[ «XII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ВУЗОВ И ФАКУЛЬТЕТОВ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ 19-21 июня 2012 г. Курск Россия Труды конференции Москва – Курск 2012 УДК 378.1: 621.39 XII Международная научно-методическая ...»
Министерство образования и наук
и Российской Федерации
Федеральное агентство связи
Учебно-методическое объединение высших учебных
заведений РФ по образованию в области
инфокоммуникационных технологий и систем связи
Юго-Западный государственный университет
_
XII МЕЖДУНАРОДНАЯ
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ВУЗОВ И ФАКУЛЬТЕТОВ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ
19-21 июня 2012 г.Курск Россия Труды конференции Москва – Курск 2012 УДК 378.1: 621.39 XII Международная научно-методическая конференция вузов и факультетов инфокоммуникаций. Труды конференции. – М.: МТУСИ, 2012 – ……. с.
Сборник содержит тексты докладов профессоров, преподавателей, аспирантов и руководителей российских и ряда зарубежных вузов и факультетов, в которых реализуются основные и дополнительные программы высшего профессионального, довузовского и продолженного образования в области инфокоммуникаций, а также работников этой отрасли, связанных с подготовкой и переподготовкой инженерных кадров.
Сборник предназначен для преподавателей, методистов, аспирантов и руководителей вузов и факультетов инфокоммуникаций.
Тексты докладов представлены авторами в виде файлов и сверстаны. Как правило, сохранена авторская редакция.
Составление и редакционная верстка Н.Н. Фомина © Московский технический университет связи и информатики,
ОРГКОМИТЕТ
Председатель Совета УМО д.т.н., профессор Аджемов Артем Сергеевич, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия Председатель Оргкомитета конференции д.т.н., профессор Емельянов Сергей Геннадьевич, Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия Сопредседатели:Д.э.н., к.ф.-м.н., профессор Вартанян Аревшад Апетович, Московский технический университет связи и информатики,Москва, Россия Д.т.н., профессор Кудряшов Евгений Алексеевич, Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия
Ученый секретарь: Зайцева Наталья Михайловна, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия Члены Оргкомитета:
К.т.н., профессор Айтмагамбетов Алтай Зуфарович, Международный университет информационных технологий, Алма-Ата, Казахстан Д.т.н., профессор Андреев Владимир Александрович, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Самара, Россия Д.т.н., профессор Бачевский Сергей Викторович, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия К.т.н., доцент Маркосян Мгер Вардкесович, Ереванский НИИ средств связи, Ереван, Армения К.воен.н., доцент Прохода Александр Николаевич, Балтийский военно-морской институт им. Ф.Ф. Ушакова, Калининград, Россия Д.т.н., профессор Рябко Борис Яковлевич, Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия К.т.н., профессор Соколов Владимир Андреевич, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия Доцент Солодова Татьяна Анатольевна, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия К.т.н., профессор Титов Евгений Вадимович, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия Д.т.н., профессор Фомин Николай Николаевич, Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия
СОДЕРЖАНИЕ
РАЗДЕЛ 1. СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПО
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМ СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ …………………… Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение процесса изучения технологий сетей следующего поколения NGN А.В. Росляков ………..Об использовании материалов всемирных конференций радиосвязи МСЭ в учебном процессе радиотехнических и телекоммуникационных специальностей вузов А.З. Айтмагамбетов, Ж.М. Бекмагамбетова …………….
Специфика преподавания телекоммуникационных дисциплин в современных условиях Н.В. Киреева, М.А. Буранова ……………………………… О содержании дисциплины профессионального цикла "Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях" И.А. Ходжаев, Е.В. Воронцов, Н.Л. Алымов …………………………………………………………… Преподавание дисциплины «Сети связи» в АГТУ по направлению подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи В.Д. Семейкин ……………………………………………………………………..
Метод преподавания механизма коммутации пакетов в телекомутациях А.С. Иванцев, Н.С. Соболев, А.В. Сульдин …………………………………………….
Особенности курса НСЭ и СЗ специальности 210403 С.А. Соколов …………………
РАЗДЕЛ 2. СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ …………………………………………… Инфокоммуникационные технологии и развитие общества Л.Б. Бузюков …………..Место информационных технологий в структуре подготовки специалистов инфокоммуникаций В.Е. Коротин……………………………………..
Подготовка бакалавров по направлению обучения «бизнес-информатика»: активное использование корпоративных ресурсов М.Ю. Арзуманян, Г.Н. Смородин…………………………………………………………………………..
Практика анализа угроз в курсе "Основы информационной безопасности" А.И. Козачок, К.А. Петрикей ………………………………………………………….
Графовая модель оценки рисков в информационных системах учебного назначения А.И. Козачок, К.Ю. Балабан……………………………………………….
Об образовательной деятельности Владимирской научной школы в области инфокоммуникационных технологий А.Г. Самойлов…………………….
РАЗДЕЛ 3. ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА И
РЕАЛИЗАЦИЯ УРОВНЕВОЙ СИСТЕМЫ ВЫСШЕГО
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ……………………………………………….ФГОС третьего поколения: начало пути В.Н. Гордиенко …………………………..
Особенности реализации федеральных государственных стандартов в образовательном процессе Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций Г.М. Машков ……………………………………..
Система управления учебным процессом высшей школы Н.В. Андриевская, А.Н. Данилов, Е.Л. Кон, А.А. Южаков ……………………………………………….
Самостоятельная работа студентов в условиях подготовки по стандартам третьего поколения Е.И. Зуева, Е.А. Касаткина ………………………………………………….… Рейтинговая система оценки деятельности студентов МТУСИ В.А. Соколов…… Анализ реализации компетентностного подхода по учебному плану направления 210700.62 А.В. Частиков ……………………………………………..
Основные подходы к разработке разделов рабочих программ в соответствии с требованиями ФГОС третьего поколения М.В. Шашкова………………………..
О реализации требований стандартов третьего поколения в программе дисциплины «Основы надежности средств связи» С.А. Жилин, М.Е. Елесин…… Концепция комплексной реализации требований ФГОС 3 при проектировании программ подготовки магистров по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» А.М. Потапенко, С.Н. Михайлов ……………………………………………………………………….
Использование УМК корпорации ЕМС в образовательном процессе лицея при СПбГУТ Г.Н. Смородин, Д.М. Шеффер ……………………………………..
РАЗДЕЛ 4. НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ БАЗА ДЛЯ
ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ. КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ
УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА И УПРАВЛЕНИЯ ВУЗОМ ………………………….Об опыте подготовки национальных кадров для зарубежных стран в Московском техническом университете связи и информатики в современных условиях О.П. Иевлев, И.А. Захаров ……………………………….
Роль Научно-образовательного центра «Лаборатория Cisco» в подготовке специалистов в области инфокоммуникаций А.В. Красов, И.А. Ушаков………….
Концепция и основные направления развития лабораторной базы кафедры «Средства связи с подвижными объектами» МАИ Н.А. Важенин, А.С. Волковский, В.А. Шевцов ……………………………………………………… Изучение спектра гауссовского импульса с использованием инженерного пакета Microsoft Office Excel в рамках изучения курса «Многоканальные телекоммуникационные системы» М.С. Тверецкий ………………………………..
Организация лабораторного практикума по дисциплинам профессионального цикла на основе тренажеров А.Ю. Чернышев ……………………………………….
Развитие экспериментально-лабораторной базы подготовки студентов на основе технологии LabView А.В. Зуев, Н.В. Рябова ……………………………..
Роль виртуальных лабораторных работ при изучении курсов «Общая теория связи» и «Основы схемотехники» В.С. Дубровин, В.В. Никулин………………….
Разработка приложения по управлению доступом к ресурсам компьютерных сетей образовательных учреждений А.В. Козачок, П.М. Землянко ……………… Методы оценки информационных рисков в сетях учебного назначения А.И. Козачок, Ю.А. Левицкая ……………………………………………………….
Управление защищённостью в учебных компьютерных сетях Д.Л. Беляев, Д.В. Нешин ……………………………………………………………..
Компьютерные технологии в инженерной графике Н.Б. Литвинова ……………..
Инфокоммуникационные образовательные технологии в обучении и к онтроле знаний бакалавров и магистров Т.А. Исмаилов …………………………… Использование информационных технологий при обучении начертательной геометрии Н.Б. Литвинова ……………………………………………………………
РАЗДЕЛ 5. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ, ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
И ДРУГИЕ НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ …………………..Портал УМО по образованию в области ИКТ и СС. Электронная библиотека А.С.Аджемов, А.А. Боровков, А.А. Вартанян, М.В. Сосновцева ………………………..
Педагогические возможности использования мультимедийных технологий в образовательном процессе Ю.Д. Лейченко …………………………… Создание и использование видеокейса в учебном процессе А.Г. Корепанов……… Инструментальная оболочка электронной библиотеки кафедры В.Н. Дмитриев, В.С. Мишакина, Е.А. Рубан, В.В. Симаков ……………………… Инновационные методы образования на кафедре телекоммуникационных систем Е.С. Семенов, Е.В. Савина …………………………………………………….
РАЗДЕЛ 6. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ, ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ
КАЧЕСТВОМ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ …………..О возрастании роли контрольно-оценочной функции в процессе обучения М.В. Хохлова ………………………………………………………………….
Рекомендации по оценке текущей и промежуточной успеваемости студентов с использование балльно-рейтинговой системы Е.В. Демина, Н.П. Резникова ………………………………………………………………………….
Учет человеческого фактора в работе преподавателя со студентами Е.В. Демина, Н.П. Резникова …………………………………………………………..
Формирование и оценка сформированности компетенций А.В. Частиков ………..
Роль и место тестовых заданий в процессе теоретического обучения Ю.Д. Лейченко ………………………………………………………………………….
Система поддержки принятия решений для коллективного оценивания квалификационной работы выпускника вуза В.А. Кузьмицкий, Б.И. Давыдов……
РАЗДЕЛ 7. ПРОДВИЖЕНИЕ И ПОПУЛЯРИЗАЦИЯ УЧЕБНЫХ
ПРОГРАММ В ОБЛАСТИ ИКТ и СС. ЦЕЛЕВАЯ ПОДГОТОВКА,
МЕЖВУЗОВСКИЕ ИНТЕГРАЦИОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ
ПРОЕКТЫ ……………………………………………………………………………….Профильная подготовка выпускников ВУЗов в интересах ведущего оператора связи Ю.А. Милицин …………………………………………………………………….
