Vezetékes és vezetéknéküli átviteli hálózati technológiák

A tantárgy angol neve: Wireline and Wireless Transmission Technologies

Adatlap utolsó módosítása: 2013. október 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés
Infokommunikációs rendszerek szakirány

 

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMM155 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Biró József,
4. A tantárgy előadója

Név: Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Bíró Józsefegyetemi tanár BME-TMIT
Mazroa Dániel tanszéki mérnök
BME-TMIT
   

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

A tárgyban előadottak megértéséhez szükséges a hírközlés elemi fogalmainak, elveinek és módszereinek ismerete, kb. abban a mélységben, amelyben ezeket a BSc képzés „Infokommunikáció” című tárgya ismerteti.

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIMA07" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIMA07", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

nincs

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy alapvető célja, hogy ismertesse a különféle átviteli közegek és a ráépülő technológiák azon lehetőségeit, módszereit, korlátait és korlátozó hatásait, amelyek a távközlő és a számítógép hálózatok kialakításában meghatározó jelentőségűek. Alapozva azokra az ismeretekre, amelyeket a hallgatóság a BSc képzés keretében, az infokommunikáció témakörében megszerzett, foglalkozik a jelenleg széles körben alkalmazott eljárásokkal, súlypontjait viszont azokra helyezi, amelyek a közeli jövőben perspektívikusnak látszanak.

8. A tantárgy részletes tematikája

A) Terjedési tulajdonságok, jellegzetes zavarforrások, nehézségek, a használat korlátai, (mai) szokásai a különféle átviteli közegekben, (4 előadás, 2 gyakorlat)

Fémvezetékek átviteli tulajdonságai, felépítésük. Zavarérzékenység, zavarvédelem. A duplex átvitel lehetősége, visszhangtörlés.
Rádiós átviteli utak szakaszcsillapítása szabadtéri és kétutas terjedésnél. Többutas terjedés, Rayleigh fading. Mozgó adó és/vagy vevő Doppler hatása. Diversity eljárások, space-time coding. Cellás rendszerek, a frekvencia újrafelhasználás elve és korlátai.
Optikai hálózatok felépítése: lézer és működése, optikai szál felépítése, paraméterei, terjedési tulajdonságok. Erősítők működése, SOA, EDFA, Raman. Optikai csomópontok, multiplexerek, demultiplexerek.
Korlátozó tényezők számbavétele, jellegzetes zavarforrások, nehézségek. Csillapítás, diszperzió, diszperziós meredekség, zajok, áthallás, polarizációs jelenségek (PMD PDL), nemlinearitások.
Jelminőséget jellemző mennyiségek: BER, Q-faktor, SNR, OSNR. Visszavezetésük elemi fizikai jellemzőkre. OSNR alapú tervezés.

B) Jellegzetes modulációs, illesztési eljárások, (4 előadás, 2 gyakorlat)

Soros, szinkron digitális átvitel, sokszintű PAM rendszer. Szimbólumközti áthallás, hatása az átvitel minőségére (hibaarányára). Erősítésszabályozás (AGC), időzítéskinyerés. Komplex PAM (CAP, azaz Carrierless Amplitude Modulation), illetve QAM (Quadrature Amplitude Modulation), vivővisszaállítás.
Szélessávú átvitel DMT (Discrete MultiTone, másként OFDM) rendszerben, előnyei, rugalmassága és robosztussága. A bitkiosztási probléma megoldása. A hatékony megvalósítás jelfeldolgozási alapjai.
Állandó amplitúdójú, folytonos fázisú modulációs módszerek, FSK, MSK, GMSK.
Optikában alkalmazott modulációs formák.

C) Az átvitel biztonságát, hatékonyságát növelő módszerek (kiegyenlítés, kódolás, stb.), (3 előadás, 2 gyakorlat)

A diszperzió kompenzálásának lehetőségei, módszerei. Diszperziós térképek és ezek tervezése. Lineáris és döntésvisszacsatolt kiegyenlítés, Előkiegyenlítési módszerek.
Hibavédelem kódolással. Lineáris blokk - kódok, a hibajavítás lehetősége, korlátai. Reed-Solomon kódok értelmezése, tulajdonságai, kódolás és dekódolás. Konvolúciós kódok. A lágy dekódolás alapgondolata. Trellis kód, Viterbi dekódolás.

D) A közeg megosztását, többszörös kihasználását (több felhasználó együttes kiszolgálását) biztosító módszerek, fejlődési irányok, (3 előadás, 1 gyakorlat)

Kiterjesztett spektrumú és többszörös hozzáférésű rendszerek. Alapelvek, osztályozás. Részletesebben a CDMA-ról. A közegmegosztás megvalósítása az optikai tartományban: OCDMA, OTDMA, WDM, OTDM.
A 40Gbit/s sebességű átvitel problémái, 160 vagy több csatorna. Hullámhosszkapcsolásból átmenet a hullámsávkapcsolásba, optikai burstkapcsolás (OBS), optikai csomagkapcsolás (OPS).

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tárgy oktatása heti 2 órás előadások és kéthetenként tartott, 2 óra időtartamú gyakorlatok formájában történik. Az előadáson elmondott ismereteket a tantermi gyakorlatokon tárgyalt esettanulmányok, számpéldák, számvetések egészítik ki. A tárgyban laboratóriumi gyakorlatot nem tartunk.

10. Követelmények

Az aláírás, és ekként a vizsgára bocsátás feltétele egy, a szorgalmi időszakban írt zárthelyi sikeres megírása, illetve sikeres pótlása.

11. Pótlási lehetőségek

Sikertelen zárthelyi pótlása a szorgalmi időszakban

12. Konzultációs lehetőségek

A zárthelyit és a vizsgákat megelőzően egy - egy alkalommal kétórás tantermi konzultációt biztosítunk.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  1. Híradástechnika, fõszerk. Géher Károly, Műszaki Könyvkiadó, 2000.
  2. HTE Online könyv, fõszerk. Lajtha György
    http://www.hte.hu/online_konyv
  3. H. G. Perros, Connection-oriented Networks, Wiley, 2005.
  4. Témakörönként különböző, interneten elérhető anyagok
  5. Understanding Optical Communications, Harry J. R. Dutton, IBM http://www.redbooks.ibm.com/redbooks/pdfs/sg245230.pdf
  6. e-Photon ONe oktatási segédlet
    http://www.e-photon-one.org/ephotonplus/servlet/photonplus.Generar?seccio=1_2_15
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra18
Felkészülés zárthelyire12
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
Vizsgafelkészülés48
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Osváth Lászlóegyetemi adjunktusBME-TMIT
Zsigmond Szilárd ügyvivő szakértőBME-TMIT
Paksy Gézameghívott előadó 
Dr. Bíró Józsefegyetemi tanárBME-TMIT