Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебно-методическое пособие по дисциплине Инфокоммуникационные системы и сети
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра сетей связи и систем коммутации
Маликова Е.Е., Ванюшина А.В.
Учебно-методическое пособие
по дисциплине
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
для студентов-заочников 3 курса
(направление 230400, 09.03.02)
Москва 2014
План УМД на 2014/15 уч.г.
Учебно-методическое пособие
по дисциплине
ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
Составители: Е.Е.Маликова, к.т.н., доцент
А.В.Ванюшина, ст. преподаватель
Издание утверждено на заседании кафедры. Протокол № 1
от 29.08.14г.
Рецензент И.В.Цирик, к.т.н., доцент
2
Общие замечания
Аудиторная работа
Самостоятельная работа
Всего
по
курсу
Лекции
Лабораторные
занятия
Практи-
ческие
занятия
Итого
Изуче-
ние
дисциплины
Выпол-
нение
заданий
по
дисциплине
Выпол-
нение
контроль-
ной
работы
Итого
16
6
2
24
72
54
34
156
180
Дисциплина «Инфокоммуникационные системы и сети» (ИСиС) изучается
студентами, обучающимися по направлению 230400 на третьем курсе. Основной
материал дисциплины изложен в учебниках и учебных пособиях, указанных в
списке литературы. В процессе обучения проводятся лекции, лабораторные
работы, практические занятия, экзамен. Работа студентов складывается из
самостоятельной работы с рекомендуемыми учебниками и учебными пособиями,
а также из усвоения материала лекций, читаемых в объеме 16 часов.
Если у студента при изучении дисциплины встретятся затруднения, то
можно обратиться на кафедру ССиСК для получения письменной или устной
консультации. Телефон кафедры 495-957-79-18. При затруднениях в изучении
теоретического материала в запросе кафедре студент должен указать название
учебника, автора, год издания и страницу, где изложен неясный вопрос, а в
случаях трудностей с выполнением контрольного задания – указать характер
затруднения и привести предлагаемый план решения.
Дисциплину рекомендуется изучать в последовательности разделов,
приведенных в методических указаниях.
Распределение времени занятия (в часах) студента 3 курса при изучении
дисциплины ИСиС.
3
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗДЕЛАМ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Телефонная сеть общего пользования
Структура телефонных сетей общего пользования описана в [1, с. 30-48;
4, с. 269-271]. При изучении принципов построения городских телефонных сетей
(ГТС) необходимо рассмотреть все способы построения. Нужно также четко
представлять структурные схемы сельских телефонных сетей (СТС).
Необходимо рассмотреть системы нумерации, применяемые на различных
телефонных сетях [1, с. 81-92]. Для контроля усвоения материала рекомендуется
ответить на следующие вопросы.
1. Изобразите схемы городских телефонных сетей при трех способах их
структурного построения (нерайонированная, районированная без узлов,
районированная с узлами).
2. Какова предельная емкость ГТС при связи аналоговых
коммутационных станций по полносвязной схеме («каждая с каждой»)?
3. Укажите способы уменьшения затрат на абонентские и соединительные
линии.
4. Рассчитайте предельные емкости ГТС и СТС при принятых на этих
сетях системах нумерации.
5. Охарактеризуйте системы нумерации, принятые для телефонных сетей
общего пользования (ТфОП), на ГТС, СТС.
6. Укажите структуру абонентского номера при местной, междугородной и
международной телефонной связи.
7. Как осуществляется в Москве выход абонентов телефонных станций к
операторам сетей сотовой подвижной связи?
2. Принципы построения сетей сотовой подвижной связи
В этом разделе изучается эволюция систем сотовой подвижной связи
(ССПС). Рассматриваются виды множественного доступа: TDMA, FDMA,
CDMA. Также рассматриваются повторное использование частот, хэндовер,
роуминг, основные пути эволюции этих систем и совместимость различных
стандартов. Основные вопросы этого раздела изложены в [1, с. 153-158, 163-170;
5, с. 31-51, 95-105, 182-248; 9, с. 13-21, 40-70].