Методические особенности преподавания дисциплины «Введение в профессию» В.А. Соколов…………………………………………………………….
О реализации ведущей педагогической идеи в ходе преподавания дисциплины «Теория решения изобретательских задач» А.С. Белов, М.Е. Елесин …………………………………………………………………………..
Практико-ориентированный подход к разработке магистерских программ по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
С.Г. Грищенко, Н.Н. Кисель, А.И. Панычев, В.Т. Лобач ………………………..
РАЗДЕЛ 8. ПРЕОДОЛЕНИЕ РАЗОБЩЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНОГО И
ГУМАНИТАРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ; ВОПРОСЫ ВОСПИТАНИЯ
СТУДЕНТОВ ……………………………………………………………………….Особенности целеполагания в системе духовно-нравственного воспитания студентов технического вуза С.Г. Суханова ……………………………………..
Методологические аспекты в обеспечении инновационного развития образовательной системы технического вуза Н.Б. Литвинова ………………….
РАЗДЕЛ 9. ПРОДОЛЖЕННОЕ, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
И ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ …………………………………………..Довузовская подготовка будущих инженерно-технических кадров: детско-юношеское техническое творчество С.А. Здоровенко, М.Ю. Здоровенко ………..
Интеграция среднего и высшего профессионального образования Н.А. Бондарчук ……………………………………………………………………….
Мотивация изучения специальных дисциплин в процессе непрерывного образования Н.П. Пятецкая ………………………………………………………… Процесс интегрированной подготовки специалистов в области оптических систем связи Б.И. Давыдов, В.А. Максименко, М.Р. Прокопович ……………….
Учебно-научная лаборатория - основа углубления профессиональных компетенций А.В. Частиков, А.Н. Онучин ………………………………………..
Разработка прототипа учебно-тренировочного комплекса для подготовки административного персонала программно-аппаратных средств защиты информации А.С. Борисенков, Д.А. Пимкин ……………………………………….
Анализ существующих способов и средств обучения специалистов по сетевой тематике В.В. Ромазов, Е.С. Матюнина, Д.А. Васинев ………………….
РАЗДЕЛ 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ ПОДГОТОВКИ
В ОБЛАСТИ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И СИСТЕМ СВЯЗИ ДЛЯ ВОЕННЫХ ВУЗОВ, В СООТВЕТСТВИИ С
ТРЕБОВАНИЯМИ ФГОС …………………………………………………………..Паспорт и программа формирования компетенции курсантов военного вуза А.И. Козачок …………………………………………………………………………… Особенности формирования криптографической компетентности вьетнамских специалистов А.И. Козачок, Д.Ч. Буй …………………………………
РАЗДЕЛ 11. ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ
КОНКРЕТНЫХ ДИСЦИПЛИН ……………………………………………………..Негативные тенденции при изучении математики М.Н. Левин …………………….
Педагогические приемы и компьютерные средства формирования инженерного стиля мышления на примере дисциплин цикла СВЧ Ю.И. Чони ………………….
Организация лабораторного практикума по дисциплинам профессионального цикла на основе тренажеров А.Ю. Чернышев ……………………………………… Организационно-деятельностные игры в магистерском курсе «Психология и педагогика (высшей школы)» Н.Н. Фомин ………………………………………….
Моделирование нелинейных эффектов в оптических волокнах для использования в виртуальных лабораторных работах И.В. Богачков, В.А. Майстренко, С.В. Овчинников ……………………………………………….
Разработка электронных методических материалов для изучения антенн с помощью программы «MMANA» И.В. Богачков, А.О. Пукса, Б.Ю. Ткачев …………………………………………………………………………..
Разработка электронных методических материалов для демонстрации поля излучения антенн И.В. Богачков, И.А. Яковлев ………………………………….
Повышение дальности действия светосигнальных установок и атмосферных оптических линий связи А.С. Иванцев ……………………………………………..
Проведение лабораторного практикума по дисциплинам «Сети связи»
и «Системы коммутации» на мини-АТС Н.С. Мальцева, В.Д. Семейкин ………… Организация лабораторного практикума по исследованию живучести сетей связи Г.А. Птицын ………………………………………………………………………
СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПО ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМ
СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение процесса изучения технологий сетей следующего поколения NGN Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, В настоящее время телекоммуникационная отрасль в России находится в стадии перестройки, обусловленная переходом к новой сетевой парадигме – сети следующего поколения NGN (Next Generation Networks) на базе пакетных технологий коммутации и передачи. В связи с этим при подготовке специалистов, бакалавров и магистров по направлению 210400 - Телекоммуникации необходимо разработать весь комплекс материально-технического и учебно-методического обеспечения для проведения всех видов учебных занятий (лекций, курсовых проектов и работ, практических занятий, лабораторных работ, выпускных квалификационных работ) по изучению технологий, протоколов и оборудования сетей NGN.Для этой цели на кафедре автоматической электросвязи (АЭС) ПГУТИ приобретены или разработаны необходимые аппаратные и программные средства и созданы учебно-методические комплексы, позволяющие на высоком теоретическом и практическом уровнях получать знания по современным технологиям и протоколам сетей NGN.
Так для выполнения курсового проекта по сетевым технологиям разработана методика учебного проектирования. Расчет характеристик функционирования сетей следующего поколения NGN, необходимый при проектировании любой конкретной сети, является одним из наиболее трудоемких этапов. В настоящее время отсутствуют какие-либо утвержденные нормы и методики проектирования сетей NGN. Имеются лишь отдельные научные работы, в которых приведены базовые методы и подходы к исследованию характеристик пакетных сетей [1, 2, 5]. В связи с этим весьма актуальным является разработка учебной методики проектирования сетей NGN и выбора необходимого сетевого оборудования с подходящими параметрами производительности. Ускорить и упростить процесс проектирования сетей NGN может применение специализированных компьютерных программ.
Разработанная методика расчета сетей NGN включает следующие этапы:
расчет нагрузок, поступающих на узлы сети от абонентов различных типов для услуг Triple Play (голос, данные, видео);
расчет сигнальной нагрузки, создаваемой управляющим трафиком;
расчет параметров узлов доступа сети (шлюзов);
определение матрицы распределения медиа и сигнальных нагрузок между узлами сети;
расчет необходимой пропускной способности на всех участках сети с учетом матрицы нагрузок;
расчет параметров пакетных коммутаторов;
расчет параметров управляющих устройств (гибких коммутаторов, IMS, SBC и др.).
На основе данной методики создана программа проектирования сетей NGN.
Выбор необходимого сетевого оборудования реализован с использованием информации из базы данных платформ NGN, размещенной на портале ngn.psuti.ru [3], созданном кафедрой АЭС по гранту НИР ПГУТИ в 2011 году.
Для проведения лабораторных и исследовательских работ на кафедре приобретен интерактивный мультимедийный лабораторно-учебный класс СОТСБИ-У [4], который представляет собой аппаратно-программный комплекс, предназначенный для изучения технологий и протоколов, используемых на сетях связи. С помощью этого комплекса проводятся лабораторные и практические занятия бакалавров и студентов, а также исследовательские работы магистров и готовятся выпускные квалификационные работы. Комплекс включает три учебных курса, в которых изучаются системы сигнализации 2ВСК, ОКС№7 и протоколы сигнализации сети NGN (SIP, RTP, SIGTRAN и др.).
Обучение на базе комплекса СОТСБИ-У проходит в несколько этапов:
Этап 1. Изучение теоретического материала.
Этап 2. Проверка уровня знаний учащихся с помощью входного тестирования.
Этап 3. Выполнение цикла программируемых лабораторных работ.
Этап 4. Анализ уровня знаний учащихся подсистемой статистики.
Этап 5. Составление отчета.
Этап 6. Дистанционный контроль процесса обучения преподавателем.
Этап 7.
Работа с телекоммуникационным оборудованием.
Достоинства учебного комплекса СОТСБИ-У:
лабораторно-учебный класс представляет собой совершенно новую технологию обучения, которая соответствует более прогрессивному этапу развития обучающих систем;
возможность контроля над процессом обучения;
наличие мониторинга результатов обучения;
наличие обратной связи преподавателя с обучаемым;
поддержка мультимедиа (используются анимация и форматированный текст);
возможность расширения - в дальнейшем могут быть внедрены новые курсы для обучения новым телекоммуникационным протоколам.
Кроме того, на базе СОТСБИ-У возможно проведение исследовательских работ с программными компонентами комплекса (Asterisk, OpenIMS Core, FreeSwitch и др.), которые нацелены на развитие творческого мышления учащихся в процессе моделирования ситуаций и выполнения заданий исследовательского характера.
В этом направлении на кафедре АЭС в рамках созданной учебноисследовательской лаборатории NGN поставлен ряд новых лабораторных и исследовательских работ для студентов, бакалавров и магистров. Необходимость в постановке данных работ обусловлена потребностью в практическом изучении студентами новых технологий и протоколов пакетных сетей NGN для передачи мультимедийной информации.
Созданы методики проведения следующих лабораторно-исследовательских работ:
1. Исследование влияния функции «Определение голосовой активности/генерация комфортного шума» VAD на величину речевого пакетного трафика в сети SIP.
2. Исследование речевых кодеков в пакетной сети SIP.
3. Исследование качества передачи речи в пакетной сети SIP.
4. Исследование процессов передачи сигналов DTMF в сети SIP.
5. Исследование возможностей конференцсвязи в IP-АТС.
6. Исследование услуги речевой почты в IP-АТС.
7. Исследование возможностей создания в IP-АТС голосовых сообщений и их включения в необходимые этапы установления соединения.
8. Реализация услуг видеосвязи в сети SIP.
10. Исследование способов передачи факсимильных сообщений в сети SIP.
Кроме комплекса СОТСБИ-У на кафедре задействовано программное обеспечение IP-PBX, Softswitch и SoftPhone линейки Billion, подаренные компанией ПрофИнфоТек, гибкий коммутатор РТУ, подаренный компанией МФИ-Софт, различные программные телефоны (Ekiga, X-Lite и др.), аппаратные SIP-телефоны D-Link DPHS и Cisco 7911, адаптеры-шлюзы компании Planet. Реализована возможность предоставления не только голосовых, но и видеоуслуг. Имеется возможность выхода в телефонную сеть TDM. При проведении исследований для анализа качества телефонной связи используется анализатор TDA-9, подаренный компанией An-Com. Для проведения исследований и сбора статистики трафика пакетной сети использованы программные пакеты WireShark и SIPp.
