Předměty pro minor OI „Telekomunikace“ Doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. (vodrazka@fel.cvut.cz)

Motivace Počítačové a SW inženýrství Telekomunikace Příklady řešení návrh kritických systémů s vysokou mírou robustnosti a odolnosti řízení vývoje - vedení náročných softwarových projektů Telekomunikace kritické aplikace pro zajištění provozu lokálních i globálních sítí distribuované systémy pro management sítě a poskytování služeb SW síťových prvků pro podporu a řízení komunikačních procesů (přepínání, směrování, monitorování) v reálném čase Příklady řešení Aplikace TMN – bussines, service layer Zákaznická podpora – ovládání služeb zákazníkem Call centra, obsluhové systémy obecně Konvergované platformy pevných a mobilních sítí (IP Multimedia Subsystem) SW ústředny, brány

Charaktristika Minor Telekomunikace dotváří informatického inženýra v odborníka ICT. Pomůže získat zejména praktické znalosti v oblasti telekomunikačních systémů a sítí s důrazem na mobilní komunikaci a konvergované sítě založené na paketovém způsobu přenosu. Hlavní pozornost je věnována komunikačním protokolům a signalizačním systémům pro řízení komunikačních procesů. Klíčovou teoretickou disciplínou specializace je teorie provozního zatížení, která je nutným předpokladem pro dimenzování sítí, efektivní návrh síťových prvků a obecně pro dimenzování obsluhových systémů.

Navrhované atributy Garant minor oboru Doc. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. (garant oboru „Sítě“ KME) Doporučený průchod studiem Pro minor Telekomunikace doporučujeme následující tři předměty: Mobilní komunikační sítě – A2M32MKS Řízení komunikačních procesů – A2M32RKP Modelování a dimenzování sítí – A2M32MDS Čtvrtý předmět si student volí podle svých preferencí z této skupiny: Telekomunikační sítě – A2B32TSI (doporučuje se, pokud obdobný předmět nebyl absolvován v Bc. studiu, např. Principy telekomunikačních systémů) Pokročilé síťové technologie – A0M32PST Informační bezpečnost – A0M32IBE

Nabízené předměty Mobilní komunikační sítě – A2M32MKS status: povinný KME (Mgr.) garant: Chod, Bešťák Telekomunikační sítě – A2B32TSI status: povinný oboru Sítě (Bc.) garant: Pravda Řízení komunikačních procesů – A2M32RKP status: povinný oboru Sítě (Mgr.) garant: Troller, Bezpalec Pokročilé síťové technologie A0M32PST status: volitelný garant: Boháč Modelování a dimenzování sítí – A2M32MDS status: povinný oboru sítě (Mgr.) garant: Křížovský, Hampl Informační bezpečnost – A0M32IBE status: volitelný garant: Vaněk

Personální zajištění Doc. Ing. Jiří Chod, CSc. – hluboké praktické zkušenosti z provozu sítí a výzkumného centra RDC, projekt navigace nevidomých osob Ing. Robert Bešťák, Ph.D. – bohaté mezinárodní zkušenosti a projekty (Ph.D. – Francie), 3 projekty 7. RP Ing. Pavel Troller, CSc. – praktické zkušenosti z práce u telco operátora, konvergované sítě, VoIP, otevřené systémy Doc. Ing. František Křížovský, CSc. – dlouholeté zkušenosti v oblasti provozního zatížení – dimenzování sítí Tým skupiny síťových technologií – školitelů CNA Ing. Leoš Boháč, Ph.D. – vedoucí pracovní skupiny síťových technologií Ing. Pavel Bezpalec, Ph.D. – specialista na VoIP Ing. Tomáš Vaněk, Ph.D. – specialista na informační bezpečnost Ing. Petr Hampl – specializuje se na provozní zatížení

