Вопросы к экзамену

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учебно-методическое объединение по образованию

в области информатики и радиоэлектроники

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель Министра образования

Республики Беларусь

____________________

____________________

Регистрационный № ТД-____________/тип.

ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ

Типовая учебная программа по учебной дисциплине

для  специальности:

1-45 01 01 «Инфокоммуникационные технологии

(по направлениям)»

СОГЛАСОВАНО Начальник Управления электросвязи Министерства связи и информатизации Республики Беларусь ___________________ ___________________	СОГЛАСОВАНО Начальник Управления высшего образования Министерства образования Республики Беларусь __________________ __________________
СОГЛАСОВАНО Председатель Учебно- методического объединения по образованию в области информатики и радиоэлектроники ___________________ ___________________	СОГЛАСОВАНО Проректор по научно-методической работе Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы» ______________________ ______________________
Эксперт-нормоконтролер ______________________ ______________________

Минск 2017

СОСТАВИТЕЛЬ:

, старший преподаватель кафедры  сетей и устройств телекоммуникаций  учреждения образования  «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники».

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Кафедра связи учреждения образования «Военная академия Республики Беларусь» (протокол );

, заведующий кафедры  информационных технологий учреждения образования «Республиканский институт инновационных технологий Белорусского национального технического университета», кандидат физико-математических наук, доцент.

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой сетей и устройств телекоммуникаций учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 3 от 01.01.2001);

Научно-методическим советом учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № __ от  __.__.2017);

Научно-методическим советом по связи и информационной безопасности Учебно-методического объединения по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 3 от 01.01.2001).

Ответственный за выпуск:

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ХАРАКТЕРИСТИКА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Типовая учебная программа по учебной дисциплине «Транспортные сети инфокоммуникаций» разработана для студентов учреждений высшего образования, обучающихся по специальности 1‑45 01 01 «Инфокоммуникационные технологии (по направлениям)» в соответствии с требованиями образовательного стандарта высшего образования первой ступени и типового учебного плана вышеуказанного направления специальности.

Дисциплина является одной из дисциплин, завершающих подготовку инженера по инфокоммуникациям и отражает учебный материал по теоретическим и прикладным аспектам функционирования современных транспортных цифровых систем передач, которые являются основой для создания высокоскоростных и надежных мультисервисных сетей.

ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, РОЛЬ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель учебной дисциплины: формирование профессиональных компетенций для работы в области инфокоммуникационных технологий и систем телекоммуникаций.

Задачи учебной дисциплины:

- изучение технологий построения транспортных сетей инфокоммуникаций;

- изучение протоколов распределения информации физического, канального, сетевого и транспортного уровней базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем;

- освоение принципов построения и технической эксплуатации транспортных сетей телекоммуникаций.

Базовыми учебными дисциплинами по курсу «Транспортные сети инфокоммуникаций» являются: «Математика», «Физика», «Теория электрической связи», «Направляющие среды и цифровые системы передачи».

В свою очередь учебная дисциплина «Транспортные сети инфокоммуникаций» является базой для таких учебных дисциплин, как «Сигнализация инфокоммуникаций» (учебная дисциплина компонента УВО), «Сервисы пакетной телефонии» (учебная дисциплина компонента УВО), «Беспроводные локальные и сенсорные сети», «Сетевая безопасность» (учебная дисциплина компонента УВО), «Инфокоммуникационные технологии электронного документооборота» (учебная дисциплина компонента УВО).

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения учебной дисциплины «Транспортные сети инфокоммуникаций» формируются следующие компетенции:

академические:

1) уметь применять базовые научно-теоретические знания для решения теоретических и практических задач;

2) владеть системным и сравнительным анализом;

3) уметь работать самостоятельно;

4) иметь навыки, связанные с использованием технических устройств, управлением информацией и работой с компьютером;

5) уметь учиться, повышать свою квалификацию в течение всей жизни;

6) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;

7) владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации с использованием компьютерной техники.

социально - личностные:

1) быть способным к социальному взаимодействию;

2) обладать способностью к межличностным коммуникациям;

3) быть способным к критике и самокритике;

4) уметь работать в команде.

