Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Usługi multimedialne w sieciach IP
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Piotr Gajowniczek, dr. inż. Andrzej Bąk, dr inż. Marek Średniawa
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Telekomunikacja
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
UMS
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych – 49 godz., w tym: obecność na wykładach: 22 godz., obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych: 15 godz., obecność na zajęciach projektowych: 8 godz. konsultacje: 4 godz. 2. Praca własna studenta – 52 godz., w tym: analiza literatury, materiałów i przykładów z wykładu: 10 godz. przygotowanie do ćwiczeń lab.: 8 godz. przygotowanie protokołów z ćwiczeń lab.: 6 godz. przygotowanie projektu oraz jego dokumentacji: 20 godz. przygotowanie do kolokwiów: 8 godz. Łączny nakład pracy studenta wynosi 101 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Nie ma
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest ukształtowanie u studentów zrozumienia specyfiki realizacji usług multimedialnych jako podzbioru usług transmisji danych w sieciach IP. Obejmuje to przekazanie słuchaczom wiedzy i doświadczeń związanych z architekturą podstawowych systemów i działaniem protokołów, służących do transmisji sygnałów multimedialnych (rozmowy telefoniczne, tele- i wideokonferencje, streaming wideo, transmisja sygnału telewizyjnego itp.) w sieciach IP. Zajęcia o charakterze praktycznym mają na celu wykształcenie podstawowych umiejętności dotyczących konfigurowania urządzeń sieciowych oraz projektowania, konfigurowania i analizy działania aplikacji związanych z wybranymi usługami multimedialnymi.
Treści kształcenia:
Treść wykładu obejmie następujące zagadnienia: Podstawowe mechanizmy realizacji QoS w sieciach IP: klasyfikatory, mechanizmy markujące, mechanizmy szeregowania pakietów. Techniki realizacji QoS w sieciach IP z uwzględnieniem potrzeb aplikacji multimedialnych. Podstawowe architektury QoS: DiffServ, IntServ. Technika multicast w sieciach IP. Podstawy teoretyczne techniki multicast (RPF, współdzielone i źródłowe drzewo dystrybucji ruchu multicast), anysource (ASM) i source specific multicast (SSM). Protokoły routingu IP multicast (PIM-SM, DVMRP, MOSPF), multicast w warstwie 2 (IGMP snooping), sygnalizacja na styku host-router (IGMPv2/v3, MLDv1/v2), multicast między-domenowy: MBGP, MSDP, multicast VPN, niezawodna transmisja multicast (PGM). Zastosowania techniki multicast – usługa IPTV. Kodowanie sygnałów multimedialnych. Problemy i techniki kodowania mowy i sygnału wideo. Podstawowe standardy kodeków - MPEG-2, H.264, QEVC/H.265. Transport strumieni czasu rzeczywistego w sieciach IP. Jakość transmisji pakietowej głosu i wideo. Protokoły transportowe dla strumieni multimediów (RTP/RTCP) i ich zastosowania. Strumieniowanie wideo. Pojęcie strumieniowania i jego odmiany. Strumieniowanie z wykorzystaniem specjalizowanych protokołów sygnalizacyjnych. "Pseudostreaming" wykorzystujący protokół HTTP. Adaptacyjny streaming HTTP - przegląd rozwiązań i implementacji, standard DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP). Systemy dystrybucji treści. Sieci CDN (Content Distribution Networks) – rodzaje, architektury, metody przekierowania żądań, zarządzanie treścią, zastosowania w transmisji multimediów w sieci Internet. Sieci P2P w transmisji multimediów; P2P TV – przykłady implementacji. Usługi VoIP – protokoły sygnalizacyjne i zarządzanie sesjami. Architektury, protokoły sygnalizacyjne (SIP i H.323) i ich zastosowania. Sygnalizacja w połączeniach punkt-punkt, połączenia konferencyjne, usługi dodatkowe. Protokoły zarządzania bramami multimedialnymi (H.248/MEGACO/MGCP) i ich zastosowania. Architektura IMS. Geneza IMS i miejsce w architekturze UMTS/NGN. Podstawy architektury IMS / Common IMS. SIP jako protokół sterowania sesjami w IMS (główne różnice w stosunku do RFC 3261). Architektura funkcjonalna IMS i zasady identyfikacji użytkowników i usług. Zasady realizacji usług w IMS. Implementacja i modele działania serwerów aplikacyjnych. Usługi i aplikacje IMS - MMTel, IPTV, Instant Messaging & Presence, wideokonferencja, Ewolucja usługi VoIP - VoLTE, VoWiFi. Realizacja funkcji AAA. Protokół DIAMETER i mechanizmy taryfikacji. Wirtualizacja IMS.