Základy síťových technologií – ZST - přednášky Týden Náplň přednášky 1. Úvod do předmětu. Základních pojmy z datové komunikace, RM-OSI model 2. Přístupové metody k médiu (náhodné a deterministické) 3. Bezdrátové lokální sítě 4. Lokální síť Ethernet, základní funkce přepínačů v LAN síti 5. Virtuální lokální datové sítě, princip dvojího značkování 6. Redundance na spojové vrstvě v lokálních sítích (Spanning Tree protokol) 7. Protokoly spojové vrstvy v rozsáhlých sítích (HDLC, PPP, PPPoE) 8. Technologie geograficky rozlehlých datových sítí (SDH, ATM, FR, X.25) 9. Směrování v IP sítích, adresace, funkce směrovače 10. Směrovací protokol RIP 11. Směrovací protokol OSPF 12. Překlad adres a filtrování provozu na síťové a transportní vrstvě 13. Zabezpečení přístupu k síťovému zařízení Anotace Předmět seznamuje studenty s principy fungování současných datových sítí LAN, MAN i WAN. Kurs je prakticky orientován a je zaměřen na fungování jednotlivých vrstev OSI modelu. Studenti se seznámí se základy konfigurace síťových prvků s důrazem na problematiku přepínání, virtuální sítě, směrování, směrovací protokoly a principy adresace.

Základy síťových technologií – ZST - cvičení Týden Náplň cvičení 1. Zadání semestrálního projektu 2. Realizace a ověření korektní funkce virtuální přepínané lokální sítě 3. Řešení projektu 4. Realizace a ověření korektní funkce SPT protokolu u přepínané lokální sítě 5. 6. Realizace směrované sítě a ověření její korektní funkce, statické směrování 7. 8. Realizace směrované sítě a ověření její korektní funkce, OSPF směrování 9. 10. Realizace směrované sítě s překladem adres 11. Řešení projektu, Kontrolní test 12. Aplikace principů bezpečnosti u datových sítí 13. Prezentace výsledků projektu, zápočet Hodnocení: zkouška 50%, projekt 30%, průběh cvičení 20%

Pokročilé síťové technologie Předmět předpokládá základní znalosti z lokálních sítí. Aplikuje tyto znalosti na globální sítě a poskytování pokročilých služeb. Základní pojmy síťové komunikace. Principy funkce hraničního směrovacího protokolu, monitorování směrovacích cest v Internetu. Metody ovlivnění distribuce datových toků pomocí BGPv4. Principy IP multicastu. Distribuovaný algoritmus protokolu hustého multicastu a řídkého multicastu, ukázka použití pro směrování v IPTV Síťový protokol IPv6, Adresace, Směrování. Metody spolupráce mezi IPv4 a IPv6. Mobilní verze IP. Řešení uzlů datové sítě (směrovače a přepínače), vyhledávací algoritmy, klasifikace provozu, tvarování provozu, vícevrstvové přepínání, metody řazení do výstupních front. Diferencovaný a integrovaný model záruky kvality služeb v datových sítích, definice kontraktu (SLA) a jeho parametrů (SLO) Technologie páteřních sítí MPLS, principy realizace virtuálních privátní sítě. Model řízení a správy sítě. Nabízené předměty Anotace: Předmět rozšiřuje znalosti studentů v oblasti moderních síťových technologií. Předpokládá se znalost na úrovni předmětu Základy síťových technologií. Kurs je prakticky orientován a je zaměřen na pokročilou konfiguraci směrovačů, řízení sítě a zajištění parametrů kvality služeb. Studenti se seznámí s problematiku virtuálních sítí, protokolem IPv6, WAN technologiemi a řešením multicastu.

Pokročilé síťové technologie – PST - cvičení Týden Náplň cvičení 1. Zadání semestrálního projektu 2. Realizace a ověření komunikace s podporou BGP 3. Řešení projektu 4. Ověření a vlastnosti provozu Multicast, PIM – DM a SM 5. 6. Návrh adresace IPv6, směrování v sítí 7. 8. Nastavení vlastností sítí VPN a MPLS 9. 10. Nastavení a měření QoS parametrů 11. Řešení projektu, Kontrolní test 12. Principy správy pomocí SNMP – program pro výčet objektů 13. Prezentace výsledků projektu, zápočet Hodnocení: zkouška 50%, projekt 30%, průběh cvičení 20%

Literatura ke studiu Bešťák, R. - Vodrážka, J. - Pravda. I.: Principle of Telecommunication Systems and Networks. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2007. Fantauzzi, G.: Digital Switching Control Architectures. Boston, London: Artech House, 1993. Halonen, T. - Romero, J. – Melero, J.: GSM, GPRS and EDGE Performance. John Wiley & Sons, Ltd. England 2003. Holma, H. – Toskala, A.: WCDMA for UMTS, Radio Access for Third Generation Mobile Communications – 3rd edition. John Wiley & Sons, Ltd. England 2004 Gross, D., Harris, C., M. Fundamentals of queuing theory. Third Edition. New York, London: J. Wiley and Sons, 1998. 439 p. ISBN 0-471-17083-6 Stamp M., Information Security – Principles and Praktice, Wiley, 2006, ISBN: 0-471-73848-4 moodle.kme.fel.cvut.cz