профессиональные:

1) разрабатывать инфокоммуникационные системы;

2) разрабатывать техническую документацию для производства и технической эксплуатации инфокоммуникационных систем;

3) производить сборку инфокоммуникационных систем на основе технической документации;

4) измерять и оценивать характеристики инфокоммуникационных систем;

5) рассчитывать и проектировать сети инфокоммуникаций;

6) использовать законодательство и нормативную документацию при проектировании сетей инфокоммуникаций;

7) выбирать инфокоммуникационное оборудование, комплектующие и материалы для реализации проектов сетей инфокоммуникаций;

8) разрабатывать проектную документацию на строительство и модернизацию сетей инфокоммуникаций;

9) изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике проекта;

10) применять методы анализа, синтеза и оптимизации в своей профессиональной области;

11) проводить сравнительный технико-экономический анализ вариантов построения и практического применения систем инфокоммуникаций;

12) производить монтаж сетей инфокоммуникаций;

13) производить настройку инфокоммуникационных систем и сетей;

14) проводить испытания сетей инфокоммуникаций;

15) находить отказы и неисправности в сетях инфокоммуникаций;

16) производить восстановление сетей инфокоммуникаций при неисправностях и отказах их элементов;

17) осуществлять техническую эксплуатацию сетей инфокоммуникаций;

18) использовать измерительное оборудование и методы измерения для контроля параметров технической эксплуатации сетей инфокоммуникаций;

19) анализировать и оценивать собранные данные;

20) пользоваться глобальными информационными ресурсами;

21) владеть современными средствами инфокоммуникаций.

В результате изучения учебной дисциплины студент должен:

знать:

- базовые технологии транспортных сетей инфокоммуникаций;

- протоколы физического, канального, сетевого и транспортного уровней модели OSI;

- протоколы внутренней и внешней маршрутизации;

уметь:

- настраивать протоколы маршрутизации;

- рассчитывать производительность узлов транспортных сетей;

- измерять и анализировать трафик в транспортных сетях;

владеть:

- представлениями о проектировании и управлении транспортными сетями.

Программа рассчитана на 196 учебных часов, из них – 112 аудиторных.  Примерное распределение аудиторных часов по видам занятий: лекций – 64 часа, лабораторных занятий – 32 часа, практические занятия – 16 часов.

Программа разработана без учета часов, отводимых на проведение текущей аттестации, определенной типовым учебным планом.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Наименование раздела, темы	Всего аудиторных, (часов)	Лекции, (часов)	Лабораторные занятия, (часов)	Практические занятия, (часов)
Тема 1. Современные транспортные сети	8	4	4
Тема 2. Мультисервисные транспортные сети	8	4	4
Тема 3. Транспортные сети на основе технологии SDH	20	8	8	4
Тема 4. Транспортные сети на основе технологии WDM	8	4	4
Тема 5. Транспортные сети на основе технологии ATM	2	2
Тема 6. Транспортные сети на основе технологии FR	2	2
Тема 7. Транспортные сети на основе технологии Ethernet	24	16	8
Тема 8. Протокол IPv4/v6	12	4	8
Тема 9. Протокол TCP	2	2
Тема 10. Протокол UDP	2	2
Тема 11. Протоколы динамической маршрутизации	16	8	8
Тема 12. Транспортные сети на основе технологии MPLS	4	4
Тема 13. Проектирование транспортных сетей инфокоммуникаций	2	2
Тема 14. Техническая эксплуатация транспортных сетей инфокоммуникаций	2	2
Итого:	112	64	32	16

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Тема 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ

Задачи транспортных сетей. Первичные и вторичные сети связи. Иерархия транспортных сетей: международные, магистральные, зоновые и местные транспортные сети.

Тема 2. МУЛЬТИСЕРВИСНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ

Сети телекоммуникаций следующего поколения (NGN) и полносервисные (мультисервисные) сети (FSN). Уровни мультисервисной транспортной сети: физический, канальный, сетевой и транспортный. Мультисервисные технологии и протоколы.

Тема 3. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ SDH

Иерархия скоростей цифровых потоков ЦСП SDH. Функциональные модули ЦСП SDH. Структура мультиплексора SDH. Общая схема формирования STM-n. Формирование STM-1 из потоков E1. Топологии сетей SDH. Синхронизация ЦСП и сетей SDH. Управление сетями SDH. Механизмы защиты оборудования и трафика в сетях SDH. Схема аварийной сигнализации.

Тема 4. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ WDM

Частотный план xWDM. Функциональные модули ЦСП DWDM. Структура мультиплексора DWDM.