Таким образом, имеющиеся на кафедре аппаратные и программные средства и методическое обеспечение позволяют качественно проводить все виды занятий и реализовать подготовку современных высококвалифицированных кадров для телекоммуникационной отрасли.
1. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. - СПб.: Наука и Техника, 2005 г., 240 с.
2. Ghazel C., Sadane L. Dimensioning of NGN Main Components with Improved and Guaranteed Quality of Service // Journal of Networks. – 2010. - V. 5. - №7. - РР. 782-791.
3. Портал «Платформы сетей NGN» / [электронный ресурс] - ngn.psuti.ru.
4. Росляков А.В. Использование программного комплекса СОТСБИ-У в учебном процессе кафедры АЭС ПГУТИ // XVIII Российская научная конференция профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГУТИ, Самара, 2011.- С. 401.
5. Росляков А.В., Лысиков А.А. Методика и программа проектирования сетей следующего поколения NGN // XIX Российская научная конференция профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов, ПГУТИ, Самара.
2012. – С. 85.
Об использовании материалов всемирных конференций радиосвязи МСЭ в учебном процессе радиотехнических и телекоммуникационных специальностей вузов А.З. Айтмагамбетов, [email protected], Ж.М. Бекмагамбетова Международный университет информационных технологий, Алма-Ата, Казахстан Казахская академия транспорта и коммуникаций, Алма-Ата, Казахстан В настоящее время в ряде технических вузов Казахстана ведется подготовка специалистов с высшим образованием (бакалавры и магистры) по специальности «Радиотехника, электроника и телекоммуникации», которая является базовой для отрасли телекоммуникаций. Радиотехническая специализация данной специальности охватывает следующие специальные дисциплины: радиопередающие и радиоприемные устройства, антенны и распространение радиоволн, телерадиовещание, системы подвижной радиосвязи, спутниковые системы связи и др. К сожалению, ограниченность часов для специальных дисциплин бакалавриата не позволяет в полной мере охватить современные достижения в области цифровых систем радиосвязи и телерадиовещания. Считаем целесообразным необходимость организации в республике подготовку специалистов по отдельной специальности высшего образования по сетям и системам радиосвязи и телерадиовещания.
Рассмотрим меры, принимаемые Казахской академией транспорта и коммуникаций (Каз АТК) и Международным университетом информационных технологий (МУИТ) для повышения качества подготовки специалистов по современным направлениям телекоммуникаций и телерадиовешания.
В настоящее время КазАТК и МУИТ имеют договорные отношения с ведущими университетами связи стран СНГ: МТУСИ в рамках УМО вузов связи и СПбГУТ по вопросам технического оснащения учебных лабораторий, с ТУИТ по вопросам методического обеспечения и подготовки кадров высшей квалификации.
В последнее время в КазАТК и МУИТ уделяется большое внимание сотрудничеству с университетами и фирмами ведущих стран Европы, Азии и Америки. Так в настоящее время заключены договоры о сотрудничестве с университетами США, Малайзии, Японии, с представительствами таких известных зарубежных компаний, как «Алкатель-Люсент», «Роде и Шварц», «Хуавей». В рамках этих договоров университеты получают от компаний информационные материалы, монографии и учебники по современным технологиям телекоммуникаций. Кроме того компании проводят семинары и презентации для студентов и преподавателей, предоставляют скидки при заказе образцов телекоммуникационного оборудования для учебных лабораторий.
В 2007 году Каз АТК посетила делегация Национального Института Информатики, г.Токио, Япония. Были проведены семинары по вопросам развития телекоммуникационного рынка и подготовки специалистов с высшим образованием. В 2008 году в Токио состоялись встречи с представителями ряда университетов Японии: Токийский технологический институт, Университет Васеда, Национальный Институт информатики, Токийский университет морских технологий. По результатам встреч с руководителями и профессорами университетов был подписан один договор о сотрудничестве и достигнуты договоренности по обучению казахстанских студентов в японских вузах.
В апреле 2009 года в КазАТК состоялось заседание Международной постоянно действующей конференции ректоров телекоммуникационных ВУЗов. Конференция проводилась при участии представителей Международного Союза Электросвязи (МСЭ), Регионального Содружества в области связи (РСС) и Администрации связи Республики Казахстан, Важной частью международного сотрудничества является участие сотрудников университетов в мероприятиях Регионального сотрудничества в области связи (РСС) и Международного союза электросвязи (МСЭ). Так сотрудники университета являются членами рабочих групп Министерства транспорта и коммуникаций Республики Казахстан по вопросам цифрового телерадиовещания и подготовки к всемирным радиоконференциям МСЭ в рамках комиссий РСС, участвовали в работе всемирных радиоконференций 2007 и 2012 годов в составе делегации Республики Казахстан.
Как известно, Всемирные конференции радиосвязи (ВКР) проводятся каждые три-четыре года. В задачу ВКР входит анализ и, в случае необходимости, пересмотр Регламента радиосвязи, международного договора, регулирующего использование радиочастотного спектра, а также геостационарной и негеостационарной спутниковых орбит.
На последней всемирной конференции радиосвязи (ВКР-12) рассматривалось 33 пункта повестки дня, по которым было представлено более 200 входных документов, а в процессе Конференции общее количество временных документов увеличилось не менее чем в пять раз. По повестке дня было представлено 4676 предложений от региональных организаций связи, от отдельных администраций или от групп администраций. Пункты повестки дня ВКР-12 связаны с исследованием или внедрением новых радиотехнологий, с использованием новых диапазонов частот(более высоких частот-сотни гигагерц и оптический диапазон). Например, системы связи и управления беспилотных летательных аппаратов, каналы связи для подвижных телерадиосистем корреспондентов телерадиокомпаний, программированное радио и "когнитивное" радио, системы связи для чрезвычайных ситуаций, стихийных бедствий, контроля изменения климата, новые частоты для космических систем и т.д.
По данной информации можно судить об изменениях технологий в мире, тенденциям развития радиосвязи и вещания.
На основе материалов заседаний комиссий РСС, рабочих групп по подготовке к ВКР, подготовительного собрания к ВКР, заключительных актов конференций в университете были модернизированы учебные программы дисциплин для студентов бакалавриата и магистратуры специальности «Радиотехника, электроника и телекоммуникации». Так данные материалы используются в учебных дисциплинах магистратуры «Современное состояние радиотехники, электроники и телекоммуникаций», «Проектирование мобильных систем связи», в дисциплинах бакалавриата «Технологии беспроводной связи», « Системы подвижной связи», «Электромагнитная совместимость РЭС», «Цифровое телерадиовещание», а также в курсовом и дипломном проектировании.
Кроме того, в учебном процессе используются такие печатные издания МСЭ, как «Регламент радиосвязи», справочники по управлению радиочастотным спектром, по цифровому наземному телерадиовещанию, радиоконтролю, рекомендации МСЭ-Р и МСЭ-Т.
Специфика преподавания телекоммуникационных дисциплин Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Внедрение наукоемких технологий, с использованием в качестве средства деятельности компьютерных средств, с насыщением микропроцессорной техникой оборудования, транспортных средств, с тенденцией все большей информатизации не только общественного производства, но и общества в целом привело к существенной интеллектуализации труда практически во всех сферах трудовой деятельности. [1] Вследствие чего предъявляются особые требования к уровню квалификации выпускников высших учебных заведений.
В связи с этим традиционная организация обучения требует внедрения в образовательный процесс высококвалифицированных специалистов и современных средств технического обучения, что приводит к пополнению содержания преподаваемых дисциплин большим потоком информации, увеличению сроков подготовки специалистов, количества часов на изучение учебного предмета. При этом развитие науки влечет за собой появление новых отраслей, что приводит к увеличению числа преподаваемых в вузах дисциплин. Достаточно большое количество изучаемых предметов, усложняет учебный процесс, затрудняет усвоение материала, порождает дублирование его содержания, создает трудности в комплексной подготовке специалиста [2]. Методики преподавания требуют серьезной модернизации и внедрения новых технологий.
Проблемы, возникающие в высшей школе в целом, присущи и дисциплинам телекоммуникационных направлений. Область телекоммуникаций является одной из наиболее динамично развивающихся, что серьезно отражается на учебном процессе по данному направлению.
Возможность в некоторой степени компенсировать те трудности, которые связаны с возможностями по представлению материалов, дает применение мультимедиа технологий. Они способствуют восприятию и запоминанию материала с включением интуитивных реакций учащегося (применение звуковых, световых эффектов).
Использование мультимедийных технологий позволяет значительно повысить качество конечного результата на любых этапах процесса обучения, включая объяснение нового материала, самостоятельную работу студентов и контроль знаний. Необходимо отметить такой момент, как применение электронных учебных пособий, которые позволяют произвести иллюстрацию динамических процессов и явлений, скрытых в условиях обычного образовательного процесса; увидеть развитие и многообразие всех моделей на фотографии, а также их подробные технические характеристики в виде таблиц; оперативно находить устаревший материал или неточности и вносить соответствующие изменения [3].
Это особенно актуально для лекционной формы обучения, когда мультимедийные средства позволяют представлять в более доступной форме темы, порой вызывающие трудности в восприятии материала.
Лабораторный практикум дисциплин по телекоммуникационным специальностям отличается некоторыми особенностями. Очень быстро меняются технологии, а, следовательно, оборудование и программное обеспечение в области телекоммуникаций. Решение проблем, связанных с быстро устаревающим оборудованием и программным обеспечением, возможно путем применения специальных обучающих программ, а также широко представленных на сегодняшнем рынке, специальных имитаторов телекоммуникационных процессов. Данные программные комплексы позволяют имитировать как работу компьютерных сетей различных уровней, так и непосредственно настройки телекоммуникационного оборудования, имеющегося на сегодняшний день. Возможности по обновлению и усовершенствованию данных программ является их важным достоинством, также большинство разработчиков предоставляет их сопровождение. Рынок современного телекоммуникационного оборудования отличается достаточно широким разнообразием не только в линейке самого оборудования, но и производителей. Здесь кроется достаточно серьезная проблема, связанная с синтаксисом настроек. Однако, решение ее, найдено в самой новой двухуровневой системе образования, когда бакалавриат дает лишь базовое образование, а специализация по определенным направлениям, либо более глубокое изучение возможно в специальных учебных центрах сертификации, которые создаются при участии, и в интересах производителя или определенных телекоммуникационных компаний.
