Сети связи и системы коммутации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Томский государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
М.Т.Решетников
“____”____________ 2007 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине “Сети связи и системы коммутации” для специальностей
201100 (210405) “Радиосвязь, радиовещание и телевидение” и 071700 (210401)“Физика
и техника оптической связи”. Набор 2001г и последующих лет.
Факультет радиотехнический
Обеспечивающая кафедра Телекоммуникаций и основ радиотехники
Курс 4, Семестры 7, 8
Распределение учебного времени
лекции
43 час.
Практические занятия
16 час
Лабораторные занятия
27 час.
Всего аудиторных часов
86 час.
Самостоятельная работа
44 час.
Общая трудоемкость
130 час.
Зачёт
7 семестр
Экзамен 8 семестр
2007 г.
2
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного
стандарта (ГОС ВПО от 17.03.2000 г, рег. номер 151 тех/дс) по специальностям 201100
(210405) “Радиосвязь, радиовещание и телевидение” и 071700 (210401)“Физика и
техника оптической связи”
Рабочая программа рассмотерена и утверждена на заседании
Телекоммуникаций и основ радиотехники № 12 от 25 июня 2007 г.
Разработчик
доцент, к.т.н.
В.М.Винокуров
Зав.обеспечивающей кафедрой,
профессор, д.т.н.
А.В.Пуговкин
Зав.выпускающей кафедрой,
доцент, к.т.н.
С.Н.Шарангович
Декан радиотехнического
факультета, профессор .
Л.А.Боков
кафедры
3
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА
1.1 Целью преподавания дисциплины “Сети связи и системы коммутации”
является изложение основных системных вопросов построения телекоммуникационных
сетей и внедрения в соответствующие сети цифровых систем коммуникации. Кроме
того, излагаются основы теории телетрафика.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление об основных научно-технических проблемах и
перспективах развития телекоммуникаций, их взаимосвязи со смежными областями, о
построении телекоммуникационных сетей и систем, о проблеме повышения
эффективности использования каналов связи;
приобрести знания о принципах цифровой коммутации, об использовании на
сетях связи перспективных методов сигнализации и синхронизации;
уметь рассчитывать основные параметры теории телетрафика в сетях связи;
уметь использовать полученные знания для выполнения общего проектирования
телекоммуникационных сетей и систем.
1.2 Курс “Сети связи и системы коммутации” базируется на знаниях,
полученных студентами в процессе изучения следующих дисциплин:
- радиотехнические цепи и сигналы,
- электромагнитные поля и волны,
- теория электрической связи,
- метрология и стандартизация,
- основы построения телекоммуникационных систем и сетей.
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1 Содержание лекционного курса
2.1.1 Введение (4 ч.)
1. Предмет
задачи
курса.
Основные
принципы
построения
телекоммуникационных сетей. Коммуникационные и информационные
сети. Первичные и вторичные сети связи. Транспортные сети и сети
доступа. . Телеинформационные и телематические службы. Модель
телеинформационных служб. Взаимоувязанная сеть страны (ВСС). .
Системы распределения информации. Коммутация и селекция.
Коммутация каналов, сообщений и пакетов. Сети с маршрутизацией.
Сети с селекцией данных. Сети управления электросвязью. Топология
ИС.
2.1.2 Стандартизация сетей электросвязи (3 ч.)
2. Стандартизация в телеинформатике.Структура служб стандартизации.
Сектор стандартизации связи ITU–T. МОС (Международная организация
по
стандартизации,
ISO).
Эволюция
стандартов.
Открытые
информационные системы. Эталонная модель взаимодействия открытых
систем (ЭМВОС). Функциональные среды. Функции, выполняемые
уровнями ЭМВОС. Стандарты ЭМВОС. Словарь терминов. Примеры
использования сетевых протоколов. Протоколы Internet. Соответствие
популярных стеков протоколов модели OSI. Особенности стандартизации
протоколов локальных сетей. Сетевые структуры глобальных сетей.
