Кафедра телекомунікацій

[TS-17] Моделі і методи розрахунку телекомунікаційних мереж

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти	Третій (освітньо-науковий)
Галузь знань	-
Спеціальність
Освітня програма	Всі ОП
Статус дисципліни	Вибіркова (Ф-каталог)
Форма здобуття вищої освіти	Очна
Рік підготовки, семестр	Доступно для вибору починаючи з 2-го курсу, весняний семестр
Обсяг дисципліни	5 кред. (Лекц. год, Практ. год, Лаб. год, СРС. год )
Семестровий контроль/контрольні заходи	Екзамен
Розклад занять	https://rozklad.kpi.ua
Мова викладання	Українська
Інформація про керівника курсу / викладачів
Розміщення курсу	https://classroom.google.com/u/0/c/MzE3MjU2Njc2MDYx (Google classroom) код курсу 7jombrw за запрошенням викладача

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Метою навчальної дисципліни є формування у аспірантів системи знань о принципах структурної побудови телекомунікаційних мереж, основних характеристиках і параметрах їх функціонування, принципу побудови моделі мережі з урахуванням особливостей того чи іншого режиму роботи, порядку визначення вихідних даних, припущень і обмежень. основних методів і методик розрахунку параметрів телекомунікаційних мереж та їх складових, порядку виконання наукових досліджень при розв’язанні реальних наукових задач, а також керування науково- дослідною роботою. При визначенні змісту дисципліни була прийнята до уваги загальна спрямованість підготовки майбутніх фахівців для роботи в якості розробників і дослідників в області інфокомунікацій. В структуру дисципліни включені теми, які містять відомості про методи системного аналізу, планування й оцінки результатів досліджень, які застосовані у процесі досліджень і розробок. В дисципліні розглядаються принципи проведення теоретичних та експериментальних досліджень, використання методів моделювання, порядок оформлення результатів досліджень у вигляді наукових робіт, рефератів, статей, дисертацій.

2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Успішне засвоєння даної дисципліни базується на переліку знань наступних дисциплін: Інноваційні напрямки розвитку телекомунікацій та радіотехніки, Математичні методи наукових досліджень в телекомунікаціях та радіотехніці, Імітаційне моделювання в телекомунікаціях та радіотехніки, Прикладні аспекти системного аналізу в телекомунікаціях та радіотехніці, Організація науково інноваційної діяльності.

3. Зміст навчальної дисципліни

Навчальна дисципліна складається з двох кредитних модулів. Кредитний модуль 1 «Моделі і методи розрахунку телекомунікаційних мереж – 1» і кредитний модуль 2 «Моделі і методи розрахунку телекомунікаційних мереж – 2». В кредитному модулі 1 вивчають дві теми: тема 1 «Функціональний склад телекомунікаційних мереж та їх моделі» і тема 2 «Математичний опис телекомунікаційних мереж». В кредитному модулі 2 вивчають теми: тема 1 «Прикладні питання теорії телетрафіку», тема 2 «Методи розрахунку основних характеристик телекомунікаційних мереж».

4. Навчальні матеріали та ресурси

Основна література::

1. Згуровський М.З., Ільченко М.Ю., Якорнов Є.А. Організація наукових досліджень в галузі телекомунікацій. Підручник. – К.: НТУУ «КПІ» імені Ігоря Сікорського, 2018 – 226 с.

2. Досягнення в телекомунікаціях 2019 / за наук. ред. М.Ю.Ільченка, С.О.Кравчука: монографія. - Київ: Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2019.- 336 с. Рекомендовано до друку ВР КПІ ім.І.Сікорського (прот.№10 від 04.11.2019 р.) ISBN 978-617-7734-12-2

3. Ільченко М.Ю., Кравчук С.О. Телекомунікаційні системи. – Київ: Наукова думка, 2017. – 730 с

4. Romanov, O., Nesterenko, M., Veres, L., Kamarali, R., Saychenko, I. (2021). Methods for Calculating the Performance Indicators of IP Multimedia Subsystem (IMS). In: Ilchenko, M., Uryvsky, L., Globa, L. (eds) Advances in Information and Communication Technology and Systems. MCT 2019. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 152. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58359-0_13

Допоміжна література::

1. Якорнов Є.А. Основи наукових досліджень. Конспект лекцій., К.: ІТС НТУУ «КПІ», 2015. 67 с.

