НИТ_спецx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет)
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по учебной работе
_____________ А.Ф. Каперко
"____"_____________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины: Новые информационные технологии
Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника
Профиль: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
Квалификация выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Факультет: Автоматики и вычислительной техники
Кафедра: Вычислительные системы и сети
Москва 2012
1. Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является изучение и практическое освоение основ построения и применения беспроводных сетей и систем на их основе.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к дисциплинам профессионального цикла.
Дисциплина базируется на материале следующих ранее изученных дисциплин:
«Математика», «Физика», «Электротехника и электроника», «Теория автоматов», «Схемотехника», «Математический анализ», «Алгебра и геометрия», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Дискретная математика», «Теория принятия решений», «Математическое и имитационное моделирование», «Базы данных», «Надежность технический и программных средств», «Микропроцессорные устройства и системы», «Сети ЭВМ
и средства телекоммуникаций», «Теория проектирования систем и сетей».
Знания и навыки, полученные в результате изучения дисциплины, должны быть использованы в дисциплинах: «Безопасность информационных систем», «Архитектура и технологии компьютерных сетей», «Моделирование компьютерных сетей и телекоммуникационных систем», «Современные проблемы информатики и вычислительной техники».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК–6);
имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией
(ОК–12);
способен осваивать методики использования программных средств для решения
практических задач (ПК–2);
способен обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК–6).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
архитектуру, спецификации, методы построения и применения беспроводных сетей стандартов IEEE 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.16;
методы доступа в беспроводных сетях;
общие методы генерации информационных символов;
технологии расширения спектра;
методы кодирования, модуляции, преобразования информации.
Уметь:
использовать методы построения и применения беспроводных сетей для создания локальных сетей Wi-Fi;
использовать спецификации стандарта широкополосного доступа IEEE 802.16 WiMAX
при развертывании и эксплуатации городских и региональных систем.
Владеть:
стандартной терминологией и методами проектирования и моделирования широкополосных беспроводных сетей для коммерческих и прикладных систем широкого назначения.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
2
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
часы
зачетные единицы
Всего часов / зачетных
единиц
60/2.0
7
8
36
24
26/1.0
18
8
34/0.5
48/1.0
18
18
16
30
18
30
Семестры
36/1.0
36
144/4.0
90
54
4.0
4.0
4.0
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
1. Технологии и архитектура беспроводных сетей
Предмет дисциплины, ее объем, содержание и связь с другими дисциплинами учебного
плана. Роль дисциплины в подготовке инженеров-разработчиков СВТ, ее цели и задачи.
Классификация и характеристики беспроводных сетей. Обзор литературы по курсу.
2. Методы доступа в локальных беспроводных сетях Wi-Fi
Временной, частотный, кодовый, пространственный способы разделения доступа в сетях
стандарта IEEE 802.11. МАС-уровень стандарта IEEE 802.11. Организация физического и
канального уровней.
3. Технология расширения спектра и способы модуляции радиосигнала
Технология расширения спектра DSSS. Методы генерации информационных символов.
Модуляции BPSK, QPSK. Способы расширения спектра сигналов. Код Баркера.
4. Способы преобразования данных в модуляционный символ
Методы модуляции OBPSK, OQPSK, DBPSK, DQPSK. Модуляция QAM, представление
данных на сигнальном созвездии.
5. CCK метод кодирования и защиты информации
Коды Уолша и матрица Адамара. Ортогональные коды.
6. PBCC метод кодирования и защиты информации
Построение пунктурных и сверточных кодеров.
7. OFDM модуляция на основе преобразований Фурье
Прямое и обратное преобразование Фурье для передачи/приема информационных символов.
8. Сверхширокополосные импульсные сети
Метод генерации и передачи/приема информационных символов на основе широкополосного импульсного кодирование. Сверхскоростные беспроводные сети.
