Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Кафедра ЮНЕСКО по Новым информационным технологиям

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан математического факультета

Н.Н. Данилов

« » 20 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по курсу "Телекоммуникационные технологии и сети" Специальность:

Факультет: Математический, Дополнительная образовательная программа Курс: 2 Семестр: 3 Лекции: 34 ч. Зачет:

практические занятия: Экзамен:

лабораторные занятия: 48 ч.

КСР: самостоятельные занятия: Всего часов: Составитель: ст. преподаватель, Малышенко В.В.

Кемерово, Рабочая программа дисциплины ОПД.04 «Телекоммуникационные технологии и сети» составлена на основании Государственных требований к минимуму содержания и уровню требований к специалистам для получения дополнительной квалификации "Разработчик профессиональноориентированных компьютерных технологий", утвержденных 12 сентября г., протокол №7.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Протокол №_от «_»_200г.

Зав.кафедрой К.Е. Афанасьев Одобрено методической комиссией Протокол №_от «_»_200г.

Председатель 1. Пояснительная записка Рабочая программа полностью соответствует Государственным требованиям к минимуму содержания и уровню требований к специалистам для получения дополнительной квалификации "Разработчик профессионально-ориентированных компьютерных технологий".

Актуальность и значимость учебной дисциплины:

Дисциплина является одной из основных в цикле общих профессиональных дисциплин, в рамках которой изучаются телекоммуникационные технологии и сети.

Рассматриваются речевые, звуковые сигналы, сигналы передачи данных, типы модуляции, коммутируемые, локальные вычислительные, глобальные вычислительные сети.

Цель и задачи учебной дисциплины Главная цель преподавания курса - освоение базовых знаний по вопросам построения систем передачи и телекоммуникационных сетей различного назначения и принципы их взаимодействия.

Объектами изучения в данной дисциплине являются: первичные электрические сигналы, каналы передачи, принципы организации каналов передачи, передача электрических сигналов, телекоммуникационные сети.

Задачи изучения дисциплины:

изучение основ построения систем передачи с частотным и временным разделением каналов;

изучение цифровых систем передачи с временным разделением каналов на основе импульсно- кодовой модуляции;

изучение принципов иерархического построения систем передачи;

изучение основ построения цифровых волоконно-оптических систем передачи и систем радиосвязи;

изучение основ построения телекоммуникационных сетей различного назначения и принципы их взаимодействия.

Место дисциплины в подготовке специалиста Курс «Телекоммуникационные технологии и сети» занимает особое место в учебном плане среди общих профессиональных дисциплин по его значению, составляет основу образования студента. Курс рассчитан на студентов математиков и физиков. В течение преподавания курса предполагается, что студенты знакомы с основными понятиями программирования, общей физики, математического анализа, алгебры, комбинаторики, логики, информатики.

Требования ГОС ВПО к обязательному минимуму содержания дисциплины.

ОПД ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ

музыкальные, изображения данных. Аналогово-цифровое и цифро-аналоговое преобразование. Видеотекс. Сжатие видеоданных. Модемы. Сжатие данных в факсимильной связи. Телефонная связь и оборудование. Телексная связь.

Радиосвязь: радиорелейные линии связи, сотовые сети, спутниковая связь.

Оптическая связь. Типы модуляций. Высокоскоростные системы передачи данных. Коммутируемые сети. Сигнализация. Системы сигнализации № 4,5,7.

Некоммутируемые сети. Локальные вычислительные сети. Глобальные вычислительные сети. Мультиплексирование. Организации и стандарты.

Структура учебной дисциплины Программа дисциплины «Телекоммуникационные технологии и сети» состоит из следующих основных разделов:

Первичные электрические сигналы:

Сигналы речевые, музыкальные, изображения данных.

Построения аналоговых и цифровых систем передачи:

Аналогово-цифровое и цифро-аналоговое преобразование.

3. Сжатие видеоданных.

4. Модемы. Сжатие данных в факсимильной связи.

Виды электросвязи:

Телефонная связь.

5. Высокоскоростные системы передачи данных.

Сети электросвязи:

Коммутируемые сети.

2. Локальные вычислительные сети.

3. Глобальные вычислительные сети.

Организации и стандарты:

Сигнализация.

2. Системы сигнализации № 4,5,7.

3. Мультиплексирование.

Особенности изучения дисциплины Особенностью курса является его «разделение» на два больших блока: изучение теоретического материала на лекционных занятиях и практическое изучение систем передачи данных, а также построение (моделирование) локальных и глобальных вычислительных сетей на лабораторных занятиях и в рамках самостоятельной работы студента.