4
2.1.3 Основы теории телетрафика (изучение вынесено на практические
занятия)
Параметры сообщений и показатели качества обслуживания. Математическая
модель телетрафика. Системы с явными потерями. Системы с ожиданием.
2.1.4. Обзор сетей электросвязи (14 час)
 Российская телекоммуникационная сеть общего пользования (3 час).
Классификация. Телефонная сеть общего пользования (ТФОП). Основные
требования к ТФОП. Развитие ТФОП России. Автоматическая
коммутируемая
международная
телефонная
сеть.
Автоматическая
коммутируемая междугородная сеть России. Автоматические коммутируемые
внутризоновые телефонные сети. Городские телефонные сети (ГТС). Системы
нумерации в ТФОП РФ. Стратегия перехода от аналоговых телефонных сетей к
цифровым.
 Цифровая Сеть с Интеграцией Служб (ЦСИС) (3 час). Основные
показатели ISDN. Службы ISDN. Функциональные блоки и интерфейсы
ISDN. Доступ BRA. Варианты доступа к сети ISDN. Преимущества сетей
ISDN по сравнению с ТФОП. Недостатки сетей ISDN. Сигнализация в ISDN
(системы DSS1, ОКС7 (SS7). Некоторые протоколы серии I. Примеры
использования протоколов ITU – T в ISDN.
1. Интеллектуальные сети (ИС) (3 час). Общие положения. Услуги ИС.
Недостатки первого набора услуг (CS-1). Будущее ИС.
2. Широкополосная цифровая сеть с интегрированными услугами ШЦСИО (B-ISDN) (4 час). Архитектура Ш-ЦСИО. Асинхронный режим
передачи. Виртуальные пути и виртуальные каналы. Заголовок селла.
Протокольная модель АТМ. Маршрутизация в сети АТМ. Сигнализации
в Ш-ЦСИО на технологии ATM. Протокольная модель Ш-ЦСИО.
Функции физического уровня. Функции уровня ATM. Функции уровня
AAL. Категории и классы сервиса Ш-ЦСИО. Виды услуг,
предоставляемые пользователям Ш-ЦСИО.
3. Сети с коммутацией меток (1 час).
2.1.5 Синхронизация цифровых сетей (3 час).
4. Общие положения. Современная концепция построения систем
синхронизации. Структура системы межузловой синхронизации.
Основные рекомендации по системе синхронизации цифровых
телефонных сетей. Проектирование системы межузловой синхронизации.
Структура системы внутриузловой синхронизации СВС. Подсистема
QoS. Подсистема управления TMN и система синхронизации.
2.1.6. Принципы коммутации в сетях связи (9 час).
 Основные понятия и определения. Обзор методов коммутации (коммутация
временных каналов, коммутация пакетов, быстрая коммутация пакетов,
ретрансляция кадров, ретрансляция
ячеек).. Цифровые кроссовые
коммутаторы. Узел интегральной коммутации (баньяновая сеть, матричный
коммутатор). Ретрансляционная система. Базовая сеть. Оптический
коммутатор.
 Коммутация в ТФОП. Ступени искания. Коммутационные приборы и их
условные обозначения. Структуры коммутационного поля. Коммутационное
поле АТСК. Коммутационное поле АТСКЭ. Принципы построения
управляющих устройств. Коммутационное поле АТСЭ: общие положения,
сравнение блоков ПК и ВК, коммутационные схемы В-П-В и П-В-П.
Коммутационный модуль станции АХЕ-10. Общие сведения о цифровой
АМТС типа АХЕ-10. Перспективы развития коммутационных систем.
 Оптическая коммутация.
5
2.1.7. Принципы сигнализации в ТФОП (6 час).
 Классификация систем сигнализации. Классификация видов сигналов.