Однако учебный процесс и сам характер дисциплин требует сформировать у студентов основные базовые навыки по работе с оборудованием и технологиями, помимо теоретических.
Введение в лабораторный практикум занятий с использованием программных комплексов, имитирующих реальные телекоммуникационные процессы, позволяет в целом решить данные проблемы. Они дают возможность в достаточной мере скорректировать учебный процесс с тем, чтобы на должном уровне сформировать у студентов навыки работы с оборудованием различных производителей, а также изучению современных технологий.
В сложившихся условиях акцент необходимо делать на самостоятельную работу студентов, которая характеризуется связью со всеми формами планового учебного процесса, при этом учитывает специфику содержания и многообразия методических приемов. Однако необходимо обратить внимание на сочетание методических и организаторских усилий преподавателя, постоянную коллективную и индивидуальную работу, которая призвана обеспечить эффективную и качественную самостоятельную работу студентов.
Одной из важных частей учебного процесса является контроль успеваемости.
Оценка знаний, проводимый в форме тестирования наиболее популярный и распространенный вид контроля. Ее универсальность, возможность проведения в дистанционной форме являются весьма привлекательной. Однако нельзя недооценивать проведения зачетов и экзаменов в форме личной беседы со студентом, когда можно к каждому из них найти индивидуальный подход. Это дает возможность раскрыть в должной мере уровень знаний.
Правильная методика проведения контроля побуждает студента изучать большее количество информации и самосовершенствоваться.
Внедрение учебных презентаций и видеоматериалов способствует появлению новых образовательных методик и форм занятий, базирующихся на электронных средствах обработки и передачи информации. Но, несмотря на разнообразие технических средств, и технологий, использующихся в учебном процессе, следует отметить, что качество обучения зависит, прежде всего, от совершенства учебного материала, формы его представления и организации учебного процесса [3].
1. Фокин Ю. Преподавание и воспитание в высшей школе: Методология, цели и содержание, творчество. Эл. учебн. пособие.
http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Pedagog/fokin/01.php 2. Голиков И.В.: Проблемы подготовки кадров для российской промышленности.ДВЯ N9/10 за 2008 г.
http://www.yartpp.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=40837&Itemid= &layout=default&lang=en 3. Берлев С.В. Особенности применения видеоматериалов и учебных презентаций в преподавании технических дисциплин // Проблемы и перспективы развития образования: материалы междунар. Заоч. Конф. (г. Пермь, апрель 2011 г.). Т. II. – Пермь:
Меркурий, 2011 – с. 184-186.
О содержании дисциплины профессионального цикла "Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях" И.А. Ходжаев, Е.В. Воронцов, Н.Л. Алымов, [email protected] В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования третьего поколения (ФГОС ВПО-3) к основным требованиям при реализации основных образовательных программ подготовки выпускников ввуза по специальности 210701 "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" относятся требования к формированию компетенций будущего военного специалиста в области профессиональной деятельности, которая включает в себя сферы науки и техники, совокупность инфокоммуникационных технологий, методов и способов человеческой деятельности, обеспечивающие обмен информацией на расстояния в экстремальных условиях с использованием систем, комплексов и средств радио, электропроводной, оптической связи специального назначения, а также обработку и хранение информации [1].
ФГОС ВПО-3 предусматривает различные виды профессиональной деятельности – производственно-технологическая, проектно-конструкторская, научноисследовательская и др. Однако офицеры чрезвычайно редко назначаются на должности в проектно-конструкторские бюро или на производстве. Чаще всего военному связисту приходится решать задачи по поддержанию высокой боевой готовности имеющихся на вооружении средств связи и другой РЭА. Этот вид деятельности в соответствии с ФГОС относится к эксплуатационной и организационно-управленческой деятельности.
Таким образом, выпускники ввуза по специальности 210701 должны быть готовы работать в сфере организации эффективной эксплуатации современных информационных и телекоммуникационных систем (ИТКС). Одними из важнейших этапов технической эксплуатации элементов ИТКС являются их техническое обслуживание и ремонт, которые невозможны без проведения измерений электрических параметров (метрология) с использованием узаконенных стандартных методик выполнения измерений (стандартизация) и сравнения результатов испытаний с нормой или критерием оценки качества (сертификация). Именно поэтому дисциплина "Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях" (МССИ) относится к базовой части профессионального цикла основной образовательной программы по указанной специальности.
Изучение дисциплины МССИ должно опираться на знания и умения обучающихся, полученные ими при изучении высшей математики, физики, электронных элементов техники связи, линейных и нелинейных радиотехнических устройств, основ импульсных и цифровых устройств Обучающиеся к началу изучения дисциплины должны знать:
основы теории вероятностей и математической статистики;
основные физические законы и их аналитические выражения;
электронные элементы аппаратуры связи и их параметры;
основные законы и методы расчета электрических цепей;
параметры аналоговых и цифровых сигналов;
основы теории логических схем;
основы теории четырехполюсников;
функциональные узлы цифровых устройств;
линейные усилители электрических сигналов;
аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи;
частотные характеристики электрических цепей;
преобразование частоты колебаний;
усилители мощности, генераторы гармонические и импульсные.
Указанные понятия рассматриваются на кафедрах физики, математики, радиотехники и электроники, электропитания средств связи, информатики и вычислительной техники и др.
В свою очередь дисциплина МССИ является предшествующей для таких учебных дисциплин, как «Техническая эксплуатация средств связи», «Системы коммутации», «Системы подвижной радиосвязи», «Средства и комплексы сетей связи», а также других технических дисциплин, использующих для оценки качества и работоспособности изучаемых элементов ИТКС средства измерения и нормативные документы систем стандартизации и сертификации. Умения и навыки, полученные обучающимися при изучении МССИ, используются при дипломном проектировании и в дальнейшей служебной деятельности.
Процесс изучения дисциплины МССИ должен быть направлен на формирование и развитие сразу нескольких важных профессиональных компетенций (ПК). Рассмотрим некоторые из них, связанные с выполнением домашнего контрольного задания (ДКЗ) "Обработка результатов и оценка точности измерений" [2, 3]:
– способность … использовать нормативные правовые документы (ПК-1);
– способность... применять соответствующий физико-математический аппарат для формализации, анализа и принятия решений (ПК-2);
– способность осуществлять сбор, обработку, анализ научно-технической информации … (ПК-7);
– способность к логическому мышлению, обобщению, анализу … (ПК-8);
– способность оценивать качество изделий систем специальной связи с использованием стандартов и типовых методов контроля (ПК-20);
– способность разрабатывать программы и методики научных исследований и проводить обработку результатов научных исследований (ПК-27).
В таблице ниже систематизирована связь профессиональных компетенций из образовательного стандарта ФГОС ВПО-3 с отрабатываемыми по учебной дисциплине МССИ вопросами.
Анализ утвержденных в ФГОС компетенций позволил сформулировать основные требования к учебной дисциплине МССИ по категориям "знать", "уметь" и "владеть", а именно:
- основы метрологии и основные методы измерений, используемые при эксплуатации средств инфокоммуникаций (ПК-1, ПК-8, ПК-20);
- принципы построения, основные характеристики и правила применения типовых измерительных приборов (ПК-8);
- порядок эксплуатации и организацию поверки и надзора за измерительными приборами (ПК-11);
- основы стандартизации (ПК-1, ПК-7);
- основные положения квалиметрии, сертификации и управления качеством (ПК-1, ПК-16, ПК-20);
- требования основных руководящих документов по метрологическому обеспечению, техническому регулированию, стандартизации и сертификации (ПК-1, ПКУметь:
- использовать по назначению типовые средства измерений, применяемые в инфокоммуникациях (ПК-8, ПК-12);
- обрабатывать результаты измерений (ПК-27);
- оценивать погрешность проводимых измерений (ПК-2, ПК-20, ПК-27);
использовать нормативную базу систем стандартизации и сертификации (ПК-1, ПК-16, ПК-20).
Связь профессиональных компетенций из ФГОС ВПО- с отрабатываемыми по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях» вопросами осуществлять сбор, обраэкспериментов обрабатыботку, анализ научноваются по утвержденным оценивать качество изделий … с использованием стандартов, формируется ПК-27 Приобретение навыков обпроводить обработку реработки результатов экспезультатов научных исслериментов позволяет сдедований - основными методиками выполнения электрорадиоизмерений (ПК-8, ПК-20, ПК-27);
- навыками в проведении стандартных измерений в ходе эксплуатации средств инфокоммуникаций (ПК-8).
Именно эти ПК и категории должны лечь в основу разработки структуры и содержания учебно-методического комплекса по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях", являющейся базовой (общепрофессиональной) частью профессионального цикла подготовки военных специалистов, обеспечивающих использование средств специальной связи и информации в экстремальных условиях.
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования №1397 от 24.03.2011 г.
2. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах.
Учебное пособие / Под общей редакцией Б.Н.Тихонова- М.: Горячая линия-Телеком, 2012. 374 с.: ил.
3. Обработка результатов и оценка точности измерений : домашнее контрольное задание. Дисциплина "Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях" И.А. Ходжаев, Е.В.Воронцов, Н.Л. Алымов. Орел: Академия ФСО России, 2011. 72 с Преподавание дисциплины «Сети связи» в АГТУ по направлению подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи Астраханский государственный технический университет, Астрахань, Россия В наше время возникла принципиально новая ситуация, когда цикл жизни всех компонентов воспроизводства в обществе максимально сужается, особенно это касается инфокоммуникационных технологий. Новые инфокоммуникационные инфраструктуры наслаиваются на ещё функционирующие старые и вытесняют их. Даже для развитых стран динамичность изменения знаний и технологий порождает значительные проблемы.
Сегодня на Единой сети электросвязи (ЕСЭ) России наблюдается специфическая ситуация, когда, наряду с потребностью в перспективных услугах мультисервисных сетей связи следующего поколения, продолжает эксплуатироваться многомиллионная сеть коммутации каналов, требующая подготовки специалистов, хорошо ориентирующихся в существующем коммутационном оборудовании, сетях связи, системах сигнализации, устройствах абонентского доступа, услугах интеллектуальной сети и т. д., которые готовы полученные знания успешно использовать для преобразования существующих сетей связи в сети следующего поколения NGN (Next Generation Network) [1, 2].