Формы организации учебного процесса по данной дисциплине По дисциплине читаются лекции в течение одного семестра по четыре часа в неделю.

В течение одного семестра лабораторные занятия в объеме четырех часов в неделю в компьютерном классе. Кроме того, студенту предлагается выполнить семестровое задание в рамках самостоятельной работы. Один раз в семестре проводится коллоквиум по дисциплине, состоящий из теоретической части и один раз в семестре проводится контрольная работа, состоящая из двух практических заданий.

Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы Аудиторные занятия, лекции предполагают значительную самостоятельную работу студентов по данной дисциплине. В лекционный материал вкрапляются задачи теоретического характера или самостоятельный анализ.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины После изучения дисциплины «Телекоммуникационные технологии и сети» студент должен знать:

- основы построения систем передачи с частотным и временным разделением каналов и на основе импульсно- кодовой модуляции;

- принципы иерархического построения систем передачи;

- основы построения цифровых волоконно-оптических систем передачи и систем - основы построения телекоммуникационных сетей различного назначения и Студент должен уметь:

- применять полученные знания при построении систем передачи различного Студент должен владеть:

- навыками построения (моделирования) телекоммуникационных сетей;

- навыками работы с современными инструментальными средствами построения (моделирования) телекоммуникационных сетей.

Объем и сроки изучения дисциплины Курс рассчитан на 130 часов занятий в 3 семестре, что обусловлено программой дополнительной подготовки специалистов и планом обучения студентов квалификации "Разработчик профессионально-ориентированных компьютерных технологий".

Самостоятельная работа студентов взаимосвязана с аудиторной работой и контролируется преподавателем.

Виды контроля знаний и их отчетности По разделам основной части курса предусмотрены самостоятельные задания, семестровые задания, для выполнения которых требуются элементы исследовательской работы. По итогам изучения курса предусмотрен зачет и экзамен.

Критерии оценки знаний студентов Для получения зачета по курсу «Телекоммуникационные технологии и сети»

требуется:

посещение занятий и выполнение предложенных заданий;

полное выполнение семестрового задания;

успешная сдача зачета и экзамена.

Тематический план Основные понятия Первичные сигналы передачи Принципы построения передачи Основы построения систем разделением каналов Построение систем разделением каналов Построение цифровых систем передачи Основы построения систем передачи Основы построения систем радиосвязи Основы построения Тема 1. Основные понятия и определения Основные понятия и определения. Классификация систем электросвязи.

Логарифмические единицы измерений.

Раздел 1. Первичные сигналы электросвязи и каналы передачи Тема 2. Первичные сигналы электросвязи Первичные сигналы электросвязи и их физические характеристики. Телефонные – речевые сигналы. Сигналы звукового вещания. Факсимильные сигналы. Телевизионные сигналы. Сигналы передачи данных и телеграфии.

Тема 3. Каналы передачи Каналы передачи, их классификация и основные характеристики. Канал как четырехполюсник. Типовые каналы передачи.

Тема 4. Двусторонние каналы Построение двусторонних каналов. Развязывающие устройства, требования к ним и классификация. Анализ резисторной дифференциальной системы.

Раздел 2. Принципы построения многоканальных систем передачи Тема 5. Общие построения многоканальных систем передачи Технико-экономическое обоснование применения многоканальных систем передачи.

Обобщенная структурная схема многоканальной системы передачи. Методы разделения канальных сигналов. Взаимные помехи между каналами.

Раздел 3. Основы построения систем передачи с частотным разделением каналов Тема 6. Принципы формирования канальных сигналов в системе передачи с частотным разделением каналов Структурная схема системы передачи с частотным разделением каналов.

Формирование канальных сигналов. Способы передачи амплитудно-модулированных сигналов. Квадратурные искажения при передаче амплитудно-модулированных сигналов.

Раздел 4. Построение систем передачи с временным разделением каналов Тема 7. Принципы формирования канальных сигналов в системе передачи с временным разделением каналов Структурная схема системы передачи с временным разделением каналов.

Формирование канальных сигналов в системах передачи с временным разделением каналов.

Выбор вида импульсной модуляции для построения систем передачи с временным разделением каналов. Переходные влияния между каналами систем передачи с временным разделением каналов. Обобщенная структурная схема системы передачи с временным разделением каналов на основе фазоимпульсной модуляции.