Metody oceny:
Na ocenę końcowa składają się punkty uzyskane z: - projektu: 20% - laboratoriów: 30% - kolokwiów: 50% Skala ocen (max 100 punktów): 51-60 - 3.0 61-70 - 3.5 71-80 - 4.0 81-90 - 4.5 91-100 - 5.0
Egzamin:
nie
Literatura:
[1] B. Williamson, „Developing IP Multicast Networks”, Cisco Press 2000, ISBN:1 57870 077 9 [2] J. W. Evans, C. Filsfils, „Deploying IP and MPLS QoS for Multiservice Networks: Theory and Practice”, Morgan Kaufmann, 2007, ISBN:10:0-12-370549-5 [3] O. Hersent, „IP Telephony: Deploying VoIP Protocols and IMS Infrastructure”, Wiley, 2011 [4] J. F. Durkin, „Voice Enabling the Data Network: H.323, MGCP, SIP, QoS, SLAs, and Security”, Cisco Press, 2003, ISBN:1-58705-014-5 [5] B. Hartpence, „Packet Guide to Voice over IP: A System Administrator's Guide to VoIP“, O’Reilly, 2013, ISBN:978-1-449-33967-8 [6] H. Sinnreich, A. B. Johnston, „Internet Communications Using SIP: Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation Protocol”, Wiley, 2006 [7] C. Poynton, „Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces”, Elsevier, 2012 [8] H. W. Barz, G. A. Bassett, „Multimedia Networks”, Wiley, 2016 [9] G. Camarillo, M. A. Garcia-Martin, „The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds”, Wiley, 2008 [10] M. Poikselka, G. Mayer, „IP Multimedia Concepts and Services”, Wiley, 2009 [11] Materiały wykładowe oraz wybrane anglojęzyczne artykuły i standardy teleinformatyczne – udostępniane w postaci elektronicznej.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka Kodeki i transport
Student potrafi scharakteryzować podstawowe metody kodowania sygnałów mowy i wideo oraz sposób ich transportu w sieciach z protokołem IP.
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka Multicast
Student potrafi scharakteryzować sposób działania podstawowych protokołów IP multicast i wyjaśnić ich znaczenie w transmisji multimediów
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka P2P multimedia
Student potrafi omówić zastosowanie techniki P2P do transmisji multimediów w sieci Internet oraz porównać podstawowe architektury P2P TV
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka QOS
Student potrafi scharakteryzować techniki różnicowania jakości transmisji (QOS) w sieciach z protokołem IP oraz wskazać ich zastosowania w transmisji multimediów
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka Streaming
Student potrafi opisać architekturę i sposób działania rozwiązań stosowanych w internetowym streamingu wideo oraz operatorskich systemach telewizji cyfrowej (IPTV)
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka Sygnalizacja
Student potrafi omówić podstawy działania i zastosowania podstawowych protokołów sygnalizacyjnych dla multimediów w sieciach IP (H.323, SIP, RTSP, MGCP) oraz architektury systemów wykorzystujących te rozwiązania
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka Inżynieria ruchu MPLS
Student potrafi skonfigurować, przetestować i udokumentować realizację podstawowych mechanizmów inżynierii ruchu w sieci routerów IP obsługujących technikę MPLS.
Weryfikacja: Ćwiczenie laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka Multicast lab
Student potrafi skonfigurować, przetestować i udokumentować poprawne działanie jednego z protokołów multicast w sieci routerów IP
Weryfikacja: Ćwiczenie laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka Projekt
Student potrafi pogłębić wiedzę w wybranym obszarze, związanym z zakresem tematycznym przedmiotu oraz przedstawić efekty własnych studiów w postaci opracowania pisemnego i/lub prezentacji
Weryfikacja: Ocena dokumentacji/prezentacji projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U03, K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.2.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU, III.P6S_UW.3.o
Charakterystyka SIP lab
Student potrafi skonfigurować aplikację do komunikacji głosowej w Internecie, opartą na protokole SIP oraz dokonać analizy i udokumentować poprawność działania podstawowych procedur sygnalizacyjnych tego protokołu
Weryfikacja: Ćwiczenie laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka Praca zespołowa
Student potrafi pracować w zespole, w ramach ćwiczeń laboratoryjnych i projektu
Weryfikacja: Ćwiczenia laboratoryjne, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: