Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры информационной безопасности «7»

Скачать 3.52 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры информационной безопасности «7»
страница	2/25
Тип	Учебно-методический комплекс

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 25

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Системы и сети связи

090104.65 – «Комплексная защита объектов информатизации»

Форма подготовки очная

Школа естественных наук

Кафедра информационной безопасности

курс ____3, 4____ семестр ____6, 8____

лекции __51__ (час.)

практические занятия _______(час.)

семинарские занятия ________(час.)

лабораторные работы ___34___(час.)

всего часов аудиторной нагрузки___85___ (час.)

самостоятельная работа ____75___ (час.)

реферативные работы (0)

контрольные работы (0)

курсовые работы (0)

зачет _____6____ семестр

экзамен ___8____семестр
Рабочая учебная программа дисциплины составлена на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования № 331 от 14 апреля 2000 года.

Рабочая учебная программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры информационной безопасности «_7__» ____июня___2012 г.

Заведующий кафедрой д.ф.-м.н Корнюшин П. Н

Составитель: доц.к.т.н Никифоров Н.Ф.
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)

II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)

АННОТАЦИЯ

Дисциплина «Системы и сети связи» обучает студентов основным принципам построения различных телекоммуникационных систем и дать понятие о современных сетевых технологиях, используемых в настоящее время.

Курс позволяет дать понятие студентам основные представления об основах передачи и преобразовании информации в системах связи.

090104.65 – Комплексная защита объектов информатизации

Целью дисциплины является профессиональная подготовка к обслуживанию современных систем и сетей телекоммуникаций.

Задачами освоения данной дисциплины являются:

- ознакомление с современными сетевыми технологиями;

- изучение основ передачи и преобразования информации в системах

связи;

- обучение основам построения телекоммуникационных систем.

В результате изучения дисциплины «Системы и сети связи», студент должен:

знать:

основные понятия построения систем и сетей электросвязи и особенности их эксплуатации;
тактико-технические характеристики основных телекоммуникационных систем, сигналов и протоколов, применяемых для передачи различных видов сообщений;
перспективы развития систем и сетей связи;

уметь:

творчески применять знания о системах электрической связи для решения задач по созданию защищенных телекоммуникационных систем;
отслеживать тенденции развития систем и сетей электросвязи, внедрения новых служб и услуг связи;
разрабатывать структурные схемы систем связи с заданными характеристиками;
читать структурные и функциональные схемы систем и сетей связи;

владеть:

навыками анализа основных электрических характеристик и возможностей телекоммуникационных систем по передаче оперативных и специальных сообщений; анализа сетевых протоколов;
навыками работы с научно-технической литературой по изучению перспективных систем и сетей связи с целью повышения эффективности использования защищенных телекоммуникационных систем.

I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА

РАЗДЕЛ 1. Состояние и пути развития телекоммуникационных систем и сетей. (10 час.)

ТЕМА 1. Краткие исторические сведения о развитии систем электрической связи.(2 час.)

Системы электросвязи: первые системы проводной связи, системы радиосвязи, системы передачи данных. Сети электросвязи: сеть ЭВМ «ARPA», гибридные сети, сети сотовой связи, сети следующего поколения.

ТЕМА 2. Основные понятия и определения. (2 час.)

Информация, сообщение, сигнал, канал связи. Архитектура связи: телекоммуникации, инфокоммуникационная система, система электросвязи, телекоммуникационная сеть, служба связи.

ТЕМА 3. Классификация систем электросвязи. (4 час.)Виды систем связи. Системы электросвязи. Вторичные сети электросвязи. Службы связи. Интеграция услуг документальной электросвязи.

ТЕМА 4. Перспективы развития систем электросвязи. (2 час.)

Тенденции развития телекоммуникационных систем. Пути развития связи в Российской Федерации. Стандартизация систем электросвязи.

РАЗДЕЛ 2. Способы представления и преобразования сообщений и сигналов в системах и сетях связи. (12 час.)

