ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
ПРОГРАММА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ
дисциплины
Сети связи
Специальности:
210406 «Сети связи и системы коммутаций»
Составитель: к. т.н.
Белгород 2008
1. Пояснительная записка
Цели проведения промежуточной аттестации
Целью проверки знаний и умений студентов в период преподавания дисциплины является оценка уровня усвоения ими излагаемого материала и в случае неудовлетворительной оценки проведение дополнительных мероприятий (занятий или консультаций) для повышения этого уровня.
Формы контроля, которые необходимо выполнить студенту по специальностям, для которых читается дисциплина
Промежуточная аттестация студентов по данной дисциплине включает в себя: ответы на контрольные вопросы по темам, что позволяет систематически оценивать уровень усвоения ими преподаваемой дисциплины. После изучения теоретического материала темы №3 студенты выполняют цикл лабораторных работ, которые требуют оформления отчетов и ответа на контрольные вопросы.
Итоговый контроль знаний осуществляется при сдаче экзамена в тестовой форме. К сдаче экзамена допускаются студенты прошедшие успешно все формы промежуточного контроля.
Ожидаемые результаты обучения
Студенты должны знать:
· структуру, состав и назначения основных подсистем ЕСЭ РФ;
· принципы построения первичных и вторичных аналоговых и цифровых коммутируемых сетей связи;
· принципы функционирования систем сигнализации, нумерации, синхронизации, учета стоимости и расчета с абонентами;
· методы анализа и синтеза сетей связи, расчёта их параметров и характеристик;
· принципы технической эксплуатации сетей связи.
Студенты должны уметь:
· разрабатывать схемы организации связи и обосновать выбор параметров и характеристик сетей связи;
· проводить расчет пропускной способности (или моделировать) сети связи в целом и каналов связи в частности;
· выполнять расчет объема оборудования сетей связи;
· применять теоретические знания для решения практических задач в рамках выполнения командных заданий, выполняемых самостоятельно или во взаимодействии с профессиональными группами других специальностей.
Студенты должны иметь представление:
· об основных направлениях и перспективах развития систем связи, методах и средствах их проектирования, построения, эксплуатации и анализа характеристик.
2. Содержание разделов дисциплины
Тема 1. Введение в дисциплину
Цель, задачи и предмет изучения учебной дисциплины “Сети и системы связи”. Структура и содержание учебного курса, его взаимосвязь с другими дисциплинами.
Форма проведения и виды текущего и итогового контроля. Рекомендуемые литературные источники и электронные ресурсы. Ответы на вопросы.
Краткая историческая справка о развитии сетей связи в мировом сообществе. Роль отечественных учёных в развитии теории и практики построения сетей связи. Современное состояние и основные направления развития сетей связи.
Тема 2. Система электросвязи Российской Федерации
История возникновения и развития системы электросвязи РФ, состав и ее подсистем. Классификация средств системы связи общего пользования. Единая автоматизированная система связи и управления (ЕАСС) СССР как историческая и техническая основа Взаимоувязанной сети связи (ВСС) РФ. Назначение, решаемые задачи, структура и концепция ЕАСС. Достоинства и недостатки ЕАСС, причины отставания в развитии ЕАСС от систем связи технологически развитых государств. ВСС РФ как часть ЕАСС СССР.
Взаимоувязанная сеть связи страны - техническая база СЭС РФ. Состав, структура и принципы построения ВСС РФ. Место ВСС РФ в международном телекоммуникационном пространстве.
Система автоматизированной телефонной связи (СТфС) и ее подсистемы. Классификация сетей связи. Первичные сети связи, их состав и структура. Типовые каналы и групповые тракты передачи. Вторичные сети связи, их элементы. Коммутация каналов, сообщений, пакетов. Каналы связи, их параметры. Требование к телефонным сетям по качеству передачи и качеству обслуживания вызовов. Требования к качеству обслуживания (QoS) в системах передачи данных с мультитрафиком.
Создание Единой сети электросвязи (ЕСЭ) – новый этап развития системы электросвязи РФ. Цель и задачи развития ЕСЭ РФ. Национальные особенности построения ЕСЭ РФ. Развитие рынка услуг. Федеральный закон «О связи» от 01.01.2001 г. – правовое основание построения ЕАС РФ.