После изучения материала рекомендуется ответить на следующие вопросы.
1. Сколько поколений ССПС вы знаете?
2. Приведите примеры аналоговых и цифровых стандартов ССПС,
используемых в мире.
3. Каковы тенденции применения различных стандартов ССПС?
4. Принципы повторного использования частот.
5. Как разбивается на зоны обслуживаемая территория при неравномерной
плотности абонентов?
4
6. Какая система нумерации применяется на ССПС? Определите
максимальную емкость всех ССПС России, если негеографические коды
начинаются только с цифры 9?
7. Концепция мобильных сетей третьего и четвертого поколений.
8. Технологии и архитектура систем мобильной связи нового поколения
LTE.
3. Сигнализация в телефонных сетях и в ССПС
В этом разделе изучается цифровая система сигнализации ОКС № 7.
Материал этого раздела изложен в [1, с. 75-79; 7, с. 8-24]. Также нужно
проработать материал из [7, с. 91-144], где описана подсистема пользователя
цифровой сети с интеграцией служб ОКС № 7.
После изучения материала рекомендуется ответить на следующие вопросы.
1. Опишите архитектуру ОКС № 7.
2. В каком поле сигнальной единицы содержится информационное
сообщение?
3. Для чего нужны сигнальные единицы FISU?
4. В каких случаях посылаются сигнальные единицы LSSU?
5. Какие дополнительны услуги предоставляет абонентам протокол ISUP?
6. Назовите различия между обычными и транзитными пунктами
сигнализации?
7. Какому уровню ВОС соответствует подсистема МТР-3?
8. Какие преимущества имеет общеканальная система сигнализации?
4. Основы теории телетрафика
В этом разделе изучаются принципы расчета пропускной способности
коммутационных систем, которые изложены в [6]. При изучении этого раздела
нужно особое внимание обратить на методы расчета систем массового
обслуживания с отказами и с ожиданием.
После изучения материала рекомендуется ответить на следующие
вопросы.
1. Что такое поступающая и обслуженная телефонные нагрузки?
2. Что такое исходящая телефонная нагрузка?
3. Дайте определение единицы измерения интенсивности телефонной
нагрузки.
4. Укажите область применения первой формулы Эрланга.
5. Назовите основные характеристики качества обслуживания при
дисциплине обслуживания с ожиданием.
6. Назовите основные характеристики качества обслуживания при
дисциплине обслуживания с отказами.
7. Дайте определение удельной телефонной нагрузки.
5
5. Основы построения сетей последующего поколения (NGN)
Технологические аспекты сетей NGN рассмотрены в [2, c. 11-16, с. 63-75;
3, с. 11-28, 40-59]. Для более глубокого изучения принципов построения этих
сетей можно рекомендовать [8, с. 54-97]. Также рекомендуется обратить
внимание на эволюцию сетей фиксированной и мобильной связи [10, c. 10-24].
При изучении этого раздела особое внимание следует уделить принципам
построения сетей NGN на основе программных коммутаторов, а также
взаимодействию различных систем сигнализации в таких сетях. Также
необходимо рассмотреть уровень доступа для сетей NGN и различные типы
шлюзов, которые здесь применяются.
После изучения материала рекомендуется ответить на следующие вопросы.
1. Опишите принципы построения сетей NGN на базе программных
коммутаторов.
2. Какие сценарии перехода от телефонных сетей общего пользования к
сетям NGN вы знаете?
3. Перечислите основные функции программного коммутатора.
4. Нарисуйте функциональную схему программного коммутатора и
опишите основные модули.
6. Укажите назначение медиашлюзов и шлюзов доступа?
7. Назовите протокол управления транспортными шлюзами.
8. Какой протокол применяется для транспортировки сигнальных
сообщений ОКС № 7 через IP-сеть?