Примеры сигналов. Способы передачи линейных сигналов. Способы
передачи сигналов управления. Передача информационных сигналов.
Международные системы сигнализации. Система сигнализации R2.
Специфика российских систем сигнализации. Некоторые интерфейсы систем
сигнализации. Некоторые протоколы систем линейной сигнализации.
Сигнализация "импульсный челнок". Общий канал сигнализации (ОКС).
Структура сигнальных единиц в блоке МТР. Подсистема ISUP. Режимы
работы сети сигнализации ОКС №7.
3. Темы практических занятий (16 час)
1 Расчет параметров и характеристик телетрафика в системе
коммутации с явными потерями ................................................................... 8 ч.
2 Расчет параметров и характеристик телетрафика в системе
коммутации с ожиданием ............................................................................... 8 ч.
1)
2)
3)
4)
5)
4. Темы лабораторных занятий (27 ч)
Изучение принципов построения сетей ISDN…………………………………..12 ч.
Изучение языка общения "Человек - Машина" (MML)…………………………4 ч.
Ознакомление с основами технологии SDH……..………………………………4 ч.
Изучение методов маршрутизации в сетях связи………………………………..4 ч.
Изучение методов сжатия информации… …………………………………….3 ч.
5. Применение рейтинговой системы
7 семестр (лекций - 27 ч., лабораторных занятий – 27 ч., зачет)
Элементы
объема
дисциплины
Кол-во
элементов
объема
1. Лаб. работы 7
2. Премиальные баллы за
отсутствие
пропусков
занятий
3. Коллоквиум
4. Вопросы по
теме лекции
Длительность
элемента
объема
4 ч.
13
1
13
2 ч.
Элемент
контроля
Время
контроля
Макс.
кол-во
баллов
Выполнение, отчет,
защита
Журнал
посещаемости
7
семестр
28
7
семестр
20
Собеседование
Вопросы в
письменно
м виде
15
неделя
32
Примечание
Пропуски по
уважит.
причине
документируются
20
4. Успехи за
20
пределами
рабочей
программы*
* - Успехи за пределами рабочей программы включают соавторство в
научных и методических разработках по тематике курса, доклады и статьи, выполнение
индивидуального творческого плана и т. п.
6
Темы индивидуальных домашних заданий
1) Разработка структурной схемы ГТС.
2) Расчёт исходящей местной нагрузки ГТС.
3) Расчёт межстанционной нагрузки ГТС.
4) Расчёт числа межстанционных соединительных линий ГТС.
Темы коллоквиума
Принципы построения телекоммуникационных сетей, стандартизация в
телеинформатике, примеры сетей электросвязи РФ и общемировые сети.
8 семестр (лекций - 16ч., практических занятий – 32 ч., экзамен)
Элементы
объема
дисциплины
1. Контрольная
работа
2. Премиальные баллы за
отсутствие
пропусков
занятий
3. Коллоквиум
4. Вопросы по
теме лекции
Кол-во
элементов
объема
1
Длительность
элемента
объема
2 ч.
8
Время
контроля
Макс.
кол-во
баллов
Работа
8
семестр
8
семестр
45
14
неделя
20
Журнал
посещаем
ости
8
1
Элемент
контроля
2 ч.
Собеседо
вание
Вопросы
в
письменном виде
20
Примечание
Пропуски по
уважит.
причине
документируются
20
5. Успехи за
15
пределами
рабочей
программы*
Тема контрольной работы
Основы теории телетрафика (СМО с потерями; СМО с очередями; математические
модели Эрланга и Энгсета; расчёт телетрафика в сетях связи).
Темы коллоквиума
Принципы коммутации в сетях связи; принципы и системы сигнализации.
6. Самостоятельная работа студентов (44 час)
№ п/п
5.1
5.2
5.3
5.4
Вид работы
Подготовка к лекциям
Подготовка к лабораторным работам (домашние задания)
Подготовка к практическим занятиям (домашние задания)
Самостоятельная проработка тем
Темы для самостоятельной проработки:
1) Услуги ИС: FPH, ACC, CCC, PRM, VPN, VOT.