Тема 8. Общие принципы формирования и передачи сигналов в цифровых системах передачи Квантование сигналов по уровню. Оценка шумов квантования. Кодирование квантованных сигналов. Обобщенная структурная схема цифровой системы передачи. Виды синхронизации в цифровых системах передачи. Принципы регенерации цифровых сигналов.

Линейное кодирование в ЦСП.

Тема 9. Разностные методы кодирования. Иерархия цифровых систем передачи Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция. Дельта-модуляция. Иерархия цифровых систем передачи на основе импульсно-кодовой модуляции. Объединение цифровых потоков в плезиохронной цифровой иерархии. Объединение цифровых потоков в синхронной цифровой иерархии.

Раздел 6. Основы построения волоконно-оптических систем передачи Тема 10. Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи Введение. Краткий исторический очерк. Обобщенная структурная схема волоконнооптической системы передачи. Классификация волоконно-оптических систем передачи.

Способы организации двусторонней связи на основе волоконно-оптических систем передачи. Способы уплотнения оптических кабелей.

Тема 11. Основные узлы оптических систем передачи. Оптический линейный тракт.

Оптические передатчики. Требования к источником оптического излучения: их параметры и характеристики. Оптические приемники. Модуляторы оптической несущей.

Обобщенная структурная схема оптического линейного тракта. Оптические усилители.

Тема 12. Общие принципы и особенности построения систем радиосвязи Основные понятия и определения. Классификация диапазонов радиочастот и радиоволн. Структура радиосистем передачи. Общие принципы организации радиосвязи.

Классификация радиосистем передачи. Особенности распространения радиоволн метрового миллиметрового диапазонов. Антенно-фидерные устройства.

Раздел 8. Основы построения телекоммуникационных сетей Тема 13. Общие принципы построения телекоммуникационных сетей Основные понятия и определения. Назначение и состав сетей электросвязи. Методы коммутации в сетях электросвязи. Структура сетей электросвязи. Принципы построения взаимоувязанной сети связи Российской Федерации. Многоуровневый подход. Протоколы, интерфейс, стек протоколов. Элементы теории телетрафика.

Тема 14. Особенности построения вторичных телекоммуникационных сетей Состав и назначение сетей телефонной связи. Состав и назначение телеграфных сетей.

Сети передачи данных. Информационно-вычислительные сети. Сети ЭВМ. Телематические службы. Цифровые сети интегрального обслуживания.

Тема 15. Принципы построения сетей и систем радиосвязи Основные понятия и определения. Основы построения систем сотовой связи. Основы транкинговых систем радиосвязи. Основы построения систем беспроводного абонентского радиодоступа. Технико-экономические аспекты беспроводного абонентского радиодоступа.

Лабораторная работа № IP адресация. Основы проектирования сети с помощью Cisco Packet Tracer.

Лабораторная работа № Операционная система (ОС) Cisco IOS. Интерфейс командной строки CLI. Первичная настройка маршрутизатора.

Лабораторная работа № Настройка статической маршрутизации.

Лабораторная работа № Настройка динамической маршрутизации.

Лабораторная работа № Настройка виртуальных подсетей VLAN.

Лабораторная работа № Настройка маршрутизации виртуальных подсетей VLAN.

Лабораторная работа № Настройка списков доступа на маршрутизации.

Лабораторная работа № Настройка протокола динамической маршрутизации OSPF.

Лабораторная работа № Настройка прикладных протоколов.

4. Учебно-методическое обеспечение по дисциплине Презентации в формате MS PowerPoint.

Тексты лабораторных заданий в формате MS Word.

1. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для вузов / В. В.

Крухмалев, В. Н. Гордиенко, А. Д. Моченов и др.; Под ред. В. Н. Гордиенко и В. В.

Крухмалева. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009. - 510 с: ил.

2. Основы построения систем и сетей передачи информации: Учебник для вузов / В. В.

Ломовицкий, А. И. Михайлов, К. В. Шестак, В. М. Щекотихин; Под ред. В. М.

Щекотихина. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 382 с: ил.

1. Сети и телекоммуникации: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / С. А.

Пескова, А. В. Кузин, А. Н. Волков. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 352 с.

2. Цифровые сети связи: основы планирования и построения / А. В. Шмалько. – М.:

Информационно-технический центр «Эко-Тренд», 2001. – 282 с.

5. Формы текущего, промежуточного и рубежного контроля Проектирование сети предприятия.

