Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»



Скачать 145.3 Kb.
Дата26.07.2014
Размер145.3 Kb.
ТипРабочая учебная программа

Министерство науки и образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский физико-технический институт (государственный университет)»

МФТИ (ГУ)
«Утверждаю»

Проректор по учебной работе



_______________ Д.А.Зубцов

«___»______________ 20___ г.



Рабочая УЧЕБНАЯ Программа
По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей

По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

Профиль подготовки: инфокоммуникационные и вычислительные системы и технологии

Факультет радиотехники и кибернетики

Кафедра проблем передачи и обработки информации

Курсы: 4 (бакалавриат)

Семестры: осенний Дифференцированный зачёт: 7 семестр

Трудоёмкость: вариативная часть – 1 зач.ед.,

в том числе:



лекции: вариативная часть – 34 часа

самостоятельная работа: вариативная часть – 14 часов

ВСЕГО АУДИТОРНЫХ часов 34
Программу составили к.т.н. А.А. Сафонов, к.т.н. Е.М. Хоров
Программа обсуждена на заседании кафедры 28 мая 2012 года

Заведующий кафедрой А.П. Кулешов

академик РАН

Объем учетной нагрузки и виды отчетности





Вариативная часть, в том числе:

1 зач.ед.


Лекции

34 часа


Самостоятельные занятия

14 часов


Промежуточная аттестация


нет

Итоговая аттестация


дифференцированный зачет в 7-м семестре

ВСЕГО

1 зач.ед. (48 час)



  1. Цели и задачи дисциплины



Цель дисциплинызнакомство студентов с основными алгоритмами и протоколами, применяемыми на канальном уровне беспроводных локальных, персональных и городских сетей.


Задачи:

  • познакомить студентов с основными технологиями канального уровня беспроводных сетей, ответив на вопросы: зачем нужны те или иные алгоритмы и протоколы; как они работаю; и почему они устроены именно так;

  • сформировать у студентов навык чтения спецификаций протоколов;

  • оказывать консультацию студентам в проведении собственных теоретических и экспериментальных исследований телекоммуникационных сетей и систем.



  1. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Технологии канального уровня беспроводных сетей» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла Б.3 УЦ ООП.

Дисциплина «Технологии канального уровня беспроводных сетей» базируется на циклах Б.2 и Б.3 в базовой и вариативной частях.

  1. Компетенции, формированию которых способствует освоение дисциплины

Освоение дисциплины «Технологии канального уровня беспроводных сетей» способствует формированию следующих общекультурных и общепрофессиональных интегральных компетенций бакалавра:



а) общекультурные (ОК):

  • способность анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных наук (ОК-1);

  • способность осваивать новую проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями и навыками самостоятельного обучения (ОК-2);

  • способность логически точно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, формулировать свою точку зрения; владение навыками ведения научной и общекультурной дискуссий (ОК-4).

б) профессиональные (ПК):

  • способность применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: информатика, программирование и численные методы; физические основы получения, хранения, обработки и передачи информации; высшая математика (ПК-1);

  • способность понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, и использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);

  • способность использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);

  • способность применять теорию и методы математики для построения качественных и количественных моделей (ПК-8);

  • способность работать в коллективе исполнителей над решением конкретных исследовательских и инновационных задач (ПК-9).



  1. Знания, умения и навыки, формированию которых способствует освоение дисциплины

Освоение дисциплины «Технологии канального уровня беспроводных сетей» способствует формированию комплекса знаний и навыков, благодаря которым обучающийся должен



а) знать:

  • основные алгоритмы и протоколы, применяемые на канальном уровне беспроводных локальных, персональных и городских сетей;

  • современные направления развития таких технологий канального уровня беспроводных сетей;

б) уметь:

  • ориентироваться во всем многообразии алгоритмов и протоколов, применяемых на канальном уровне беспроводных сетей;

в) владеть:

  • навыком освоения большого объема информации;

  • навыками постановки научно-исследовательских задач и аналитического моделирования процессов и явлений в области телекоммуникационных сетей и систем.



