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

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Kommunikációs hálózatok teljesítményének elemzése

    A tantárgy angol neve: Performance Evaluation of Communication Networks

    Adatlap utolsó módosítása: 2024. december 10.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnök szak

    MSc képzés

    Választható

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIMB05   2/1/0/v 5  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Telek Miklós József,
    A tantárgy tanszéki weboldala www.hit.bme.hu
    4. A tantárgy előadója Telek Miklós, egyetemi tanár, HIT
    Mészáros András, adjunktus, HIT
    Horváth Illés, tudományos munkatárs, ELKH-BME
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Számítógépes és távközlő hálózati alapismeretek,
    Valószínűségszámítási alapismeretek
    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a számítógép és távközlő hálózatok tervezési és hatékony működtetési
    feladataihoz kapcsolódó teljesítmény modellezési ismereteket és azok gyarkorlati alkalmazását
    ismertesse. A tárgy foglalkozik az infokommunikációs hálózatok jellegzetes sorbanállási
    modelljeivel, bemutatja a teljesítményjellemzők matematikai és szimulációs meghatározásánál
    alkalmazott módszereket, valamint a sorbanállási hálózati modellek pontos és közelítő megoldási
    technikáit. A gyakorlatokon a megismert elméleti hálózati modelleket fix és mobil hálózatok
    gyakorlati teljesítőképességi problémáinak elemzésével is illusztrálják.
    A tantárgy tanulási eredményei
    - Modellezés, mint mérnöki problémamegoldási módszer
    - Diszkrét eseményszimuláció
    - Sorbanállási alapmodellek
    - Teljesítményjellemzők sorbanállás rendszerekben
    - Forgalmi méretezési és üzemeltetés módszerek
    - Forgalmi osztályok, szolgáltatási szerződés (SLA)
    - Sorbanállási hálózatok
    8. A tantárgy részletes tematikája

    Az előadások részletes tematikája
    • Bevezető jellegű ismeretek (2 ea.)
    • A teljesítményelemzés jellegzetes kérdései. A hálózatok teljesítőképességének fő jellemzői
    (kihasználtság, veszteség, késleltetés).
    • A teljesítmény modellezés jellegzetes mérnöki kérdései (diszkrét és folytonos idő, véges és
    végtelen populáció, igényjellemzők, kiszolgálási folyamat).
    • A sorbanálláselmélet alapvető matematikai modelljei. Markov-láncok és azok speciális
    esetei (Születési-halálozási folyamatok, Poisson-folyamat).
    • A véletlen folyamatok jellemzői és azok meghatározása.
    • Sorbanállási alapfogalmak, Little-formula. Sorbanállási alapmodellek.
    • A legyszerűbb sorbanállási model (M/M/1 sor). Sorbanállási modellváltozatok (több
    kiszolgáló, véges várakozó sor, ...)
    • M/M/1 sorra épülő teljesítményoptimalizálási esettanulmányok
    • Megszakításos és prioritásos kiszolgálás alapmodelljei.
    • Összetett sorbanállási rendszerekre épülő teljesítmény optimalizálási esettanulmányok
    • Sorbanállási hálózatok, matematikai és szimulációs módszerek alkalmazása.
    • Jellegzetes fix és mobil hálózati teljesítményelemzési problémák elemzése, pl. QoS
    (quality of service) paraméterek meghatározása és biztosítása SLA (service level
    agreement).

    A gyakorlatok/laborok részletes tematikája
    A gyakorlatokon az előadásokhoz tartozó számítási feladatokat és alkalmazási példákat kell
    kiszámolni a feladat jellegétől függően matematikai analízis, vagy egyszerű program írás és futtatás
    segítségével, mint pl.:
    - Sorbanállási modell szimulációja, és a szimuláció alapján teljesítményjellemző és annak
    konfidenciaintervallum számítása.
    - Különböző rendszerekben kiszolgáló kapacitás tervezése adott válaszidő biztosításához.
    - Erőforrásmegosztási elvek vizsgálata. Pl. cloud rendszerekben a feladatok optimális
    kiszolgálókhoz rendelése
    - Járműkommunikációs rendszerekben az üzenettovábbítás tulajdonságainak vizsgálata (age of
    information)

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Hetente 1 db kétórás előadás, és kéthetente 1 db kétórás gyakorlat.
    10. Követelmények

    Szorgalmi időszakban
    Az aláírás megszerzésének feltétele a félévközi zárthelyi minimum 40%-os teljesítése, valamint részvétel a gyakorlatok min. 70%-án

    Vizsgaidőszakban
    A tárgy teljesítésének feltétele az írásbeli (számítógépes) vizsga sikeres teljesítése. Az elégséges, közepes, jó és jeles érdemjegy ponthatára 40%, 55%, 70% és 85%. Sikeres vizsga esetén a zárthelyi dolgozat pontszámának 60% feletti része a vizsgapontszámhoz hozzáadódik.

    11. Pótlási lehetőségek A zárthelyi egyszer a szorgalmi időszakban, egyszer a pótlási időszakban pótolható.
    12. Konzultációs lehetőségek Egyéni időpontegyeztetés alapján
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Jegyzet: http://webspn.hit.bme.hu/~telek/notes.htm (csak egyetemi hálózatról)
    L. Lakatos, L. Szeidl, and M. Telek. Introduction to Queueing Systems with Telecommunication
    Applications, 2nd edition. Springer, 2019.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra28
    Felkészülés zárthelyire28
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
    Vizsgafelkészülés52
    Összesen150
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Telek Miklós, egyetemi tanár, HIT