ПРОГРАММА
ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА
ПО НАПРАВЛЕНИЮ 11.04.02
«ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И СИСТЕМЫСВЯЗИ»
Новосибирск 2017 г.
Основы теории информации.
1. Непрерывные, дискретные случайные процессы. Методы их описания. Нормальные, пуассоновские и марковские процессы. Корреляционные функции и энергетические спектры типовых сообщений и сигналов связи.
2. Модели систем и каналов передачи информации. Аддитивные и мультипликативные помехи в каналах связи. Каналы с замираниями и рассеянием.
3. Общие понятия и количественная мера информации. Энтропия источников дискретных и непрерывных сообщений и её свойства. Производительность источника сообщений и его согласование с каналом передачи. Информационные характеристики источников дискретных и непрерывных сообщений. Методы статистического кодирования (сжатия) сообщений: код Шеннона, Хаффмена и др. Пропускная способность и основная теорема Шеннона для дискретных и непрерывных каналов с шумами и без шумов.
Статистическая теория передачи сигналов.
1. Методы решения задачи обнаружения, различения и фильтрации сигналов, принимаемых на фоне помех. Оптимальная линейная и нелинейная фильтрация по различным критериям.
2. Элементы теории оптимальных статистических решений. Априорные и апостериорные вероятности, формула Байеса. Функция правдоподобия. Решающие функции и функции потерь. Критерии оптимальности Неймана-Пирсона и Котельникова.
3. Элементы теории линейного и нелинейного разделения сигналов при многоканальной передаче.
4. Методы модуляции и детектирования дискретных и непрерывных сигналов. Сравнительная оценка параметров модулированных сигналов при использовании амплитудной (AM), частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляции. Многократная фазовая и квадратурная АМ модуляции при передаче дискретных сигналов.
5. Широкополосные сигналы и их основные свойства. Применение широкополосных сигналов в системах передачи информации.
6. Дискретизация и квантование непрерывных сигналов. Цифровые методы формирования и обработки сигналов. Цифровые фильтры.
7. Помехоустойчивое и эффективное кодирование, основные алгоритмы и характеристики. Циклические и свёрточные коды, каскадные коды.
Мультисервисные сети.
1. Характеристики основных элементов сети электросвязи: оконечных устройств, линий связи, каналов и трактов связи, станций и узлов. Сравнение способов коммутации в узлах связи (коммутация каналов, сообщений, пакетов, кроссовая коммутация), области их применения. Основные требования к каналам и системам коммутации.
2. Система связи РФ. Структура и средства обеспечения. Архитектура единой сети электросвязи РФ (ЕСЭ РФ). Общие требования, перспективы развития. Сеть абонентского доступа. Принципы построения, перспективы развития. Проводные и беспроводные технологии построения сетей абонентского доступа.
3. Системы нумерации и сигнализации ССОП. Классификация, основные понятия, термины и определения системы нумерации согласно ITU-T(Е.164, Е.112, RFC791). Состав сигналов телефонной сети с коммутацией каналов (2ВСК). Система сигнализации SS7. Соответствие SS7 эталонной модели взаимодействия открытых систем (МВОС). Состав и назначения сообщений. Диаграмма процедуры управления вызовом.
4. Открытые системы. Семиуровневая эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМВОС). Архитектура, протоколы и интерфейсы сетей доступа. Виртуальные сети (VPN). Назначение VPN. Стандарты и технологии поддержки VPN уровня L1, L2, L3.
5. Принципы построения мультисервисных транспортных сетей и сетей доступа. Выбор технологии для переноса информации в мультисервисных сетях. Сети подвижной связи второго и третьего поколений.
6. Общая архитектура сетей нового поколения (NGN). Функциональная структура NGN. Технология переноса MPLS. Принципы построения транспортных пакетных сетей. Методы и средства обеспечения качества обслуживания в NGN.
7. Управление на сетях связи. Особенности концепции ТМN МСЭ-Т. Централизованное и децентрализованное управление. Иерархия управления. Динамическое управление. Особенности управления на сетях с коммутацией каналов, коммутацией пакетов, кроссовой коммутацией.