Тема 3. Сети телефонной связи
Назначение, задачи и основные элементы сетей телефонной связи. Принципы построения архитектуры телефонных сетей. Структурные схемы сельских, городских, внутризоновых, междугородной и международной телефонных сетей. Районирование местных телефонных сетей. Организация связи со спецслужбами. Учрежденческо-производственные АТС как составные элементы местных телефонных сетей. Типы абонентских и станционных соединительных линий.
Системы нумерации на телефонных сетях. Открытая и закрытая системы нумерации. Системы нумерации на местных, внутризоновых, междугородной и международной телефонных сетях. Емкость нумерации, коэффициент использования нумерации.
Системы сигнализации на телефонных сетях. Классификация функциональных сигналов. Системы сигнализации на местных телефонных сетях. Системы абонентской сигнализации. Способы передачи функциональных сигналов на городских и сельских телефонных сетях. Системы сигнализации на внутризоновых и междугородной телефонных сетях. Системы сигнализации, рекомендованные МККТТ для международной телефонной сети. Система общеканальной сигнализации ОКС-7.
Системы учета стоимости разговоров и расчета с абонентами. Принципы построения аппаратуры автоматического определения номера (АОН) вызывающего абонента.
Причины цифровизации телефонных сетей связи. Варианты частичной цифровизации сети, их достоинства и недостатки. Преимущества полной цифровизации сети. Стратегии цифровизации местных телефонных сетей. Варианты и этапы цифровизации городских и сельских телефонных сетей. Нумерация на цифровых телефонных сетях.
Цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИС) как этап в развитии цифровых телефонных сетей. Принципы построения и архитектура ЦСИС. Виды сервиса, точки доступа и структура подключения терминального оборудования. Методы коммутации в ЦСИС. Сигнализация в ЦСИС. Широкополосные ЦСИС - эволюция развития ЦСИС. Виды сервиса и методы передачи информации в широкополосной ЦСИС. Архитектура широкополосной ЦСИС. Интеллектуальные сети. Существующие ограничения на пропускную способность в ЦСИС и перспективы их использования.
Тема 4. Сети передачи данных (СПД)
Структура сетей передачи данных, история их создания и развития. Особенности работы коммутационной сети СПД. Архитектура стандартов на основе модели взаимодействия открытых систем и реализующие её протоколы. 25, Frame Relay, АТМ. Протоколы ТCP/IP. Протоколы для волоконно-оптических сетей связи. Архитектура сетей передачи данных. Эволюция цифровых первичных сетей связи как основы для построения магистральных сетей связи
Предоставление услуг передачи данных в телефонных сетях. Проблема скоростного доступа абонентов к СПД (проблема «последней мили»). Способы организации цифрового абонентского доступа. Варианты решения проблемы «последней мили» в нетелефонизированных районах при использовании проводного и радиодоступа к точке присутствия оператора связи.
Конвергенция СПД и телекоммуникационных сетей, инфокоммуникационные сети. Проблема обеспечения качества обслуживания в СПД при пульсирующем трафике, мультитрафике и ограничениях на временные задержки трафика в каналах связи. Нормативные документы по качеству обслуживания QoS.
Тема 5. Сети и системы мобильной связи
Назначение и классификация сетей мобильной связи. Принципы построения сетей сотовой связи (ССтС). Стандарты сотовой связи. Зависимость ёмкости ССтС от размеров соты и частотных ресурсов. Распределение частот в ССтС с различными типами антенных систем. Методы увеличения абонентской ёмкости сети при ограничениях на частотный ресурс. Состав и назначение оборудования аналоговой и цифровой ССтС. Нумерация и сигнализация в системах мобильной связи, интегрируемых в телефонную сеть общего пользования. Проблема перегрузки аппаратуры АОН в телефонной сети при её интеграции с ССтС.
Состав и назначение элементов оборудования аналоговых и цифровых ССтС: базовых станций, центров коммутации и т. п. Организация частотного плана в ССтС, способы повышения ёмкости ССтС за счёт оптимизации распределения и повторного использования частот, применения многосекционных антенн и адаптивных антенных решёток. Расщепление соты, понятие о макро-, микро-, и пикосотах. Перспективы развития ССтС на основе стандарта 3G.
