Subject description - B3B38KDS

Summary of Study | Summary of Branches | All Subject Groups | All Subjects | List of Roles | Explanatory Notes               Instructions
B3B38KDS Communication and Distributed Systems Extent of teaching:4P+2L
Guarantors:Holub J., Novák J. Roles:P Language of
teaching:
CS
Teachers:Holub J., Novák J. Completion:Z,ZK
Responsible Department:13138 Credits:6 Semester:Z

Anotation:

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS). Jsou popsána základní fyzická komunikační média a související modely komunikačních kanálů, analogové a číslicové modulace a jejich vlastnosti. Jsou představeny základní pojmy teorie informace, metody a kódy pro detekci a opravy chyb, metody utajování informace a způsoby jejich využití. Dále se studenti seznámí s algoritmy spojové vrstvy (adresace, řízení přístupu k médiu, řízení datového toku, ARQ metody, ...). V závěru jsou představeny nejrozšířenější technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Study targets:

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními funkčními principy distribuovaných systémů tak, aby rozpoznali přednosti i nedostatky používaných komunikačních technologií, dokázali je správně využívat a dokázali je integrovat do rozsáhlejších systémů průmyslového řízení a sběru dat.

Content:

Předmět je věnován principům komunikace v distribuovaných systémech (DS). Jsou popsána základní fyzická komunikační média a související modely komunikačních kanálů, analogové a číslicové modulace a jejich vlastnosti. Jsou představeny základní pojmy teorie informace, metody a kódy pro detekci a opravy chyb, metody utajování informace a způsoby jejich využití. Dále se studenti seznámí s algoritmy spojové vrstvy (adresace, řízení přístupu k médiu, řízení datového toku, ARQ metody, ...). V závěru jsou představeny nejrozšířenější technologie distribuovaných systémů, položeny základy protokolů Internetu a představeny typické aplikace distribuovaných systémů.

Course outlines:

1. Úvod, základní pojmy, model ISO/OSI
2. Systémy s rozprostřenými parametry, fyzický kanál (metalický, optický a rádiový) a jeho vlastnosti
3. Modely komunikačních kanálů (AWGN, BSC, ...), úzkopásmové analogové a číslicové modulace
4. Komunikace v rozprostřeném spektru, DSSS, FHSS, OFDM
5. Entropie informačního zdroje, zdrojové a kanálové kódování, kapacita kanálu
6. Kódy pro detekci a opravy chyb (grupy a tělesa, lineární a cyklické kódy)
7. Utajování informace, symetrické a asymetrické šifrování
8. Aplikace šifrovacích algoritmů, distribuce klíčů, certifikáty, digitální podpis
9. Typy datových přenosů, multiplexování, metody řízení přístupu ke sdílenému médiu
10. Fyzické a logické topologie, ARQ metody, PDS a poč. sítě, základní technologie fyzických vrstev a jejich vlastnosti
11. Průmyslové distribuované systémy (virtual field device, object directory, ...)
12. Počítačové a senzorové sítě, energeticky optimální směrování, distribuované zpracování dat
13. Protokoly rodiny TCP/IP
14. Rezerva

Exercises outline:

Laboratorní cvičení jsou zaměřena na praktické osvojení si teoretických znalostí. Vyžadují domácí přípravu formou samostudia návodů a další doporučené literatury a následné zpracování protokolu hodnotícího naměřené či jinak získané výsledky, jejich shodu s teoretickými předpoklady a zdůvodňujícího případné rozdíly.
1. Úvod - bezpečnost v laboratoři, organizace cvičení.
2. Frekvenční spektra signálů.
3. CRC zabezpečení.
4. Parametry metalických kabelů.
5. Optické komunikace.
6. Modulace.
7. Analýza sítí TCP/IP.
8. Demonstrace EIA 485.
9. Plánování pokrytí bezdrátové sítě.
10.-14.  Individuální projekt

Literature:

[1] Stallings, W.: Data and Computer Communications, Prentice Hall 2013
[2] Mir, N.F.: Computer and Communication Networks, Prentice Hall 2014

Requirements:

Základy lineární algebry a matematické analýzy.

Webpage:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3B38KDS

Keywords:

Distribuované systémy, komunikace, Internet věcí

Subject is included into these academic programs:

Program Branch Role Recommended semester
BPKYR_2016 Common courses P 5


Page updated 13.12.2019 17:52:09, semester: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)