8. Структурный анализ и синтез сетей связи. Методы оптимизации структуры сетей. Показатели структурной надежности сети и методы их определения. Маршрутизация информационных потоков. Методы управления маршрутизацией информационных потоков (волновой, игровой, матричный метод и метод рельефов). Методы статистического моделирования сетей связи.
Телекоммуникационные системы и устройства.
Устройства генерирования, формирования и обработки сигналов.
1. Основные теории автоколебаний. Схемы автогенераторов. Методы повышения стабильности частоты. Синтез частот.
2. Управление параметрами высокочастотных колебаний. Виды модуляции (манипуляции), используемые в телекоммуникационных системах. Методы реализации модуляции. Схемы модуляторов. Формирование широкополосных сигналов.
3. Основы нелинейной теории генераторов с внешним возбуждением. Классы и режимы работы. Способы обеспечения широкополосного усиления. Схемы реализации на различных активных элементах. Методы повышения энергетической эффективности. Сложение мощностей генераторов. Структурные схемы передатчиков телекоммуникационных систем.
4. Основы линейной теории усиления радиочастотных колебаний. Входные цепи радиоприемников. Преобразование частоты колебаний. Приемники прямого преобразования. Основы теории супергетеродинного приема сигналов. Принципы построения трактов промежуточной частоты.
5. Динамический диапазон радиоприемных устройств. Методы повышения линейности и расширения динамического диапазона. Способы повышения помехозащищенности.
6. Системы и устройства фазовой, частотной и временной (тактовой) синхронизации. Обобщенные уравнения. Линейные режимы работы. Нелинейная теория синхронизации. Процессы захвата и устойчивость. Работа систем при воздействии помех.
7. Основы компьютерного моделирования и схемотехнического проектирования телекоммуникационных устройств. Методы формирования математических моделей и баз данных. Основные математические методы, алгоритмы и комплексы программ.
Направляющие среды.
1. Направляющие среды (НС) как компоненты сетей, их классификация, конструкция и основные характеристики.
2. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) как наиболее перспективный тип НС, особенности распространения сигнала по многомодовым и одномодовым оптическим волокнам, оценка параметров передачи, дисперсионных и нелинейных свойств оптических волокон.
3. Процессы распространения сигналов в электрических НС различного типа (проводных и радио), теория передачи сигналов по электрическим НС и принципы расчета основных параметров ИС.
4. Взаимные электромагнитные влияния в НС различного типа, современные методы защиты от опасных и мешающих влияний.
5. Оценка пропускной способности, параметров надежности, живучести, помехоустойчивости и электромагнитной совместимости различных НС. Нормирование параметров НС различного типа. Основные рекомендации МСЭ по НС.
6. Современные и перспективные методы проектирования, строительства и эксплуатации НС различного типа.
Системы коммутации.
1. Потоки вызовов, их основные свойства и характеристики. Простейший поток вызовов и его свойства, формула Эрланга. Методы прогнозирования телефонной нагрузки, характеристики качества обслуживания. Обслуживание потоков вызовов полнодоступным пучком с потерями и ожиданием.
2. Методы расчета пропускной способности многозвенных коммутационных схем. Особенности расчета пропускной способности мультисервисных сетей.
3. Обобщенная структура цифровой системы коммутации (ITU-T). Назначение и краткая характеристика основных функциональных модулей. Особенности построения ЦСК. Достоинства и недостатки. Интерфейсы абонентского доступа. Аналоговый доступ (z-интерфейс), цифровой доступ (интерфейсы S0, Uk0, Т).
4. Сравнение технологий традиционной (TDM-KK) телефонии и IP-телефонии. Обзор технологий IP-телефонии (H.323, SIP, MGCP/MEGACO/H.248). Технология SIP. Состав компонентов сети SIP-телефонии. Состав сообщений протокола SIP (основные запросы, ответы и заголовки). Процедура установления сеанса через SIP-сервер.
5. Цифровая абонентская сигнализация DSS1. Уровневая архитектура построения DSS1. Формат кадра протокола второго уровня LAP-D. Формат кадра протокола Q.931. Состав и назначения сообщений. Диаграмма процедуры управления вызовом. Интерфейсы V5.1, V5.2. Архитектура протокола V5.2. Формат кадра канального уровня V5.2. (LAPV5).