DOCX, 53 Кб - Высшая школа экономики

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Факультет «Электроники и телекоммуникаций»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации»
для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность»
подготовки специалиста
Автор программы:
Аминев Дмитрий Андреевич, к.т.н., ст.преп., [email protected]
Одобрена на заседании кафедры Радиоэлектроника и телекоммуникации «___»________2014 г
Зав. Кафедрой Увайсов Сайгид Увайсович
Рекомендована секцией УМС [Введите название секции УМС] «___»____________ 2014 г
Председатель [Введите И.О. Фамилия]
Утверждена УС факультета «Электроники и телекоммуникаций» «___»_____________2014 г.
Ученый секретарь [Введите И.О. Фамилия] ________________________ [подпись]
Москва, 2014
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и
другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности 210201.65 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», обучающихся по специалитету изучающих дисциплину «Системы и сети передачи информации».
Программа разработана в соответствии с:
 ОС МИЭМ НИУ ВШЭ
 Образовательной программой для направления 210201.65 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств».
 Рабочим учебным планом университета по направлению подготовки/ специальности
210201.65 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», утвержденным
в 201_г.
1
Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Системы и сети передачи информации» является получение представления:


2
изучение основ фундаментальной теории систем и сетей передачи информации (ССПИ) в части базовых методов и алгоритмов ССПИ, основных принципов построения ССПИ, структур
систем и сетей связи, технических устройств и средств, входящих в их состав, технологии
передачи информации;
изучение современных средств компьютерного моделирования базовых методов и протоколов ССПИ.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать




принципы построения систем связи;
устройство беспроводных систем и способы их защиты;
устройства систем передачи информации;
программные комплексы для обеспечения передачи информации.
Уметь




настраивать оборудование связи;
настраивать беспроводные устройства;
настраивать устройства системы передачи информации;
использовать программные комплексы для обеспечения передачи информации.
Владеть



навыками настройки оборудования связи;
навыками настройки беспроводных устройств;
навыками настройки устройств передачи информации;
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста

3
навыками настройки программных комплексов для передачи информации.
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина относится к общенаучному циклу с направленностью на формирование общей
высокой профессиональной культуры разработчика-системотехника, схемотехника, конструктора,
технолога (маркетолога) и организатора проектирования и производства (управленца). Дисциплина
«Системы и сети передачи информации» используется для выполнения ВКР и в дальнейшей трудовой, научно-исследовательской деятельности.
Настоящая дисциплина относится к циклу научно-технических дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих подготовку специалиста.
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:

философия, физические основы микроэлектроники, основы проектирования ЭС и радиоэлектроники;

цифровая обработка сигналов.
Для освоения учебной дисциплины, студенты должны владеть следующими знаниями и
компетенциями:

Знать теоретические и практические основы проектирования радиотехнических систем;

Иметь навыки применения методов проектирования и принятия решений
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении
следующих дисциплин:

математические методы в электродинамике, моделирование технических систем, технологии
передачи информации.
Дисциплина «Системы и сети передачи информации» относится к базовой части профессионального цикла.
При освоении дисциплины «Системы и сети передачи информации» обучающимся необходимо:
Знать:








физические принципы действия электронных средств;
классификацию электронных приборов, аппаратов и систем;
проблемы обеспечения надежной работы электронных средств;
элементы начертательной геометрии и инженерной графики;
геометрическое моделирование и программные средства компьютерной графики;
теоретические основы электроники, методы составления и исследования уравнения электродинамики;
принципы действия средств измерений и методы измерений различных физических величин;
основы математического моделирования медицинских приборов;
Уметь:
проводить анализ и расчет линейных цепей переменного тока, включая цепи с нелинейными
элементами;
 применять принципы и методы построения моделей, методы анализа, синтеза и оптимизации
при создании и исследовании электронных приборов;
 выполнять проекты разработки электронных приборов на базе типовых средств;
Владеть:
 современными программными средствами подготовки конструкторско-технологической документации;
 принципами и методами моделирования, анализа, синтеза и оптимизации систем;
 типовыми пакетами прикладных программ, применяемые при проектировании аппаратов,
приборов и систем.

