Infokommunikáció

A tantárgy angol neve: Infocommunications

Adatlap utolsó módosítása: 2017. július 3.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
villamosmérnök, BSc
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMAB03 4 2/2/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Varga Pál,
A tantárgy tanszéki weboldala http://alpha.tmit.bme.hu/vitma301/
4. A tantárgy előadója

Dr. Varga Pál

Marosi Gyula

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít jelek és rendszerek, számítógép-hálózatok
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
(TárgyEredmény( "BMEVIHVAB01" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY TárgyEredmény( "BMEVIHVA200" , "aláírás" , _ ) = -1 )

ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVITMA301" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVITMA301", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

ÉS (Training.Code=("5N-A7") VAGY Training.Code=("5N-A7H") VAGY Training.Code=("5NAA7"))

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

(TárgyEredmény( "BMEVIHVAB01" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY TárgyEredmény( "
BMEVIHVA200" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY EgyenCsoportTagja("Brazil 2015-16-1_erk") )

ÉS NEM ( TárgyEredmény( "
BMEVITMA301" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("
BMEVITMA301", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Az alábbi tantárgyak kreditjének megszerzése ajánlott:

Informatika 2 

7. A tantárgy célkitűzése

Az „Infokommunikáció” tárgy célja, hogy megismertesse a távközlésre és számítógép hálózatokra is kiterjedő infokommunikáció legfontosabb módszereit és eljárásait.
A tárgy oktatása törekszik arra, hogy később
- a témarokon specializációkon tovább tanulók biztos alapokat kapjanak a leglényegesebb fogalmak és eljárások tekintetében; valamint
- azok a hallgatók, akik más specializációk valamelyikén folytatják tanulmányaikat, kellően megalapozott ismeretekkel rendelkezzenek az új infokommunikációs rendszerek megértéséhez.

Ennek megfelelően a tantárgy minden villamosmérnök számára nyújt „kimenő” ismereteket miközben megalapozza a később az infokommunikáció-rokon specializációk valamelyikét választók további tanulmányait.
Az előadások, a gyakorlatok és a számonkérés módszere együttesen arra törekszik, hogy a hallgatók a megismert elemeket, módszereket és eljárásokat egyrészt alkotó módon tudják alkalmazni, másrészt elegendően sok tájékozódási pontot kapjanak ahhoz, hogy a számukra újdonságnak tűnő vagy ténylegesen új infokommunikációs rendszereket és szolgáltatásokat kevés utánjárással megértsék.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét

Bevezetés, a tantárggyal kapcsolatos információk ismertetése. A mintavételezésről és kvantálásról tanultak felelevenítése. Sávkorlátozott jelek tulajdonságai, mintavételi tétel, kvantálási zaj, jel zaj viszony. A visszaállítás jellegzetes hibái, szivárgás és aliasing.  Nem alapsávi jel mintavételezése, a túlmintavételezés hatása.

2. hét

Rádiós összeköttetések. Rádiócsatorna, rádiós összeköttetések jellemzése, rádióspektrum felosztása. Antennák irányítottsága, nyeresége és hatásos felülete, antennák alkalmazásai. Rádióhullámok direkt és kétutas terjedése, a rádiócsatorna szakaszcsillapítása..

3. hét

Kódolás. Forráskódolás, nem-fix szóhosszú kódok, egyértelmű megfejthetőség, prefix tulajdonság, forráskódolás entrópiája.  Hibakorlátozó kódolás, lineáris, bináris, szisztematikus kódok, vonali kódolás. Hibavédelem blokk kóddal, hibajavítás lineáris kóddal.

4. hét

Analóg modulációs eljárások. Amplitúdó moduláció, előállítása, spektrumábrái, időfüggvénye, demodulálása. Szögmodulációk, frekvencia és fázismoduláció, előállítása, spektrumábrái, időfüggvénye, demodulálása.

5. hét

Digitális alapsávi átvitel. A PAM jel spektrális viselkedése, a szimbólumközti áthallásmentesség feltétele, a zaj hatása, szemábra vizsgálata, a szimbólumközti áthallás elkerülése. Digitális modulációs eljárások. Frekvencia billenytűzés (FSK), amplitúdó billentyűzés (ASK), QAM változatok, QAM jelek érzékenysége, tejesítmény igénye.

6. hét

Többszörös csatornahozzáférés. Időosztásos nyalábolás (TDM), frekvenciaosztásos nyalábolás(FDM), ortogonális frekvenciosztásos nyalábolás (OFDM). Többszörös hozzáférés a csatornához időosztással, frekvenicaosztással,  kódosztással (TDMA, FDMA, CDMA). OFDM-ben a nyalábolás és szétosztás megvalósítása, előállítás gyorsítása FFT-vel. CDMA kódolási és dekódolási példa.

7. hét

Hang-hallás, kép-látás. Az emberi hallás műszaki vonatkozásai, analóg és digitális hangjelek jellemzői, a fényérzékelés néhány jellemzője, színes mozgókép-megjelenítés analóg és digitális formában. Fletcher-Munson görbék, hangerő-szabályozás, a zaj pszofometrikus értékelése, a színezet és telítettség pszichofizikai értelmezése.

8. hét

Infokommunikációs hálózatok alapjai. Távközlési szolgáltatások, távközlési hálózatok, hálózati funkciók, hálózati topológiák. Számítógép-hálózatok és távközlési hálózatok konvergenciája. Szolgáltatások IP hálózaton, szolgáltatásminőség. A VoIP szolgáltatás alapjai.

