Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. ёва»
Факультет электронной техники
Кафедра сетей связи и систем коммутации
«УТВЕРЖДАЮ» _____________________ _____________________ «______»___________2011 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Системы коммутации»
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
Дисциплина «Системы коммутации» (СК) относится к числу специальных дисциплин для подготовки бакалавров по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Целью преподавания дисциплины СК является изучение принципов построения и функционирования систем коммутации различного назначения, построенных с использованием технологий коммутации каналов и коммутации пакетов.
В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие самостоятельно проводить анализ информационных процессов в системах коммутации, знать системы сигнализации, нумерации, синхронизации, принципы технической эксплуатации систем коммутации.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Теоретической базой дисциплины СК являются основные положения дисциплин естественнонаучного и профессионального циклов: теории вероятностей и математической статистики; информатики; общей теории связи; вычислительной техники и информационных технологий, основ построения инфокоммуникационных систем и сетей, а также специального цикла: системы документальной электросвязи; цифровые системы передачи; направляющие среды в сетях связи.
В свою очередь, предусмотренные программой дисциплины СК знания являются не только базой для последующего изучения других специальных дисциплин, но имеют и самостоятельное значение для формирования единого образовательного пространства при подготовке бакалавров по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- обладать способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны; владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ПК-1);
- иметь навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; быть способным к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2);
- обладать способностью использовать нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем связи (законы РФ, технические регламенты, международные и национальные стандарты, рекомендации МСЭ, стандарты связи, протоколы, терминологию, нормы ЕСКД и т. д., а также документацию по системам качества работы предприятий) (ПК-3);
- обладать готовностью к созданию условий для развития российской инфраструктуры связи, обеспечения ее интеграции с международными сетями связи; готовностью содействовать внедрению перспективных технологий и стандартов (ПК-6);
- уметь организовать и осуществить проверку технического состояния и оценить остаток ресурса сооружений, оборудования и средств связи, применить современные методы их обслуживания и ремонта; обладать способностью осуществить поиск и устранение неисправностей, повысить надежность и готовность сетей, осуществлять резервирование, уметь составить заявку на оборудование, измерительные устройства и запасные части, подготовить техническую документацию на ремонт и восстановление работоспособности оборудования, средств, систем и сетей связи (ПК-10);
- уметь организовать доведение услуг до пользователей услугами связи; быть способным провести работы по управлению потоками трафика на сети (ПК-11);
- обладать готовностью к изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике инвестиционного (или иного) проекта; уметь собирать и анализировать информацию для формирования исходных данных для проектирования средств и сетей связи и их элементов (ПК-13);
- уметь проводить расчеты по проекту сетей, сооружений и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ; уметь проводить технико-экономическое обоснования проектных расчетов с использованием современных подходов и методов (ПК-14);
- обладать готовностью изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-16).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- принципы построения и функционирования систем коммутации (ПК – 13);
- методы технического обслуживания оборудования систем коммутации (ПК – 10, ПК - 11);
- системы сигнализации, нумерации и синхронизации (ПК – 3, ПК – 6);
- методы проектирования систем коммутации (ПК – 14).
Уметь:
- разрабатывать проекты коммутационных станций и узлов (ПК – 2);
- применять на практике методы технического обслуживания систем коммутации (ПК - 10,
ПК -11);
- анализировать и прогнозировать трафик и показатели качества обслуживания (ПК – 1,
ПК – 16);
- применять на практике методы расчета объема коммутационного оборудования (ПК – 2).
Владеть:
- навыками обслуживания коммутационного оборудования (ПК – 10);
- методами расчета объема коммутационного оборудования (ПК – 13, ПК – 14).