9. Опишите функции мультисервисного узла доступа.
10. Какие уровни сетей NGN вы знаете?
11. Как происходит пакетизация речи в различных шлюзах?
12. Какие кодеки применяются в шлюзах, приведите их характеристики.
13. Назовите основные протоколы сигнализации в сети NGN.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
Каждый студент выполняет контрольную работу, состоящую из пяти
задач. Студент выполняет задания по варианту, который соответствует его
номеру в журнале группы. Для выполнения этих заданий необходимо
предварительно подготовиться и изучить материал разделов 1-5 данных
методических указаний.
6
Задание № 1
Номера
вариантов
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
n
3 3 4 3 3 4 3 3 4
3
Номера
узловых
районов
2,4,3
4,2,6
6,5,
7,4
2,4,7
3,9,7
6,3,
7,5
3,5,9
6,9,4
2,7,
9,3
2,4,6
Станции,
которые
нужно
соединить
34 и
41
41 и
25
65
и
76
23 и
78
78 и
98
67 и
75
35 и
59
49 и
61
26 и
96
21 и
43
Номера
вариантов
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
n-число УР
3 3 4 3 3 4 3 3 4
3
Номера
узловых
районов
6,2,
3
4,5,6
7,5,
6,4
2,3,
7
2,9,
7
4,3,
7,5
3,4,
9
5,9,
4
2,7,
9,3
9,4,
6
Станции,
которые
нужно
соединить
62
и
31
45 и
65
65 и
56
33 и
78
78 и
28
47 и
35
35 и
42
59 и
91
26 и
91
91 и
63
Номера
вариантов
21
22
23
24
25
n-число УР
3 3 4 3 3
Номера
узловых
районов
7,4,
3
9,5,6
7,3,6
,2
2,5,9
3,4,7
Станции,
которые
нужно
соединить
72
и
39
98 и
60
25 и
70
23 и
99
78 и
40
Нарисовать схему ГТС, состоящую из n узловых районов (УР).
Нумерация на сети - шестизначная. В каждом узловом районе располагается по
три АТС. Соединение между станциями внутри двух УР осуществляется по
принципу «каждая с каждой», а внутри остальных УР - через УВС.
Показать связь между станциями внутри узловых районов. А также
изобразить соединения между станциями различных узловых районов, которые
заданы в таблице. Номера станций для каждого варианта указаны в табл. 1.
Таблица 1. Данные для построения сети с УВС
7
Задание № 2
№ вар.
Рр Рз Р
н/о
a b m
1
0.50
0.20
0.30
15%
10%
1100
2
0.60
0.22
0.18
36%
19%
1200
3
0.55
0.25
0.20
57%
18%
1000
4
0.65
0.20
0.15
48%
17%
900
5
0.52
0.15
0.33
69%
16%
975
6
0.54
0.2
0.26
80%
15%
1115
7
0.56
0.25
0.19
71%
14%
1107
8
0.58
0.27
0.15
92%
23%
1165
9
0.60
0.25
0.15
43%
12%
1235
10
0.50
0.3
0.20
74%
11%
1300
11
0.51
0.3
0.19
65%
12%
1235
12
0.53
0.25
0.22
86%
10%
990
13
0.55
0.2
0.25
57%
9%
886
14
0.57
0.30
0.13
78%
8%
995
15
0.59
0.21
0.20
79%
7%
934
16
0.50
0.25
0.25
70%
6%
1199
17
0.55
0.20
0.25
69%
5%
1258
18
0.6
0.22
0.18
62%
20%
1310
Рассчитать объем сигнальной информации в битах, переданной с помощью
протокола ISUP для основного соединения и при предоставлении
дополнительных услуг в соответствии с заданием в таблице № 2,
где Р
– вероятность того, что разговор состоялся; Рз – вероятность того, что
р
вызываемый абонент занят; Рно – вероятность того, что вызываемый абонент не
отвечает; a – процент абонентов, которые пользуются услугой SMS; b – процент
абонентов, использующих услугу переадресации; m – длина SMS в битах. При
услуге переадресации передается дополнительная информация в соответствии с
рис. 3 а, b, с.
