BME VIK - Hálózattervezés

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Zsóka Zoltán,

4. A tantárgy előadója

Fazekas Péter	tudományos munkatárs	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
Jakab Tivadar	tanársegéd	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
dr. Zsóka Zoltán	adjunktus	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Matematika, távközlő hálózatok.

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

Neptun-kód Cím

BMEVITMM215 Hálózatok tervezése

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókkal, hogy (i) az infokommunikációs hálózatok tervezése, teljesítmény- és megbízhatósági analízise során milyen tipikus műszaki problémák merülnek fel, (ii) milyen modellezési és tervezési/analízis módszerek alkalmazhatók. Átadja (iii) a vezetékes hálózatok különböző hálózati szegmenseinek tipikus tervezési problémáit, és azok megoldási módszereit, (iv) a vezetéknélküli cellás hálózatok tervezéséhez és méretezéséhez szükséges alapvető rendszerszintű ismereteket, (v) a rádiós lefedettség és kapacitás tervezéséhez szükséges elméleti és tapasztalati modelleket, valamint a méretezési eljárások főbb lépéseit, valamint (vi) a megbízhatósági és teljesítőképességi hálózatanalízis modellezési és módszertani alapjait. A tárgy keretében azok is képet kaphatnak a tervezési/analízis folyamatokról és azok szolgáltatási következményeiről, akik csak a szolgáltatások igénybe vevőiként jelennek meg, s a tervezés eredményével, mint szolgáltatási feltétellel találkoznak.

8. A tantárgy részletes tematikája 1. Bevezetés

A tárgy motivációi, célja, tartalma, követelmények.
Általános hálózati kép, a kommunikációs hálózatok trendjei.
Tervezési alapfogalmak, tipikus tervezési problémák és folyamatok.
Alkalmazások jellemzői, igények, forgalom, minőségi követelmények.

2. A hálózatok tervezési szempontból lényeges jellemzőinek áttekintése hálózati szegmensenként

Hozzáférési hálózat:

helye, szerepe, főbb szolgáltatási, üzemeltetési és tervezési jellemzői
fix hozzáférés:
tipikus tervezési problémák (kiszolgálási terület particionálása, topológia tervezése, erőforrások méretezése)
tervezést befolyásoló technológiai jellemzők (technológiák: PON, DSL, DOCSIS, hibrid megoldások)
rádiós hozzáférés
szolgáltatói cellás hálózatok (2G, 3G és Beyond 3G): fő technológiai jellemzők (fizikai átvitel, közeghozzáférés, arhitektúra, mobilitás kezelés, stb.) és ezekből származó tervezési sajátosságok, tervezést befolyásoló tényezők; a rádiós szegmensen elvárható teljesítőképesség
rádiós lokális hálózatok: technológiai jellemzők, különbségek a szolgáltatói cellás rendszerekhez képest

Aggregációs hálózat:

helye, szerepe, főbb szolgáltatási, üzemeltetési és tervezési jellemzői
tipikus tervezési problémák (topológia tervezése, erőforrások méretezése)
tervezést befolyásoló technológiai jellemzők (technológiák: PON, CET)

Gerinchálózat:

helye, szerepe, főbb szolgáltatási, üzemeltetési és tervezési jellemzői
tipikus tervezési problémák (topológia tervezése, erőforrások méretezése)
tervezést befolyásoló technológiai jellemzők (technológiák: IP, IP/MPLS, NG-WDM)
több technológiai rétegből felépülő hálózatok tervezésének problémái

3. Tervezési problémák és megoldások rádiós hozzáférési hálózatokban

A rádiós tervezési folyamat általában: dimenzionálás, részletes tervezés, optimalizálás.
Rádióhálózat tervezés (cellatervezés), lefedettség tervezés: gyakorlatban használt terjedési modellek, városi, beltéri modellek és alkalmazásuk. Teljesítményegyensúly (link budget) számítások. Frekvenciatervezés. Szektorizáció. Topológia tervezési szempontok a rádiós hatásokon túl.
Rádiós kapacitás tervezés: átlagos cellakapacitás becslése különböző technológiák (2G/3G/B3G) használata esetén. A rádiós erőforrás dimenziói, a cellakapacitás meghatározására szolgáló alapvető összefüggések és eljárások a különböző technológiák esetén. Egy cellában kiszolgálható maximális forgalom becslése.
Felhasználói mobilitás hatása a tervezésre: hálózati adminisztrációs egységek méretének tervezése. Jelzésforgalom hatása. Mobilitás hatásának figyelembevétele a lefedettség és kapacitás tervezésnél. Szimulációs módszerek alkalmazása a rádiós tervezésben.

4. Tervezési problémák és megoldások vezetékes hozzáférési hálózatokban, az aggregációs- és gerinchálózatban

Technológia-független tervezési és analízis alapmodellek
Általános tervezési problémák (feladatkitűzés, modellek, megoldási stratégiák, algoritmusok):
hálózatméretezés,
kiszolgálási terület felosztása,
logikai topológia tervezése,
hálózatbővítés tervezése,
hálózat-konszolidáció.
Általános analízis problémák (feladatkitűzés, megoldási stratégiák, algoritmusok):
megbízhatósági analízis,
QoS-analízis.
Különböző technológiájú hálózatok tervezési modelljei és módszerei
PON (jelteljesítmény és maximális áthidalható távolsága hatása, tervezési modellezése)
IP/MPLS (védelmi megoldások modellezése és tervezése)
NG-WDM (a jelminőséget befolyásoló technológiai korlátok hatása, tervezési modellezése)

Több technológiai rétegből felépülő gerinchálózatok tervezési modelljei és módszerei
Üzemeltetési célú hálózat-nyilvántartásokra alapozott tervezési és analízismodellek és módszerek

5. Esettanulmányok a tervezési modellek és módszerek gyakorlati alkalmazhatóságának illusztrálására

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

Előadás és tantermi gyakorlat.

10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban négy kiszárthelyi dolgozatból legalább három eredményes megírása (legalább 50% -os eredmény). A kiszárthelyik eredménye a vizsgaeredménybe javító jelleggel beleszámít.

b. A vizsgaidőszakban három részből álló írásbeli vizsga (belépő kérdések, tételek, egyszerű feladat) szóbeli javítási lehetőséggel.

c. Elővizsga a pótlási héten az aláírást pótlás nélkül megszerzők számára.

11. Pótlási lehetőségek Egy darab sikertelen kisZH javítható pótlási jelleggel.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadókkal történő előzetesen egyeztetett időpontokban, elsősorban a zárthelyikhez és vizsgákhoz kapcsolódóan.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Az előadók által készített elektronikusan elérhető kibővített óravázlat, továbbá a témakörönként megjelölt angol nyelvű szakirodalom.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	14
Felkészülés zárthelyire	16
Házi feladat elkészítése	0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	0
Vizsgafelkészülés	48
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Fazekas Péter	tudományos munkatárs	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
Jakab Tivadar	tanársegéd	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
dr. Zsóka Zoltán	adjunktus	Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék