Рабочая учебная программа По дисциплине: Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи По направлению: 010900 «Прикла - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая учебная программа По дисциплине: Теоретические основы беспроводной... 1 185.69kb.
Рабочая учебная программа По дисциплине: Проектирование и архитектура... 1 155.26kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: «Оптические информационные... 1 130.2kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Магнитная гидродинамика... 1 166.5kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Экспериментальная магнитная... 1 176.69kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Термодинамика конденсированного... 1 191.17kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Современные проблемы теплофизики... 1 165.43kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Теоретические и технические... 1 170.88kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Теория оптимального управления... 1 44.52kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Функциональный анализ по... 1 251.85kb.
Рабочая учебная программа По дисциплине: Избранные главы теории вероятностей... 1 145.3kb.
Реферат физическое моделирование 1 102.92kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Рабочая учебная программа По дисциплине: Имитационное моделирование сетей и систем - страница №1/1

Министерство науки и образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский физико-технический институт (государственный университет)»

МФТИ (ГУ)
«Утверждаю»

Проректор по учебной работе

_______________ Д.А.Зубцов

«___»______________ 20___ г.



Рабочая УЧЕБНАЯ Программа
По дисциплине: Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи

По направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»

Профиль подготовки: инфокоммуникационные и вычислительные системы и технологии

Факультет радиотехники и кибернетики

Кафедра проблем передачи и обработки информации

Курсы: 4 (бакалавриат)

Семестры: осенний и весенний Дифференцированный зачёт: 7 семестр

Экзамен: 8 семестр
Трудоёмкость: вариативная часть – 3 зач.ед.,

в том числе:



лекции: вариативная часть – 66 часов

самостоятельная работа: вариативная часть – 28 часов

подготовка к экзамену: вариативная часть – 1 зач.ед.
ВСЕГО АУДИТОРНЫХ часов 66
Программу составили к.ф.-м.н. П.Ю. Бойко, к.т.н. М.Ю. Якимов
Программа обсуждена на заседании кафедры 28 мая 2012 года

Заведующий кафедрой А.П. Кулешов

академик РАН

Объем учетной нагрузки и виды отчетности


Вариативная часть, в том числе:
3 зач.ед.

Лекции
66 часов

Самостоятельные занятия
28 часов

Промежуточная аттестация
дифференцированный зачет в 7-м семестре

Итоговая аттестация
экзамен в 8-м семестре (1 зач.ед.)

ВСЕГО
1 зач.ед. (94 часа + 1 зач.ед.)




  1. Цели и задачи дисциплины


Цель дисциплины – освоение студентами избранных глав теории моделирования и элементов статистической обработки результатов.

Задачи:

  • фундаментальная подготовка студентов в области теории имитационного моделирования;

  • построение у студентов навыков применения теории имитационного моделирования и методов статистической обработки результатов в исследовании телекоммуникационных сетей и систем;

  • оказание консультаций студентам в проведении собственных экспериментальных исследований телекоммуникационных сетей и систем.




  1. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла Б.3 УЦ ООП.

Дисциплина «Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи» базируется на циклах Б.2 и Б.3 в базовой и вариативной частях.


  1. Компетенции, формированию которых способствует освоение дисциплины

Освоение дисциплины «Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи» способствует формированию следующих общекультурных и общепрофессиональных интегральных компетенций бакалавра:



а) общекультурные (ОК):

  • способность анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных наук (ОК-1);

  • способность осваивать новую проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями и навыками самостоятельного обучения (ОК-2);

  • способность логически точно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, формулировать свою точку зрения; владение навыками ведения научной и общекультурной дискуссий (ОК-4).

б) профессиональные (ПК):

  • способность применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: информатика, программирование и численные методы; физические основы получения, хранения, обработки и передачи информации; высшая математика (ПК-1);

  • способность понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, и использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);

  • способность использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);

  • способность применять теорию и методы математики для построения качественных и количественных моделей (ПК-8);

  • способность работать в коллективе исполнителей над решением конкретных исследовательских и инновационных задач (ПК-9).