2. Globa, L., Skulysh, M., Romanov, O., Nesterenko, M. Quality control for mobile communication management services in hybrid environment (2019) Lecture Notes in Electrical Engineering, 560, pp. 76-100.

3. Romanov, O., Nesterenko, M., Boggia, G., Striccoli, D. Construction and Methods for Solving Problems at the SDN Control Level (2023) In book: Emerging Networking in the Digital Transformation Age, DOI:10.1007/978-3-031-24963-1_6

Навчальний контент

5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Навчальна дисципліна складається з двох кредитних модулів.
В рамках кредитного модулю 1 лекційні заняття:
1. Тема 1 «Функціональний склад телекомунікаційних мереж та їх моделі»: Лекція 1.«Введення в дисципліну»; Лекція 2. «Основні елементи телекомунікаційних мереж, їх призначення і функції.»; Лекція 3. «Методи комутації та розподілу інформації в телекомунікаційних мережах»;

2. Тема 2 «Математичний опис телекомунікаційних мереж»: Лекція 4. «Морфологічний опис телекомунікаційних мереж»; Лекція 5. «Функціональний опис телекомунікаційних мереж»; Лекція 6. «Структурно-топологічний опис телекомунікаційних мереж».

В рамках кредитного модулю 2 лекційні заняття:

1. Тема 1 «Прикладні питання теорії телетрафіку: Лекція 7 «Потоки заявок в телекомунікаційних мережах та їх властивості»; Лекція 8 «Показники якості обслуговування заявок в телекомунікаційних мережах»; Лекція 9 «Пропускна здатність телекомунікаційних мереж»; Лекція 10 «Обслуговування заявок в телекомунікаційних мережах з пріоритетами».
2. Тема 2 «Методи розрахунку основних характеристик телекомунікаційних мереж»: Лекція 11 «Метод розрахунку параметрів систем з втратами»; Лекція 12 «Методи розрахунку параметрів систем з очікуванням»; Лекція 13 «Оцінки ефективності функціонування телекомунікаційних мереж», Лекція 14 «Постановка задач розрахунку параметрів телекомунікаційної мережі»; Лекція 15 «Порядок розрахунку параметрів некомутованої телекомунікаційної мережі»; Лекція 16 «Порядок розрахунку параметрів комутованої телекомунікаційної мережі».

В рамках кредитного модулю 1 практичні заняття:

1. Тема 1 «Функціональний склад телекомунікаційних мереж та їх моделі»: Практичне заняття 1. «Функціональний склад телекомунікаційних мереж»; Практичне заняття 2. «Класифікація методів комутації в телекомунікаційних мережах та їх характеристика»; Практичне заняття 3 «Передача речових повідомлень з використанням методу комутації пакетів». Тема 2 «Математичний опис телекомунікаційних мереж»: Практичне заняття 4 «Математичні моделі морфологічного опису телекомунікаційних мереж»; Практичне заняття 5 «Математичні моделі функціонального опису телекомунікаційних мереж»; Практичне заняття 6 «Типи структур телекомунікаційних мереж та їх аналіз». 2. Тема 2 «Прикладні питання теорії телетрафіку»: Практичне заняття 7 «Найпростіший потік заявок та його основні характеристики»; Практичне заняття 8. «Примітивний потік заявок та його основні характеристики»; Практичне заняття 9. «Розрахунок параметрів повнодоступних систем з втратами при надходженні найпростішого потоку»; Практичне заняття 10. «Розрахунок параметрів повнодоступних систем з втратами при надходженні примітивного потоку»; Практичне заняття 11. «Розрахунок параметрів неповнодоступних систем з втратами»; Практичне заняття 12 «Розрахунок параметрів систем з очікуванням»; Практичне заняття 13 «Порівняльна оцінка методів розрахунку».

