б. Крупномасштабные системы межмашинной связи в. Сверхнадёжная передача с малой задержкой Ответ: б Вопрос 9. Какую величину задержки обеспечивают мобильные сети 5G? а. 10 мс б. 1 мс в. 0,1 мс Ответ: б Вопрос 10. Какой элемент в Интернете вещей служит для связи вещей с облаком? а. Шлюз б. Маршрутизатор в. Роутер Ответ: а ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-2. Способен реализовывать новые принципы и методы исследования современных инфокоммуникационных систем и сетей различных типов передачи, распределения, обработки и хранения информации. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА Вопрос 11. Какие критерии принимаются во внимание при выборе кодека? а. Качество речи б. Использование полосы пропускания канала в. Длительность кадра Ответ: а, б Вопрос 12. Какую роль играет гауссовский фильтр в манипуляции GMSK? а. Фильтрует помехи б. Сглаживает скачки частоты между символами в. Ограничивает спектр модулирующего сигнала Ответ: а, б Вопрос 13. Как формируются ортогональные коды в методе уплотнения CDMA? а. С помощью функций Котельникова б. С помощью функций Уолша в. С помощью кодов Баркера Ответ: б |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 1. Классификация систем связи. Современные тенденции развития телекоммуникационных систем. Конвергенция и переход к системам следующего поколения. Примеры конвергенции. 2. Этапы развития телефонной сети общего пользования (ТФОП): ISDN, VOIP. Осо-бенности оцифровки голоса в VOIP. Характеристика используемых кодеков. 3. Влияние развития сетевых технологий на принципы построения систем связи. 4. Развитие систем сотовой связи. Характеристика поколений и протоколов систем сотовой связи. Направления развития сотовой связи на этапе 5G. 5. Оптоволоконные линии связи. Основные преимущества и физические основы ра-боты оптоволоконных линий связи. Виды волокон. Основные характеристики по-терь волокна. 6. Реализация волнового мультиплексирования. Модуляция и детектирование опти-ческих сигналов. 7. Использование методов и средств радиофотоники для передачи сигналов и данных 8. Спутниковые системы связи (достоинства, недостатки). Классификация спутнико-вых систем связи. Частотные диапазоны и факторы, влияющие на выбор рабочих частот. Приёмники спутниковых сигналов и используемые типы модуляции. 9. Основные спутниковые системы голосовой связи. 10. Организация сети цифрового телевидения. Структура сигнала цифрового телеви-дения. 11. Протоколы передачи данных беспроводных устройств ближнего радиуса действия (Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth). |
| 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 | Корниенко В.Т. | Обеспечение безопасности передачи информации в радиотехнических системах с примерами в проектах LabVIEW: учебное пособие | Таганрог : Южный федеральный университет, Инженерно-технологическая академия, 2016 | https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=493066 |
| 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] | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), бессрочная Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 60674416 от 17.07.2012), бессрочно Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011), бессрочная Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Профессиональная база данных: электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); Профессиональная база данных: научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
| 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) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| 014К | лаборатория физики полимеров – учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и (или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые; стеллажи для оборудования; компьютеры; проектор; стационарный экран; полуавтоматический установщик SMD компонентов; компрессор; лабораторный стенд на основе; камера; объектив; персональные портативные устройства сбора данных; осциллографы; методические указания к выполнению лабораторных работ |
| 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 |
| 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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| 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 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. На начальном этапе формирования компетенции оценивание знаний, умений и навыков проводится с проведением контрольной работы по двум контрольным вопросам из различных разделов курса. Результаты контрольной работы оцениваются по 20-балльной шкале. Базовый этап формирования компетенции оценивается на экзамене. Продолжительность экзамена –1 час 30 минут. Экзаменационный билет состоит из двух теоретических вопросов, ответы на которые оцениваются в 20 баллов. Итоговая оценка знаний, умений и навыков, сформированных в процессе освоения дисциплины на начальном и базовом этапах, определяется средним значением баллов на этих этапах. Оценка по 20-балльной шкале затем переводится в оценку по 4-балльной шкале. |