Переход к пакетным технологиям при модернизации и построении новых сетей связи общего пользования стал настоятельной необходимостью. Традиционные и новые операторы связи приступили к перестройке своих сетей связи, ориентированных на пакетную коммутацию с приданием им свойств мультисервисности. Операторы заинтересованы в построении такой сети связи, которая поддерживала бы непрерывный контроль процессов обработки вызовов и предоставления услуг, гарантирующих запрошенный клиентами уровень качества обслуживания, независимо от способов транспортировки информации и видов используемого оборудования.
Происходящая в настоящее время конвергенция сетей и услуг связи, включающая Интернет, мобильную связь, новые инфокоммуникационные технологии, оказала огромное влияние на развитие телекоммуникаций, что потребовало пересмотра подходов к преподаванию основных телекоммуникационных дисциплин и привело к разработке Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) высшего профессионального образования третьего поколения по направлению 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».
В курсе лекций «Сети связи», который преподаётся в АГТУ при подготовке инженеров по специальности «Сети связи и системы коммутации», рассматриваются следующие разделы [3]: современная электрическая связь и тенденции ее развития, сети нового поколения, построение сетей связи, принципы построения телефонных сетей, системы нумерации на телефонных сетях, системы сигнализации в сетях связи, структура и структурные свойства сетей связи, маршрутизация на сетях связи, надежность и живучесть сетей связи, цифровые сети синхронной цифровой иерархии, синхронизация цифровых сетей, принципы технической эксплуатации сетей связи, основы построения сетей управления телекоммуникациями. Ряд новых материалов по дисциплине «Сети связи» рассматривается на практических занятиях. Это, в частности, современные принципы модернизации городских и сельских телефонных сетей с переходом к сети NGN, варианты нумерации в современных сетях при различных сценариях, технологии передачи и коммутации в мультисервисных сетях, применение системы ОКС-7 и технологии SIGTRAN в интеллектуальных сетях и услугах, конвергенция сетей фиксированной и мобильной связи, изучение принципов перехода к конвергентной сети, система тактовой сетевой синхронизации на ЕСЭ РФ, изучение модели и принципов управления телекоммуникациями.
Анализ примерной программы дисциплины «Сети связи» для направления подготовки 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи по профилю «Сети связи и системы коммутации» для бакалавров [4] показал необходимость переработки и дополнения курса лекций [3] и, в частности, таких разделов, как системы учета стоимости обслуженного трафика, цифровые сети с интеграцией служб, принципы построения интеллектуальных сетей связи, принципы построения мультисервисных сетей связи, принципы построения сетей сотовой подвижной связи. В настоящее время в этом направлении ведется соответствующая работа.
Разработана новая рабочая программа дисциплины «Сети связи» по направлению подготовки 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», профиль подготовки «Сети связи и системы коммутации», квалификация (степень) выпускника – бакалавр, форма обучения – очная/заочная. Рабочая программа дисциплины «Сети связи» содержит следующие разделы:
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»;
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Сети связи»;
Структура и содержание дисциплины «Сети связи»;
Образовательные технологии;
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов;
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины;
Материально-техническое обеспечение дисциплины.
1. Семейкин В.Д. Преподавание дисциплины «Сети связи» в АГТУ: потребности и стандарты // ХI Международная научно-методическая конференция вузов и факультетов инфокоммуникаций: материалы конференции / Астрахан. гос. техн. ун-т;
МТУСИ. – Астрахань: Изд-во АГТУ, 2010, с. 55 – 56.
2. Битнер В.И., Михайлова Ц.Ц. Сети нового поколения – NGN. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2011. – 226 с.
3. Семейкин В.Д. Сети связи: курс лекций. – Астрахань: Изд-во АГТУ, 2006. – 256 с.
4. Сборник примерных программ дисциплин подготовки бакалавра по направлению 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи по профилю «Сети связи и системы коммутации». – Москва, 2011.
Метод преподавания механизма коммутации пакетов в телекомутациях А.С. Иванцев, Н.С. Соболев, А.В. Сульдин, [email protected] Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск, Россия Признано [1], что коммутация пакетов имеет перед коммутацией каналов следующие преимущества:
1. Повышается эффективность использования линии за счёт буфера (установление очерёдности пакетов), чего нет в коммутации каналов.
2. Сеть с пакетной коммутацией может осуществлять преобразование скорости передачи данных. Таким образом способны обмениваться между собой пакетами станции, подключенные к узлам сети каналами разной полосы пропускания.
3. В сетях с пакетной коммутацией при большой загруженности передача пакетов продолжается, хотя и могут возникать задержки с доставкой пакетов или может уменьшаться скорость передачи. В сетях с коммутацией каналов при перегрузках могут возникать блокировки.
4. В сетях с пакетной коммутацией можно использовать систему приоритетов, т.е. пакеты с высоким приоритетом будут доставляться с меньшей задержкой, чем пакеты с низким приоритетом.
Протяженные сети связи с коммутацией каналов строились для передачи голоса. Дуплексный канал телефонной связи используется на 50%. Полоса пропускания голосового канала оптимизирована и обеспечивает приемлемое качество передачи голоса. Однако при использовании таких сетей для передачи данных между компьютерами появляются два недостатка:
1. При соединении двух терминалов канал значительное время может быть свободен. Сеть связи выделяет определенную полосу пропускания и она не всегда удовлетворяет требованиям, предъявленным операторами данных. Таким образом, коммутация каналов для передачи данных не эффективна.
2. В сетях с коммутацией каналов соединение обеспечивает передачу на постоянной скорости, что ограничивает возможности сети при подключении разнообразных терминалов данных. Сеть с коммутацией пакетов способна устранить эти недостатки.
Данные в такой сети передаются в виде блоков, называемых пакетами (кадрами ).верхний предел пакета в зависимости от стандарта может быть от тысячи до нескольких тысяч байт.
Каждый пакет имеет заголовок, поле данных, т.е. информацию передаваемую, служебное поле, как показано на рис. 1.
Рисунок 1 – Схема разделения данных отправителя на пакеты:
1 – заголовок; 2 – поле данных; ПД – служебные данные.
Поле заголовка включает информацию, необходимую узлу сети для перенаправления (маршрутизации) пакетов в нужный канал, возможна буферизация (задержка) пакетов на узле.
В основе коммутации пакетов лежат цифровые сигналы. Они получаются двумя методами:
1 – превращением аналогового сигнала за счет дискретизации по времени, квантования по уровню, кодирования;
2 – за счет кодирования импульсов, в основном двухполярных, генерируемых генратором тактовых импульсов высокой частоты.
Механизм превращения аналогового сигнала в цифровой изложен в [2]. Второй метод получения цифровых сигналов приводится в данной работе.
Известно, источником двухполярных дискретных (цифровых) служит мультивибратор [3]. Название происходит от латинского multim – много и vibro – колеблю.
Мультивибратор – электронное устройство с двумя метастабильными состояниями, которым соответствуют два различных напряжения или тока и которые периодически сменяют друг друга за счет положительной обратной связи. Мультивибратор генерирует периодический сигнал прямоугольной формы, в спектре которого содержится много гармоник.
Если интервалы времени, соответствующие различным состояниям, одинаковы, мультивибратор называется симметричным, иначе – несимметричным. Названные интервалы времени определяются временем зарядки или разрядки конденсаторов, входящих в схему мультивибратора.
Мультивибратор может быть построен на операционных усилителях, биполярных и полевых транзисторах и других электронных приборах. В схеме симметричного мультивибратора на операционном усилителе (рис.2) осуществляется сравнение напряжения Uс и напряжения U c делителя, образованного резисторами R1 и R2.
Рисунок 2 – Схема симметричного мультивибратора на операционном усилителе б – временная диаграмма напряжений.
Напряжение Uвых на выходе ОУ пропорционально разности напряжений между его входами U= U – Uс. Из-за того, что часть выходного напряжения через делитель поступает на вход ОУ, в схеме образуется положительная обратная связь. Если в некоторый момент времени разность U станет положительной, то положительная обратная связь приведет к лавинообразному повышению напряжения. Его увеличение прекратится, когда Uвых достигнет своего возможного максимального значения Uо, близкого к положительному значению напряжения питания +E. При этом напряжение U, будет равно U0 * R1 / (R1+R2). Такое состояние системы сохранится до тех пор, пока напряжение Uc на конденсаторе, заряжающемся через резистор R не превысит значения U= U0* R1/ (R1+R2). Как только разность U станет отрицательной, напряжение Uвых скачком уменьшится до своего минимального значения -U0, близкого к отрицательному напряжению питания – E. Напряжение U станет равным – U0*R1=/(R1+R2) E. И конденсатор начнет разряжаться. Когда напряжение Uc сравняется с U= -U R1/(R1+R2), выходное напряжение снова скачком увеличится до значения U0 и т.д.
Время зарядки конденсатора одинаково и пропрционально RC.
Скорость перехода между состояниями, в основном, ограничена быстродействием применяемых электронных приборов в схеме мультивибратора.
А теперь остановимся на том, как данные отправителя делятся на пакеты и как к полю данных добавляются заголовок и служебные данные. Это можно объяснить, пользуясь рис.3.
1 – генератор тактовых импульсов (ГТИ); 2 – кодер; 3 – устройство преобразования сигнала (УПС); 4 – таймер; 5 – ключ; 6 – заголовок пакета; 7 – поле данных; 8 – служебные данные; 9 – канал связи.
ГТИ (1) вырабатывает прямоугольные двухполярные импульсы с заданной частотой. Кодер (2) превращает неэлектрические сигналы сообщения в электрические определенным заданным равномерным кодом. Закодированные сигналы с помощью устройства преобразования сигналов (УПС) (3) превращаются в данные. На непрерывно поступающие данные воздействует таймер (4) и с помощью ключей (5) последние разделяются на составные части пакетов – заголовок (6), поле данных (7), служебных данных (8). Устройство преобразования сигналов должно работать под действием программного управления с помощью микропроцессора, т.е. через определенные промежутки времени УПС направляет данные для каждого из трех составляющих частей пакета. Полученный таким образом пакет направляется в канал связи (9). В канале связи пакеты могут передвигаться тремя методами передачи: дейтаграмным (датаграмным); установлением логического соединения; установлением виртуального канала. Для понимания этих методов необходимо подробнее остановиться на каждом.
