Рабочая программа учебной дисциплины «Теория телетрафика» Направление подготовки

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарёва»

Факультет электронной техники

Кафедра сетей связи и систем коммутации

«УТВЕРЖДАЮ»

_____________________

_____________________

«______»___________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

« Теория телетрафика»

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.

Цели и задачи дисциплины

Дисциплина «Теория телетрафика» (ТТ) относится к числу специальных дисциплин для подготовки бакалавров по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Целью дисциплины является изучение методов оценки качества обслуживания потоков сообщений в системах коммутации и сетях связи.

Предметом теории телетрафика является количественная сторона процессов обслуживания потоков сообщений в системах коммутации и сетях связи.

Системой коммутации может быть совокупность коммутационных приборов, часть или весь телекоммуникационный узел, которые обслуживают по определенному алгоритму любые виды сообщений.

Теория телетрафика изучает соотношения между величиной и характером информационной нагрузки, количеством обслуживающего оборудования и качеством обслуживания требований на установление соединений.

Основными задачами теории телетрафика являются:

1. Исследование количественных и качественных характеристик потоков

требований на установление соединений.

2. Исследование характеристик систем коммутации с точки зрения их

способности обслужить потоки сообщений.

3. Получение расчетных соотношений, связывающих информационную

нагрузку, число обслуживающих устройств и качество обслуживания.

4. Разработка инженерных методов расчета объема оборудования систем коммутации и

сетей связи.

Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла. Для изучения дисциплины требуются знания теории вероятностей и математической статистики, дискретной математики, вычислительной техники и информационных технологий, основ построения инфокоммуникационных систем и сетей.

В свою очередь, данная дисциплина, помимо самостоятельного значения, является предшествующей дисциплиной для дисциплин «Системы коммутации», «Сети связи», «Сети и системы радиосвязи», «Проектирование и эксплуатация сетей связи».

В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие самостоятельно проводить анализ информационных процессов в сетях связи и системах коммутации, знать системы сигнализации, нумерации, синхронизации, принципы технической эксплуатации сетей связи и систем коммутации.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- 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);

- 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);

- знать метрологические принципы и владеет навыками инструментальных измерений, используемых в области инфокоммуникационных технологий и систем связи (ПК-4);

- 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).

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

- нормативные документы, регламентирующие способы измерения основных характеристик потоков сообщений, методы обработки результатов измерений и прогнозирования этих характеристик, качество обслуживания в сетях связи

(ПК – 3);

- способы определения и задания потоков сообщений, измерения их характеристик, методы обработки результатов измерений (ПК – 4);

- методы расчета пропускной способности однозвенных и многозвенных однопотоковых (моносервисных) коммутационных систем при полнодоступном и неполнодоступном включении приборов (линий, каналов) и различных дисциплинах обслуживания потоков сообщений (ПК – 13);

- методы расчета пропускной способности многопотоковых (мультисервисных) коммутационных систем в сетях связи следующего поколения (ПК – 13).

Уметь:

- применять методы обработки результатов измерений основных характеристик потоков сообщений и их прогнозирования (ПК – 4, ПК - 13);

- применять методы расчета пропускной способности однозвенных и многозвенных однопотоковых (моносервисных) коммутационных систем при полнодоступном и неполнодоступном включении приборов (линий, каналов) и различных дисциплинах обслуживания потоков сообщений (ПК – 14);

- применять методы расчета пропускной способности многопотоковых (мультисервисных) коммутационных систем в сетях связи следующего поколения (ПК – 13).

- проводить расчеты по проектированию сетей связи с использованием стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования

( ПК – 2, ПК – 14).

Владеть:

- способностью самостоятельной работы на компьютере при проведении расчетов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК – 2);

- способностью использовать нормативные документы при решении практических задач расчета пропускной способности коммутационных систем

(ПК – 3).