9. hét

QoS biztosítás IP hálózatokban, VoIP minőség és a minőséget befolyásoló tényezők, VoIP átvitel és forgalmi tervezés, megegyezés a szolgáltatási szintről (SLA), létező QoS megoldások, QoS-t támogató eljárások, prioritáskezelés, csomagütemezés, hívásengedélyezés, forgalom rendszabása és formázása.

10. hét

IPTV rendszerek, IPTV szereplők, architektúra, IPTV protokollok, IPTV hozzáférési hálózat, IPTV ADSL felett. Az infokommunikáció elemeinek összefoglalása az infokommunikációs rendszerek és hálózatok tükrében.

11. hét

Analóg műsorszóró rendszerek. Analóg modulációk infokommunikációs alkalmazásai. Analóg AM és FM rádió műsorszórás, analóg televízió műsorszórás alapelvei.

12. hét

Digitális műsorszóró rendszerek. Digitális modulációk infokommunikációs alkalmazásai. Digitális rádió és televízió műsorszórás alapvető jellemzői, tömörítési és modulációs eljárásai. Digitális TV kábeles és földfelszíni átvitellel.

13.hét

Mobil kommunikáció - architektúra és a rádiós hálózat. 1G, 2G, 3G és 4G hálózatok. GSM hálózatok, bázisállomás alrendszer, rádiós hozzáférési hálózat, aggregációs hálózat, gerinchálózat. GSM hangkodek, 2G csomagkapcsolt szolgáltatások, GPRS, (Evolved) EDGE.

14. hét

Mobil kommunikáció - architektúra és a mobil maghálózat. Híváskezdeményezés és hívásfogadás GSM hálózaton, SMS küldés és fogadás. 2.,3. és 4. generációs mobilhálózatok architektúrája és szolgáltatásai.

Gyakorlatok az alábbi témakörökből (nem kizárólagosan és nem teljes körűen) kerülnek megtartásra: mintavételezés és kvantálás, rádiós és vezetékes összeköttetések, kódolás, analóg és digitális modulációs eljárások, digitális alapsávi átvitel, hang/hallás, kép/látás, műsorszóró rendszerek, cellás mobiltelefónia, hívások és üzenetek kezelése GSM hálózatokban, digitális TV, VoIP rendszerek és forgalmi méretezés.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) előadás és gyakorlat
10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban: zárthelyi vagy a pótlásának legalább elégséges (2) teljesítése.

b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga

c. Elővizsga: feltétele legalább jó (4) zárthelyi eredmény

11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban pótzárthelyi, a pótlási időszakban pedig pót-pót-zárthelyi lehetőség biztosított.

 

12. Konzultációs lehetőségek

Egyéni megbeszélés szerint, a tárgy előadóival egyeztetve.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A zárthelyire és a vizsgára készülést közvetlenül segítő szakirodalmak:

Híradástechnika, főszerk. Géher Károly, Műszaki Könyvkiadó, 2000.

http://alpha.tmit.bme.hu/hirtech, on-line példatár, szerk Marosi Gyula

Híradástechnika példatár, Elek Kálmán - Kovács Lóránt, Műegyetemi Kiadó, 2004.

A tantárgy honlapján elhelyezett elméleti összefoglalók, példamegoldások, gyakorló feladatok valamint egy-egy gyakorlathoz tartozó egyéb oktatási segédletek.   

Az Infokommunikáció témaköreinek további elmélyítését segítő (a zárthelyire és vizsgára készüléshez nem szükséges, de hasznos) szakirodalmak:

J. G. Proakis, M. Salehi, Fundamentals of Communication Systems, Pearson Prentice Hall2005.

Goff Hill (szerk.), The Cable and Telecommunications Professionals’ Reference, Elsevier, Focal Press, 2007 (3rd edition).

John C. Bellamy, Digital Telephony, a Wiley Interscience Publication, 2000.

Behrouz A. Forouzan, Data Communications and Networking, McGraw-Hill, 2007

Hírközlő rendszerek, Frigyes István, Műegyetemi Kiadó, 2001.

Digitális beszédfeldolgozás, Gordos Géza - Takács György, Műszaki Könyvk. 1992.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

56

Félévközi készülés előadásokra

14

Félévközi felkészülés gyakorlatokra

14

Felkészülés zárthelyire

20

Házi feladat elkészítése

0

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

6

Vizsgafelkészülés

40

Összesen

150

 
  
  
  
  
  
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Varga Pál

Marosi Gyula

Osváth László

IMSc tematika és módszer
Az IMSc képzésben a tantermi gyakorlatok során, azonos órarendi keretben, fogalmilag összetettebb, több tématerületen is átívelő feladatokat oldunk meg az elméleti tudás elmélyítése céljából. Emellett lehetőség szerint gyakorlati, fizikai bemutató segítségével illusztráljuk a problémákat és megoldásukat.
IMSc pontozás A zárthelyi dolgozatnál lehetőséget biztosítunk a hallgatók részére IMSc pont megszerzésére. A zárthelyin a szokásos kiméretű (tipikusan 22 pontban maximált) feladatokon túl további (10 pontnyi) feladatot adunk ki, amelyekkel maximum 10 IMSc pontot szerezhet az, aki a zárthelyi közös részét legalább 75%-os szinten (az elérhető 22-ből legalább 16
pont) teljesíti.
A vizsgákon a zárthelyihez hasonlóan 15 pontnyi extra feladatot adunk ki, amelyekkel 15 iMSC pontot lehet szerezni. A vizsgákon IMSc pontot az kaphat, aki a közös részből legalább 75%-os szinten (22-ből legalább 16
pont) teljesít.

Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.