Detail předmětu

Přístupové a transportní sítě

FEKT-BPTSAk. rok: 2018/2019

Předmět se věnuje vývoji telekomunikačních sítí a jejich konvergenci se sítěmi počítačovými. Důraz je kladen na moderní rozbor přístupových a transportních sítí s uvažováním jejich odlišností a také shodných vlastností včetně aplikací analogových a digitálních modulací. Prvořadá pozornost je věnována komplexnímu využití rámce E1 podle doporučení G.703. Studenti získají přehled o pobočkových telefonních ústřednách i veřejných ústřednách EWSD a S12, pochopí princip digitálních spínačů S a T, základy aktuálního signalizačního systému SS7 a internetové SIP ústředny. Moderní počítačové sítě jsou vysvětleny s užitím technologie CISCO pro síťové prvky. Studenti rozšíří své znalosti přepínání paketů, protokolů sítí Ethernet, přepínání v sítích LAN, virtuálních sítí VLAN, rozsáhlých sítí WAN, sítí Frame Relay a další.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Absolvent studia je schopen:
- rozlišit souvislosti řešení přístupových a transportních sítí a jejich prostředků,
- aplikovat analogové a digitální modulace,
- vysvětlit pojmy vzorkování, kvantování a kódování,
- diskutovat vzorkovací teorém,
- vysvětlit rámec E1,
- vyjádřit spektrum vzorkovaného signálu,
- navrhnout spínač S a T,
- změřit aktivní síťové prvky,
- nastavit SIP ústřednu a digitální přenosové zařízení,
- aplikovat a rozebrat protokoly počítačových sítí,
- určit rozdíl mezi IPv4 a IPv6,
- zhodnotit rozvoj konvergovaných sítí.

Prerekvizity

Předmět je povinný, student by měl být schopen:
- demonstrovat principy přepojování okruhů,
- interpretovat principy přepojování paketů,
- vyjmenovat možnosti oddělení komunikačních kanálů
- vyjádřit myšlenku A/D a D/A převodu,
- diskutovat elementární pojmy z oblasti zpracování signálů,
- aplikovat základní principy a protokoly sítě Ethernet,
Studenti by měli mít základní znalosti komunikačních systémů, které získali v povinných předmětech předešlého studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení. Součástí je prezentace výsledků v power pointu. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

0-10 bodů za aktivitu v laboratořích,
0-20 bodů za písemný test v laboratořích (nepovinná složka),
0-70 bodů písemná zkouška za podpory e-learning, povinná část pro absolvování předmětu.
Zkouška je zaměřena na ověření orientace v problematice přístupových a transportních sítí, detailním rozboru digitálního přenosu na základě rámce E1, rozšířených poznatcích protokolů počítačových sítí.

Osnovy výuky

1.Základní pojmy, složení rámce a multirámce E1, standardizační organizace
2.Způsoby přenosu informace, metody spojování, vlastnosti médií.
3.Přístupové a transportní sítě, definice, nové poznatky z konvergence.
4.Spojovací systémy, ústředny, digitální spojovací pole, spínače S a T, signalizace, SIP telefonní ústředna, softwarové vybavení.
5.Časové dělení a kanálu a digitální modulace, PCM, ADM, ADPCM a další.
6.Kodéry a dekodéry PCM, kompandory, výhoda komprese, charakteristika typu A a mí.
7.Přenášený signál, linkové kódy, synchronizace digitálních systémů.
8.Rozbor celkového zkreslení, kvantizační zkreslení a zkreslení omezením, spektrum vzorkovaného signálu. Kontrola digitálního signálu, základní parametry muldexu.
9.Měření v konvergovaných systémech, měření chybovosti BER, analyzátor a syntezátor PCM, aktivní síťové prvky.
10.Systém CISCO, topologie sítě, hardware a software, nastavování síťových prvků.
11.CISCO IOS, VoIP, směrování v IP-MPLS.
12. Protokoly RTP, RTCP, vliv ztrátovosti paketů, samoopravné schopnosti protokolů vyšších vrstev.
13. Digitální systémy vyšších řádů, PDH, struktura SDH.