Тема 5. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ATM

Стек протоколов ATM. Классы обслуживания ATM. Резервирование сетевых ресурсов. Быстрая коммутация пакетов в технологии ATM. Топологии транспортных сетей ATM. Оборудование транспортных сетей ATM.  Виртуальные сети ATM.

Тема 6. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ FR

Стек протоколов FR. Обеспечение качества обслуживания в сетях FR. Коммутация пакетов в технологии FR. Топологии транспортных сетей FR. Оборудование транспортных сетей FR.

Тема 7. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ETHERNET

Стек протоколов Ethernet. Коммутация пакетов в технологии Ethernet. Топологии транспортных сетей с использованием технологии Ethernet на канальном уровне. Сети Ethernet городского масштаба Metro Ethernet. Сети Ethernet операторского класса Carrier Ethernet. Сервисы Ethernet операторского класса E-Line, E-LAN, E-Tree, E-Access.

Тема 8. ПРОТОКОЛ IPV4/V6

Структура IP-пакета. Принципы построения IP-сетей. Коммутация пакетов медиаданных в IP-сетях. Маршрутизация пакетов медиаданных в IP-сетях. Обеспечение качества обслуживания мультимедийного трафика в IP-сетях.

Тема 9. ПРОТОКОЛ TCP

Форматы сообщений TCP. Обеспечение надежной доставки сообщений в TCP. Использование TCP в транспортных сетях инфокоммуникаций.

Тема 10. ПРОТОКОЛ UDP

Форматы сообщений UDP. Формирование UDP-пакета для передачи речи, аудио и видео. Использование UDP в транспортных сетях инфокоммуникаций.

Тема 11. ПРОТОКОЛЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ

Дистанционно-векторные бесклассовые протоколы внутренней маршрутизации RIPv2, EIGRP. Бесклассовый протокол внутренней маршрутизации, по состоянию канала OSPF.

Тема 12. ТРАНСПОРТНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ MPLS

Основы технологии MPLS. Протокол MPLS.  Структура MPLS-пакета. MPLS-метка и стек меток. Принципы построения MPLS-сетей. Функции маршрутизаторов MPLS.  Коммутация пакетов медиаданных в MPLS-сетях. Маршрутизация пакетов медиаданных в MPLS-сетях. Протоколы маршрутизации MPLS-сетей. Обеспечение качества обслуживания мультимедийного трафика в MPLS-сетях.

Тема 13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ

Исходные данные и подходы к проектированию транспортных сетей телекоммуникаций. Особенности проектирования транспортных сетей с использованием PDH, SDH, xWDM, ATM, FR, MPLS, IP, TCP, UDP. Выбор топологии транспортной сети и оборудования.

Тема 14. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ

Задачи технической эксплуатации транспортных сетей телекоммуникаций.  Принципы управления транспортными сетями телекоммуникаций. Концепция управления сетями телекоммуникаций TMN.

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

Гордиенко, телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. 2-е издание, испр. и доп. / , – М: Горячая линия Телеком, 2015. – 396 c. Крук, системы и сети: Учебное пособие. В 3-х томах. Том 1 – Современные технологии. – 4-е издание, испр. и доп. / , , – М: Горячая линия Телеком, 2012. – 620 c. Цикл методических материалов сетевой академии CiscoSystems [Электронный ресурс]. – Электронные данные. – Режим доступа http:///. Крухмалев, системы передачи. Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / , , – М: Горячая линия‑Телеком, 2012. – 372 c Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. Учебное пособие для вузов. 2-е издание, испр. / [и др.]; под ред. , . – М: Горячая линия‑Телеком, 2012. – 392 c.

Дополнительная

Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Учебник для вузов. 2-е изд., испр. / [и др.] – М: Горячая линия‑Телеком, 2016. – 424 c. Кириллов, системы передачи: Учебник. 2-е изд. / . – Новое знание, 2003. – 751 с. Андреев, системы электросвязи: Учебник для вузов. В 2-х томах. Том 1 - Теория передачи и влияния. – 7-е издание, перераб. и доп. / , , – М: Горячая линия‑Телеком, 2011. – 424 c. Направляющие системы электросвязи: Учебник для вузов. В 2-х томах. Том 2 - Проектирование, строительство и техническая эксплуатация / [и др.]; под ред. . – М: Горячая линия‑Телеком, 2010. – 424 c. Родина, -оптические линии связи. Практическое руководство / . – М: Горячая линия‑Телеком, 2014. – 400 c.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И