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов	6
Аудиторные занятия (всего)	72	72
В том числе:
Лекции	30	30
Практические занятия (ПЗ)	42	42
Самостоятельная работа (всего)	108	108
В том числе:
Курсовой проект (работа)	36	36
Расчетно-графические работы	-	-
Реферат	-	-
Другие виды самостоятельной работы
Подготовка к практическим занятиям	36	36
Подготовка к экзамену	36	36
Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)		Экзамен, защита КР
Общая трудоёмкость: часы зачётные единицы	180 5	180 5

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Введение. Цели и задачи дисциплины.	Цели и задачи теории телетрафика. Основные элементы математических моделей систем телетрафика. Краткая историческая справка.
2.	Потоки вызовов	Способы определения и задания потоков вызовов. Основные свойства и характеристики потоков вызовов. Простейший поток вызовов и его свойства. Длительность обслуживания. Поток освобождений.
3.	Нагрузка, её измерение, прогнозирование, распределение	Определение нагрузки, её основные параметры. Концентрация нагрузки, час наибольшей нагрузки. Методы измерения и прогнозирования нагрузки, рекомендованные МСЭ-Т. Обработка результатов измерения нагрузки. Методы распределения нагрузки.
4.	Обслуживание простейшего потока вызовов с отказами. Первое распределение Эрланга.	Постановка задачи, первое распределение Эрланга. Потери по вызовам, по времени, по нагрузки. Рекуррентная формула Эрланга. Графические зависимости между параметрами первой формулы Эрланга. Условия применения первой формулы Эрланга.
5.	Обслуживание потока от конечного числа источников. Распределение Энгсета.	Постановка задачи, распределение Энгсета. Потери по вызовам, по времени, по нагрузки. Рекуррентная формула Энгсета. Условия применения формулы Энгсета.
6.	Обслуживание простейшего потока вызовов с ожиданием. Второе распределение Эрланга.	Постановка задачи, второе распределение Эрланга. Показатели качества обслуживания в системах с ожиданием при случайной и постоянной длительности обслуживания. Комбинированные системы обслуживания (с ожиданием и потерями).
7.	Обслуживание потока с повторными вызовами	Постановка задачи, диаграмма состояний и переходов процесса обслуживания. Основные характеристики качества обслуживания в системах с повторными вызовами. Порядок работы с таблицами вероятностных характеристик полнодоступного пучка при повторных вызовах.
8.	Методы расчета однозвенных неполнодоступных (НПД) включений.	Основные характеристики однозвенных НПД включений. Ступенчатые и равномерные НПД включения. Распределение Эрланга для идеально-симметричных НПД включений. Приближенные методы расчета пропускной способности однозвенных НПД включений.
9.	Методы расчета пропускной способности многозвенных систем коммутации	Методы расчета пропускной способности двухзвенных полнодоступных и неполнодоступных включений. Метод вероятностных графов для оценки пропускной способности многозвенных систем коммутации.
10.	Расчет пропускной способности сетей с обходными направлениями.	Постановка задачи, метод эквивалентных замен Вилкинсона для расчета пропускной способности сетей с обходными направлениями. Последовательность проведения расчетов.
11.	Методы расчета пропускной способности многопотоковых (мультисервисных) систем коммутации.	Постановка задачи, мультипликативные формулы Эрланга и Энгсета. Показатели пропускной способности и качества обслуживания. Рекурсивный расчетный алгоритм. Основные зависимости показателей качества обслуживания от значений входных параметров. Алгоритм оценки объема канального ресурса.
12.	Основы компьютерного моделирования систем телетрафика	Основы имитационного моделирования. Моделирование непрерывных и дискретных случайных величин. Точность и достоверность процедур моделирования. Основные этапы имитационного моделирования. Языки моделирования. Область использования результатов имитационного моделирования.