9. Сети Wi-Fi стандартов 802.11.xx
3
Архитектура, протоколы, характеристики сетей Wi-Fi стандартов 802.11b, a, g, n, s, xxx.
10. Сенсорные сети стандартов 802.15.4, 802.15.5
Ячеистые сети. Технология и области применения. Автоматизация проектирования сенсорной сети большой размерности.
11. Проектирование широкополосных Wi-Fi сетей
Автоматизация проектирования Wi-Fi сетей. Моделирование зоны покрытия сети. Программирование беспроводного оборудования.
12. Региональные и городские беспроводные сети WiMAX стандартов IEEE 802.16,
IEEE 802.20
Основные режимы сетей стандарта IEEE 802.16-2004, сервисные потоки, МАС-уровень.
Структура кадров и предоставление канальных ресурсов в сетях стандарта IEEE 802.16.
13. Частотное планирование, проектирование и моделирование широкополосных
беспроводных сетей
Методика проектирования широкополосных сетей большой размерности. Моделирование
трафика и зоны покрытия сети. Настройка и программирование беспроводного оборудования.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
4
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
Безопасность информационных систем
Архитектура и технологии компьютерных сетей
Моделирование компьютерных сетей и телекоммуникационных
систем
Современные проблемы
информатики и вычислительной техники
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела дисциплины
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
Технологии и архитектура беспроводных сетей
Методы доступа в локальных беспроводных сетях Wi-Fi
Технология расширения спектра и
способы модуляции радиосигнала
Способы преобразования данных в
модуляционный символ
CCK метод кодирования и защиты
информации
4
Семин.
СРС
Всего
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
6.
PBCC метод кодирования и защиты
информации. Технологии защиты
беспроводных сетей.
2
2
7.
OFDM модуляция на основе преобразований Фурье.
2
2
8.
Сверхширокополосные импульсные
сети.
Сети Wi-Fi стандартов 802.11.xx.
2
2
2
18
Сенсорные сети стандартов 802.15.4,
802.15.5.
Проектирование
широкополосных
Wi-Fi сетей.
Региональные и городские беспроводные сети WiMAX стандартов
IEEE 802.16, IEEE 802.20.
Частотное планирование, проектирование и моделирование широкополосных беспроводных сетей.
2
4
6
2
12
14
9.
10.
11.
12.
13.
18
38
2
2
2
30
32
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1.
9
2.
10
3.
11
Наименование лабораторных работ
Исследование особенностей применения Wi-Fi сетей стандартов 802.11.xx.
Создание и исследование сенсорной сети стандарта
802.15.4
Создание проектов широкополосных беспроводных
сетей.
Трудоемкость
(часы/зачетные
единицы)
18/0.11
4/0.11
12/0.11
7. Примерная тематика курсовых проектов: «Разработка беспроводной виртуальной
серверной сети с онлайн доступом из Интернета».
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
П.Рошан, Д. Лиэрм. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.
М., Cisco Sistems, 2005, 445 с.
В.С. Сюваткин и др. WiMAX — технология беспроводной связи, теоретические основы,
стандарты, применение. — Спб.: БХВ — Петербург, 2005. — 368 с.
б) Дополнительная литература
В.М. Вишневский и др. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.,
Техносфера, 2005. — 591 с
5
в) программное обеспечение:
-
программы моделирования зоны покрытия и трафика беспроводной сети.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные лаборатории и классы кафедры. При выполнении лабораторных работ используются ПЭВМ типа IBM РС типов Intel Pentium, Intel Pentium 2, Intel Pentium 3.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
При изучении дисциплины целесообразно давать примеры современных систем проектирования и показывать, как рассматриваемый вопрос решается в конкретной системе.
Составитель:
/ Чурков В.М.. /
Рецензент:
/ Жданов В.С. /
Заведующий кафедрой ВСиС:
/ Вишнеков А.В. /
Декан факультета АВТ:
/ Петросянц К.О. /
6