Дейтаграмная передача основана на том, что передаваемые пакеты передаются от одного узла к другому узлу независимо друг от друга на основании одних и тех же правил (протоколов). Это значит, каждый пакет рассматривается сетью как независимая единица – дейтаграмма.
Передача пакетов с установлением логического соединения заключается в том, что передатчик пакетной информации передает на ближайший DSLAM пакетами всю информацию. DSLAM обрабатывает все пакеты сообщения, присваивая каждому сообщению идентификационный номер. После этого пакеты принадлежащие одному и тому же сообщению могут перемещаться по разным, независимым друг от друга маршрутам.
Передача по виртуальному каналу основывается на том, что если в число параметров сообщения (соединения) то все пакеты должны проходить по указанному маршруту. Такой единственный заранее проложенный фиксированный маршрут, соединяющий конечные узлы в сети с коммутацией пакетов, называют виртуальным каналом.
Осмыслив изложенное, можно понять, что на DSLAM-мультиплексоре доступа цифровой абонентской линии xDSL метод передачи пакетной информации в сеть связи определяется установленной коммутационной аппаратурой. Также следует рассказать слушателям, что со стороны сети у DSLAM имеются WAN-порты, а со стороны клиента xDSL модемы, к которым подключается абонентская линия.
1. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: ЭКО-ТРЕДЗ, 2001.
2. Иванцев А.С., Соболев Н.С., Сульдин А.В. Метод преобразования аналоговых сигналов связи в цифровые сигналы // Учебный эксперимент в образовании, № 1, 2012, с.72-79/ 3. Физическая энциклопедия, т.3. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1992.
Московский технический университет связи и информатики, Москва, Россия Курс «Направляющие среды передачи и средства защиты» посвящён различным типам линий связи по используемым в настоящее время средам передачи (симметричные и коаксиальные кабели, волоконно-оптические линии, сверхпроводящие кабели, волноводы и др.) и их защите от воздействия внешних электромагнитных полей различных источников (ударов молнии, высоковольтных линий электропередачи, электромагнитных импульсов высотных ядерных взрывов, электрифицированных железных дорог и т.д.). Особенностью курса в настоящее время является необходимость учёта непрерывных изменений, происходящих в технике инфокоммуникаций и касающихся линий связи. Основные из них:
- появление сетей NGN, которые вносят существенные поправки в расчёт вероятности повреждения и применения средств защиты линий от внешних электромагнитных полей;
- учёт полученных в недавнее время новых результатов исследований молнии (внутриоблачных разрядов, разрядов в ионосферу, многократных разрядов), а также других источников влияния (статических разрядов и др.);
-необходимость оценки влияния изменений в технике переключения линий электропередачи (быстродействующих тиристорных систем переключения FACTS) и влияния этих изменений на защищённость линий связи;
- разработанные недавно новые элементы и типы защиты (мультикамерные разрядники, зонтичные ионизаторы и т.д.);
- уменьшение размеров применяемых компонентов и увеличение их чувствительности к воздействующим токам и напряжениям;
- быстрое и непрерывное совершенствование оптических волокон, кабелей и систем передачи, применяемых в волоконно-оптических линиях связи;
-открытия в области изучения сверхпроводимости.
Сети NGN (Next Generation Network) - это сети, связанные с новыми техническими решениями, появившимися на этапе развития цифровой связи, когда компьютеры и передача данных оказались важнее телефона. В настоящее время наиболее интенсивно развиваются передача данных и IP, тогда как трафик телефонной речи изменяется существенно медленнее и сейчас составляет не более 20% в общем трафике современных сетей связи.
Основным принципом работы традиционных систем связи был принцип коммутации каналов, а наиболее важной частью трафика – речевой трафик («передача распоряжений от вышестоящих к подчинённым»). Для такого трафика принцип коммутации каналов представлялся самым эффективным. Теперь будет доминировать принцип коммутации пакетов информации, причём каждый последующий пакет может передаваться по линии, лишь частично совпадающей с той линией, по которой передавался предыдущий пакет. С точки зрения, например, грозозащиты линии, это означает, что условия защищённости связи от ударов молнии могут радикально меняться за время передачи. Система связи нового поколения становится довольно разнородной и сложно структурированной. Большая скорость обмена данными резко повышает цену повреждения и связанного с ним простоя линии. Развитие кластерных сетей (объединения локальных и домовых сетей в единый кластер) может так же радикально изменить принцип функционирования абонентских сетей и требования к их защите от внешних воздействий. Из-за большого числа пользователей пропускная способность сети или качество связи могут меняться на 1-3 порядка в течение нескольких минут и даже секунд. Большая часть современных услуг связи оказалась реализуемой в ноутбуке: интернет, и видеотелефон, и телефон, и конференцсвязь.
Изменяется характер построения сетей связи. Это обстоятельство даже позволило некоторым зарубежным специалистам говорить о том, что в NGN связь смещается в радиодиапазон и говорить о его расширении как о важной отличительной черте NGN.
На самом деле, конечно, транспортные сети на основе оптических кабелей будут превалировать. В основе всех уровней сетей нового поколения лежат принципы:
Оборудование NGN построено на основе современной микропроцессорной техники Функционирование сетей будет опираться на коммутацию пакетов.
Компьютер является главным конечным «пользователем» сети, а не телефон Произойдёт некоторое увеличение использования радиочастот и расширение Одновременно и на одном и том же объекте возможна поливариантная организация связи на основе разных конкурирующих технологий Сеть доступа должна обеспечивать triple play и даже 4-play.
Возрастает количество параметров, необходимых для описания работы системы (многопараметричность).
Особенности NGN налагают на инженеров защиты от воздействия внешних электромагнитных полей новые требования как в отношении защиты линий передачи и защиты подключённой аппаратуры, так и изучения свойств источников внешних воздействий.
Линия связи, соединяющая двух удалённых пользователей, может менять свою длину и расположение, а также среду передачи в течение самой передачи. Некоторые свойства источников влияния, которые были неактуальны или неизвестны ранее, теперь могут оказаться основными, например межоблачные грозовые разряды, разряды с облака в ионосферу, всплески напряжения при срабатывании тиристорных схем управления и т.д. Например, внутриоблачные грозовые разряды могут создавать помехи в спектре до 30 МГц и быть ответственными за сбои высотных систем связи и радиорелейных линий. Применяемые на высоковольтных линиях электронные системы контроля, на западе называемые FACTS (Flexible Alternating Transmission Systems), срабатывая при грозовых разрядах, сами вносят дополнительные помехи в спектре до 1 МГц. Проведены широкие исследования многократных грозовых разрядов, фронт которых оказался порядка 0.2 мкс, а также исследования низкочастотных разрядов в ионосферу.
Необходим также пересмотр норм. Раньше нормы защиты исходили из типа кабеля с небольшим учётом системы передачи, то теперь, следует иметь в виду, что объём и качество передаваемой информации, во-первых, несопоставимы с прежними, во-вторых, могут непрерывно меняться вместе с длиной линии, соединяющей абонентов.
В настоящее время при передаче сигналов по линии связи всё большее распространение получает коммутация пакетов, причём отдельные пакеты могут двигаться по разным линиям, а объединение пакетов происходит на конечном пункте.
В общем случае, когда сеть или линия состоит из направляющих сред одного типа, например, только из симметричных кабелей, или только из оптических кабелей, решения по защите принимаются по участкам, условия на которых можно считать постоянными, как это делается для длинных магистральных линий. Если линия, по которой ведётся передача, трансформируемая, то есть в разные интервалы времени её конфигурация и длина тоже различна, то общая сумма вероятных повреждений и надёжность будет также зависеть от времени.
Защита каждого участка осуществляется по одним правилам и в соответствии с одними и теми же нормами, если тип направляющей среды один и тот же, но так как условия на участках различны, то защита и её эффективность на разных участках может быть неодинакова. Вследствие этого общая сумма возможных рисков также будет неодинакова и зависеть от интервала времени, в котором осуществляется данная конфигурация. Коммутируемые пакеты в разные моменты могут направляться по разным линиям, и чем чаще будет осуществляться подобная коммутация, чем чаще будет меняться длина и состав виртуальной линии, соответственно будет меняться общая вероятность повреждения и надёжность всей составной виртуальной линии. Таким образом, вероятное число повреждений виртуальной линии будет переменной величиной, заключённой между минимальным и максимальным значением. Минимальное значение вероятного числа повреждений виртуальная линия не обязательно будет иметь при работе связи по кратчайшей физической линии. Если мы хотим, чтобы уровень вероятности повреждения виртуальной линии был не ниже некоторого определённого предела, необходимо рассмотреть все возможные варианты конфигураций данной сети и либо исключить некоторые варианты, не удовлетворяющие требованиям, либо усилить защиту некоторых участков сети.
Важным моментом расчёта является учёт типа оптического кабеля, по которому ведётся передача на данном участке. Если кабель содержит металлические элементы в виде брони или жил дистанционного питания, то нормы допустимого числа повреждений и необходимые меры защиты определяются по одним критериям, тогда как подверженность грозовым разрядам чисто диэлектрических оптических кабелей без металлических элементов в конструкции определяется исходя из других соображений. В последнем случае сам кабель не повреждается, но под воздействием поля грозового разряда происходит поворот плоскости поляризации светового луча, распространяющегося по волокну. В результате возникает дополнительная дисперсия сигнала (поляризационная модовая дисперсия). При одновременном волновом уплотнении, когда в одном окне прозрачности происходит передача нескольких десятков волн, при повороте плоскостей поляризации может произойти наложение волн друг на друга, так как поворот плоскости поляризации зависит от длины волны света. Применение аппаратуры, чувствительной к поляризации волны, например, Рамановских усилителей, может привести к снижению чувствительности на приёме и даже к потере информации. Поэтому задача расчёта грозового воздействия ещё более усложняется.
Наиболее трудный случай возникает, когда наряду с проводными или оптическими каналами один или несколько участков составляют каналы радиорелейной или спутниковой связи, радиосвязи или какого-либо другого типа беспроводного доступа, если его длина достаточно велика. В этом случае внешние воздействия на отдельные участки линии принципиально отличаются друг от друга. Так, например, радиорелейная линия может испытывать влияния межоблачных разрядов, высоковольтных ЛЭП и электрических железных дорог и замирания в любое время года, и не только летом во время грозового сезона, а спутниковые линии – возмущения ионосферы, тогда как на кабелях зимние повреждения могут носить совсем другой характер. Это могут быть как работа сторонних организаций, так и мерзлотные пучения в районах с многолетним мёрзлым грунтом, гололёд на воздушных линиях и т.д.
