Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Programowalne sieci teleinformatyczne

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-TLTIC-MSP-PROST Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Programowalne sieci teleinformatyczne
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Teleinformatyka i cyberbezpieczeństwo-mgr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Telekomunikacja-dr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

PROST

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Zapoznanie z nowym kierunkiem rozwoju platform sieciowych opartych na technikach wirtualizacji i przetwarzaniu w chmurze, podstawami architektury sieci programowalnych wg koncepcji NFV oraz podstawowymi technikami sieci 5G i zarządzania sieciami 5G na bazie koncepcji NFV.

Pełny opis:

Zapoznanie z nowym kierunkiem rozwoju platform sieciowych opartych na technikach wirtualizacji i przetwarzaniu w chmurze, podstawami architektury sieci programowalnych wg koncepcji NFV oraz podstawowymi technikami sieci 5G i zarządzania sieciami 5G na bazie koncepcji NFV.

Treść wykładu
Kurs obejmuje trzy zasadnicze bloki tematyczne:

Sieci programowalne


  1. Ewolucja roli sieci telekomunikacyjnych i operatorów telekomunikacyjnych. Sieci telekomunikacyjne jako platformy realizacji usług teleinformatycznych. Środowiska cloud computing i fog computing: założenia, zakres zastosowań, podstawowe rozwiązania architektoniczne. Komponenty środowiska fog computing: sensory, agregacja danych, zasoby i usługi chmury, usługi i aplikacje. Komponenty funkcjonalne sterowania: alokacja funkcji, baza wiedzy, predykcja, zarządzanie danymi, monitorowanie, profilowanie, dostarczanie zasobów, bezpieczeństwo.

  2. Rodzaje usług w sieciach programowalnych. Wymagania dotyczące sieci. Cele i metody dekompozycji sieci: redukcja przeciążeń, poprawa bezpieczeństwa, ograniczanie zasięgu problemów sieciowych, kontrola i ograniczanie dostępu. Technika network slicing; separacja zasobów, współużytkowanie infrastruktury, dopasowanie do obciążenia, profilowanie usług sieciowych, sieci on-demand. Aspekty obsługi mobilności użytkownika. Aspekty komunikacji wielodomenowej.

  3. Architektura sieci programowalnych; abstrakcyjne opisy sieci i zasobów sieciowych. Programowalna płaszczyzna użytkownika. Programowalna płaszczyzna sterująca SDN. Programowalne radio SDR. Wirtualizacja sieci oraz zasobów sieciowych: koncepcja wirtualizacji, pojęcia VNF i NFVI. Orkiestracja usług, pojęcie NFVO; przykładowe rozwiązania orkiestratorów (OpenStack Tacker). Orkiestracja w warstwie technologii (fizycznych i logicznych funkcji sieciowych), warstwie zasobów (logicznych), warstwie usługowej, warstwie użytkownika (klienckiej).



Sieci 5G

  1. Wymagania dotyczące sieci, w tym wymagania rozwiązań M2M i IoT, i klasy usługowe (zgodnie z NGMN, 3GPP i projektem H2020 METIS II). Założenia architektoniczne sieci 5G - wirtualizacja sieci dostępowej C-RAN i wirtualizacja sieci szkieletowej: wykorzystanie technik NFV i SDN; podejście Follow the Crowd. Wykorzystanie techniki network slicing do implementacji równoległych zróżnicowanych sieci; pojęcie slice blueprint.

  2. Proponowane rozwiązania łącza radiowego; wykorzystanie fal milimetrowych, technik Massive MIMO oraz dynamicznego, trójwymiarowego kształtowania wiązki antenowej; sieci typu UDN; wirtualizacja zasobów radiowych. Orkiestracja zasobów sieci oraz sieci wirtualnych. Wykorzystanie architektury micro-service do implementacji sieci 5G. Specyficzna dla sieci 5G programowalna płaszczyzna użytkownika.

  3. Sieci samoorganizujące się SON, ewolucja architektury SON. Autonomiczne i kognitywne zarządzanie siecią (ngSON). Projekty 5G PPP, stan standaryzacji i wyniki eksperymentów. Otwarte zagadnienia badawcze.



