BME VIK - Hálózati technológiák integrációja

vissza a tantárgylistához nyomtatható verzió

Hálózati technológiák integrációja

A tantárgy angol neve: Integration of Networking Technologies

Adatlap utolsó módosítása: 2017. február 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Mérnökinformatikus képzés mesterszak
Mobil és vezeték nélküli hálózatok és szolgáltatások integrációja főspecializáció

Tantárgykód	Szemeszter	Követelmények	Kredit	Tantárgyfélév
VIHIMA00	1	2/1/0/v	4

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Do Van Tien,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Do Van Tien	egyetemi tanár	HIT
Dr. Fazekas Péter	tudományos munkatárs	HIT
Jakab Tivadar	címzetes docens	HIT
Dr. Telek Miklós	egyetemi tanár	HIT
Dr. Zsóka Zoltán	egyetemi docens	HIT

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIM171" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIHIM134" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVITMM130" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM171", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM134", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény("BMEVITMM130", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse a mobil és vezetékes távközlés leglényegesebb technológiáival és azok integrálásának lehetőségeivel, illetve felvetődő problémáival. Ennek során bemutatjuk az esetleg elszigetelten már tanult technológiák összeillesztésének követelményeit és lehetőségeit, egyes kézenfekvőnek tűnő funkciók megvalósításának elemeit. Ezzel kapcsolatosan a következő felmerülő problémákat is hangsúlyosan tárgyaljuk: átviteli követelmények modellezése, számszerűsítése, a követelményeknek megfelelő megoldások tervezése az alkalmazható technológiákhoz illeszkedve.
A tárgyban technológiákat csak funkcionális egységek, illetve hivatkozható funkciók szintjén tárgyaljuk, nem megyünk az egyes funkciók, és a fizikai megvalósítás részleteibe.

8. A tantárgy részletes tematikája Előadások:
1. Technológiák áttekintése, funkciók és képességek szintjén. Mobil hálózat általános felépítése, funkcionális elemei, protokolljai, fejlődése. Mobilitás-menedzsment, handover lehetőségek, megoldások, mobil IP, IPv6.

2. Rádiós interfész képességei és követelményei 2G, 3G, 4G, 5G rendszerekben. Nem közcélú, kis kiterjedésű, szélessávú vezetéknélküli hálózati technológiák eszközei, protokolljai (WiFi, Bluetooth, UWB, ZigBee, AdHoc).

3. Vezetékes hálózatok alapvető tulajdonságai: optikai, WDM, OTN, SDH hálózatok. Aggregációs és gerinchálózati technológiák, Ethernet, MPLS, IP. Vezérlési és jelzés funkciók követelményei, igényei. Szoftvervezérelt (SDN) hálózatok.

4. Integrált hálózati kép kialakítása. Technológiai rétegek egymásra épülése és egymás mellett élése. Mobil backhaul és gerinc hálózat követelményei, megoldásai.

5. A mobil backhaul és core hálózati összeköttetések átvitele vezetékes alapú transzport hálózatokon. A közeljövő megoldásai mobil backhaul-ra, 5G architektúra elemek.

6. Transzport hálózattal szembeni követelmények és tipikus megoldások. Mobil-specifikus részletek. SDH, IP, kiváltás, új technológiák bevezetése.

7. Többszolgáltatós környezet vizsgálata: összekapcsolás és erőforrások megosztása. Integrálás bemutatása valószerű hálózaton: megoldások, felhasznált berendezések, hálózati funkciók megvalósítása.

8. Hálózatmenedzsment és nyilvántartás. Hálózatmenedzsment rendszer modellek ismertetése. Hálózati követelmények értelmezése, KPI mennyiségek, QoS, és ezek modellezése. A követelmények viszonya a mérhető jellemzőkhöz.

9. Minőség biztosításának megoldásai a különféle transzport hálózati technológiákban: xPON, CWDM, DWDM, CET, MPLS, IP/MPLS hálózati megoldások és konfigurálható lehetőségek. Mobilhálózat specifikus problémák tárgyalása: a rádiós átvitelből és a mobilitásból eredő tényezők hatása.