Принципы построения системы спутниковой связи (ССпС)– состав и назначение основных элементов сети. Типы орбит спутников и области их применения. Геостационарная орбита, её достоинства и недостатки. Круговые и эллиптические орбиты спутников. Организация системы глобальной связи на основе ССпС. Особенности организации спутниковой связи на территории РФ. Национальные системы спутниковой связи и навигации.
Параметры и характеристики ССпС. Способы организации многостанционного доступа к спутнику-ретранслятору. Характеристики направленности спутниковых антенн. Особенности построения антенн земных станций ССпС. Области применения ССпС в современных условиях, их конкурентоспособность с ССтС. Конвергенция систем сотовой и спутниковой связи для реализации систем глобальной связи.
3. Контролирующий модуль
Текущий контроль -
Форма проведения, требования:
Промежуточная аттестация студентов по данной дисциплине включает в себя: оформление и защиту отчетов по лабораторным работам: ответов на контрольные вопросы по темам, что позволяет систематически оценивать уровень усвоения ими преподаваемой дисциплины.
Критерии оценки
Зачет по лабораторной работе получают студенты полностью выполнившие все пункты программы исследования, оформившие установленным образом отчет о работе и подготовившие ответы на контрольные вопросы.
Итоговый контроль -
Форма проведения, требования
Итоговый контроль проводится в виде сдаче экзамена в тестовой форме. К экзамену допускаются студенты полностью выполнившие учебный план по дисциплине, защитившие все отчеты по лабораторным работам. Тестовые вопросы составляются преподавателем на основании списка экзаменационных вопросов, приведенных ниже.
Список вопросов к экзамену
1. Поясните причины изобретения средств связи.
2. Кто изобрел первый телеграфный аппарат?
3. Кто изобрел первый буквопечатающий телеграфный аппарат?
4. Кто изобрел первый телефонный аппарат?
5. Назовите российских изобретателей средств связи.
6. Как средства связи зависят от уровня развития цивилизации?
7. Что означает аббревиатура «ЕАСС СССР»?
8. Что означает аббревиатура «ВСС РФ»?
9. Что означает аббревиатура «ЕСЭ РФ»?
10. Какому ученому принадлежит приоритет в теоретическом обосновании необходимости построения «единых сетей связи»?
11. В какой стране впервые была создана и испытана сеть с коммутацией пакетов, ставшая прообразом сети Интернет?
12. Кто получил первый патент на телефонный аппарат?
13. Какой вид электросвязи появился раньше других?
14. Какую из функций ЕАСС в СССР не выполняет современная ВСС РФ?
15. Какой вид сообщений передается в сетях передачи индивидуальных сообщений?
16. Что представляет собой первичная сеть ВСС?
17. Какие виды первичных сетей функционируют в структуре ВСС?
18. Что представляет из себя вторичная сеть ВСС?
19. Какие виды вторичных сетей функционируют в структуре ВСС?
20. Какие составляющие ВСС образуют транспортную сеть?
21. Какие составляющие ВСС образуют сеть доступа?
22. Каково назначение сети управления электросвязью?
23. Каким образом изменились названия сетей в ЕСЭ по сравнению с ВСС РФ?
24. Какие цели поставлены перед ЕСЭ РФ?
25. Какие задачи поставлены перед ЕСЭ РФ?
26. Поясните различия терминов «сеть электросвязи» и «инфокоммуникационная сеть».
27. Каковы будут сети связи в информационном обществе?
28. Поясните классификацию телефонных сетей связи.
29. Какие этапы развития можно выделить в сетях телефонной связи?
30. Что понимается под термином «зона» в телефонных сетях?
31. Поясните принцип нумерации на телефонных сетях.
32. Какие изменения в плане нумерации внесены новым приказом о нумерации?
33. Поясните правила набора номера абонентом при внутризоновой связи.
34. Как будет осуществляться нумерация абонентов в IP-сетях?
35. Поясните принципы построения ГТС.
36. Чем принципиально отличаются СТС от ГТС?
37. Перечислите и поясните основные стратегии цифровизации ГТС.
38. Каким образом эволюционируют системы сигнализации в телефонных сетях?
39. Почему потребовался переход к системам сигнализации ОКС?
40. Поясните структуру сигнальной единицы ОКС?
41. Каким образом следует понимать термин «сеть сигнализации», применительно к ОКС7?
42. Что понимается под комбинированной системой сигнализации?
43. Поясните основные этапы развития СПД.
44. Что явилось причиной для построения сети Интернет?