1. Построить схему сети распределенного предприятия.

a. характеристики предприятия:

i. головной офис – 1 шт., подразделений – 6 шт., серверов – 6 шт.

iii. описание схемы компьютеров в здании:

2. каждое подразделение должно быть представлено аудиториями с iv. описание схемы расположения зданий:

1. здания друг относительно друга находятся на расстоянии 600метров.

i. пропускная способность каналов передачи данных внутри здания не ii. пропускная способность каналов передачи данных между зданиями не iii. скорость доступа к серверам не менее 1 Гбит/с;

Выполнить разделение компьютеров по группам.

Определить перечень используемого оборудования.

Выполнить проектирование IP адресации сети распределенного предприятия.

a. требования к IP адресации:

i. единая IP адресация в рамках одного подразделения;

ii. при проектировании IP подсеть должно быть задано не менее Выполнить настройку оборудования.

Провести тестирование построенной распределенной сети.

1. Основные понятия и определения. Классификация систем электросвязи 2. Логарифмические единицы измерений 3. Первичные сигналы электросвязи и их физические характеристики 4. Телефонные - речевые сигналы 5. Сигналы звукового вещания 6. Факсимильные сигналы 7. Телевизионные сигналы 8. Сигналы передачи данных и телеграфии 9. Вопросы и задачи для самоконтроля 10. Каналы передачи, их классификация и основные характеристики 11. Канал как четырехполюсник 12. Типовые каналы передачи 13. Построение двусторонних каналов 14. Развязывающие устройства, требования к ним и классификация 15. Анализ резисторной дифференциальной системы 16. Технико-экономическое обоснование применения многоканальных систем передачи 17. Обобщенная структурная схема многоканальной системы передачи 18. Методы разделения канальных сигналов в многоканальных системах передачи 19. Взаимные помехи между каналами в многоканальных системах передачи 20. Структурная схема системы передачи с частотным разделением каналов 21. Формирование канальных сигналов с частотным разделением каналов 22. Способы передачи амплитудно-модулированных сигналов 23. Квадратурные искажения при передаче амплитудно-модулированных сигналов 24. Структурная схема системы передачи с временным разделением каналов 25. Формирование канальных сигналов в системах передачи с временным разделением каналов 26. Выбор вида импульсной модуляции для построения систем передачи с временным разделением каналов 27. Переходные влияния между каналами систем передачи с временным разделением каналов 28. Обобщенная структурная схема системы передачи с временным разделением каналов на основе фазоимпульсной модуляции 29. Общие принципы формирования и передачи сигналов в цифровых системах передачи 30. Квантование сигналов по уровню 31. Оценка шумов квантования 32. Кодирование квантованных сигналов 33. Обобщенная структурная схема цифровой системы передачи 34. Виды синхронизации в цифровых системах передачи 35. Принципы регенерации цифровых сигналов 36. Линейное кодирование в ЦСП 37. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция 38. Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи 39. Обобщенная структурная схема волоконно-оптической системы передачи 40. Классификация волоконно-оптических систем передачи.

41. Способы организации двусторонней связи на основе волоконно-оптических систем передачи.

42. Способы уплотнения оптических кабелей 43. Оптический линейный тракт 44. Оптические передатчики 45. Требования к источникам оптического излучения: их параметры и характеристики 46. Оптические приемники 47. Модуляторы оптической несущей 48. Обобщенная структурная схема оптического линейного тракта 49. Оптические усилители 50. Основные понятия и определения. Классификация диапазонов радиочастот и радиоволн. Структура радиосистем передачи 51. Общие принципы организации радиосвязи. Классификация радиосистем передачи 52. Особенности распространения радиоволн метрового - миллиметрового диапазонов 53. Антенно-фидерные устройства 54. Основные понятия и определения телекоммуникационных сетей 55. Назначение и состав сетей электросвязи 56. Методы коммутации в сетях электросвязи 57. Структура сетей электросвязи 58. Принципы построения взаимоувязанной сети связи Российской Федерации 59. Многоуровневый подход. Протоколы, интерфейс, стек протоколов 60. Элементы теории телетрафика 61. Состав и назначение сетей телефонной связи 62. Состав и назначение телеграфных сетей 63. Сети передачи данных 64. Информационно-вычислительные сети. Сети ЭВМ 65. Телематические службы 66. Цифровые сети интегрального обслуживания телекоммуникационных систем и В. Н. Гордиенко, Основы построения систем и сетей В. В. Ломовицкий, Список дополнительной учебной литературы.

Сети и телекоммуникации С. А. Пескова, Цифровые сети связи: основы А. В. Шмалько планирования и построения 6. Изменения и дополнения Сведения о пере утверждении РП на текущий учебный год