Раздел №1                  

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №1         Чем определяется количество информации в дискретном сообщении

 

 

Вопрос №2        Дайте определения понятиям “информация” и “сообщение”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                  

Вопрос №3      Перечислите основные характеристики источника дискретных сообщений

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №4         Что такое энтропия источника и как она определяется

 

 

Раздел №1                   Вопрос №5         Дайте определение основным параметрам цифровых сигналов данных

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №6         Виды сигналов в системах передачи данных

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №7         Нарисуйте и поясните структурную схему системы передачи дискретных сообщений

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №8         Перечислите какие каналы выделяются в составе общей структурной схемы системы передачи данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №9         Что такое непрерывный канал связи

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №10       Назовите основные характеристики непрерывного канала связи

 

Основными характеристиками непрерывных каналов связи являются: амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания, затухание, помехоустойчивость, шумы, пропускная способность, достоверность передачи данных, удельная стоимость.

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №11       Нарисуйте модель непрерывного канала связи и поясните смысл входящих в него элементов

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №12       Какие элементы общей структурной схемы системы передачи данных входят в дискретный канал.

 

 

Раздел №1                   Вопрос №13       Характеристики каналов связи.

 

Если это непрерывный сигнал, то:

 

 

 

 

 

 

Если это дискретный канал, то:

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №14       Источники помех в каналах связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №15       Виды линий связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №16       Первичные параметры проводных линий связи

 

Различают первичные и вторичные параметры линий связи. Под первичными параметрами понимаются параметры конструктивного построения. Они слабо зависят от электрического сигнала.

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №17       Вторичные параметры проводных линий связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №18       Количественная мера информации

 

 

Раздел №1                   Вопрос №19       Математическая модель дискретного  канала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №20       Математическая модель непрерывного канала

 

Раздел №1                   Вопрос №21       Топология компьютерных сетей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №1                   Вопрос №22       Эффекты при распространении электромагнитных радиоволн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №1         Что такое коммутация? Какие виды сигналов могут коммутироваться?

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №2         Суть коммутации каналов

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №3         Суть коммутации пакетов

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №4         Достоинства и недостатки имеет коммутация каналов.

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №5         Достоинства и недостатки имеет коммутация пакетов.

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №6         Какие используются способы передачи пакетов?

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №7         Суть датаграммного способа передачи пакетов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №8         Особенность передачи пакетов с установлением логического канала

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №9         Особенность передачи пакетов с установлением виртуального канала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №10       Что стандартизует модель OSI?

 

 

Раздел №2                   Вопрос №11       Общая характеристика модели OSI

 

 

 

 

Раздел №2                   Вопрос №12       Уровни модели OSI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №1         Кодирование аналоговой информации аналоговыми сигналами

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №2         Аналоговая модуляция и её виды

 

При аналоговой модуляции несущий сигнал представляет собой непрерывные гармонические колебания высокой частоты. Сообщение также представляется в виде непрерывной функции времени.

 

Возможны три основных типа аналоговой модуляции:

 

1)      Амплитудная модуляция предполагает изменение амплитуды сигнала во времени:

 

 

 

2)     Частотная модуляция  — это вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. При этом амплитуда несущего сигнала, как правило, остается постоянной. Вид частотно-модулированного сигнала можно представить функцией времени:

 

 

 

3)      Фазовая модуляция предполагает, что модулирующим параметром сигнала является фазовый сдвиг:

Можно показать, что  таким образом, частотная и фазовая модуляция — это два варианта технической реализации одного вида модуляции, называемого угловой модуляцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №3         Суть амплитудной модуляции

 

Амплитудная модуляция предполагает изменение амплитуды сигнала во времени:

 

 

 

При амплитудной модуляции для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля – другой. Этот способ редко используется в чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но весьма часто применяется в сочетании с другим видом модуляции – фазовой модуляцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №4         Суть частотной модуляции.

 

 

Частотная модуляция  — это вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. При этом амплитуда несущего сигнала, как правило, остается постоянной. Вид частотно-модулированного сигнала можно представить функцией времени:

 

 

 

При частотной модуляции значения нуля и единицы исходных данных передаются синусоидами с различной частотой --  и .

Этот способ модуляции не требует сложных схем и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 и 1200 бит/с

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №5         Суть фазовой модуляции

 

Фазовая модуляция предполагает, что модулирующим параметром сигнала является фазовый сдвиг:

Можно показать, что  таким образом, частотная и фазовая модуляция — это два варианта технической реализации одного вида модуляции, называемого угловой модуляцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №6         Импульсная модуляция и её виды

 

И́МПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯ́ЦИЯ, из­ме­не­ние по оп­ре­де­лён­но­му за­ко­ну па­ра­мет­ров по­сле­до­ва­тель­но­сти импульсных сигналов для пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции. В ка­че­ст­ве мо­ду­ли­руе­мой ве­ли­чи­ны вы­би­ра­ют­ся ам­пли­ту­да им­пуль­са, его ши­ри­на, по­ло­же­ние в по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пуль­сов и другие.