  1. Знания, умения и навыки, формированию которых способствует освоение дисциплины

Освоение дисциплины «Имитационное моделирование сетей и систем беспроводной связи» способствует формированию комплекса знаний и навыков, благодаря которым обучающийся должен



а) знать:

  • основные понятия и утверждения теории имитационного моделирования;

  • основные подходы и приёмы, используемые при имитационном моделировании телекоммуникационных сетей и систем;

  • современные средства имитационного моделирования;

б) уметь:

  • разрабатывать имитационные модели процессов в телекоммуникационных сетях и системах для решения научно-исследовательских задач в этой области;

  • ставить экспериментальные исследования с использованием имитационных моделей и проводить статистическую обработку полученных результатов;

в) владеть:

  • навыком освоения большого объема информации;

  • навыками программирования имитационных моделей в средах GPSS, MATLAB, NS-3.

  • навыками постановки экспериментальных исследований для решения научно-исследовательских задач в области телекоммуникационных сетей и систем.




  1. Структура и содержание дисциплины


Лекции

№ п.п.
Тема
Число аудиторных часов
Число часов самостоятельной работы

1
Системы, модели и моделирование.
2
1

2
Валидация, верификация и подготовка входных данных.
2
1

3
Основы дискретно-событийного моделирования.
2
1

4
Дискретно-событийное моделирование в среде GPSS. Базовые понятия. Пакет GPSS World. Модели СМО: M/M/1, M/D/1, M/G/1, D/M/1, D/D/1, D/G/1. Сравнительный анализ СМО с помощью средств GPSS.
4
2

5
Проведение экспериментов с помощью встроенных средств GPSS. Моделирование простейших способов пакетной передачи данных в системах радиосвязи.
4
1

6
Дискретно-событийное моделирование в среде MATLAB Simulink. Пакет Sim Events. Модели стандартных СМО: M/M/1, M/D/1, M/G/1, D/M/1, D/D/1, D/G/1, G/G/1. Модели для сравнительного анализа дисциплин обслуживания в системах с одним сервером и N серверами.
4
2

7
Генерация случайных величин.
2
1

8
Реализация очереди событий.
2
1

9
Анализ выходных данных.
2
1

10
Планирование экспериментов.
2
1

11
Моделирование сети множественного доступа на базе ALOHA в среде GPSS.
2
1

12
Моделирование в среде MATLAB Simulink. Моделирование пакетной передачи данных и дисциплин квитирования. Моделирование сети множественного доступа на базе ALOHA.
4
1

13
Распределенное дискретно-событийное моделирование.
2
1

14
Основные понятия пакетного моделирования сетей. Обзор популярных средств моделирования.
2
1

15
Модели физического и канального уровней.
2
1

16
Модели радиоканала.
2
1

17
Моделирование беспроводной сети под управлением протокола IEEE 802.11 DCF (EDCA) в среде GPSS.
2
1

18
Моделирование в среде MATLAB Simulink. Пакет Communication System Toolbox. Моделирование беспроводного канала с АБГШ и замираниями. Моделирование СКК в MATLAB Simulink.
4
1

19
Моделирование физического уровня радиоинтерфейса IEEE 802.11a(b) и механизмов управления СКК в среде MATLAB Simulink.
4
1

20
Моделирование физического уровня радиоинтерфейса LTE Release 8 (нисходящий канал) в среде MATLAB Simulink.
4
1

21
Модели протоколов маршрутизации и протоколов транспортного уровня.
2
1

22
Модели движения узлов. Модели топологии сети. Модели трафика различных приложений.
2
1

23
Имитационное моделирование в среде NS-3.
4
2

24
Моделирование подвижных самоорганизующихся беспроводных сетей MANET в NS-3.
4
2

ВСЕГО
66 часов
28 часов

ИТОГО
94 часа



Виды самостоятельной работы

№ п.п.
Темы
Количество часов

1
Изучение теоретического курса – выполняется самостоятельно каждым студентом по итогам каждой из лекций, результаты контролируются преподавателем на лекционных занятиях, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой.
10

2
Решение задач по заданию преподавателя – решаются задачи, выданные преподавателем, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой.
18

3
Подготовка к дифференциальному зачету и экзамену
1 зач.ед.

