Рабочая программа учебной дисциплины «сети и системы радиосвязи»

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. »

Факультет электронной техники

Кафедра сетей связи и систем коммутации

«УТВЕРЖДАЮ» _____________________ _____________________ «______»___________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Сети и системы радиосвязи»

Направление подготовки

210700 Инфокоммуникационные технологии

и системы связи

Профиль подготовки

Сети связи и системы коммутации

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

г. Саранск

2011 г.

1. Цели и задачи дисциплины

Целью и задачами преподавания дисциплины «Сети и системы радиосвязи» является изучение общих принципов построения и функционирования систем и сетей радиосвязи, ознакомление с основными схемотехническими принципами реализации оборудования, изучение линейных трактов на основе радиолиний, освоение методов расчета параметров трактов, организованных посредством оборудования систем радиосвязи (СРС). Кроме того, целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с российскими национальными и международными стандартами в области радиосвязи и перспективами развития радиосистем.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла. Для изучения курса требуется знание основ построения инфокоммуникационных систем и сетей, теории электрических цепей, общей теории связи, теории распространения электромагнитных волн, электроники, схемотехники телекоммуникационных устройств, цифровой обработки сигналов.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

- стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-5);

- осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-7);

- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- физические основы и технические возможности современных технологий систем радиосвязи, а также области их применения и требования к качеству услуг, предоставляемых этими радиосистемами (ПК-6, ПК-14);

- принципы построения, функционирования и схемотехники основных узлов аппаратуры систем радиосвязи, уметь анализировать информацию о проектировании средств и сетей связи, а также их элементов (ПК-13).

уметь:

- использовать нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем радиосвязи (законы РФ, технические регламенты, международные и национальные стандарты, рекомендации МСЭ, стандарты связи, протоколы, терминологию, нормы ЕСКД и т. д.) (ПК-3);

- проводить расчеты, связанные с распространением сигнала по радиоканалам сетей и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ (ПК-14);

- составлять нормативную документацию (инструкции) по эксплуатационно-техническому обслуживанию сетей и оборудования радиосвязи (ПК-9);

- оформлять законченные проектно-конструкторские работы в соответствии с нормами и стандартами (ПК-15).

владеть:

- современными теоретическими и экспериментальными методами анализа новых перспективных средств радиосвязи с целью оценки соответствия требованиям технических регламентов, международных и национальных стандартов и иных нормативных документов (ПК-17);

- навыками необходимых расчетов с целью использовать их результаты в дальнейшем при решении задач создания и эксплуатации оборудования систем радиосвязи (ПК-18).

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
8
Аудиторные занятия (всего)	33	33
В том числе:
Лекции	14	14
Практические занятия (ПЗ)	19	19
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	-	-
Самостоятельная работа (всего)	39	39
В том числе:
Курсовой проект (работа)	-	-
Расчетно-графические работы	-	-
Реферат	-	-
Другие виды самостоятельной работы:
Подготовка к лабораторным занятиям	-	-
Подготовка к практическим занятиям	19	19
Подготовка к зачету	20	20
Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)		зач.
Общая трудоемкость час. зач. ед.	72	72
2	2

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	Классификация систем радиосвязи.	Обобщенная структурная схема системы радиосвязи. Общие принципы построения. Классификация. Диапазоны частот и их особенности. Основные энергетические соотношения.
2	Радиорелейные линии.	Принципы построения РРЛ. Магистральные, зоновые РРЛ и ЦРРЛ, применяемые как соединительные в сетях подвижной связи. Полосы частот. Виды модуляции. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Интерфейсы. Технические характеристики и особенности аппаратуры ЦРРЛ отечественных и зарубежных производителей. Основы расчета параметров РРЛ. ЭМС РЭС.
3	Сотовые системы радиосвязи (ССР).	Принципы построения. Полосы частот. Виды модуляции. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Интерфейсы. Стандарты. Временные соотношения, структура физических и логических каналов, функциональная схема построения сети. Технические параметры и особенности аппаратуры стандартов GSM и CDMA. Составление ЧТП сети и анализ ЭМС РЭС. Основы расчета параметров ССР.
4	Транкинговые системы.	Принципы построения. Полосы частот. Виды модуляции. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Интерфейсы. Стандарт МРТ1327. Технические параметры и особенности аппаратуры ТЕТРА. Составление ЧТП сети и анализ ЭМС РЭС. Особенности расчета параметров транкинговых систем.
5	Сети и системы беспроводного радиодоступа (БД).	Принципы построения. Полосы частот. Виды модуляции. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Интерфейсы. Стандарты IEEE802.11, IEEE802.16, Bluetooth. Технические параметры и особенности аппаратуры. Составление ЧТП сети и анализ ЭМС РЭС. Особенности расчета систем БД.
6	Принципы построения спутниковых систем.	Службы спутниковой связи. Диапазоны частот. Параметры орбит. Эллиптическая и круговая орбиты. Особенности геостационарной орбиты. Основы расчетов параметров для спутниковых систем.
7	Спутниковые системы фиксированной связи.	Полосы частот. Виды модуляции. Методы обработки и кодирования сигнала. Пропускная способность и скорость передачи. Многостанционный доступ. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Земные (ЗС) и космические (КС) станции: аппаратура, структурные схемы, технические характеристики, особенности ЗС типа VSAT. Анализ ЭМС РЭС.
8	Спутниковые системы подвижной связи.	Полосы частот. Виды модуляции. Методы обработки и кодирования сигнала. Пропускная способность и скорость передачи. Многостанционный доступ. Предоставляемые услуги и требования, предъявляемые к качеству принимаемых сигналов. Фидерные и абонентские линии. Системы на геостационарной, средней и низкой орбитах: Инмарсат, Турайя, Иридиум, Глобалстар, ICO. Анализ ЭМС РЭС.