Таблица 2. Данные для расчета сигнальной нагрузки
8
19
0.65
0.20
0.15
71%
19%
1235
20
0.62
0.18
0.20
58%
18%
1280
21
0.64
0.26
0.10
39%
17%
1265
22
0.6
0.20
0.20
50%
16%
1163
23
0.55
0.25
0.20
31%
15%
1956
24
0.5
0.30
0.20
53%
14%
1930
25
0.53
0.27
0.20
42%
13%
1955
Задание № 3
№
варианта
Задание
1
Опишите функции программного коммутатора.
2
Опишите процесс установления соединения между абонентом
с аналоговым телефонным аппаратом сети NGN, включенным
в резидентный шлюз, и абонентом цифровой АТС, которая
включена в транкинговый шлюз (TGW)
3
Какие типы шлюзов вы знаете? Опишите их
4
Опишите шлюз доступа
5
Какой протокол применяется для управления медиашлюзами?
Дайте краткую характеристику этого протокола
6
Функции медиашлюза (MGW)
7
Сигнальный шлюз (SGW), его функции
8
Опишите назначение транкингового шлюза
9
Шлюз доступа (AGW). Какие абоненты включаются в шлюз
доступа?
10
Протокол SIP. Установление соединения между терминалами
по протоколу SIP
11
Протокол Н.323, область применения
12
Протокол управления шлюзами MEGACO
13
Функции кодеков. Типы кодеков, которые применяются в
транспортных шлюзах
14
Протокол RTP/RTCP, его функции
15
Функции и назначение резидентного шлюза (RAGW)
Изобразить функциональную схему сети NGN на базе программных
коммутаторов и дать перевод всех иностранных терминов, а также выполнить
задание для вашего варианта в соответствии с табл. 3.
Таблица 3. Данные для описания функциональных элементов сети NGN
9
16
Функции транкингового шлюза (TGW)
17
Какие уровни в сети NGN вы знаете? Опишите уровень доступа
18
Какие уровни в сети NGN вы знаете? Опишите транспортный
уровень сети NGN
19
Какие уровни в сети NGN вы знаете? Опишите уровень
управления сессиями в сети NGN
20
Какие уровни в сети NGN вы знаете? Опишите уровень услуг.
21
Опишите функции мультисервисного узла доступа.
22
Опишите системы сигнализации, применяемые в сетях NGN.
23
Назначение пограничного контроллера сессий в сети NGN.
24
Опишите характеристики кодека G.729. К какому типу кодека
он относится?
25
Опишите характеристики кодека G.711. К какому типу кодека
он относится?
Задание № 4
Варианты
Параметр
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
Доля абонентов
MSAN, име-
ющих доступ в
Интернет, в %
55
67
75
81
79
60
50
90
85
64
88
92
58
Варианты
Параметр
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Доля абонентов
MSAN, име-
ющих доступ в
Интернет, в %
59
62
77
86
76
66
56
96
84
69
82
91
Рассчитать нагрузку, которую создают абоненты мультисервисного узла
доступа MSAN (Multi-Service Access Node), а также вычислить транспортный
ресурс для обслуживания этой нагрузки. Данные о подключенных абонентах
приведены в табл. 5.
Задание № 5
На основании задания 4 определить дополнительный транспортный
ресурс, который необходим для обслуживания нагрузки от абонентов, имеющих
доступ в Интернет. Также определить тип интерфейса Ethernet, который
необходим для подключения абонентов MSAN к транспортной пакетной сети.
В табл. 4 даны исходные данные для этого задания.
Таблица 4. Данные для расчета транспортного ресурса для выхода в Интернет
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]