Doporučená literatura - sítě GRAHAM, Buck . TCP/IP Addressing : Designing and Optimizing Your IP Addressing Scheme . [s.l.] : [s.n.], 2000. 400 s. SEIFERT, Rich. The Switch Book : The Complete Guide to LAN Switching technology. [s.l.] : [s.n.], 2000. 698 s. ISBN 0-471-34586-5. DOYLE, Jeff, DEHAVEN, Jennifer. Routing TCP/IP. [s.l.] : [s.n.], 2001. 945 s. SPORTACK, Mark . IP Addressing Fundamentals . [s.l.] : [s.n.], 2002. 368 s. ISBN 978-1587050671 . SPURGEON, Charles E. Ethernet : The Definitive guide. [s.l.] : [s.n.], 2000. 498 s. ISBN 1-56592-660-9. CHIN, Jonathan . Cisco Frame Relay Solutions Guide : Implement Frame Relay Solutions on Cisco Networks with This Definitive Resource . [s.l.] : [s.n.], 2004. 696 s. ISBN 978-1587051166 .

Obdobné předměty v zahraničí Computer Networks http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6-829Computer-NetworksFall2002/CourseHome/index.htm Data Communication Networks http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6-263JData-Communication-NetworksFall2002/CourseHome/index.htm Queues: Theory and Applications http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Sloan-School-of-Management/15-072JSpring-2006/CourseHome/index.htm ISEP Francie http://www.isep.fr/uk/engineer-training/french-engineer-degree-5th-year.php#po

Cílem předmětu je seznámit studenty s aktuálními trendy v přepínaných lokálních sítích a funkcí klíčových směrovacích protokolů v IP sítích. Druhá část předmětu seznamuje přehledově s problematikou zajištění informační bezpečnosti v komunikačních sítích.... Základní funkce přepínače v síti Ethernet, koncepce virtuálních LAN Návrh přepínané sítě Ethernet, speciální podpůrné protokoly Architektury směrovacích a přepínacích prvků v datových sítích Směrovací algoritmy a techniky….. Protokoly pro registraci a směrování multicastu (IGMP a PIM) Zajištění bezpečnosti přenosu dat, typy útoků a opatření proti nim Metody a protokoly pro zabezpečení přenosu v bezdrátových sítích Autorizační a autentikační infrastruktura Certifikáty a jejich použití (PKI, VPN) Rozlehlé datové sítě WAN (MPLS) Protokoly pro přenos a sdílení souborů Správa počítačových sítí Nabízené předměty

Předmět se zabývá principy a funkcemi digitálních systémů přenosových a spojovacích. Po absolvování předmětu se studenti dokáží orientovat v široké problematice telekomunikací a budou schopni řešit dílčí problémy spojené s provozem sítě. Telefonní kanál, metody digitalizace telefonního signálu, Páteřní přenosové systémy a sítě. Hierarchie přenosových systémů PDH, SDH, OTH. Spojovací systémy, generace, klasické telefonní přípojky, ISDN. Spojovací pole digitálních ústředen, signalizace. Synchronizace sítě, hierarchie rozvodu taktu, vznik skluzů. Sítě NGN. Konvergence sítí, ATM, využití sítí TCP/IP. Technologie VoIP. SIP. Kvalita služby (QoS). Mobilní sítě, rozdělení, generace. Základní principy komunikace a signalizace v mobilní síti. Přístupové sítě, rozdělení, vlastnosti. Přípojky xDSL, rozbor vlastností, aplikace. Bezdrátové přístupové sítě. Nabízené předměty

