Detail předmětu

Services of Communication Systems

FEKT-MPA-SKSAk. rok: 2022/2023

The course is devoted to services provided by modern telecommunication systems. Students will gain the necessary knowledge from technologies that are still used, although not as a priority, i.e. with ISDN services and the Asynchronous Transport Method ATM. However, the emphasis is on modern technologies such as xDSL (ADSL, SDSL, HDSL, VDSL) and on the SS7 signaling system associated with modern transmission, the TMN Telecommunications Management Network and the quality of service QoS. Furthermore, the content includes the Internet protocol version 6, the continuation of IPv4, the OSI reference model versus the TCP/IP network architecture. Other parts are devoted to passive optical PON networks, the use of integer programming in contemporary networks and WDM wave multiplexing. 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

A graduate of the course is able to:
- analyze the services provided by contemporary communication networks,
- theoretically analyze technologies related to xDSL services,
- justify the current state of ISDN usage,
- summarize the features of ISDN,
- compare ATM and other high-speed transfer options,
- assess the creation of ATM cells in relation to services,
- propose signaling using SS7,
- categorize the quality of QoS services,
- describe the possibilities of the TMN Telecommunications Control Network,
- analyze the topology of PON passive optical networks and the method of communication in them,
- assess the activation process of the end unit in the GPON network,
- use integer programming in current networks,
- analyze IP transmission of Wavelength division multiplexing (WDM) networks,
- compare IPv6 following IPv4 and the OSI reference model versus the TCP/IP network architecture.

Prerekvizity

A student who enrolls in the course should be able to:
- explain the basic concepts of converged communication networks,
- define the properties of Ethernet-type networks,
- name the regularities of IPv4,
- express the properties of multimedia services,

In general, bachelor's level knowledge is required. Work in the laboratory is subject to a valid qualification of "knowledgeable person for independent work", which students must obtain before starting classes. Information on this qualification can be found in the Dean's Directive Acquainting Students with Safety Regulations.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Teaching methods include individual consultations and study preparation. The course uses e-learning (Moodle). 

Způsob a kritéria hodnocení

0-30 points for a completed study on the issue of PON,  the condition for credit is the acceptance of the developed study
0-70 points for the oral exam
The exam is aimed at verifying orientation in the issue of communication network services with a focus on service quality and issues of passive optical PON networks.

Osnovy výuky

1. Services provided by modern communication systems - general analysis.
2. Integrated digital network services – ISDN. Basic and primary access, reference model of the ISDN subscriber connection, frame structure on the S and U interfaces, terminal power supply.
3. Asynchronous transport method - ATM. ATM principle, service classes, ATM cell and layer model. Synchronization, virtual path and virtual channel, classes of service, ATM network elements.
4. Technology related to xDSL services (ADSL, SDSL, HDSL, VDSL), including theoretical analysis, connection, reference model, modulation, interference in ADSl, crosstalk.
5. Signaling system SS7. SS7 Features, Signaling Network, SS7 Construction, MTP Message Transfer Part, User Parts, Dynamic Network Routing, SS7 Management.
6. Internet protocol version 6, continuation of IPv4, OSI reference model versus TCP/IP network architecture.
7. Quality of service QoS. Telecommunication Management Network - TMN.
8. Telecommunication services from the point of view of the economy
9. Passive optical networks network topology and communication method.
10. The development of passive optical networks and their differences from the point of view of the physical and transmission layers.
11. Activation process of the end unit in the GPON network.
12. Use of integer programming in contemporary networks, network as a graph, load distribution from the point of view of transmission price.
13. IP network transmission Wavelength division multiplexing (WDM), CWDM, DWDM, TDM versus WDM, Routing and Wavelength Assignment (RWA).

Učební cíle

The aim of the course is to provide students with an extended orientation in the services of communication systems with a focus on the quality of the QoS service and to focus on the development of passive optical networks. 

 

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

The processing of an individual study is controlled and evaluated. Laboratories by arrangement. 

Základní literatura

ŠKORPIL, V., ENDERLE, P., KAPOUN, V. Services of Telecommunication Networks for joint teaching programme of BUT and VSB-TUO. BUT Brno 2014 (EN)

Doporučená literatura

FARMER, J., LANE, B., BOURG, K., WANG, W. FTTx Networks, Technology Implementation and Operation. Morgan Kaufmann Elsevier, 2016. ISBN 978-0-12-420137-8. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Osnova

1. Služby poskytované soudobými telekomunikačními sítěmi.
2. Technologie související se službami xDSL (ADSL, SDSL, HDSL, VDSL) včetně teoretického rozboru.
3. Služby ISDN. Základní i primární přístup, referenční model účastnické přípojky ISDN, strukturu rámce na rozhraní S0, napájení terminálů.
4. Asynchronnímu přepravnímu způsobu ATM. Princip ATM, třídy služeb, buňka ATM a vrstvový model.
5. Signalizační systém SS7. Vlastnosti SS7, signalizační síť, výstavba SS7, část přenosu zpráv MTP, uživatelské části, dynamické směrování v síti, management SS7.
6. Internet protokol verze 6, návaznost na IPv4. Kvalita služeb QoS.
7. MPLS - Multi Protocol Label Switching- sítě používané na páteřních sítích, důvody pro vytvoření MPLS s ohledem na kvalitu služby.
8. Struktura MPLS sítě, princip směrování v MPLS. IP a ATM, komunikační principy.
9. Základní principy fungování aktivních síťových prvků - směrovačů, přepínačů a služby, které v síti poskytují.
10. Layer 3 switching, peer-to-peer multilayer mapping, integrace ATM/IP, nespojově orientovaná služba, clasical IP over ATM (CLIP) a jeho další vývoj.
11. Emulace LAN, private network - to - network interface (PNNI).
12. Umělá inteligence pro řízení priorit v síťových prvcích.
13. Přenos dat a s tím související služby po energetické síti a kabelové televizi.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladislav Škorpil, CSc.

Osnova

1. Zachytávání paketů analyzátorem
2. Videokonference v lokální síti a videokonference přes MBONE
3. ARP protokol
4. Konfigurace WLAN broadband routeru na 2,4 GHz
5. Simulace systému ADSL
6. Nastavení VoIP