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Сети связи		+	+	+	+		+	+
2	Проектирование и эксплуатация сетей связи		+	+		+		+	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семи-нары	СРС	Всего час.
1	Классификация систем радиосвязи.	1	-	-	-	2	3
2	Радиорелейные линии.	2	4	-	-	6	12
3	Сотовые системы радиосвязи (ССР).	3	6	-	-	10	19
4	Транкинговые системы	1		-	-	2	3
5	Сети и системы беспроводного радиодоступа (БД).	1		-	-	3	4
6	Принципы построения спутниковых систем.	2	3	-	-	6	11
7	Спутниковые системы фиксированной связи.	2	4	-	-	6	12
8	Спутниковые системы подвижной связи.	2	2	-	-	4	8
Всего	14	19			39	72

6. Лабораторный практикум – не запланирован

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий (семинаров)	Трудо-емкость (час.)
1.	2	Построение профиля пролета. Расчет Vmin в ЦФ стволе. Расчет параметров неустойчивости связи.	4
2.	3	Расчет уровня сигнала на входе приемника по моделям предсказания. Расчет SIR и SNR. Составление ЧТП сети.	6
3.	6	Расчет геометрических параметров ЗО. Построение ЗО в спутниковой проекции.	3
4.	7	Расчет пропускной способности и составление плана частот ствола при МДЧР-ОКН. Расчет энергетических соотношений. Построение ДУ.	4
5.	8	Расчет сеанса связи и трассы пролета ИСЗ.	2

8. Тематика курсовых проектов (работ) – не запланировано

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основное:

1. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для ВУЗов. Под ред. В.Н. Гордиенко и . – М: Горячая линия – Телеком, 2004г.

2. , , . Сети и системы радиодоступа. – М.: Эко-Трендз, 2005г.

3. . Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. М.: Радио и связь, 2004г.

4. , , Системы связи с подвижными объектами: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 2002г.

б) дополнительное:

Сухорукова основы спутниковой связи. Учебное пособие/МТУСИ. – М., 2004г.

6.  Маковеева построения и расчета цифровых радиорелейных систем: Учебное пособие / МТУСИ. – М.:, 2000г.

7.  Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование. Учебное пособие для вузов / , , . – 2-е изд., испр. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007г.

8.  Электромагнитная совместимость систем спутниковой связи / Под ред. и . М.: НИИР, 2009г.

в) программное обеспечение

1. Описания и компьютерные программы для проведения практических занятий по исследованию цифровой системы радиосвязи и систем передачи с расширенным спектром.

2. Компьютерные программы для расчета энергетических параметров аппаратуры РРЛ и СЛС.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

1. Учебные пособия по курсовому и дипломному проектированию.

2. Наборы диапозитивов (фолий) или презентаций для лекционных занятий.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

1. Класс с персональными компьютерами с установленным программным обеспечением: операционная система WINDOWS XP, приложения MICROSOFT OFFICE, MATLAB, SIMULINK для проведения фронтальных практических занятий.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Лекционные занятия

Лекционные занятия следует проводить с применением демонстрационного материала, например, с демонстрацией фолий посредством кодоскопа. Однако, с учетом современных возможностей, желательно обеспечивать слушателей раздаточным материалом на 1-2 лекции вперед. Материал этот должен носить иллюстративный характер (схемы, графики) и ни в коем случае не подменять конспекта, который слушатель должен составлять самостоятельно. Кодоскоп по возможности следует заменять ПК с проектором, что существенно улучшает динамику лекций. Некоторые разделы лекционного материала можно сопровождать показом 15-ти минутных фильмов из фильмофонда университета.

Практические занятия

Практические занятия следует проводить не только в учебной аудитории, но и в компьютерном классе, используя кафедральные программы. Можно рекомендовать установку оригинальных программ на ПК слушателей и выполнять ряд задач дома. В этом случае в аудитории основное внимание концентрируется на методике использования названных программ.