ТЕМА 1. Принципы построения систем и сетей передачи информации. (4 час.)

Общие сведения о преобразованиях сообщений и сигналов в системах и сетях передачи информации. Способы представления сообщений и сигналов. Структура систем передачи информации: состав системы передачи информации, назначение элементов системы передачи информации. Источники информации: виды источников, виды сообщений, характеристики источника дискретных сообщений. Первичные сигналы: виды сигналов, цифровые сигналы данных, основные характеристики сигналов. Каналы связи: виды каналов, виды искажений цифровых сигналов данных, методы регистрации цифровых сигналов данных (метод стробирования, интегральный метод). Характеристики систем передачи информации.

ТЕМА 2. Кодирование информации в системах связи.(2 час.)

Основные понятия и классификация методов кодирования. Методы кодирования формы сигнала: импульсно-кодовая модуляция, дифференциальная импульсно-кодовая модуляция, дельта-модуляция. Полувокодеры. Методы кодирования параметров сигнала: полосные и формантные вокодеры, вокодеры с линейным предсказанием. Кодирование источников дискретных сообщений: равномерные коды, неравномерные коды. Методы эффективного кодирования источников: кодирование по методу Шеннона-Фано, кодирование по методу Хаффмана.

ТЕМА 3. Помехоустойчивое кодирование в системах связи.(2 час.)

Классификация помехоустойчивых кодов. Обнаружение и исправление ошибок. Простейшие помехоустойчивые коды. Циклические коды. Кодеры и декодеры циклических кодов.

ТЕМА 4. Методы модуляции сигналов в системах связи. (2 час.)

Амплитудная модуляция (аналоговая) (АМ). Фазовая и частотная аналоговая модуляции (ФМ, ЧМ). Амплитудная импульсная модуляция (АИМ). Амплитудная манипуляция (АМн).

ТЕМА 5. Цифровые системы передачи информации. (2 час.)

Особенности цифровых систем многоканальных передач сообщений: необходимость обеспечения синхронизации в ЦСП, общие принципы работы систем тактовой синхронизации, принципы действия систем цикловой синхронизации, технология иерархических цифровых сетей (плезиохронная цифровая иерархия, синхронная цифровая иерархия). Способы объединения цифровых потоков: цифровой ввод сигналов электросвязи, виды цифровых последовательностей, синхронный способ объединения, асинхронный способ объединения. Особенности передачи дискретных сообщений по цифровым каналам.

РАЗДЕЛ 3. Типовые системы передачи информации и виды информационного обслуживания. (13 час.)

ТЕМА 1. Системы телефонной связи. (1 час.)

Особенности систем передачи речи. Кодирование формы волны. Параметрическое компандирование на основе линейного предсказания. Гибридное кодирование. Кодирование речи с разделением спектра на полосы. Принципы передачи речи с переменной скоростью. Кодирование элементов речи.

ТЕМА 2. Системы телеграфной связи.(2 час.)

Телеграфные коды. Краевые искажения, дробления сигналов и способы борьбы с ними. Синхронизация и фазирование. Структура и принципы функционирования системы телеграфной связи. Оконечные устройства систем передачи телеграфных сообщений. Структура телеграфной сети России. Направления развития телеграфной связи.

ТЕМА 3. Сети подвижной сотовой связи. (1 час.)

Принцип повторного использования частот. Эволюция стандартов СПСС.

ТЕМА 4. Коротковолновые и ультракоротковолновые системы связи. (2 час.)

Особенности распространения радиоволн: диапазоны радиочастот и радиоволн, структура атмосферы, земные и ионосферные радиоволны, распространение радиоволн в ионосфере, особенности распространения радиоволн различных диапазонов, многолучевое распространение радиоволн. Структура средств радиосвязи: структура радиопередающих устройств, структура радиоприемных устройств.

ТЕМА 5. Системы радиорелейной связи. (1 час.)

Принцип радиорелейной связи. Структура радиорелейной станции. Цифровые радиорелейные станции.