Učební cíle

Podat ucelený přehled o všech nejdůležitějších částech konvergované sítě, která je zde chápána jako prostředek pro doručení informace k požadovanému adresátovi v požadované kvalitě. Řešení přístupových a transportních sítí prostředky koncentrace provozu, integrace služeb a vícenásobného využití přenosových médií. Principy počítačové sítě Ethernet ve vztahu k integraci s klasickou telekomunikační síti.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná, řádné omluvené zmeškané laboratorní cvičení lze po domluvě s vyučujícím nahradit.

Doporučená literatura

ODOM,W. and HEALY,R. and MEHRA,N. Směrování a přepínání sítí. Computer Press, Brno 2009.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-TLI , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program IBEP-T bakalářský

    obor T-IBP , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor T-IBP , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Osnova

1. Úvod do předmětu. Vývoj telekomunikačních sítí. Analogové a digitální modulace. Modulace PCM, DM, ADM, DPCM, ADPCM. Pevné pozemní sítě, Mobilní sítě, Wireless sítě, Družicové sítě. Koncová zařízení.
2. Přístupové sítě. Definice a funkce přístupové sítě, architektura přístupové sítě, úrovně přístupové sítě. Optické přístupové sítě. Lokální sítě LAN, topologie LAN, standardy LAN, technologie Token Ring.
3. Transportní sítě. Definice a funkce transportní sítě, architektura transportní sítě, přenos dat v transportní síti, zabezpečení přenosu dat v transportní síti. Rozsáhlé sítě WAN, sítě Frame Relay.
4. Telefonní ústředny. Obsluhový systém, provozní zatížení, Hlavní provozní hodina, ztráty. Digitální spojovací pole, multiplování, jednočlánková a vícečlánková spojovací pole.
5. Digitální spínače S a T. Řízení a signalizace v digitálních ústřednách. Systém SS7. Systémy EWSD a S12. Internetová SIP ústředna.
6. Přenosové systémy. Kodéry a dekodéry PCM, A/Č, Č/A převodníky. Kompandory a nelineární kodéry, charakteristiky typu mí a A. Linkové kódy. Doporučení ITU-T G.703, složení rámce a multirámce systému 1. řádu - E1. Přenosové zařízení PCM 30U a PCM 30U- OCH.
7. Rozbor celkového zkreslení v přístupových a transportních sítích. Rozdělení zkreslení. Zjednodušený výpočet útlumu kvantizačního zkreslení. Zkreslení omezením pro harmonický a náhodný signál. Rozbor spektra vzorkovaného signálu, spektrum pro PAM 1. a 2. druhu.
8. Měření na digitálních přenosových systémech. Analyzátor a syntezátor signálu PCM, generátor pseudonáhodné posloupnosti. Moderní analyzátory. Kontrola digitálního signálu místo za místem - měření BER. Měření kvantizačního zkreslení, měření jitteru, měření zbytkového útlumu.
9. Digitální systémy vyšších řádů. Plesiochronní digitální hierarchie - PDH, Synchronní digitální hierarchie - SDH, terminologie v SDH. Vlastnosti SDH, multiplexní schéma SDH.
10. Technologie CISCO pro síťové prvky. Základy sítí Ethernet. Nastavování CISCO síťový

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Osnova

1. CBT kurs měření chybovosti
2. Měření aktivních síťových prvků
3. Kódování u PCM (BT)
4. Modulace v PTS (ST)
5. Linkové kódy v systému TIMS (HT)
6. Konfigurace SIP telefonní ústředny
7. Základní konfigurace přístupového směrovače
8. Vzorkování a rekonstrukce signálu (ST)
9. Měření na přenosovém zařízení E1
10. Konfigurace zařízení PCM30U-OCH