ВЫПОЛНЕНИЮ  САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

При изучении учебной дисциплины рекомендуется использовать следующие формы самостоятельной работы:

- работа с конспектом лекции, т. е. дополнение конспекта учебным материалом (учебника, учебного пособия, нормативных документов и материалом электронного ресурса);

- чтение текста (учебника, учебного пособия, первоисточника, дополнительной литературы);

- конспектирование текста (работа со справочниками, нормативными документами);

- ответы на контрольные вопросы;

- решение задач и упражнений по образцу;

- подготовка к лабораторной работе;

- подготовка рефератов по основным разделам дисциплины с их устной защитой перед студенческой аудиторией;

- аннотирование и реферирование иностранных текстов;

- выполнение переводов текста по специальности с иностранного языка.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МЕТОДЫ (ТЕХНОЛОГИИ) ОБУЧЕНИЯ

Основные рекомендуемые методы (технологии) обучения, отвечающие целям и задачам учебной дисциплины:

- электронные учебно-методические комплексы – разработка структуры, содержания и организации освоения дисциплины - обеспечивают эффективную самостоятельную работу студентов;

- электронные учебники, задания, тесты для контроля и самоконтроля обеспечивают возможность самостоятельного освоения дисциплины;

- мультимедийные технологии преподавания повышают наглядность информации, что способствует более глубокому восприятию содержания;

- традиционное обучение способствует освоению фундаментальных законов и теорий учебных дисциплин;

- программированное обучение – компьютерные методы контроля знаний и умений.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Схема формирования STM-1 из потоков E1. Наименование, назначение и расположение служебных байт в структуре STM-1. Создание сети, состоящей из коммутатора и маршрутизатора. Настройка основных параметров сетевого оборудования. Доступ к сетевым устройствам через протокол SSH. Обеспечение безопасности сетевых устройств. Управление файлами конфигурации маршрутизатора. Рассмотрение процедур восстановления паролей. Конфигурация сетей VLAN и транковых каналов. Настройка статических маршрутов и маршрутов IPv4 по умолчанию. Настройка протоколов RIPv2 и RIPng. Настройка базового протокола OSPFv2 для одной области.

Примерный перечень ТЕМ практических занятий

Выравнивание скорости (стаффинг) потока Е1 в поле полезной нагрузки контейнера С12. Выравнивание скорости виртуального контейнера VC12 в поле полезной нагрузки трибного блока TU12. Выравнивание скорости виртуального контейнера VC4 в поле полезной нагрузки административного блока AU4. Наименования, функциональное назначение и основные характеристики модулей мультиплексоров TransXpress SMA-1К, SMA4/1 и SMA16/4. Наименования, функциональное назначение и основные характеристики модулей мультиплексоров серии SURPASS hiT7070 и hiT7050. Наименования, функциональное назначение и основные характеристики модулей мультиплексоров серии SURPASS hiT7500 и hiT7550. Основные протоколы первых четырех уровней мультисервисной транспортной сети: физического, канального, сетевого и транспортного.

Примерный перечень компьютерных программ

(необходимого оборудования, наглядных пособий и т. п.)

ПЭВМ с процессором не ниже 2.4 ГГц и ОС Microsoft Windows 7/ Windows 8/Windows 10. Программное обеспечение модели формирования STM-1 из потоков E1. Компьютерная программа Cisco Packet Tracer for Windows. Лабораторный стенд с коммутаторами Cisco 2960 и маршрутизаторами Cisco 2951. SMA1K-3.3., SMA4/1-4.3., SMA16/4-4.3. Техническое описание (TED). Siemens AG. 2002г. SURPASS hiT7070-2.1, hiT7050-2.1. Техническое описание (TED). Siemens AG. 2005г. SURPASS hiT7550-2.0, hiT7500-3.0. Техническое описание (TED). Siemens AG. 2004г.

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ СРЕДСТВ ДИАГНОСТИКИ

КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТА

Типовым учебным планом по специальности 1‑45 01 01 «Инфокоммуникационные технологии (по направлениям)» в качестве формы текущей аттестации по учебной дисциплине «Транспортные сети инфокоммуникаций» предусмотрен экзамен. Оценка учебных достижений студента производится по десятибалльной шкале (системе «зачтено/не зачтено»).

Для промежуточного контроля по учебной дисциплине и диагностики компетенций студентов могут использоваться следующие формы:

- защита лабораторной работы;

- опрос;

- тестирование.