  1. Структура и содержание дисциплины



Лекции

№ п.п.

Тема

Число аудиторных часов

Число часов самостоятельной работы

1

Архитектура сети, виды управления в топологиях с центральным узлом и без центрального узла. Самоорганизующиеся (ad hoc) и инфраструктурные (hot spot) сети. Прямые соединения (direct links) и ретрансляция (relay) в инфраструктурных сетях. Многошаговые сети (mesh and mobile ad hoc networks)..

4

1

2

Методы синхронизации в беспроводных сетях. Служебные каналы, биконы. Обнаружение активных сетей: активное и пассивное. Присоединение к сети.

4

1

3

Методы множественного доступа к среде. Случайный и детерминированный доступ. Метод ALOHA. Метод множественного доступа с прослушиванием несущей (CSMA/p-persistent/CD/CA). Dynamic scheduling & persistent scheduling. Особенности составления расписания. Слотированный и неслотированный случай.

4

1

4

Политики повторных передач: с обратной связью (индивидуальная передача, блочная передача) и без обратной связи (метод безусловных повторных передач). Методы Stop-and-Wait, Go-Back-N, Selective repeat. Метод H-ARQ. Методы фрагментации и агрегирования.

4

2

5

Интерференция в беспроводных сетях. Виды интерференции и сценарии, когда они возникают. Проблема скрытых и засвеченных станций. Методы снижения потерь от интерференции в одношаговых и многошаговых сетях: доступ по расписанию, виртуальная занятость канала, запрос на отправку/подтверждение на отправку и др.

4

2

6

Качество обслуживания (QoS) и методики его оценки. Стандартизованные методы поддержки QoS в сетях с централизованным и распределенным управлением. Управление доступом к сети (admission control). Вопросы межуровневого взаимодействия и установления логических соединений.

4

2

7

Многошаговые беспроводные самоорганизующиеся сети. Особенности методов синхронизации, обнаружения соседей, маршрутизации и резервирования канальных ресурсов.

2

1

8

Методы энергосбережения в сетях с централизованным и распределенным управлением доступом к среде: с построением расписания и без построения расписания.

2

1

9

Обзор деятельности комитета по стандартизации IEEE 802. Обзор стандартов и активных групп по стандартизации WPAN, WLAN, WMAN.

2

1

10

Примеры применения изученных методов канального уровня в сетях WMAN стандарта IEEE Std 802.16-2012, WLAN стандарта IEEE Std 802.11-2012, WPAN стандартов семейства IEEE Std 802.15 и ECMA 368.

2

1

11

Тенденции развития беспроводных персональных, локальных и городских сетей. Текущая деятельность комитета IEEE 802: новейшие активные группы и группы, ожидающие запуска. Дополнения к стандартам IEEE 802.11, IEEE 802.15 и IEEE 802.16.

2

1

ВСЕГО

34 часа

14 часов

ИТОГО

48 часов



Виды самостоятельной работы

№ п.п.

Темы

Количество часов

1

Изучение теоретического курса – выполняется самостоятельно каждым студентом по итогам каждой из лекций, результаты контролируются преподавателем на лекционных занятиях, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой.

Подготовка к дифференцированному зачету.



10

2

Решение задач по заданию преподавателя – решаются задачи, выданные преподавателем, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой.

4

ВСЕГО

14 часов



  1. Образовательные технологии




п/п

Вид занятия

Форма проведения занятий

Цель

1

Лекция

Изложение теоретического материала

Получение теоретических знаний по дисциплине

2

Самостоятельная работа студента

Самостоятельная работа

Получение дополнительных знаний и подготовка к зачету



  1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов



Перечень контрольных вопросов для сдачи дифференцированного зачета в 7-ом семестре

п.п.

Тема

1

Понятие протокола. Цели и задачи протоколов канального уровня, их место в сетевой иерархии протоколов. Задача множественного доступа к общему каналу. Понятие коллизии. Идея мультиплексирования (уплотнения) данных в канале.