- способностью самостоятельной работы на компьютере при проектировании систем
коммутации (ПК-14).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | ||
6 | 7 | |||
Аудиторные занятия (всего) | 90 | 54 | 36 | |
В том числе: | ||||
Лекции | 36 | 36 | - | |
Практические занятия (ПЗ) | 36 | - | 36 | |
Семинары (С) | - | - | - | |
Лабораторные работы (ЛР) | 18 | 18 | - | |
Самостоятельная работа (всего) | 126 | 24 | 102 | |
В том числе: | ||||
Курсовая работа | 30 | - | 30 | |
Расчетно-графические работы | - | - | - | |
Реферат | - | - | - | |
Другие виды самостоятельной работы | ||||
Подготовка к лабораторным занятиям | 18 | 18 | - | |
Подготовка к практическим занятиям | 36 | - | 36 | |
Подготовка к зачету | 6 | 6 | - | |
Подготовка к экзамену | 36 | - | 36 | |
Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен) | Зачёт | Экзамен, защита КП | ||
Общая трудоемкость: часы зачётные единицы | 216 6 | 78 | 138 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Задачи дисциплины. | Краткая история развития систем коммутации. Основные задачи дисциплины. Параметры речи и слухового восприятия. |
2. | Оконечные устройства сетей связи. | Электроакустические преобразователи, принципы действия микрофонов и телефонов. Основные характеристики. Телефонные аппараты: основные элементы, принципы действия, основные характеристики. Использование компьютера в качестве оконечного устройства сетей связи. |
3. | Принципы построения аналоговых систем коммутации | Назначение и принцип действия систем коммутации. Коммутационные приборы аналоговых систем коммутации. Принципы построения коммутационных полей и управляющих устройств. Основные этапы работы управляющих устройств. Состав, классификация и кодирование функциональных сигналов. Способы и последовательность передачи функциональных сигналов. Этапы установления соединений. Основные недостатки аналоговых систем коммутации. |
4. | Принципы цифровой коммутации каналов | Преобразование сигналов при импульсно-кодовой модуляции. Координаты коммутации. Принципы временной, пространственной и пространственно-временной коммутации. Обобщенная структура цифровой системы коммутации (ЦСК). Основные функциональные подсистемы ЦСК. |
5. | Абонентские модули ЦСК | Основные функции комплектов аналоговых абонентских линий ЦСК – BORSCHT. Многочастотный способ набора номера – DTMF. Эталонная модель узкополосной цифровой сети с интеграцией служб (ЦСИС). Интерфейсы базового (BRI) и первичного (PRI) доступа. |
6. | Принципы построения цифровых коммутационных полей | Классификация цифровых коммутационных полей (КП) по признаку последовательного использования в КП временной и пространственной коммутации. Принципы построения КП различных классов, сравнительные характеристики цифровых КП. |
7. | Принципы построения систем управления в ЦСК | Архитектура систем централизованного, иерархического, и распределенного управления. Основные функции и алгоритмы систем управления. Сравнение систем централизованного, иерархического, и распределенного управления. |
8. | Программное обеспечение ЦСК | Состав и функции программного обеспечения (ПО) ЦСК. Основные фазы жизненного цикла ПО. Этапы и уровни разработки ПО. SDL-диаграммы. Качество ПО. Примеры архитектуры ПО ЦСК. |
9. | Сигнализация в ЦСК | Сигнализация по абонентским и соединительным линиям. Общеканальная сигнализация (ОКС 7): архитектура и стек протоколов, функции основных подсистем, форматы сигнальных единиц, сценарии обмена сигналами. Структура и режимы функционирования сети ОКС 7. |
10. | Концепция сетей связи следующего поколения. | Сравнение технологий коммутации каналов и коммутации пакетов. Модель взаимодействия открытых систем. Анализ технологий коммутации пакетов. Трехуровневая модель сетей следующего поколения (NGN). Классификация и основные функции оборудования NGN. Принципы построения сетей доступа и ядра NGN. |
11. | Системы коммутации и маршрутизации пакетов информации | Обобщенная структура системы коммутации и маршрутизации пакетов информации (СКиМП). Основные функциональные подсистемы и функции оборудования СКиМП. Поддерживаемые интерфейсы и протоколы. Взаимодействие систем коммутации каналов и коммутации пакетов. |
12. | Проектирование систем коммутации | Разработка схем: организации связи, сети абонентского доступа, функциональной схемы ЦСК. Методы расчёта: интенсивности нагрузки, числа каналов, объёма оборудования. Размещение оборудования. |
13. | Эксплуатационное управление системами коммутации | Основные функции эксплуатационного управления. Диалоговый язык общения «человек – машина». Принцип взаимодействия Агент/Менеджер. Концепция TMN. . Физическая и функциональная архитектура, иерархия протоколов TMN. Классификация функций уровней управления. Централизация технического обслуживания систем коммутации |
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
1. | Сети связи | х | х | х | х | х | х | |||||||
2. | Проектирование и эксплуатация сетей связи | х | х | х | х | х | ||||||||
3. | Сети и системы радиосвязи | х | х | х | ||||||||||
4. | Теория телетрафика | х | х | х | х | х | х |
5.4. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лек. | Пр. зан. | Лаб зан. | СРС | Все-го |
1. | Задачи дисциплины. | 2 | - | - | 4 | 6 |
2. | Оконечные устройства сетей связи. | 2 | - | 4 | 8 | 14 |