ТЕМА 6. Системы тропосферной и спутниковой связи. (2 час.)

Принцип тропосферной связи. Сущность тропосферной связи. Принцип разнесенного приема. Принцип спутниковой связи. Радиолиния спутниковой связи. Особенности спутниковой связи.

ТЕМА 7. Волоконно-оптические системы связи. (2 час.)

Краткий исторический обзор использования оптического диапазона. Обобщенные структурные схемы ООЛС и ВОЛС. Прохождение оптического излучения в среде распространения: прохождение светового потока через атмосферу, прохождение светового потока в оптическом волокне. Формирование сигнальных потоков в ОЛС: частотное уплотнение, временное уплотнение.

ТЕМА 8. Современные виды информационного обслуживания. (2 час.)

Традиционные службы. Телематические службы.

РАЗДЕЛ 4. Общая характеристика организации сетей электросвязи. (16 час.)

ТЕМА 1. Архитектура сети связи. (4 час.)

Обобщенная структура сети связи Сеть доступа. Магистральная сеть. Методы коммутации информации в сетях связи Коммутация каналов. Коммутация пакетов. Эталонная модель взаимодействия открытых систем и протоколы семиуровневой модели Эталонная модель OSI. Уровни модели OSI: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представления, прикладной. Назначение уровней модели OSI. Классификация сетей: локальные, городские, региональные и глобальные сети.

ТЕМА 2. Технологии локальных сетей. (4 час.)

Технология Ethernet. Дальнейшее развитие технологии Ethernet. Локальные сети на основе разделяемой среды. Коммутируемые локальные сети. Интеллектуальные функции коммутаторов.

ТЕМА 3. Технологии сетей ТСР-IP.(4 час.) Адресация в сетях ТСР-IP. Протокол межсетевого взаимодействия. Базовые протоколы ТСР-IP. Дополнительные функции маршрутизаторов IP-сетей.

ТЕМА 4. Технологии АТМ.(2 час.)

Сети с интегрированным обслуживанием на основе технологии АТМ. Основные принципы технологии ATM. Стек протоколов ATM: уровень адаптации ATM, протокол АТМ. Категории услуг протокола АТМ.

ТЕМА 5. Построение VoIP.(2 час.)

Особенности передачи речи по IP-сетям. Построение YoIP на базе семейства протоколов Н.323. Построение YoIP на базе протокола SIP. Построение YoIP на базе протокола MGCP. Факторы, влияющие на качество речи, передаваемой по сетям передачи данных с пакетной коммутацией

II. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА

Тематика лабораторных работ (34 час.)

Различные виды электрических сигналов и их изображение.
Характеристики каналов ТЧ.
Различные виды модуляции и их графическое представление.
Спектры цифровых последовательностей.
ОЦК, его параметры и метод формирования.
Типы различных кабелей используемых в системах связи.
Принцип построения радиорелейных и тропосферных станций.
Современные сотовые системы связи.
Исследование информационного канала.
Исследование транспортного соединения в сети связи.
Первичные цифровые системы передачи.
Вибраторные антенны.
Рупорные антенны.
Зеркальные антенны.
Построение канала связи с использованием ВОЛС.
Согласование антенно-фидерного устройства с приемопередатчиком.
Определение геометрической видимости интервала трассы для системы связи УКВ диапазона.

III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА

Вопросы к зачету.