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Эти знания, умения и навыки должны быть приобретены в результате освоения следующих дисциплин, предшествующих дисциплине «Системы и сети передачи информации»:
 Математика (алгебра и геометрия, математический анализ, дифференциальные уравнения);
 Физика (электродинамика);
 Инженерная и компьютерная графика;
 Электротехника (моделирование и расчет электрических цепей постоянного и переменного
тока);
 Электроника (характеристики и параметры полупроводниковых приборов);
 Инженерная физика;
 Микропроцессорная техника;
 Цифровая обработка сигналов;
 Информационные технологии;
4
Тематический план учебной дисциплины
[ Таблица для дисциплин, закрепленных за одной кафедрой]
№
Название раздела
Всего
часов
Аудиторные часы
Практ.
Лекции
занятия
Самостоятельная
работа
1
Общая трудоемкость дисциплины
1.1 Теоретические основы передачи информации.
1 Электросвязь. Передача сообщений.
90
33
34
8
51
10
65
15
1.2 Проводные и кабельные системы и сети
передачи информации.
36
8
13
15
1.3 Методы, интерфейсы и протоколы передачи1 потоков цифровых данных.
43
9
14
20
1.4 Беспроводные системы и сети передачи
информации.
1
ИТОГО
38
9
14
15
54
34
51
32
Формы контроля знаний студентов
Тип контроля Форма контроля
1 год
3
4
Домашнее
Домашнее задание Домашнее Домашнее
задание
задание
задание
Итоговый
Экзамен
Экзамен
4.1
Параметры
Моделирование на
ЭВМ
Устный экзамен
Критерии оценки знаний, навыков
Критерии оценки работы на семинарах: знание материала, умение сообщать материал, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение
готовить и презентовать доклады, посещаемость.
Критерии оценки ответа на экзамене: наличие сданного вовремя домашнего задания, знание
материала (суть, основные теории, подходы, методы, критика), умение выделить существенное,
умение логически и аргументировано излагать материал.
Оценки по всем формам текущего контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Критерии оценки ответа на экзамене
(наличие сданного вовремя домашнего задания, знание материала (суть, основные теории, подходы,
методы, критика), умение выделить существенное, умение логически и аргументировано излагать
материал)
Оценка
Критерии
«Отлично»: 10
Данная оценка может быть выставлена только при условии соответствия ответа всем предъявляемым требованиям и высшей оценки по
всем критериям.
«Отлично»: 9, 8
Данные оценки могут быть выставлены только при условии соответствия ответа всем предъявляемым требованиям и высокой оценке по
всем критериям.
«Хорошо»: 7, 6
«7» - данная оценка может быть выставлена только при условии
полного соответствия ответа 4 из 5 предъявляемым критериям и 1
(кроме домашнего задания и контрольной работы) критерий может
быть выполнен частично.
«6» - данная оценка может быть выставлена только при условии
полного соответствия ответа 3 (кроме домашнего задания и контрольной работы) предъявляемым критериям.
«Удовлетворительно»:
«5» - данная оценка может быть выставлена только при условии
5, 4
полного соответствия зачетной работы 2 (кроме домашнего задания
и контрольной работы) предъявляемым критериям и 2 критерия могут быть выполнены частично.
«4» - данная оценка может быть выставлена только при условии
полного соответствия зачетной работы 2 предъявляемым критериям.
«Неудовлетворительно»: Ответ не соответствует большинству предъявляемых критериев
3, 2, 1
«Ответ не принимает- Экзамен не сдан.
ся»: 0
Оценки по всем формам текущего контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.
6.2.
Порядок формирования оценок по дисциплине
Преподаватель оценивает работу студента на лабораторных работах, уровень посещаемости
лекционных занятий, выполнение контрольной работы, ответ студента на итоговом зачете.
Критерии оценки работы на лабораторных работах: знание материала, умение сообщать материал, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады, посещаемость. Оценки за работу на лекционных
занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти балльной
шкале за работу на лабораторных и лекционных занятиях определяется перед промежуточным или
итоговым контролем.
Критерии оценки самостоятельной работы: умение найти в отечественной и зарубежной литературе и выделить наиболее важные работы по теме, наиболее полные и современные работы по
теме; умение структурировать изложение темы, уровень владения понятиями. Оценки за самостоятельную работу студента преподаватель выставляет в рабочую ведомость.
Критерии оценки ответа на зачете: наличие сданных вовремя лабораторных работ, знание
пройденного материала, умение выделить существенное, умение логически и аргументировано излагать материал.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Накопленная оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:
Отекущий = 0,4·Опракт.занятия + 0,3·Олекц. + 0,3·Од.з.;
Способ округления накопленной оценки текущего контроля – арифметический.
На пересдаче студенту предоставляется возможность получить дополнительный балл для
компенсации оценки за текущий контроль, если существуют уважительные причины пропуска соответствующий занятий (больничный, больничный на ребенка, форс-мажорные обстоятельства),
студент демонстрирует, что отлично (хорошо) владеет материалом, умеет рефлексивно работать,
логически мыслить, обсуждать проблемы.
На зачете студент может получить дополнительный вопрос (дополнительную практическую
задачу, решить к пересдаче домашнее задание), ответ на который оценивается в 1 балл.