Řešení spojovacích polí, řízení systémů a přehled signalizací pro řízení spojování jak v ústřednách, tak i v sítích. Zaměřuje se jak na digitální spojovací systémy s komutací okruhů tak i s přepojováním paketů. Funkce sítí nové generace s návazností na koncepci inteligentní sítě a na její služby. Telekomunikační síť. Spojovací systém. Princip řízení spojovacího systému. Řídicí prvky spojovacích systémů. Příklady spojovacích systémů. Spojovací výstroj - spojovací pole, účastnické sady, přenašeče. Digitální spojovací pole. Účastnické jednotky. Účastnické sady. Linkové kódy. Číslovací plány telekomunikačních sítí. Signalizace ve spojovacích systémech. CAS a CCS. Signalizace CCS. Signální systémy DSS1, Q-sig, DPNSS. Signalizace SS7 - část MTP L2 a L3, směrování zpráv. Signalizace SS7 - protokoly SCCP, TCAP, ISUP, MAP. Inteligentní sítě (IN). Definice, implementace. IP telefonie. Kvalita IP služeb, její zajištění a hodnocení. IMS systémy. Signalizační protokoly H.323, SIP/SDP, Centra obsluhy volání, IVR systémy, hlasová pošta, audiotextové služby Nabízené předměty

Seznámení s možnostmi simulace a modelování sítí z hlediska posouzení kvality obsluhy GOS i jakosti služby QoS. Závěry teorie hromadné obsluhy jsou aplikovány na typy obsluhových systémů a telekomunikačních sítí. Telekomunikační síť (TS). Rozbor problematiky. Hodnocení jakosti služeb (QoS,GoS, NP). Obsluhový systém. Aplikace teorie hromadné obsluhy pro dimenzování TS. Typy OS. Provozní toky v TS. Matematický popis, vlastnosti a vliv na GoS. Modely OS typu M/G/N/0, popis, parametry GoS. Dimenzování. Modely OS typu M/M/N/R, popis, parametry GoS. Dimenzování. Modely OS typu G/M/N, M/G/N a G/G/N. Aplikace v sítích UMTS. Závěry z teorie OS se ztrátou a smíšených pro aplikace v praxi. Modelování OS a TS. Intervalový odhad přesnosti výsledků. Simulační jazyky. OS s prioritami - využití systémů v praxi (paketové sítě). Modely řízení QoS v IP sítích, metody klasifikace a značkování datových toků. Optimalizace topologie sítě. Spolehlivost a pohotovost. Metody předpovědi vývoje, regresní funkce. Nabízené předměty

Cílem předmětu je seznámit studenty s architekturou sítí, použitími protokoly, s vlastnostmi a modifikacemi ke kterým dochází v přístupové a páteřní síti s vývojem mobilních sítí. Rovněž jsou popsány bezdrátové lokální, metropolitní sítě a sítě typy ad-hoc a mesh. Koncepce fixních a mobilních sítí, architektura, vrstvy, roviny. Struktura bezdrátových sítí, buňkové sítě, frekvenční plánování. Sdílení přenosového média, přístupové metody. Optimalizace přenosu na fyzické a spojové vrstvě. Řešení přechodu terminálu mezi buňkami, řízení výkonové úrovně, přístup terminálu do sítě. Sítě typu mesh a ad-hoc sítě. Bezšňůrové telefonní přístroje, generace a vlastnosti. Vývoj mobilních sítí, standardizace. Mobilní sítě 2. generace, architektura sítě, vlastnosti a služby. Mobilní sítě 3. generace, architektura sítě, vlastnosti a služby. Budoucí vývoj mobilních sítí (architektura sítě, vlastnosti, služby). Lokální bezdrátové sítě, přístup k mediu (WiFi). Metropolitní bezdrátové sítě(WiMAX). Nabízené předměty

Předmět představuje vyčerpávající zdroj informací v oblasti ochrany informačních systémů a informačních technologií. Studenti se seznámí s moderními šifrovacími algoritmy, hashovacími funkcemi a kryptografickými protokoly. Součástí předmětu jsou i laboratorní úlohy demonstrující praktické využití kryptografických technik. Kryptologie, základní pojmy, digitální vodoznaky, DRM Blokové šifry I - DES, AES, Camellia, Mars, Serpent, RC6, Blowfish Proudové šifry (RC4, A5), Režimy činnosti Kryptosystémy veřejného klíče, kryptosystémy na bázi eliptických křivek Hashovací funkce. Útoky na hashovaní funkce. Autentizace a autentizační protokoly Protokol IPsec. Protokoly SSL/TLS, WTLS, SSH. Útoky v lokálních sítích, útoky odmítnutím služby Zabezpečení bezdrátových sítí Zabezpečení přenosu hlasu v IP sítích (H.323, SIP, SCCP, Skype) Elektronický podpis, časová razítka, certifikát, certifikační autority Nabízené předměty