45. Чем вызваны существующие трудности в обеспечении качества обслуживания в СПД, построенных по технологии IP?
46. Какие преимущества и недостатки есть у технологии АТМ?
47. Сравните области применения протоколов UDP и TCP.
48. В чем причина разработки 6-й версии IP-протокола?
49. Какие перспективы применения удаленного доступа по коммутируемым АЛ?
50. Какие основные параметры модема по протоколу v.92?
51. Какие интерфейсы существуют в сети ISDN?
52. Что явилось причиной разработки технологий семейства xDSL?
53. Какую технологию семейства xDSL следует применять для квартирных пользователей?
54. Какую технологию семейства xDSL следует применять для корпоративных клиентов?
55. Какие из технологий семейства xDSL являются перспективными для применения в России и почему?
56. Какие технологии доступа станут перспективными в ближайшие годы и почему?
57. В чем состоит конвергенция СПД и ТфОП?
58. Какая из перечисленных сетей не относится к сетям передачи массовых сообщений?
59. Является ли сеть распределения программ телевещания сетью общего пользования?
60. Какие услуги предоставляются абонентам в России в сетях общего пользования?
61. Какая топология сети связи обеспечивает максимальную надежность?
62. Можно ли считать сеть с топологией “общая шина” (звезда) полносвязной?
63. По какой из приведенных формул рассчитывается число СЛ в сети с радиально-кольцевой топологией из N станций?
64. При какой топологии сети обрыв любой из СЛ не приводит к нарушению работы?
65. По какому принципу (топологии) строятся ТЛГ или ТЛФ сети?
66. Что понимается под УРК в сетях звукового и телевещания?
67. Каково назначение элемента УПВ в схеме организации сети звукового вещания?
68. Тождественны ли понятия “сеть звукового вещания” и “сеть радиовещания”?
69. На каком уровне архитектуры ВСС РФ предоставляются услуги пользователям?
70. Какие каналы передачи организуются в первичной сети ВСС РФ?
71. По какому принципу организуется телефонная сеть России?
72. Какие оконечные станции могут подсоединяться к узлам автоматической коммутации (УАК)?
73. В состав какой телефонной сети входят городские, сельские и производственно-учрежденческие телефонные сети?
74. По какой схеме соединяются УАК?
75. В каком случае на городской АТС организуется узел сельско-пригородной связи?
76. Как строится аналоговая телефонная городская сеть, если число РАТС более 6-7?
77. В каком случае при построении аналоговой ГТС можно использовать нерайонированную сеть?
78. В каких сетях применяются узлы заказно-соединительных линий?
79. Скольки значная нумерация является признаком зоны в телефонных сетях России?
80. Какова базовая емкость аналоговой РАТС?
81. Применяется ли аппаратура временного уплотнения в аналоговых местных сетях?
82. Какие преимущества дает цифровизация телефонных сетей?
83. Какая стратегия цифровизации ГТС требует больших первоначальных затрат?
84. Как соединяются между собой цифровая и аналоговая РАТС?
85. Возможна ли при цифровизации замена районированной ГТС на нерайонированную?
86. Применяется ли на аналоговых телефонных сетях технология PDH?
87. Каково назначение технологии PDH?
88. Какое применение технологии PDH в современных сетях?
89. Какой принципиальный недостаток технологии PDH устраняется в технологии SDH?
90. Предусматривает ли технология SDH применение кабеля витая пара?
91. Как называется цифровая телефонная сеть, предоставляющая пользователям расширенный сервис (дополнительные услуги, такие как переадресация вызова, конференц-связь, телеголосование и т. п).
92. В каком порядке очередности появлялись следующие сети: 1 - “мультисервисная сеть”, 2 - “инфокоммуникационная сеть”, 3 - “интеллектуальная сеть?
93. Какие сети WAN или LAN появились раньше?
94. Какая сеть явилась прообразом для сети Интернет
95. Какое событие (или причина) послужило стимулом к активизации работ по созданию локальных сетей
96. Частным случаем какой топологии является общая шина
97. Какая из перечисленных топологий обладает повышенной надежностью?
98. Какие требования предъявляются к системе адресации? К какому типу относится МАС-адрес?
99. При каком подходе к организации адресного пространства больше нагружается сеть?
100. К какому типу относится IP-адрес?
101. Как называется сеть, состоящая только из транзитных узлов?
