Detail předmětu

Vysokorychlostní komunikační systémy

FEKT-BVKSVolitelný oborovýBakalářský (první cyklus)Ak. rok: 2015/2016Letní semestr1, 2, 3. ročník5  kreditů

Předmět je určen pro zájemce a hlubší znalosti Synchronní digitální hierarchie SDH, základy Asynchonního přepravního způsobu ATM a především o moderní technologie Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gbit Ethernet, 40 Gbit Ethernet, 100 Gbit Ethernet a Frame Relay. Studenti jsou také seznámeni s Řídicí sítí telekomunikací TMN. Praktické zkušenosti získají studenti se systémem CISCO 2821 se zdůrazněním IP telefonie v sítích CISCO a směrováním IP-MPLS. Studenti si výrazně prohloubí znalosti ze signalizačních protokolů VoIP, zastřešující sadou protokolů H.323 a kvalitě služby QoS v souvislossti s VoIP.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit zvláštnosti technologií Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gbit Ethernet , 40 Gbit Ethernet, 100 Gbit Ethernet,
- demonstrovat základy Asynchronního přepravního způsobu ATM,
- reprodukovat doporučení ITU-T o SDH,
- charakterizovat multiplexní struktura SDH,
- interpretovat začlenění příspěvkových signálů do SDH,
- znázornit architekturu synchronizační sítě České republiky,
- demonstrovat základy Řídicí sítě telekomunikací TMN,
- charakterizovat přenos hlasu využitím IP,
- praktikovat signalizační protokoly VoIP a zastřešující sada protokolů H.323,
- ovládat směrování IP-MPLS,
- pojmenovat významné protokoly pro přenos,
- posoudit VoIP a QoS,
- diskutovat analogové a digitální hlasové porty,
- využít plán vytáčení,
- experimentovat s vysokorychlostním systémem CISCO,
- předvést operační systém IOS.

Způsob realizace výuky

90 % kontaktní výuka, 10 % distančně

Prerekvizity

Vhodnými, nikoli nezbytnými dovednostmi jsou: - vysvětlit základní pojmy digitálního přenosu informací, - pojmenovat nejdůležitějších částí konvergované sítě, - vysvětlit složení rámce a multirámce E1 podle doporučení G.703, - interpretovat základy digitálních hierarchií - definovat princip Ethernetu. Není určen žádný předmět, jehož absolvování by bylo nutnou podmínkou pro zápis tohoto předmětu.

Doporučená nebo povinná literatura

ŠKORPIL, V.: Vysokorychlostní komunikační systémy. VUT, Brno 2013.
PETRÁSEK,J., PETRÁSEK,M., ŠKOP.M.: Synchronní digitální hierarchie. ČVUT, Praha 1994.
WALLACE,K. Cisco VoIP, autorizovaný výukový průvodce. Computer Press, Brno 2009.
ODOM,W., HEALY,R., MEHTA,N.: Směrování a přepínání sítí. Computer Press, Brno 2009.
DAVIDSON, J., FOX, T.: Deploying Cisco Voice over IP Solution. Cisco Press, Indianapolis 2003.
MARK, A., MILLER, P.E.: Voice over IP Technologies. M&T Books, New York 2002.
DEEPANKAR, M., KARTHIKEYAN, R.: Network Routing. Morgan Kaufmann, San Francisco 2007.
DINKAR, S., ASIT, D.: Multimedia Servers. Morgan Kaufmann, San Francisco 2000.
PETERSON, L.L., DAVIE, B.S.: Computer Networks. Morgan Kaufmann, San Francisco 2007.
ŠKORPIL, V., VYCHODIL, P., KAPOUN, V. Konvergence v telekomunikacích pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

0-5 bodů za aktivitu v laboratořích.
0-10 bodů za písemný test v laboratořích, (nepovinná složka).
0-15 bodů vypracování individuální studie
0-70 bodů písemná zkouška za podpory e-learning, povinná část pro absolvování předmětu.
Zkouška je zaměřena na ověření orientace v problematice vysokorychlostních komunikačních systémů se zaměřením na SDH a Ethernet.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do vysokorychlostních komunikačních systémů. Používané technologie. Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gbit Ethernet , 40 Gbit Ethernet, 100 Gbit Ethernet. Synchronní Digitální Hierarchie SDH. Asynchronní přepravní způsob ATM. Další vysokorychlostní technologie. Vysokorychlostní systém CISCO 2821. IP telefonie v sítích CISCO, směrování IP-MPLS.
2 Synchronní digitální hierarchie - SDH. Doporučení ITU-T o SDH, multiplexní struktura SDH, struktura rámce STM-1, synchronní multiplování STM-1 do STM-4, vytváření SDH.
3. Začlenění PDH 4. řádu do STM-1, ukazatel AU-4/PTS, vyrovnání začátku rámce, začlenění E1 do STM-1. Ethernet over SDH. Síťové prvky a uzly SDH. Struktura sítí SDH.
4. Architektura synchronizační sítě České republiky. Hodnocení kvality digitálního kanálu, oblast použití doporučení G.826.
5. Technologie ATM. ATM buňka, rozhraní ATM sítí, ATM spojení, adresování v ATM, referenční model ATM. ATM adaptační vrstva, kvalita služeb v ATM.
6. TMN - Telecommunication Management Network. Funkční bloky TMN. Fyzická architektura TMN.
7. Základy přenos hlasu využitím IP. Využití technologie CISCO. Základní principy VoIP, signalizační protokoly VoIP, zastřešující sada protokolů H.323.
8. Směrování IP-MPLS.
9. Významné protokoly MGCP, SIP (Session Initiation Protocol), SCCP (Skinny Client Control Protocol).
10. Protokoly pro přenos médií, RTP (Real Time Transport Protocol), RTCP (RTP Control Protocol), cRTP (Compressed RTP), sRTP (Secure RTP). Brány VoIP, hardwarové brány.
11. VoIP a QoS. Kvalita zvuku pro IP, používané metody, hlasové pakety, zpracování pomocí kodeků, zpracování pomocí procesorů DSP.
12. Analogové hlasové porty, místní volání, volání v sítí, volání mimo síť, hlasové porty na směrovačích CISCO IOS, konfigurace analogových hlasových portů, trunky, Dial-peery. Digitální hlasové porty, digitální trunky, CAS T1, CAS E1 R2, QSIG. Řízení bran, protokol H.323, implementování bran MGCP, implementování bran SIP.
13. Plán vytáčení. Adresování koncových bodů. Směrování volání a výběr cesty. Manipulace s číslicemi. Privilegia volání, sledování volání, požadavky na plán vytáčení. Ukončení problematiky.

Cíl

Cílem předmětu je podrobné seznámení se s vysokorychlostními komunikačními systémy, páteří dnešní telekomunikační sítě. Student získá hlubší znalosti o SDH a pokročilých aplikacích protokolů sítě Ethernet se zaměřením na přenos hlasu VoIP. Nedílnou součástí jsou praktické zkušenosti s experimentální vysokorychlostní síti CISCO.

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.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor