Wprowadzenie do telekomunikacji

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

WDT

1

Głównym celem przedmiotu jest zapoznanie nowoprzyjętych studentów z dziedziną ich studiów – Telekomunikacją poprzez ciekawe wykłady wprowadzające i demonstracje (eksperymenty) ilustrujące ciekawe zjawiska i zasady działania, a także - wprowadzenie podstawowych pojęć telekomunikacji i omówienie zakresu studiów na kierunku.

Głównym celem przedmiotu jest zapoznanie nowoprzyjętych studentów z dziedziną ich studiów – Telekomunikacją poprzez ciekawe wykłady wprowadzające i demonstracje (eksperymenty) ilustrujące ciekawe zjawiska i zasady działania, a także - wprowadzenie podstawowych pojęć telekomunikacji i omówienie zakresu studiów na kierunku.

Treść wykładu

1. Telekomunikacja to transmisja informacji.
   Dziedzina Telekomunikacji: definicja, podstawowe pojęcia i jednostki. Historia rozwoju telekomunikacji. Możliwości i ograniczenia transmisji analogowej i cyfrowej Charakterystyka sygnałów i metody ich przystosowywania do transmisji. Media, tory i kanały transmisyjne. Transmisja przewodowa – możliwości, ograniczenia, zastosowanie. Specyfika transmisji radiowej (propagacja fal radiowych w ujęciu praktycznym, zasięgi, interferencje, odbiór w ruchu). Systemy komórkowe (podstawy). Wykorzystanie transmisji radiowej do lokalizacji i obrazowania.
2. Telekomunikacja to Internet.
   Idea funkcjonowania Internetu. Podstawowe komponenty i ich przeznaczenie. Sieci bezprzewodowe (2G, 3G, 4G, 5G) siłą napędową Internetu. W jakim kierunku zmierza rozwój Internetu?
3. Telekomunikacja to rozrywka.
   Telekomunikacja jako nieodzowny element życia codziennego. Dostęp do zasobów sieciowych, sieci społecznościowe, „Chmura”, gry online, strumieniowanie muzyki i filmów, Sygnały akustyczne: opis fizyczny, propagacja fali w przestrzeni, percepcja dźwięku przez człowieka. Światło – opis fizyczny, percepcja światła przez człowieka. Możliwości kompresji obrazu i dźwięku, transmisja danych multimedialnych w sieciach szerokopasmowych. Systemy rozsiewczej transmisji radiowej i telewizyjnej.
4. Telekomunikacja to usługi.
   Wykorzystanie zasobów sieci telekomunikacyjnej w kreowaniu usług. Przegląd istniejących rozwiązań, kierunki rozwoju. Zakupy w Internecie, zdalny dostęp, usługi bankowe, monitorowanie zasobów, wpływ rozwoju usług telekomunikacyjnych na inne dziedziny np. transport, medycyna, rolnictwo itd.
5. Telekomunikacja to bezpieczeństwo.
   Przegląd rozwiązań związanych z bezpieczeństwem sieci telekomunikacyjnych. Bezpieczeństwo sprzętu i oprogramowania, bezpieczeństwo użytkowników. Zagrożenia i ataki w sieciach teleinformatycznych, złośliwe oprogramowanie, ukrywanie informacji, anonimowość. Systemy zabezpieczania transakcji. Bezpieczeństwo transmisji bezprzewodowej. Prognozy rozwoju technik bezpieczeństwa sieciowego i Cyberbezpieczeństwo.
6. Telekomunikacja to najnowsze techniki.
   Aktualny stan techniki, integracja telekomunikacji z informatyką (teleinformatyka), Internet Rzeczy, Inteligentny Budynek, najnowsze rozwiązania techniczne związane z przetwarzaniem informacji (dźwięk, obraz, dane), Rzeczywistość Rozszerzona, Rzeczywistość Wzbogacona, dedykowane rozwiązania sprzętowe (FPGA, CPLD itp.) i programowe (procesory).
7. Telekomunikacja - prawo i biznes.
   System prawa w Polsce: - prawo cywilne, gospodarcze, administracyjne. Ustawa - Prawo telekomunikacyjne i rola UKE. Ograniczenia stosowania radiowych urządzeń nadawczych. Spółki osobowe i spółki kapitałowe. Definiowanie misji, wizji i budowa strategii przedsiębiorstwa telekomunikacyjnego. Podstawowe cele i zadania jednostek organizacyjnych przedsiębiorstw telekomunikacyjnych. Systemy wspomagania zarządzania procesami operacyjnymi i biznesowymi zgodne ze standardem eTOM.
8. Telekomunikacja to rozwój.
   Charakterystyka kroków milowych w rozwoju sieci telekomunikacyjnych. Kierunki rozwoju rozwiązań sieci szkieletowych, dostępowych i wydzielonych. Rozwój technologii mobilnych 5G/6G. Rola sztucznej inteligencji w rozwoju systemów wsparcia zarządzania procesami operacyjnymi, procesami biznesowymi oraz infrastrukturą telekomunikacyjną.