2) Виды услуг, предоставляемых пользователям Ш-ЦСИО.
3) Распределение Энгсета в СМО с конечным количеством источников.
Число часов
8
7
10
19
7
4) Система сигнализации DSS1 в ISDN.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
а) Основная литература
1. Винокуров В.М. Сети связи и системы коммутации: учеб. пособие /Томск. гос. ун-т
систем упр. и радиоэлектроники. – Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и
радиоэлектроники, ISBN 5-86889-215-1, 2006. – 304 с.
2. Винокуров В.М. Цифровые системы передачи: учебное пособие /Томск. гос. ун-т
систем упр. и радиоэлектроники. – Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и
радиоэлектроники, 2006. – 159 с.
3. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и
сети.Т.1,Новосибирск: Сиб.предприятие “Наука” РАН,1999.-536с.
б) Дополнительная литература
1. Пуговкин А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей.
Учебное пособие, ч.1.-Томск, ТМЦДО, 2002 - 109с.
2. Пуговкин А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей.
Учебно - методическое пособие.-Томск, ТМЦДО, 2002 - 62с.
3. Беллами Дж. Цифровая телефония.-М.: Радио и связь.1986.-544с.
4. Автоматическая коммутация./Под ред. Ивановой О.Н. -М.: Радио и связь.1988622с.
5. Романов В.В., Кубанов В.П. Системы и сети электросвязи.-М.: Радио и
связь.1987.
6. Лазарев В.Г. Интеллектуальные цифровые сети. -М.: Финансы и статистика,1996
г.
7. Васильев В.И., Буркин А.П., Свириденко В.А. Системы связи.-М.: В.Ш., 1987.280с.
8. Многоканальные системы передачи./Под ред. Н.Н.Баевой и В.Н.Гордиенко.М.«Радио и связь».1977.-560с.
9. Якубайтис Э.А. Информационные сети и системы. -М.: финансы и
статистика,1996.
10. Безир Х. Цифровая коммутация.-М.: Радио и связь.1984.
11. Блэк Ю. Сети ЭВМ. Протоколы, стандарты, интерфейсы.
12. Боккер П. ISDN. Цифровая сеть с интеграцией служб. -М.: Радио и связь,1991.
13. Сети ЭВМ/Под ред. В.М.Глушкова.-М.: Связь.1977.
Методические пособия кафедры ТОР
1. Винокуров В.М. Сети связи и системы коммутации: учеб. пособие /Томск. гос. ун-т
систем упр. и радиоэлектроники. – Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и
радиоэлектроники, ISBN 5-86889-215-1, 2006. – 304 с.
2. Винокуров В.М. Цифровые системы передачи: учебное пособие /Томск. гос. ун-т
систем упр. и радиоэлектроники. – Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и
радиоэлектроники, 2006. – 159 с..
3. Винокуров В.М. Сети связи и системы коммутации. Учебное пособие, раздел 1Томск, ТМЦДО, 2004 - 238с.
4. Винокуров В.М. Сети связи и системы коммутации. Учебное пособие, раздел 2Томск, ТМЦДО, 2004 - 136с.
5. Винокуров В.М., Федорчук И.В. Обучающая программа по теме “Кодек Витерби ”.
8
6. Винокуров В.М., Шатон С.А., Дощицын С.В. .Дидактический программный модуль
по теме “Теория телетрафика”
7. Пуговкин А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей.
Учебное пособие, ч.1.-Томск, ТМЦДО, 2002 - 109с.
8. Пуговкин А.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Учебно
- методическое пособие.-Томск, ТМЦДО, 2002 - 62с.
9. Лабораторный практикум по курсу “Сети связи и системы коммутации”.
10. Комплекс наглядных пособий по курсу.