Следует принимать во внимание, что некоторые технологии, например, NGSDH обеспечивают самовосстановление в случае существенных повреждений в сети. Любой радикальный сбой в сети SDH приводит к реконфигурации сети, так что обмен данными восстанавливается не более чем через 50 мс.
Таким образом, определение воздействия грозовых разрядов на трансформируемую линию оказывается тесным образом связано с надёжностью участков линии в целом. Кроме того, следует принимать во внимание также и другие активные и пассивные компоненты линии.
Сложившаяся практика определения необходимости защиты магистральных линий связи исходит из норм, относящихся к определённой длине линий. Так, например, согласно “Руководству по защите междугородных подземных кабелей связи от ударов молнии” на основных магистральных коаксиальных, симметричных и оптических линиях допустимое число повреждений от ударов молнии равно 0.1 на 100 км линии в год. При этом о нагрузке, передаваемой по магистрали, речи не идёт. И только на второстепенныхмагистралях зоновой или местной связи косвенно учитывается уменьшение нагрузки, так как допустимое число повреждений равно 0.2 и 0.3. Величина передаваемой нагрузки учитывается только самим типом кабеля. Если кабель многопарный коаксиальный или симметричный, то допускается 0.1, если симметричный зоновый, то 0.2 повреждения на 100 км линии в год. Между тем по симметричному магистральному кабелю, уплотнённому системой К-60, может быть организовано максимум 840 аналоговых каналов, а по коаксиальному с системой К-10800 свыше 20000. Потери в случае повреждения несопоставимы. Потери на современных оптических линиях с волновым уплотнением при повреждении кабеля даже сравнивать нельзя с магистральными симметричными и коаксиальными линиями, а норма одна и та же. Более того, пропускная способность линии может меняться в течение времени. Поэтому необходимо уточнить подход к определению норм и выбору средств защиты.
Существенные изменения произошли в организации связи в пригородных областях. Возникли элитные загородные посёлки. Пропускная способность линии может за несколько секунд меняться на несколько порядков.
При использовании вариантов оптической сети технологий FTTN (оптика до узла), FTTC (оптика до квартала), FTTP (оптика до офиса), где часть линии выполнена в виде медных жил, вопрос о необходимости защиты решается в зависимости от расположения и длины медной линии.
СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Инфокоммуникационные технологии и развитие общества С.-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, С.-Петербург, Россия В мае 2012 года на базе Политехнического университета Валенсии (Испания) состоялась очередная студенческая Школа-семинар телекоммуникационных университетов Европы. В работе Школы приняли участие представители различных университетов Евросоюза из Болгарии, Венгрии, Германии, Ирландии, Румынии, Словакии, Словении, Франции и Хорватии. Специально приглашенным участником был СанктПетербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А.Бонч-Бруевича.
На этот раз общая тематика работы Школы была сформулирована как «Обмен инженерными знаниями между странами для достижения глобального устойчивого развития инфокоммуникационных технологий».
В процессе работы Школы рассматривались следующие аспекты:
основные моменты развития общества на современном этапе, тенденции устойчивого развития;
тенденции развития инфокоммуникационных технологий (ИКТ) и их взаимосвязь с развитием общества;
тенденции развития компаний ИКТ отрасли;
межкультурное взаимодействие и устойчивое развитие;
развитие беспроводного и мобильного доступа.
Человечество и общество вошли в новую эру своего развития. Основные концепции этого развития – технологии, информатизация и связь, глобализация и интеграция, экономическая революция и охрана окружающей среды.
В настоящее время речь идет не об отдельной стране или континенте, а о планете в целом. Новая эра наступает для шестимиллиардного населения Земли, которое в течение четырех лет должно увеличиться до девяти миллиардов. В развитых странах население стремительно стареет, а в развивающихся странах наблюдается взрывной рост численности населения.
Развитие человечества характеризуется уменьшением природных ресурсов, деградацией окружающей среды, увеличением числа факторов, ограничивающих экономический и социальный рост. Проблемы устойчивого и безопасного развития становятся фундаментальными.
Термин «устойчивое развитие» входит в противоречие с общепринятыми математическим и физическим понятиями устойчивости, равновесия и движения.
Начиная с 80-х годов прошлого века, этот термин стал использоваться в смысле постоянного (устойчивого) развития человечества. В марте 1987 года комиссия ООН дала следующее определение: «устойчивое развитие это развитие, которое обеспечивает потребности нынешнего поколения и не ставит под сомнение возможность следующих поколений удовлетворять их собственные нужды».
Термин устойчивое развитие (sustainability) стал модным брендом в конце XX века. В основе концепции лежит мысль, что мир, который мы оставим нашим детям в наследство, должен быть по меньше мере не хуже настоящего.
Развитие общества невозможно без высокой степени его компьютеризации.
Существенное увеличение степени информатизации и интеллектуализации общества эффективный путь к эре информационного общества. Три основных области устойчивого развития – экономика, социальная сфера, охрана окружающей среды.
Каким же образом ИКТ могут помочь в этом вопросе.
Ведение бизнеса «по проводам» - один из способов сокращения потребления энергии. Лозунг – движение битов, а не атомов, т.е. минимизация физических перемещений работников, использование онлайн банкинга, онлайн шопинга, дистанционных методов обучения и много другого, что представляет беспроводный и мобильный доступ к различного вида сервисам и услугам.
Определяют три уровня воздействия ИКТ на упомянутые выше области развития. Первый характеризуется влиянием разработок, производства и утилизации средств ИКТ. Второй – текущим применением средств ИКТ. Третий – суммарным эффектом использования информационных технологий большим количеством людей и в течение длительного отрезка времени.
Следует отметить, что ИКТ отрасль не требует такого количества природных ресурсов, как большинство других индустрий, и не является лидером в загрязнении окружающей среды, хотя вносит и свой вклад в негативное воздействие на экологию.
Так производство одного компьютерного чипа требует порядка 45 литров воды для промывки, а в год такой завод потребляет от четырех до тринадцати миллионов литров воды.
Тренды экономического развития показывают, что индустрия ИКТ становится центральным элементом глобальной экономики и культуры, что определяется следующими причинами:
скорость, с которой инфокоммуникационные технологии распространяются в обществе, диспропорционально высоки по отношению к другим технологиям;
инфокоммуникационные технологии доступны при любом уровне экономического и социального развития;
инфокоммуникационные технологии требуют меньших ресурсов, нежели другие отрасли и относительно дешевы.
Сеть Интернет, стартовавшая в декабре 1969 года (ARPANET), в настоящее время покрывает весь земной шар, а общее число серверов достигает двухсот миллионов. По числу доступных серверов можно судить о степени информатизации отдельных стран. В США число зарегистрированных серверов более 100 миллионов, на втором месте Япония - более 7 миллионов, Россия занимает 24 место – около 400 тысяч серверов.
Развитие ИКТ отрасли по-прежнему подчиняется закону Мура, хотя сам автор в 2007 году предрекал его «смерть». Закон Мура гласит, что число транзисторов на чипе удваивается каждые два года. В компании Интел этот период определен как « месяцев». Характеристики многих электронных компонентов также подчиняются закону Мура: скорости обработки информации, емкость памяти и даже число пикселей в матрицах цифровых камер.
В качестве комментария: если бы авиационная индустрия за последние 25 лет развивалась столь же стремительно, как компьютерная инженерия, то самолет Боинг 767 стоил бы порядка 500 долларов, облетал бы земной шар за 20 минут, расходуя около 20 литров бензина.
Глобальный тренд – соединение информационных и телекоммуникационных технологий. В отчетах руководителей отрасли инфокоммуникации рассматриваются как взаимодействия пользователей в различных сетях. При этом определены три уровня взаимодействия – транспортный (коммуникационные возможности), сервисный (управление соединениями) и контентный.
Базовыми принципами инфокоммуникаций будущего являются: глобализация, персонализация, мобильность, интерактивность, информационная безопасность.
По определению Юнеско основные свойства, характеризующими современное развитие ИКТ – компьютерная обработка данных по заданным алгоритмам, хранение больших объемов информации на машинных носителях, передача информации на заданные расстояния в ограниченное время.
Возникают три «кита» инфокоммуникаций: инфокоммуникационные сервисы, телекоммуникационные операторы, сетевые возможности.
Одним из направлений является развитие мобильных сетей широкополосного доступа (mobile broadband). Эти системы уже прошли три этапа: 1G – аналоговая связь, 2G – цифровая коммутация каналов, 3G – коммутация каналов и коммутация пакетов.
Сейчас на сцену мобильных технологий выходят новые системы - LTE и WiMAX, основные кандидаты четвертого поколения мобильной связи (4G). Основная движущая сила разработок – потребность \абонентов в увеличении скорости передачи данных.
В 2009 году объем мобильного широкополосного трафика превысил объем мобильного голосового трафика, в 2010 число широкополосных мобильных абонентов превысило число фиксированных широкополосных абонентов, а в 2011 году доходы от систем мобильного широкополосного доступа превысили доходы от систем мобильного голосового доступа.
По определению МСЭ системы четвертого поколения должны обеспечивать скорости передачи до 1 Гигабита в секунду для стационарных или квазистационарных объектов и до 1 Мегабита в секунду для подвижных объектов.
Технологии 4G должны полностью базироваться на пакетной передаче данных и протоколе IPv6, хотя с целью совместимости допускается использование и ранних версий протокола IP.
Основные трудности в развитии систем 4G носят, в основном, финансовый характер:
как ожидается, инвестиции в 4G существенно превысят затраты в системы многие инвесторы, наученные горьким опытом реновации систем 3G, не спешат вкладывать деньги в 4G.
Однако прогнозы развития мобильных сетей широкополосного доступа достаточно оптимистичны. Глобально мобильный трафик будет увеличиваться в 66 раз между 2006 и 2013 годами и достигнет уровня 1 экзабайта в месяц. Интернет трафик также вырастет за 14 лет до этого же уровня. К 2013 году почти 67 процентов трафика будет видео-трафик.
Мобильные широкополосные «наладонники» со скоростями выше 3G будут к 2013 году пропускать свыше 80 процентов широкополосного трафика.
Наибольший рост систем широкополосного мобильного доступа прогнозируется в Латинской Америке (166%), Затем следует Азиатско-Тихоокеанский регион (146%), пропускающий треть мобильного трафика.
