Основы построения инфокоммуникационных сетей и систем. Введение в курс

1. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОКММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС
Лектор: М.С. Степанов
к.т.н., доцент кафедры ССиСК
[email protected]
Москва, 2018

2. СТРУКТУРА ЛЕКЦИИ

1. Цели, задачи и структура курса
2. Краткий обзор истории развития средств
инфокоммуникаций
3. Основные органы по разработке международных и
национальных стандартов и директивных документов в
области инфокоммуникаций
..
2

3. ЦЕЛь курса

ЦЕЛЬ КУРСА
Целью данного курса является изложение базовых принципов
и технологий построения инфокоммуникационный сетей и
систем
Курс включает в себя:
• Лекции
• Лабораторные работы
• Практические занятия
Контроль знаний:
• Зачет
• Экзамен
4

4. Интернет вещей как новая реальность

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ КАК НОВАЯ
РЕАЛЬНОСТЬ
4

5. Структура курса

СТРУКТУРА КУРСА
Базовые принципы построения инфокоммуникационных сетей
Принципы коммутации каналов
Сети мобильной связи 1-го и 2-го поколений
Принципы коммутации пакетов
Принципы построения мультисервисных сетей
Сети мобильной связи 3-го, 4-го и последующих поколений
Принципы построения транспортных сетей
Базовые принципы построения сетей Будущего (Future Networks)
5

6. Экзаменационные вопросы

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
Неэлектрические способы передачи информации
Уравнения Максвелла
Телеграф Самуэля Морзе
Электрический телефон и изобретение радио
Роль стандартизации в телекоммуникациях
Международный союз электросвязи (ITU) и его деятельность
Индекс развития информационно-коммуникационных технологий в мире
Европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций
(ETSI) и его деятельность
Консорциум 3GPP и его деятельность
Институт инженеров радиотехники и электроники (IEEE) и его
деятельность
Инженерный совет Интернета (IETF) и его деятельность
6

7. Оптический телеграф демокрита и клеоксена

ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ ДЕМОКРИТА И
КЛЕОКСЕНА
В 450 г. до нашей эры
древнегреческие философы
Демоклит и Клеоксен
предложили идею создания
первой системы связи оптического факельного
телеграфа
7

8. Морская семафорная азбука

МОРСКАЯ СЕМАФОРНАЯ АЗБУКА
8

9. Оптический телеграф к.Шаппа

ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ К.ШАППА
Клод Шапп
9

10. Уравнения Максвелла - основа современной теории систем связи

УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА - ОСНОВА
СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ СВЯЗИ
Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо
пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна
квадрату расстояния между ними.
Закон Кулона
Поток вектора напряженности электростатического поля через произвольную
замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных
внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную
Теорема Гаусса
Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма
полей, создаваемая отдельными участками токов..
Закон Био-Савара
Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие
10
причины, возбуждающей этот ток.
Правило Ленца

11. Уравнения Максвелла - основа современной теории систем связи

УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА - ОСНОВА
СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ СВЯЗИ
Генрих Рудольф Герц
(1831 - 1879)
Джеймс Клерк Ма́ксвелл
(1831 - 1879)
11

12. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ

П.Л. Шиллинг
(1786 – 1837)
Биграммный шифр
Б.С. Якоби
С. Морзе
(1801 – 1874)
(1791 – 1872)
Первый в мире
телеграфный
аппарат
Электромагнитный
пишущий телеграф12

13. Электрический телефон

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕЛЕФОН
А.Г. Белл
(1847 – 1922)
13

14. Изобретение радио

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО
М. Лумис
(1786 – 1837)
А.С. Попов
(1859 – 1905)
Г. Маркони
(1874 – 1937)
14

15. Стандартизация в области телекоммуникаций

СТАНДАРТИЗАЦИЯ В ОБЛАСТИ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
15

16. ITU

Международный союз электросвязи (ITU - International
Telecommunication Union) — международная организация, в
задачи которой входит определение рекомендаций в области
телекоммуникаций и радио
На данный момент включает в себя следующие
подразделения:
ITU-T — Сектор стандартизации электросвязи.
ITU-R — Сектор радиосвязи.
ITU-D — Сектор развития электросвязи.
16

17. ITU

17

18. Индекс развития информационно-коммуникационных технологий в странах мира

ИНДЕКС РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРАНАХ
МИРА
Индекс развития информационно-коммуникационных технологий
(ИКТ) — показатель, характеризующий достижения стран мира с точки
зрения развития информационно-коммуникационных технологий
Позиция
Страна
Индекс
1
Исландия
8,98
2
Южная Корея
8,85
3
Швейцария
8,74
…
…
…
44
Португалия
7,13
45
Россия
7,07
46
Словакия
7,06
18

19. Индекс развития информационно-коммуникационных технологий в странах мира

ИНДЕКС РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРАНАХ
МИРА

20. Индекс развития информационно-коммуникационных технологий в странах мира

ИНДЕКС РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРАНАХ
МИРА
Как сказано в отчёте МСЭ, в 2018 году методика изменится. В
частности, будут исключены показатели:
1. Количество абонентов фиксированной связи на 100
жителей;
2. Количество абонентов мобильной связи на 100 жителей.
Взамен них будут включены:
1. Доля населения, которому доступны мобильные сети (как
минимум 3G и LTE/WiMax);
2. Интернет-трафик на одного абонента мобильного ШПД;
3. Интернет-трафик на одного абонента фиксированного
ШПД;
4. Количество владельцев мобильных телефонов на 100
жителей;
5. Доля населения с навыками использования ИКТ.

21. ETSI

Европейский
институт
по
стандартизации
в
области
телекоммуникаций (ETSI - European Telecommunications Standards
Institute)
—
независимая,
некоммерческая
организация
по
стандартизации
в
телекоммуникационной
промышленности
(изготовители оборудования и операторы сетей) в Европе.
21

22. Стандарты ETSI

СТАНДАРТЫ ETSI
22

23. 3GPP

3GPP (3rd Generation Partnership Project) — консорциум,
разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии. Создан в
1998 году.
GSM
GPRS
EDGE
WCDMA
HSPA
LTE
LTE
advanced
5G
23

24. IEEE

Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE - Institute
of Electrical and Electronics Engineers) - международная некоммерческая
ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области
разработки стандартов по радиоэлектронике, электротехнике и
аппаратному обеспечению вычислительных систем и сетей
24

25. IETF

Инжене́рный сове́т Интерне́та (IETF - Internet Engineering Task Force) —
открытое международное сообщество проектировщиков, учёных, сетевых
операторов и провайдеров, занимающееся развитием протоколов и архитектуры
Интернета.
Задачи IETF:
• Идентификация проблем и предложение решений в технических аспектах
организации Интернета;
• Разработка спецификаций, стандартов и соглашений по общим архитектурным
принципам протоколов Интернета;
• Вынесение рекомендаций относительно стандартизации протоколов на
рассмотрение Internet Engineering Steering Group (IESG);
• Содействие широкому распространению технологий и стандартов,
разрабатываемых в Internet Research Task Force (IRTF);
• Организация дискуссии для обмена информации в сообществе Интернета
25
между учёными, разработчиками, пользователями, производителями
оборудования и услуг, сетевыми администраторами и т. д.