ВСЕГО
28 час. +

1 зач.ед.




  1. Образовательные технологии




№ п/п
Вид занятия
Форма проведения занятий
Цель

1
Лекция
Изложение теоретического материала
Получение теоретических знаний по дисциплине

2
Самостоятельная работа студента
Самостоятельная работа
Получение дополнительных знаний и подготовка к зачету и экзамену




  1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


Перечень контрольных вопросов для сдачи дифференциального зачета в 7-ом семестре

№ п.п.
Тема

1
Системы, модели и моделирование.

2
Валидация, верификация и подготовка входных данных.

3
Основы дискретно-событийного моделирования.

4
Имитационное моделирование в среде GPSS. Базовые понятия. Пакет GPSS World. Проведение экспериментов с помощью встроенных средств GPSS.

5
Дискретно-событийное моделирование в среде MATLAB Simulink. Пакет Sim Events.

6
Генерация случайных величин.

7
Реализация очереди событий.

8
Анализ выходных данных.

9
Планирование экспериментов.

10
Распределенное дискретно-событийное моделирование.


Перечень контрольных вопросов для сдачи экзамена в 8-ом семестре

1
Пакетное моделирование телекоммуникационных сетей. Средства моделирования телекоммуникационных сетей.

2
Моделирование физического и канального уровней телекоммуникационных сетей.

3
Моделирование радиоканала.

4
Моделирование в среде MATLAB Simulink. Пакет Communication System Toolbox.

5
Моделирование протоколов маршрутизации телекоммуникационных сетей.

6
Моделирование протоколов транспортного уровня телекоммуникационных сетей.

7
Моделирование движения узлов. Моделирование топологии сети.

8
Моделирование трафика различных приложений.

9
Имитационное моделирование в среде NS-3.




  1. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Необходимое оборудование для лекций и практических занятий: доска, ноутбук и мультимедийное оборудование (проектор или плазменная панель).

Обеспечение самостоятельной работы: электронные ресурсы, включая доступ к базам данных:

http://www.nsnam.org/ns-3-14/documentation/

http://www.mathworks.com/help/


  1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


Основная литература


  1. Лоу А.М., Кельтон В.Д. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. СПб.: Питер, 2004. – 848 с. ISBN: 5-94723-981-7.

  2. Klaus Wehrle, Mesut Günes, James Gross. Modeling and Tools for Network Simulation // Heidelberg:Springer, 2010. – 537 рр. ISBN: 978-3-642-12330-6.

  3. Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем. М.: ДМК Пресс, 2004. – 320 c. ISBN: 5-94074-219-Х.

  4. В. Томашевский, Е. Жданова Имитационное моделирование в среде GPSS. - М.: Бестселлер, 2003.  –  416 c. ISBN: 5-98158-004-6.

  5. Brian H. Hahn and Daniel T. Valentine, Essential Matlab for Engineers and Scientists (Fourth Edition). Elsevier, 2010. ­– р.382. ISBN: 978-0-12-374883-6.


Дополнительная литература
1. Страуструп Б. Язык программирования С++. М.: Издательство Бином, 2011. – 1136 с. ISBN: 978-5-7989-0425-9, 0-201-70073-5.

2. Шрайбер Т.Д. Моделирование на GPSS. М.: Машиностроение,1980. – 592 c.



3. Самоучитель по MatLab [Электронный ресурс]: http://lib.qrz.ru/node/1644.