Организации стандартизации в области телекоммуникаций
Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Архитектурная модель. Описание и функции уровней эталонной модели OSI
Понятия информации, связи. Сообщение: звуковое, оптическое, документальное, данные. Непрерывные и дискретные сообщения. Сигнал. Непрерывные и дискретные сигналы. Электрический сигнал.
Общее определение уровней передачи. Уровень передачи. Абсолютные и измерительные уровни. Указатель уровня.
Основные параметры первичных сигналов
Обобщенная структурная схема систем электросвязи. Система электросвязи. Канал связи. Проводные и радиоканалы.
Современные виды электросвязи. Классификация современных видов электросвязи.
Сеть связи. Типы топологий.
Методы коммутации. Особенности сетей с коммутацией каналов, сообщений и пакетов.
Структура Взаимоувязанной сети связи. Первичные сети. Вторичные сети. Состав.
Требования к линиям связи. Симметричные и коаксиальные цепи. Параметры кабелей. Конструкции кабелей.
Проблема электромагнитной совместимости. Источники сторонних полей. Электромагнитные влияния. Количественная оценка уровня взаимных влияний.
Преимущества ВОЛС. Принцип распространения оптического излучения. Ступенчатые и градиентные ОВ. Многомодовые и одномодовые ОВ. Конструкции оптического кабеля.

Вопросы к экзамену.

Затухание и дисперсия оптического волокна.
Кабельные системы. Основные параметры.
Классификация и способы распространения радиоволн. Факторы, влияющие на величину напряженности поля в точке приема.
Общий принцип модуляции. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция и их сравнение.
Виды манипуляции.
Корректирующие коды. Обнаруживающая способность кода. Исправляющая способность кода. Методы кодирования и декодирования.
Метод перемежения. Системы с информационной обратной связью. Системы с управляющей обратной связью.
Принципы построения многоканальных систем передачи.
Обеспечение дальности связи.
Двусторонняя связь. Остаточное затухание. Принцип работы дифференциальной системы.
Основные параметры канала тональной частоты.
Методы организации двусторонних трактов
Иерархии цифровых систем передачи
Объединение и разделение цифровых потоков в плезиохронной цифровой иерархии. Согласование скоростей плезиохронных потоков.
Принципы синхронизации ЦСП. Тактовая синхронизация.
Принципы синхронизации ЦСП. Цикловая и сверхцикловая синхронизации.

IV. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ.

Учебным планом не предусмотренно.

V.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Основная литература

Сухман С.М. и др. Синхронизация в телекоммуникационных системах. Анализ инженерных решений, М.: Эко-Трендз, 2006.
Величко В.В.. Передача данных в сетях мобильной связи 3 поколения. Под ред. Чл. Кор. РАН Ю.Б. Зубарева.-М.: Радио и связь, Горячая линия-Телеком, 2005.-332 с.
Цифровая телефония: Учебное пособие для вузов, С.Ф.Быков, В.И. Журавлев, И.А. Шалимов. - М.: Радио и связь, 2006. - 144 с.
Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для ВУЗов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 416 с.
Золотарев В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник. - М.: Горячая линия Телеком, 2006.
0лифер В.Г., Опифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технология, протоколы: учебник для ВУЗов, 3-е издание, СПб.: Питер, 2006.-958 с.

Дополнительная литература

Шарипов 10.к., Кобляков В.К. Отечественные телекоммуникационные системы. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Логос, 2005. - 832 с.
Толковый словарь по системам, средствам и услугам связи! Под ред. В.А. Докучаева,
Шахнович И., Современные технологии беспроводной связи, М.: Техносфера, 2005. - 168 с.
Уайндер С. Справочник по технологиям и средствам связи, Перевод с англ., издательство «Мир», 2005.
Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, издание 2 Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2005 - 1104 с.
Прокис Д. Цифровая связь.Под ред. Д. Кловского. - М.: Радио и связь. 2005.
Беллами Дж. Цифровая телефония! Пер. с англ. под ред. А.Н. Берлина, Ю.Н. Чернышова, М.: Эко-Трендз, 2005.640 с.

Интернет источники.

http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=682 О.К. Скляров «Волоконно-оптические сети и системы связи», Издательство:"Лань", Год: 2010, Издание: 2-е, стер., Объем: 272 стр.
http://padabum.com/d.php?id=2562 В. Олифер, Н. Олифер “Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы” СПб.: Питер, 2010, 944 с.
http://window.edu.ru/resource/521/40521 Анкудинов Г.И., Стрижаченко А.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Архитектура и сетевые технологии: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006. - 180 с.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Школа естественных наук двфу