В рамках кредитного модулю 2 практичні заняття:

1. Тема 1 «Прикладні питання теорії телетрафіку Практичне заняття 14 «Типи моделей і показники якості функціонування телекомунікаційних мереж»; Практичне заняття 15 «Побудова загальної моделі телекомунікаційної мережі». Практичне заняття 16. Представлення моделі телекомунікаційної мережи у вигляді сукупності систем масового обслуговування.
2. Тема 2 «Методи розрахунку основних характеристик телекомунікаційних мереж»: Практичне заняття 17 «Структура і основні елементи мережі MPLS»; Практичне заняття 18 «Постановка задачі розрахунку параметрів мережі MPLS»; Практичне заняття 19 «Загальний алгоритм розрахунку мережі MPLS»; Практичне заняття 20 «Метод розрахунку показників якості обслуговування в мережі MPLS; Практичне заняття 21 «Метод розрахунку показників пропускної здатності мережі MPLS»; Практичне заняття 22 «Оцінка ефективності функціонування мережі MPLS»

6. Самостійна робота студента

Самостійна робота студента є важливим елементом вивчення дисципліни. Необхідно, щоб знання отримані в ході вивчення дисципліни використовувалися при написанні розділів дисертаційної роботи, при підготовці доповідей за результатами досліджень, написанні статей, тез доповідей на наукових конференціях. Така робота дає можливість отримати додаткові бали при різних видах атестації. Студенти, які опублікували статті в провідних виданнях України, в виданнях міжнародної наукометричної бази даних Scopus або Web of Science, після доповіді результатів роботи на практичному занятті можуть отримати залік і оцінку "відмінно" достроково.

Політика та контроль

7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Перед студентом/аспірантом зазначається наступна система вимог:
- якісна підготовка і активна робота на всіх лекційних і практичних заняттях;
- підготовка тез доповідей і презентацій для відповіді на практичних заняттях;
- підготовка матеріалів для публікації статей за темою дисертації;
- доповідь з обґрунтуванням теми дисертаційного дослідження.
Контроль якості знань студентами матеріалів дисципліни здійснюється шляхом опитування на практичних заняттях, при виконанні МКР, а також при проведенні семестрового контролю. Оцінка успішності студентів по кредитному модулі визначається на основі рейтингової системи.

Академічна доброчесність

Політика та принципи академічної доброчесності визначені у розділі 3 Кодексу честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».

Детальніше: https://kpi.ua/code

Норми етичної поведінки

Норми етичної поведінки студентів і працівників визначені у розділі 2 Кодексу честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».

Детальніше: https://kpi.ua/code

8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Навчальна дисципліна складається з двох кредитних модулів. Кредитний модуль 1 «Моделі і методи розрахунку телекомунікаційних мереж – 1» і кредитний модуль 2 «Моделі і методи розрахунку телекомунікаційних мереж – 2».
1. Рейтинг студента з кредитного модуля 1 розраховується виходячи із 100-бальної шкали. Стартовий рейтинг (протягом семестру) складається з балів, що студент отримує за:
-виконання контрольних робіт (6 експрес-контролів);
-підготовка презентації і доповідь на практичному занятті (2 доповіді);

1.2 Критерії нарахування балів.

1.3. Експрес-контрольні роботи оцінюються із 10 балів кожна:

-«відмінно» – повна відповідь (не менше 90% потрібної інформації) – 9-10 балів;
-«добре» – достатньо повна відповідь (не менше 75% потрібної інформації) або повна відповідь з незначними помилками – 7-8 балів;
-«задовільно» – неповна відповідь (не менше 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 5--6 бали;
-«незадовільно» – відповідь не відповідає вимогам до «задовільно» – 0 балів.

1.4. Презентація та доповідь на практичному занятті оцінюється із 20 балів:
- «відмінно» – правильно і повністю виконані всі завдання (не менше 90% потрібної інформації) – 19-20 балів;
- «добре» – частково виконані завдання (не менше 75% потрібної інформації) – 17-18 балів;
- «задовільно» – завдання контрольної роботи виконані із помилками (не менше 60% потрібної інформації) –15-16 балів;
- «незадовільно» – завдання не виконані або містять грубі помилки – 0 балів.