Zarządzanie sieciami programowalnymi i sieciami 5G

  1. Ewolucja otoczenia biznesowego - dostawcy cyfrowi DP i podmioty OTT. Ewolucja technologiczna - sieci IoT/IoE, wirtualizacja sieci i funkcji sieciowych NFV.

  2. Zmiana roli operatorów/dostawców usług komunikacyjnych CSP - dostawcy usług cyfrowych DSP. Automatyzacja realizacji funkcji zarządzania w środowisku wielu współpracujących dostawców DSP i DP.

  3. Projekt TMF Zero-touch Orchestration, Operations and Management (ZOOM). Koncepcja Operations Centre of the Future (OpCF). Model zarządzania TMF FMO-MCC - wymagania, zasady, architektura.




Zakres laboratorium
Laboratorium 1:
Zapoznanie się ze środowiskiem Mininet do emulacji środowiska sieciowego ze sterowaniem SDN. Instalowanie pakietu, użycie podstawowych komend protokołu OpenFlow do konfigurowania tablic przepływów, wykrywania nowych przepływów, generowania pakietów. Skonstruowanie prostego sterownika do realizacji wybranego scenariusza obsługi ruchu (np. wykrywanie przepływów określonego typu i kierowanie ich w wybranym kierunku).

Laboratorium 2:
Wykorzystanie pakietu OpenDaylight w roli sterownika SDN: architektura OpenDaylight, użycie OpenDaylight ze stykiem OpenFlow. Realizacja pomiarów opóźnień w sieci z poziomu sterownika i użyciem mechanizmów oferowanych przez OpenFlow.


Laboratorium 3:
Optymalizacja trasowania przepływów w sieci o sterowaniu SDN na bazie pomiarów sieciowych realizowanych z użyciem protokołu OpenFlow (wykorzystanie środowiska Mininet). W wersji podstawowej własna implementacja prostego sterownika SDN; w wersji zaawansowanej użycie pakietu OpenDaylight. Realizacja zadania odbywa się na podstawie gotowego szablonu aplikacji, który należy uzupełnić o brakujące operacje wynikające z postawionych wymagań.



Zakres projektu
Projekt 1:
Opracowanie architektury funkcjonalnej sieci z vEPC lub z vCPE dla różnych usług i/lub typów klientów: analiza wymagań, ruchu, decyzja czy, co i jak należy implementować w formie sieci równoległych. Przykładowe usługi potencjalnie podlegające "zrównolegleniu": VoIP, platforma dostarczania treści, duża sieć dla usług IoT (ang. massive IoT).

Projekt 2:
Opracowanie i realizacja algorytmu optymalizującego handover, wymagane pokrycie obszaru, optymalizacja zużycia energii w sieci RAN zrealizowanej zgodnie z koncepcją vRAN.



Przedmioty podobne
Kod przedmiotuNazwa przedmiotuDyskonto ECTS
103A-TLSST-MSP-SNGSieci następnej generacji4

Literatura:


  1. Slajdy do wykładu.

  2. Książki:

    • J. Doherty, SDN and NFV Simplified: A Visual Guide to Understanding Software Defined Networks and Network Function Virtualization, Addison-Wesley, 2016.

    • R. Chayapathi, S. Hassan and P. Shah, Network Functions Virtualization (NFV) with a Touch of SDN, Addison-Wesley, 2017.

  3. Zbiór artykułów dotyczących wybranych zagadnień z zakresu sieci 5G.

  4. Instrukcje laboratoryjne.

  5. Oprogramowanie: platforma OpenStack/Devstack, Opendaylight, Mininet, Python, Java.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. letni" (w trakcie)

Okres: 2020-02-22 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Bursztynowski
Prowadzący grup: Dariusz Bursztynowski, Mariusz Mycek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Bursztynowski
Prowadzący grup: Dariusz Bursztynowski, Mariusz Mycek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2019-02-18 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Bursztynowski
Prowadzący grup: Dariusz Bursztynowski, Sławomir Kukliński, Mariusz Mycek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Bursztynowski
Prowadzący grup: Dariusz Bursztynowski, Mariusz Mycek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Bursztynowski
Prowadzący grup: Dariusz Bursztynowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.