3. | Принципы построения аналоговых систем коммутации | 4 | 4 | - | 12 | 20 |
4. | Принципы цифровой коммутации каналов | 2 | 2 | - | 6 | 10 |
5. | Абонентские модули ЦСК | 2 | 4 | 2 | 14 | 22 |
6. | Принципы построения цифровых коммутационных полей | 4 | 2 | 2 | 14 | 22 |
7. | Принципы построения систем управления в ЦСК | 2 | 4 | 2 | 14 | 22 |
8. | Программное обеспечение ЦСК | 2 | 2 | 4 | 8 | |
9. | Сигнализация в ЦСК | 4 | 4 | - | 10 | 18 |
10. | Концепция сетей связи следующего поколения. | 4 | - | - | 10 | 14 |
11. | Системы коммутации и маршрутизации пакетов информации | 4 | 4 | 6 | 10 | 24 |
12. | Проектирование систем коммутации | 2 | 8 | - | 10 | 20 |
13. | Эсплуатационное управление системами коммутации | 2 | 2 | 2 | 10 | 16 |
Итого: | 36 | 36 | 18 | 126 | 216 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Число часов |
1. | 2. | Исследование электроакустических преобразователей Исследование телефонных аппаратов | 4 |
2. | 5 - 7 | Работа на учебных установках цифровых систем коммутации | 6 |
3. | 11. | Работа на учебных установках систем коммутации и маршрутизации пакетов информации | 6 |
4. | 13. | Техническое обслуживание систем коммутации | 2 |
7. Практические занятия
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование темы практического занятия | Всего часов |
1. | 3. | Принципы построения аналоговых систем коммутации | 4 |
2. | 4. | Принципы цифровой коммутации каналов | 2 |
3. | 5. | Абонентские модули ЦСК | 4 |
4. | 6. | Принципы построения цифровых коммутационных полей | 2 |
5. | 7. | Принципы построения систем управления в ЦСК | 4 |
6. | 8. | Программное обеспечение ЦСК | 2 |
7. | 9. | Сигнализация в ЦСК | 4 |
8. | 11. | Системы коммутации и маршрутизации пакетов информации | 4 |
9. | 12. | Проектирование систем коммутации | 8 |
10. | 13. | Эксплуатационное управление системами коммутации | 2 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
1. Проектирование сети абонентского доступа.
2. Проектирование системы коммутации на сети с коммутацией каналов и пакетов.
3. Проектирование системы коммутации и маршрутизации пакетов информации.
4. Расчет объема оборудования сопряжения систем коммутации каналов и систем
коммутации и маршрутизации пакетов информации.
5. Расчет объема оборудования фрагмента мультисервисной сети связи.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. Гольдштейн коммутации // Учебник для ВУЗов. СПб.:BHV-Санкт -
Петербург, 2003. – 314с.
б) дополнительная литература
1. , , Харкевич телетрафика// Учебник. –
М.: Радио и связь, 1996. – 272с.
2. , , Яновский связи // Учебник для вузов.-
СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2010. - 400с.
3. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 3. – Мульти -
сервисные сети/ Под ред. . – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 592с.
4. Цифровые системы коммутации для ГТС// Под ред. и А. В.
Рослякова. – М.: Эко-Трендз, 2008. - 352 с.
5. , Ходасевич системы синхронной коммутации. – М.: Эко -
Трендз, 2001. – 187с.
6. Цифровые системы коммутации для ГТС/ Под ред. и А. В.
Рослякова. – М.: Эко-Трендз, 2008. – 352с.
7. Семенов сетей связи следующего поколения. – СПб.: Наука и
Техника, 2005. – 240с.
8. , , Абилов система сигнализации
№ 7: Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия –Телеком, 2008. – 152 с.
в) программное обеспечение
1. Учебные установки систем коммутации с соответствующим программным
обеспечением.
2. , Абилов в сетях связи. – Электронное учебное
пособие на CD-диске. WWW. TECHBOOK. RU.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Нормативно – правовые документы Министерства связи и массовых коммуникаций
Российской Федерации – www. minsvyaz. ru.
2. Рекомендации Международного союза электросвязи – ITU-T – International
Telecommunication Union – Telecommunication standardization sector – Сектор
стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи –МСЭ-Т -
http://www. rfcmd. ru/sphider/docs/ITU-T/ITU-T_Rec_List_A-Z_ANO_E. htm.
3. Рекомендации Европейского института стандартизации телекоммуникаций - ETSI -
European Telecommunications Standards Institute - www. etsi. org.
4. Документы инженерной рабочей группы Интернет – RFC IETF – Request For Comment -
Internet Engineering Task Force - . ru.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Учебные установки систем коммутации.
2. Лабораторные макеты для исследования электроакустических преобразователей и
телефонных аппаратов.
3. Компьютерный класс, оборудованный персональными компьютерами.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Для обеспечения освоения дисциплины используются разработанные преподавателями кафедры методические материалы в форме конспектов, задач, тестов, контрольных вопросов, а также наглядные пособия в виде плакатов.
Лекционные и практические занятия рекомендуется проводить с использованием персонального компьютера и проектора.
Лабораторный практикум рекомендуется проводить с использованием реального оборудования или натурных макетов. При этом должны использоваться методические разработки кафедры, содержащие, помимо указаний по порядку выполнения работ, необходимые теоретические сведения и контрольные вопросы.
Курсовой проект (работа) должен выполняться с помощью компьютера с использованием стандартных пакетов программ.