Результирующая оценка за итоговый контроль в форме зачета выставляется по следующей
формуле, где Озачет – оценка за работу непосредственно на зачете:
Оитог. = 0,35·Оэкзамен + 0,55·Отекущий+ 0,1 Одоп.вопрос
В диплом ставится оценка за итоговый контроль, которая является результирующей оценкой
по учебной дисциплине.
ВНИМАНИЕ: оценка за итоговый контроль блокирующая, при неудовлетворительной итоговой оценке она равна результирующей.
7. Содержание дисциплины
Лекции – 34 часов, практические занятия - 51 часов, самостоятельная работа - 65 часов.
Раздел 1 Теоретические основы передачи информации. Электросвязь. Передача сообщений.
Раздел 2 Проводные и кабельные системы и сети передачи информации.
Раздел 3 Методы, интерфейсы и протоколы передачи потоков цифровых данных.
раздел 4 Беспроводные системы и сети передачи информации.
8. Образовательные технологии
При реализации различных видов учебной работы по данной дисциплине используются следующие образовательные технологии: лекции, тренинги, решение практических задач и диалоги со
слушателями. Благодаря диалогу, студенты получают возможность осваивать способы преломления
концептуальных моделей и теоретических категорий в практику самопознания и консультирования
9. Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента
9.1. Темы практических занятий
1. Интерфейсы и протоколы передачи информации.
2. Системы передачи сообщений с радиоканалами, радиопередающие и радиоприемные устройства, антенны.
3. Особенности обмена данными в беспроводных сетях. Адресация, топология. Критичные ко времени
доставки данные.
4. Сетевой стек в беспроводных сетях.
5. Распространённые типы сетей: Wifi, GSM, ZigBee и др.
6. Самоорганизующиеся сети. Децентрализованные сети. Особенности и проблемы.
7. Алгоритмы доступа к среде в самоорганизующихся сетях.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
8.
9.
10.
11.
Алгоритмы построения маршрута в самоорганизующихся сетях.
Безопасность в беспроводных сетях. Целостность данных. Шифрование.
Проблема энергоэффективности в беспроводных сетях.
Аппаратное обеспечение беспроводных сетей.
9.2.Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу для самопроверки специалистов.
1. Базовые определения теории информации. Организации стандартизации в области телекоммуникаций.
2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Общие положения. Описание уровней эталонной модели OSI.
3. Общие понятия о передаче информации. Основные определения. Общее определение уровней передачи.
4. Параметры первичных сигналов. Обобщенная структурная схема систем электросвязи. Современные
виды электросвязи.
5. Основные сведения о сетях электросвязи. Основные определения. Сети передачи индивидуальных
сообщений. Сети передачи массовых сообщений. Структура Взаимоувязанной сети связи.
6. Линии связи. Кабельные и воздушные линии связи на основе металлических проводников.
7. Волоконно-оптические линии связи. Волоконно-оптические системы передачи.
8. Кабельные системы.
9. Интерфейсы передачи данных.
10. Радиолинии. Системы передачи. Общие положения. Методы модуляции в системах связи.
11. Кодирование.
12. Основы теории многоканальной передачи сообщений
13. Обеспечение дальности связи. Аналоговые системы передачи.
14. Двусторонняя передача сигналов. Каналы связи.
15. Основные узлы систем передачи. Методы организации двусторонних тактов. Краткая характеристика
систем передачи.
16. Цифровые системы передачи. Особенности построения цифровых систем передачи. Иерархии цифровых систем передачи.
17. Системы радиосвязи. Радиолинии и системы передачи сообщений с радиоканалами
18. Радиопередающие устройства. Радиоприемные устройства. Антенны и фидеры.
19. Радиорелейные системы передачи.
20. Спутниковые системы связи.
21. Принципы построения систем коммутации. Структура коммутационного узла. Способы установления
соединений.
22. Основы теории телефонного сообщения.
23. Цифровая обработка аналоговых сигналов.
24. Телевизионные системы.
25. Сотовые системы
10.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1.
Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В. Системы и сети передачи информации: Учеб.
пособие для вузов / -М.: Радио и связь, 2001.-336 с.
2.
Ломовицкий В. В. Основы построения систем и сетей передачи информации/ -М.: Телеком,
2005.-382 с.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Сети и системы передачи информации» для специальности 090301.65 «Компьютерная безопасность» подготовки специалиста
Дополнительная литература:
3.
Долуханов, М. Распространение радиоволн / М. П. Долуханов. – М.: Связь, 1972. – 336 c.
4.
Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, Изд. 2-е,
испр.: Пер. с англ. / Б. Скляр. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 c.
5.
Окунев, Ю. Цифровая передача информации фазомодулированными сигналами / Ю. Б. Окунев. – М.: Радио и связь, 1991. – 296 c.
6.
Прокис, Д. Цифровая связь / Д. Прокис. – М.: Радио и связь, 2000. – 800 c.
7.
Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов. — М.—СПб.—Киев: Вильямс, 2004.
8.
Солонина А. И., Арбузов С. М. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в
MATLAB. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008.
11.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения практических занятий по дисциплине необходимы:
- аудитория оснащенная видеопроектором, интерактивной доской, компьютерами и аудио системой.
в) программное и коммуникационное обеспечение
1.
2.
3.
4.
5.
Windows
MS Office
Quartus II
Xilinx ISE
MATLAB