10. A hálózatmenedzsment rendszer, mint integrált alkalmazás. Működtetésének, konfigurálásának, tervezésének alapvető jellemzői. Nyilvántartó rendszerek építése, ellátása, felhasználása.

11. Hálózatok modellezésének alapjai: a teljesítőképesség és megbízhatóság (robosztusság) modelljei, származtatása, értelmezése.

12. Alapvető forgalommodellezési módszerek, forgalmi jellemzők modellezése, felhasználása tervezési, hálózatméretezési feladatokban.

13. Forgalmi osztályok és jellemzésük. Forgalmi osztályok a mobil hálózatokban. Összeköttetés-méretezési módszerek a különböző forgalmi osztályokhoz.

14. Integrált hálózatok további kérdései és jellemzői a forglami leíráson túl: költség, energiafogyasztás, stb. Kitekintés: a hálózatok várható felépítése és trendjei 2020-ig.

Gyakorlatok:
1. Rádiós interfész képességeire vonatkozó számítások: jelzési overhead számítása, gyakorlatban elérhető átviteli sebességek becslése, rendszerkapacitás becslése 4G/5G hálózatokon és lokális rádiós hálózatokon.

2. Közcélú mobilhálózat felépítése esettanulmány: rádiós hozzáférési hálózat alapvető tervezési, méretezési szempontjai, számszerűsített példákkal illusztrálva; szükséges backhaul kapacitások becslése.

3. Közcélú mobilhálózat felépítése esettanulmány: átviteli és gerinchálózat (backhaul és core) felépítése, tervezésének, méretezésének alapvető szempontjai, számszerűsített példákkal. Tipikus megoldások, az integrált hálózati kép demonstrációja.

4. Valós hálózatokban mérhető, hálózatmenedzsment rendszerben elérhető számlálók és jelentésük. Hálózati szintű minőség-indikátorok (KPI) numerikus származtatása és becslésének módszere a számlálók alapján, példákkal. KPI és QoS jellemzők összefüggése.

5. Hálózatmenedzsment és hálózati nyilvántartási rendszerek bemutatása valós példákon keresztül. Alapvető funkciók demonstrálása. A rendszerek méretezési példáinak bemutatása: tárhely, számítási kapacitás, feldolgozási sebesség, extra átviteli igény stb. számítása.

6. Hálózati megbízhatóság számítások, különböző topológiák megbízhatóságának numerikus elemzése, szűk-keresztmetszet analízis példák.

7. Hálózatméretezési és hálózati teljesítőképesség számítási példák, valósághű forgalmi és hálózati környezetekben, különböző forgalmi osztályok esetén.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti kétórás előadások, kéthetente egy kétórás gyakorlat.

10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban:
• A gyakoraltok való részvétel kötelező, hiányzás a félév során megtartott gyakorlatok maximum 30%-áról tolerált (7 gyakorlat esetén maximum 2 mulasztható)
• Három kiszárthelyi, melyből kettőnek a sikeres, legalább 50%-os teljesítése szükséges az aláírás megszerzéséhez. A kiszárthelyik eredménye a vizsgajegybe nem számít bele.
b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga

11. Pótlási lehetőségek A meg nem írt, vagy sikertelen kiszárthelyik nem pótólhatók.

12. Konzultációs lehetőségek A tárgyból a zárthelyiket megelőzően igény esetén konzultációt tartunk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom A felkészülést az erre a célra elkészített kibővített elektronikus óraanyag és mintapéldák segítik. Az egyéb felhasználható irodalom listája elérhető a tárgy honlapjáról.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	10
Felkészülés zárthelyire	21
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	47
Összesen	120

Egyéb megjegyzések

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Do Van Tien	egyetemi tanár	HIT
Dr. Fazekas Péter	tudományos munkatárs	HIT
Jakab Tivadar	címzetes docens	HIT
Dr. Telek Miklós	egyetemi tanár	HIT
Dr. Zsóka Zoltán	egyetemi docens	HIT

Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Hálózati technológiák integrációja