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

Системы коммутации

Сети связи

Проектирование и эксплуатация сетей связи

Сети и системы радиосвязи

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лек.	Пр. зан.	СРС	Все-го
1.	Введение. Цели и задачи дисциплины.	2	-	2	4
2.	Потоки вызовов	2	4	10	12
3.	Нагрузка, её измерение, прогнозирование, распределение	2	4	10	10
4.	Обслуживание простейшего потока вызовов с отказами. Первое распределение Эрланга.	4	4	12	16
5.	Обслуживание потока от конечного числа источников. Распределение Энгсета.	2	2	6	8
6.	Обслуживание простейшего потока вызовов с ожиданием. Второе распределение Эрланга.	2	4	10	14
7.	Обслуживание потока с повторными вызовами	2	2	6	8
8.	Методы расчета однозвенных неполнодоступных (НПД) включений.	2	4	10	12
9.	Методы расчета пропускной способности многозвенных систем коммутации	4	4	12	16
10.	Расчет пропускной способности сетей с обходными направлениями.	2	4	10	12
11.	Методы расчета пропускной способности многопотоковых (мультисервисных) систем коммутации.	4	6	12	22
12.	Основы компьютерного моделирования систем телетрафика	2	4	8	10
	Итого:	30	42	108	180

7. Практические занятия

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование темы практического занятия	Число часов
1.	2	Основные характеристики потоков вызовов	4
2.	3	Прогнозирование и распределение нагрузки	4
3.	4	Обслуживание простейшего потока вызовов с отказами	4
4.	5	Обслуживание потока от конечного числа источников	2
5.	6	Обслуживание простейшего потока вызовов с ожиданием	4
6.	7	Обслуживание потоков с повторными вызовами	2
7.	8	Методы расчета однозвенных неполнодоступных включений	4
8.	9	Методы расчета пропускной способности многозвенных систем коммутации	4
9.	10	Расчет пропускной способности сетей с обходными направлениями.	4
10.	11	Методы расчета пропускной способности многопотоковых (мультисервисных) систем коммутации.	6
11.	12	Основы компьютерного моделирования систем телетрафика	4

8. Примерная тематика курсовой работы:

1. Расчёт пропускной способности фрагмента мультисервисной сети связи.

2. Расчёт пропускной способности фрагмента сети связи с коммутацией каналов и

коммутацией пакетов.

3. Расчет объема оборудования системы коммутации на сети с коммутацией каналов и

коммутацией пакетов.

4. Компьютерное моделирование обслуживания потоков сообщений системой

коммутации.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Корнышев Ю. Н., Пшеничников А. П., Харкевич А. Д. Теория телетрафика// Учебник. –

М.: Радио и связь, 1996. - 272 с.

б) дополнительная литература

1. Крылов В.В., Самохвалова С.С. Теория телетрафика и ее приложения : Учебное пособие. –

СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 288с.

2. Башарин Г.П. Лекции по математической теории телетрафика: Учебное пособие. – М.:

РУДН, 2009. – 342с.

2. Степанов С.Н. Основы телетрафика мультисервисных сетей. – М.: Эко-Трендз, 2010. –

392с.

3. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – СПб.: Наука и

Техника, 2005. – 240 с.

в) программное обеспечение

1. Система имитационного моделирования GPSS.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

1. Нормативно – правовые документы Министерства связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации – www. minsvyaz.ru.

Рекомендации Международного союза электросвязи – ITU-T – International

Telecommunication Union – Telecommunication standardization sector – Сектор

стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи –МСЭ-Т -

ссылка скрыта.

3. Рекомендации Европейского института стандартизации телекоммуникаций - ETSI -

European Telecommunications Standards Institute - ссылка скрыта.

4. Документы инженерной рабочей группы Интернет – RFC IETF – Request For Comment -

Internet Engineering Task Force - rfc.com.ru.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Компьютерный класс, оборудованный персональными компьютерами.

Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Для обеспечения освоения дисциплины используются разработанные преподавателями кафедры методические материалы в форме конспектов, задач, контрольных вопросов, тестов, а также наглядные пособия в виде плакатов.

Лекционные и практические занятия рекомендуется проводить с использованием персонального компьютера и проектора.

Курсовая работа должна выполняться с помощью компьютера с использованием стандартных пакетов программ.

Blog

Рабочая программа учебной дисциплины «Теория телетрафика» Направление подготовки

Содержание