102. С какой скоростью должен работать передатчик коммуникационного устройства?
103. Какая топология сети является самой распространенной в локальных и глобальных сетях?
104. Какие подзадача не входит в число решаемых в задаче маршрутизации?
105. Какое устройство можно назвать коммутатором?
106. Какой тип коммутации используется в сетях LAN?
107. На чем основывается технология Ethernet?
108. Какие технические средства являются средствами физической структуризации сети?
109. На каком из устройств выполняется сетевой шлюз?
110. Какое из перечисленных устройств (коммутатор, маршрутизатор, концентратор) не является функционально подобным остальным?
111. Какое из перечисленных устройств (мост (bridge)), коммутатор (switch), маршрутизатор (router)) более производительно?
112. Учитывается ли в дейтаграммных сетях существование потоков данных?
113. При каком способе передачи данных производится доставка пакета с максимальными усилиями?
114. Можно ли считать технику передачи данных по виртуальным каналам идентичной технологии коммутации каналов?
115. Какую технологию целесообразно использоваться для передачи пульсирующего трафика?
116. Какую технологию целесообразно использоваться для передачи потокового трафика?
117. Какие требования предъявляются к системам мобильной связи?
118. Почему потребовался переход к сотовому принципу построения систем мобильной связи?
119. Какие типы сот существуют и в каких случаях они применяются?
120. Какие существуют способы повышения емкости сотовых сетей?
121. Какие преимущества дает использование секторных антенн?
122. Что такое антенная решетка?
123. Чем отличаются сети сотовой связи в сельской и городской местности?
124. Сравните принципы построения аналоговых и цифровых систем сотовой связи.
125. Какие типы орбит используются для построения систем спутниковой связи?
126. Почему глобальная система телефонной мобильной связи не стала спутниковой?
127. Какие перспективы у систем мобильной связи?
128. Какой стандарт сотовой связи обладает преимуществами при построении систем 3G?
129. Сколько спутников можно разместить на геостационарной орбите?
130. Какие услуги могут предоставляться в системах мобильной связи?
Критерии оценки
Экзаменационный тест включает в себя 50 вопросов. Порядок определения оценки следующий:правильных ответов – оценка «отлично»,правильных ответов – «хорошо»,ответов – «удовлетворительно», менее 25 правильных ответов – оценка «неудовлетворительно» с повторной пересдачей. При пересдаче экзамена или при желании студента повысить отметку, полученную при ответе на тесты со студентом проводится собеседование в устной форме по вопросам из приведенного перечня. Выбор вопросов для собеседования определяется преподавателем.
Следует отметить, что в перечень включены вопросы из материала для самостоятельного изучения студентами по рекомендованной литературе.
4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. Абилов связи и системы коммутации. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003.-352 с.
2. Эволюция и конвергенция в электросвязи.- М.: Радио и Связь, 200с.: ил.
3. Гольдштейн в сетях связи. В 2-х томах. М.: Радио и связь, 1998.
4. В. Столингс, Современные компьютерные сети. 2-е изд. – СП.: Питер, 2003. – 783 с.: ил.
5. , Олифер сети. Принципы, технологии, протоколы. 3-е издание. - СПб: Изд-во "Питер", 20с.
6. , Попов качества телекоммуникационных услуг. Учеб. пособ. для вузов. Под ред. Проф. .- М.: Горячая линия-Телеком, 200с.: ил.
7. , и др. Мультисервисные АТМ-сети. Под ред. .- М.: Эко-Трендз, 2005. – 320 с.: ил.
5. Дополнительная литература
Дополнительная литература:
1. Соколов абонентского доступа. Принципы построения. - Пермь; ЗАО "ИГ Энтер-профи", 1999.
2. Берлин сотовые системы связи. — М.: Эко-Трендз, 2007. — 296 с: ил.
3. , Виноградов телекоммуникационные технологии: Сборник методических материалов в области современного инфокоммуникационного оборудования и технологий./СПбГУТ, 2005. – 560 с.: ил.
4. , Птичков в цифровых сетях связи. – М.: Постмаркет, 2004.-432с.
5. , SOFTSWITCH.- СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2006.-368 с.: ил
6. , , , Фомичев СМ. Интеллектуальные сети связи. М.: ЭКО - ТРЕНДЗ,2с.
7. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. В 2-х частях. Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1992.