2. Рейтинг студента з кредитного модуля 2 розраховується виходячи із 100-бальної шкали, з них 60 балів складає стартова шкала. Стартовий рейтинг (протягом семестру) складається з балів, що студент отримує за:
-виконання контрольних робіт (6 експрес-контролів);
-підготовка презентації і доповідь на практичному занятті (2 доповіді)
- виконання модульної контрольної роботи (МКР);

2.1 Критерії нарахування балів.

2.2 Експрес-контрольні роботи оцінюються із 5 балів кожна:

-«відмінно» – повна відповідь (не менше 90% потрібної інформації) – 5 балів;
-«добре» – достатньо повна відповідь (не менше 75% потрібної інформації) або повна відповідь з незначними помилками – 4 балів;

-«задовільно» – неповна відповідь (не менше 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 3 бали;
-«незадовільно» – відповідь не відповідає вимогам до «задовільно» – 0 балів.

2.3 Модульна контрольна робота оцінюється із 10 балів:

2.4 Презентація та доповідь на практичному занятті оцінюється із 10 балів:

- «відмінно» – правильно і повністю виконані всі завдання (не менше 90% потрібної інформації) – 9-10 балів;
- «добре» – частково виконані завдання (не менше 75% потрібної інформації) – 7-8 балів;
- «задовільно» – завдання контрольної роботи виконані із помилками (не менше 60% потрібної інформації) –6 балів;
- «незадовільно» – завдання не виконані або містять грубі помилки – 0 балів
3. Календарна проміжна атестація студентів проводиться за значенням поточного рейтингу студента на час атестації. Якщо значення цього рейтингу не менше 50 % від максимально можливого на час атестації, студент вважається атестованим. Умовою позитивної першої атестації
є отримання не менше 8 балів. Умовою позитивної другої атестації – отримання не менше 22 балів.
4. Умовою допуску до екзамену є стартовий рейтинг не менше 30 балів.
5. На екзамені студенти відповідають на питання білету. Кожен білет містить чотири запитання (завдання). Кожне запитання (завдання) оцінюється у 10 балів за такими критеріями:
–«відмінно», повна відповідь, не менше 90% потрібної інформації (повне, безпомилкове
розв’язування завдання) – 9-10 балів;
–«добре», достатньо повна відповідь, не менше 75% потрібної інформації, є незначні неточності (повне розв’язування завдання з незначними неточностями) – 7-8 балів;
–«задовільно», неповна відповідь, не менше 60% потрібної інформації, деякі помилки (завдання виконане з певними недоліками) – 6 балів;
–«незадовільно», відповідь не відповідає умовам до «задовільно» – 0 балів.
7. Сума стартових балів та балів за екзаменаційну контрольну роботу переводиться до загальної оцінки згідно з таблицею:

Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою

Кількість балів	Оцінка
100-95	Відмінно
94-85	Дуже добре
84-75	Добре
74-65	Задовільно
64-60	Достатньо
Менше 60	Незадовільно
Не виконані умови допуску	Не допущено

9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

- положення про рейтингову систему оцінки успішності доводиться на першому занятті з дисципліни;
- попередня рейтингова оцінка R з кредитного модуля (дисципліни) доводиться до студентів на останньому занятті;
- календарна атестація студентів з дисципліни проводиться викладачами за значенням поточного рейтингу студента на час атестації t. . Якщо значення цього рейтингу не менше 50% від максимально можливого (R_t) на час атестації RD_t > 0,5R, студент вважається задовільно атестованим. В іншому випадку - в атестаційній відомості виставляється "незараховано".

Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни

Всі матеріали надаються слухачам в електронному вигляді: презентаційні матеріали, наукові статті та інша технічна література

Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено Романов О. І.;
Ухвалено кафедрою ТК (протокол № №9 від 25.05.2022р )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № ______ від ______)