Zakres laboratorium

Na zajęciach zintegrowanych będą realizowane eksperymenty (interaktywne pokazy w grupach) poprzedzane na ogół krótkim wprowadzeniem wykładowym. Przykładowe eksperymenty:

1. Wielousługowe sieci pakietowe.
   Demonstracja wybranych metod sterowania wielousługowymi sieciami pakietowymi w środowisku eksperymentalnej sieci badawczej PL-LAB2020. Badanie jakości przekazu głosu i wideo dla usługi best effort oraz dla usług z zastosowaniem metod gwarancji jakości przekazu. Badanie zostanie przeprowadzone w przykładowych, zmieniających się warunkach ruchowych dla sieci Internet (ruch zostanie wygenerowany za pomocą generatorów/analizatorów ruchu IXIA, oraz Spirent, serwery wideo, terminale wideo, terminale VoIP).
2. Kodowanie sygnałów mowy.
   Ilustracja procesów kodowania sygnałów mowy i porównanie różnych technik kodowania na postawie analizy zrozumiałości przetworzonego sygnału.
3. Adaptacyjne strumieniowanie wideo.
   Przedstawienie zasad przekazu obrazów wideo w sieci Internet (usługi VoD, IPTV, VTC) oraz wybranych systemów dystrybucji treści (CDN, P2P, ICN, CloudVideo). Badanie metod adaptacyjnego strumieniowania obrazów wideo wysokiej rozdzielczości (4K) w warunkach zmieniających się charakterystyk przekazu pakietów w sieci. Eksperymenty zostaną przeprowadzone z wykorzystaniem infrastruktury badawczej PL-LAB2020).
4. Konfiguracja połączeń w sieci.
   Demonstracja wybranych systemów teletransmisyjnych dla sieci dostępowych (xDSL i GPON) oraz sieci szkieletowych (SDH i SyncE) po skonfigurowaniu przykładowych relacji w sieci operatora telekomunikacyjnego.
5. Anteny inteligentne.
   Badanie wpływu adaptacyjnego kształtowania charakterystyki kierunkowej anteny na bezprzewodowe łącze radiowe. Demonstracja zagadnień i pojęć dotyczących rozchodzenia się fal radiowych, podstawowych parametrów anten oraz algorytmów adaptacyjnych.
6. Radiowe systemy lokalizacyjne.
   Badanie lokalizacji w pomieszczeniu z wykorzystaniem systemu. Sprawdzenie wpływu lokalizacji węzłów i efektów propagacyjnych na precyzję lokalizacji (kilkoro studentów wyposażonych w specjalne etykiety porusza się w przestrzeni laboratorium, ich lokalizacja jest wyświetlana „na bieżąco”).
7. Bezprzewodowa transmisja informacji.
   Demonstracja podstawowych zagadnień i pojęć związanych z bezprzewodową transmisją informacji, w tym wybranych modulacji analogowych i cyfrowych. Wykorzystanie m.in. ogólnodostępnego odbiornika DVBT (ze złączem USB) jako platformy odbiornika programowego, obserwacja widm nadawanych sygnałów z wykorzystaniem analizatora widma.
8. (Nie)bezpieczeństwo transmisji radiowej.
   Demonstracja luk bezpieczeństwa systemów telekomunikacyjnych posługujących się bezprzewodowym kanałem transmisyjnym (m.in. skutków wycieku elektromagnetycznego). Wykorzystanie urządzeń radia programowalnego (SDR) do badania podatności na celowy atak.

• Banaszyński C. (red. nauk): „Cyberbezpiecczeństwo. Zarys wykładu”, Seria akademicka, Wolters Kluwer, 2018.
• Jajszczyk A.: “Wstęp do telekomutacji”, wyd. IV, WNT, 2009.
• Kabaciński W., Żal M., „Sieci telekomunikacyjne”, WKiŁ, 2008.
• Katulski R., „Propagacja fal radiowych w telekomunikacji bezprzewodowej”, WKiŁ 2009.
• Kołakowski J., Cichocki. J.: „UMTS - system telefonii komórkowej trzeciej generacji”, WKŁ, 2007-2014.
• Kula S.: „Systemy teletransmisyjne”, WKŁ, 2016.
• Modelski J. (red.): "Analiza stanu i kierunki rozwoju elektroniki i telekomunikacji”, Oficyna Wydawnicza PW, 2010.
• Perlicki K.: „Systemy transmisji optycznej WDM”, WKŁ 2009.
• Piątek S.: "Prawo telekomunikacyjne. Komentarz", 4. wydanie, C.H. Beck, 2018.
• Wesołowski K.: „Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych”, WKŁ, 2006.
• Zieliński R.: „Satelitarne systemy teleinformatyczne”, WNt, 2011.
• Zych J.: „Teleinformatyka dla bezpieczeństwa 2.0”, WYd. FNCE, 2019.
• IEEE Communications Magazine
• Przegląd Telekomunikacyjny – Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rynek telekomunikacyjny w Polsce, Raporty UKE.
• Zalecenia ITU-T, standardy ETSI, dok. IETF.

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji

103600 - Instytut Telekomunikacji