2

Архитектура сети, виды управления в топологиях с центральным узлом и без центрального узла. Самоорганизующиеся (ad hoc) и инфраструктурные (hot spot) сети. Прямые соединения (direct links) и ретрансляция (relay) в инфраструктурных сетях. Многошаговые сети (mesh and mobile ad hoc networks).

3

Методы синхронизации в беспроводных сетях. Служебные каналы, биконы. Обнаружение активных сетей: активное и пассивное. Присоединение к сети.

4

Метод ALOHA и его разновидности.

5

Метод множественного доступа с прослушиванием несущей (CSMA/p-persistent/CD/CA).

6

Dynamic scheduling & persistent scheduling.

7

Политики повторных передач: с обратной связью и без обратной связи. Методы ARQ: Stop-and-Wait, Go-Back-N, Selective repeat. Метод H-ARQ.

8

Методы фрагментации и агрегирования.

9

Интерференция в беспроводных сетях. Виды интерференции и сценарии, когда они возникают. Проблема скрытых и засвеченных станций. Методы снижения потерь от интерференции в одношаговых и многошаговых сетях.

10

Качество обслуживания (QoS) и методики его оценки. Стандартизованные методы поддержки QoS в сетях с централизованным и распределенным управлением. Управление доступом к сети (admission control). Вопросы межуровневого взаимодействия и установления логических соединений.

11

Многошаговые беспроводные самоорганизующиеся сети. Особенности методов синхронизации, обнаружения соседей, маршрутизации и резервирования канальных ресурсов.

12

Методы энергосбережения в сетях с централизованным и распределенным управлением доступом к среде.

13

IEEE Std 802.11-2012.

14

IEEE Std 802.16-2012.

15

IEEE Std 802.15 и ECMA 368.



  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины




Необходимое оборудование для лекций и практических занятий: доска, ноутбук и мультимедийное оборудование (проектор или плазменная панель).

Обеспечение самостоятельной работы: электронные ресурсы, включая доступ к базам данных:

http://standards.ieee.org/about/get/



http://ieeexplore.ieee.org/xpl/standards.jsp

http://www.rle.mit.edu/rgallager/notes.htm

  1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины



Основная литература




  1. Шахнович И.В.  Современные технологии беспроводной связи. М.: Техносфера, 2006. – 288 с.

  2. Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. М.: Радио и связь, 1986. – 408 с.

  3. Ian F. Akyildiz and XudongWang. Wireless Mesh Networks. Wiley, 2009.

  4. Вишневский В.M., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.Л. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005.

  5. Vishnevsky V.M., Lyakhov A.I., Safonov A.A., Mo S.S., Gelman A.D. Study of Beaconing in Multi-Hop Wireless PAN with Distributed Control // IEEE Transactions on Mobile Computing. 2008. Vol. 7. № 1, pp. 113-126.

Похожие:

Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Технологии физического уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Дисциплина «Технологии физического уровня беспроводных сетей» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной...
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Математические методы оценки производительности беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
По дисциплине: Математические методы оценки производительности беспроводных сетей
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Технологии цифровой сотовой связи и телевидения По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Цель дисциплины – освоение студентами избранных глав теории моделирования и элементов статистической обработки результатов
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Математическая статистика По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Цель дисциплины – освоение студентами основных понятий и методов математической статистики
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Проектирование и архитектура программных систем По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Цель дисциплины – получение теоретических знаний о принципах, технологии, методах и средствах проектирования архитектуры программных...
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Теория оптимизации По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Дисциплина «Теория оптимизации» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Основы проектирования на fpga по направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Дисциплина «Основы проектирования на fpga» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Основы управления проектами По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Дисциплина «Основы управления проектами» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла
Рабочая учебная программа По дисциплине: Технологии канального уровня беспроводных сетей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика» iconРабочая учебная программа По дисциплине: Избранные главы теории вероятностей По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Цель дисциплины – освоение студентами избранных глав теории вероятностей, в частности, теории массового обслуживания и теории случайных...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org