Западная Европа и Азиатско-Тихоокеанский регион к 2013 году будут «потреблять» свыше 60% глобального мобильного трафика.
Наибольшее «потребление» мобильного трафика прогнозируется в Западной Европе – 73%.
Место информационных технологий в структуре подготовки С.-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, С.-Петербург, Россия Учитывая общеизвестное определение информационных технологий, происходящее в настоящее время активное формирование информационного общества и широкую внедренческую способность информационных систем наряду с их предметной ориентированностью, следует признать недостаточно эффективное использование информационных технологий в программах подготовки по Инфокоммуникационным технологиям и системам связи как по включенности в основные образовательные программы, так и по применимости в качестве инструмента достижения учебных задач.
Достаточно сказать, что содержание стандарта ФГОС по направлению прямо ориентирует составителя соответствующей основной образовательной программы на привлечение дисциплин информационных технологий. Так,
«ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БАКАЛАВРОВ»
по направлению 210700 непосредственно указывает, что объектами профессиональной деятельности бакалавров являются, в частности, совокупность технологий для обработки и хранения информации. Говоря о профессиональных качествах бакалавра по направлению подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, стандарт формулирует следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности:сервисно-эксплуатационная деятельность - внедрение и эксплуатация информационных систем, обеспечение защиты информации;
экспериментально-исследовательская деятельность - математическое моделирование инфокоммуникационных процессов и объектов на базе какстандартных пакетовавтоматизированного проектирования и исследований, так и самостоятельносоздаваемых оригинальных программ;
организационно-управленческая деятельность - составление технической документации, а также установленной отчетности по утвержденным формам; подготовка исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений, принимаемых с использованием экономических критериев.
Очевидно, что указанные выше задачи решаются включением в соответствующие образовательные программы подготовки бакалавров по направлению дисциплин общепрофессионального цикла подготовки специалистов/бакалавров в области информационных технологий.
Отмечая этот факт, автор не готов выдать некие готовые рецепты и методики применения информационных технологий в учебном процессе и дисциплинарной номенклатуре программ подготовки ИКТ. Разработка соответствующих рекомендаций должна строиться на основе дискуссий всех заинтересованных сторон - разработчиков учебных планов подготовки в области Инфокоммуникационных технологий и систем связи, методистов кафедр, преподающих дисциплины информационных технологий и систем, иных участников учебного процесса, ставя целью таких обсуждений удовлетворение потребности в инструментальных средствах информационных систем и в предметно обусловленных дисциплинах преподавания информационных технологий студентам направления 2106700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Действительно, широкое профилирование подготовки по направлению 210700, отражающее специфику формирования специалиста в разных областях деятельности, требует и такого же тонкого, выверенного подхода к привлечению определенных дисциплин информационных технологий к формированию учебного плана каждого профиля.
Однако, если говорить о компетенциях, которые предписываются стандартом к формированию у выпускника по направлению подготовки Инфокоммуникационные технологии и системы связи, то следует обратить внимание на следующее.
В перечне формируемых компетенций в качестве их основополагающего компонента отмечается, что выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:способностью понимать сущность и значение информации в развитии современногоинформационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе,соблюдать основные требования информационной безопасности, а также владеть основными методами, способами и средствами получения,хранения, переработки информации.
В стандарте особо отмечается применительно к расчетно-проектной деятельности такие компетенции выпускника, прошедшего обучение по инфокоммуникационным технологиям и системам связи, как готовность к изучению научнотехнической информации, отечественного и зарубежногоопыта по тематике инвестиционного (или иного) проекта; умение собирать ианализироватьинформацию для формирования исходных данных для проектирования средств и сетей связи и ихэлементов (ПК-13). Эти компетенции в совокупности с умением составить инструкции по эксплуатации оборудования и программам испытаний могут быть успешно сформированы обучением выпускника владению такими средствами информационных технологий, как разработка поисковых систем (или, как минимум, умением грамотно сформулировать требования к таким системам), а также преподаванием им технологии коллективнойработы в CMS (contentmanagementsystem). Таким образом, формулируется иной подход к применению информационных систем в системе обучения специалиста ИКТ – обучение применению ИТ в качестве инструментария решения профессиональных задач.
Отмечая двоякий подход к определению места и роли ИТ в программах подготовки по направлениям ИКТ особо подчеркнем необходимость привлечения определенных дисциплин подготовки федерального блока стандарта направления к формированию вариативной части и дисциплин по выбору стандарта 210700. В рамках указанного подхода необходимо четко сформулировать цели и задачи, решаемые таким привлечением в свете удовлетворения потребностей операторов связи, а также разработчиков и производителей аппаратуры связи. С другой стороны, немаловажной представляется задача формирования у обучающихся грамотного, профессионального подхода к обработке и представлению результатов решения учебных и исследовательских задач, опираясь на опыт освоения информационных технологий и программных средств, поддерживающих эти технологии.
Подготовка бакалавров по направлению обучения «бизнесинформатика»: активное использование корпоративных ресурсов М.Ю. Арзуманян, [email protected] С.-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, С.-Петербург, Россия С.-Петербургский Центр Разработок ЕМС, С.-Петербург, Россия Факультет экономики и управления СПбГУТ (ФЭУ) был создан в году для подготовки менеджеров в области телекоммуникаций. В 2000 году на ФЭУ открылась специализация электронный бизнес, которая очень скоро стала визитной карточкой факультета. В новом десятилетии факультет открыл направление обучения «Бизнес-информатика» для подготовки бакалавров и магистров. С целью актуализации содержания учебного процесса факультет активно взаимодействует с ведущими участниками рынка информационных технологий. В 2007 году СПбГУТ подписал соглашение о сотрудничестве с корпорацией ЕМС, что позволило ВУЗу использовать в учебном процессе весь спектр предложений корпорации для академических партнеров.
Специфика подготовки бакалавров по бизнес-информатике Направление подготовки «бизнес-информатика» предполагает обучение дисциплинам в области экономики, управления и информационных технологий.
В соответствии с образовательным стандартом область профессиональной деятельности бакалавров по направлению обучения «бизнес-информатика» охватывает, в том числе, и стратегическое планирование развития информационных систем управления предприятием. Виды профессиональной деятельности включают в себя инновационно-предпринимательскую, консалтинговую и организационноуправленческую[1].
Двухлетний опыт подготовки бакалавров показал, что для достижения соответствия между компетенциями студентов и требованиями образовательного стандарта необходимо - знакомить студентов с основными игроками рынка информационных технологий для бизнеса, их идеями, технологиями и продуктами;
- доводить до сведения студентов назначение профессиональной сертификации и стимулировать интерес студентов к получению профессиональных сертификатов;
- развивать навыки эффективной работы с конкретными программными продуктами, что позволяет студентам вести конструктивный диалог с потенциальными работодателями;
- активно внедрять в учебный процесс элементы командной и проектной работы, формируя у студента навыки делегирования полномочий и оценки результатов работы членов команды;
- вовлекать студентов в научно-исследовательскую работу, требуя при этом четкого выполнения графика работ и профессионального оформления достигнутых результатов.
Сотрудничество с вендорами Вышеобозначенные виды взаимодействия со студентами возможны только при наличии активного диалога с бизнес-сообществом – создателями новых технологий и практических решений в области информационных технологий. В настоящее время сотрудничество развивается в следующих направлениях:
получение профессионально подготовленных и регулярно обновляемых УМК (как правило, требуется проводить обновление содержания УМК один раз в год);
проведение совместных мероприятий. Для студентов психологически важно посещение реальных офисов и производственных центров, наблюдение за поведением сотрудников и по возможности участие в рабочих процессах компаний;
проведение тренингов в корпоративном формате, позволяющих студенту активно участвовать в процессе обучения, излагать свои идеи и обосновывать предложенные решения;
участие в научных и профессиональных конференциях, организуемых вендорами;
- консультации экспертов по технологическим и образовательным вопросам;
- повышение квалификации преподавателями, подтвержденное профессиональными сертификатами [2].
Опыт показал особую важность для развития профессиональных компетенций проведение совместных мероприятий с вендорами, участие студентов в проектах, оцениваемых представителями бизнеса.
Следует отметить, что активный диалог с бизнесом и использование в ходе учебного процесса последних разработок корпораций является надстройкой над фундаментальными знаниями, прошедшими многократную проверку временем. Соблюдение баланса между классическими учебными дисциплинами, отражающими последовательность развития науки, и быстроменяющимися по содержанию корпоративными ресурсами, является одним из условий формирования современного специалиста в области инфокоммуникаций, в том числе и в направлении бизнесинформатики.
На наш взгляд, принципиально важно, чтобы экспертные знания у преподавателей формировались в результате сотрудничества с несколькими ведущими вендорами. Это позволяет проводить сравнительный и критический анализ технологических и образовательных подходов. Студенты, имеющие возможность сопоставлять стили и методы обучения различных корпораций, получают навыки сопоставления методик, осмысления и аналитического обобщения предлагаемых концепций. Так формируются специалисты, представляющие наибольшую ценность для работодателя, способные выбирать наилучшее решение среди нескольких возможных как в организационном, так и технологическом плане.
Опыт сотрудничества с корпорацией ЕМС Для иллюстрации возможностей сотрудничества с бизнес-сообществом показателен пример партнерства университета с корпорацией ЕМС [3]. Сотрудничество с корпорацией не требует от СПбГУТ каких-либо финансовых затрат. Корпорация рассматривает академическое партнерство как инвестиционный проект, отдача от которого возможна в виде повышения имиджа корпорации, проявляющей свою социальную ответственность за формирование цивилизованного рынка профессионалов [4]. Статус академического партнера корпорации ЕМС ВУЗа получил в конце года. В соответствии с соглашением о сотрудничестве корпорация предоставила ВУЗу доступ к УМК курса «Управление информацией и хранением данных» и подготовила двух преподавателей. В 2010 году в университете прошла рабочая встреча представителей академического партнерства и студентов.
Продемонстрировав умение использования образовательных ресурсов при подготовке студентов ВУЗ получил дополнительные возможности для подготовки студентов – доступ к УМК по электронному документообороту, разработанным дочерней компанией ЕМС – Documentum: «Управление корпоративной информацией» и «Технические основы платформы Documentum». После подготовки преподавателей факультета в учебном центре корпорации университет получил право развития компетенций студентов в области электронного документооборота на основе методических и учебных ресурсов ЕМС.
«