На рисунке пред­став­ле­ны различные ви­ды импульсной модуляции.

1)      Пе­рио­дические по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пульс­ных сиг­на­лов (рис., а)

 

2)      На при­ме­ре ко­ди­ро­ва­ния сиг­на­ла си­ну­сои­даль­ной фор­мы (рис., б).

 

 

3)      При ам­пли­туд­но-им­пульс­ной мо­ду­ля­ции из­ме­ня­ет­ся ам­пли­ту­да пря­мо­уголь­ных им­пуль­сов (рис., в)

 

4)      При ши­рот­но-им­пульс­ной – дли­тель­ность (ши­ри­на) им­пуль­сов (рис., г)

 

 

5)      При фа­зо­во-им­пульс­ной – ме­сто­по­ло­же­ние им­пуль­сов от­но­си­тель­но им­пуль­сов так­товой (син­хро­ни­зи­рую­щей) по­сле­до­ва­тель­но­сти (рис., д).

Час­тот­но-им­пульс­ная мо­ду­ля­ция схо­жа с фа­зо­во-им­пульс­ной мо­ду­ля­ци­ей. В оп­ти­че­ском или ра­дио­диа­па­зо­не ис­поль­зу­ет­ся т. н. двой­ная мо­ду­ля­ция, ко­гда на­ря­ду с из­ме­не­ни­ем па­ра­мет­ров по­сле­до­ва­тель­но­сти им­пуль­сов мо­ду­ли­ру­ют их вы­со­ко­час­тот­ное за­пол­не­ние.

Раздел №3                   Вопрос №7         Кодирование аналоговой информации цифровыми сигналами

 

 

Раздел №3                   Вопрос №8         АЦП и ЦАП теорема Котельникова

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №9         Суть импульсно-кодовой модуляции

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №10       Кодирование дискретной информации аналоговыми сигналами

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №11       Цифровая модуляция и её виды

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №12       Суть цифровой амплитудной модуляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №13       Суть цифровой частотной модуляции

 

Раздел №3                   Вопрос №14       Суть цифровой фазовой модуляции

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №15       Квадратурная цифровая амплитудная модуляция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №16       Квадратурная цифровая фазовая модуляция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №17       Линейное кодирование

 

Физи́ческое коди́рование (линейное кодирование, манипуляция сигнала, модуляция, импульсно-кодовая модуляция) — представления дискретных сигналов , передаваемых по цифровому каналу связи, с целью передачи данных, представленных в цифровом виде, на расстояние по физическому каналу связи (такому как оптическое волокно, витая пара, коаксиальный кабель, инфракрасное излучение). Физическое кодирование также применяется для записи данных на цифровой носитель. При физическом кодировании обращают внимание на характеристики формируемого сигнала: ширину полосы частот, гармонический состав сигнала, способность к синхронизации приёмника с передатчиком. При физическом кодировании решаются вопросы синхронизации, управления полосой пропускания сигнала, скорость передачи данных и расстояние на которое необходимо передать данные.

 

Раздел №3                   Вопрос №18       Перечислить требования к методам цифрового кодирования

 

1)      имел при одной и той же битовой скорости наименьшую ширину спектра результирующего сигнала;

 

2)      обеспечивал синхронизацию между передатчиком и приемником;

 

 

3)      обладал способностью распознавать ошибки;

 

4)      обладал низкой стоимостью реализации

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №19       Суть однополярного линейного кодирования

 

Униполярный имеет важное подразделение, а именно: NRZ.

 

В положительной логике униполярная сигнализация двоичной 1 представлена ​​высоким уровнем, а двоичный 0 - уровнем нулевого напряжения. Этот тип сигнализации также называется сигнализацией включения-выключения.

 

 

УНИПОЛЯРНЫЙ – В этом типе метода линейного кода уровни сигнала лежат выше или ниже оси.

 

 

 

NRZ - это особый тип униполярного кодирования, в котором положительные напряжения обозначают бит 1, а нулевое напряжение определяет бит 0. Здесь сигнал не возвращается в ноль, поэтому имя - NRZ.

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №20       Суть полярного линейного кодирования

 

При полярном типе кодирования уровни сигналов лежат по обе стороны от оси.

Здесь двоичные единицы и нули обозначаются равными уровнями + ve и -ve. Например, двоичная 1 - это + A вольт, а двоичная 0 - -A вольт.

Без возврата к нулю (NRZ) – Этот NRZ также чем-то похож на униполярный NRZ, но в случае Polar NRZ делится на две части, т.е. NRZ-L и NRZ-I уровень.

На уровне NRZ-L значения битов определяются уровнем напряжения. Здесь двоичный 0 относится к низкому логическому уровню, а бит 1 относится к высокому логическому уровню.

На уровне NRZ-I, когда логика относится к биту 1, двухуровневый переход происходит на границе, а когда логический уровень относится к 0, переход на границе не происходит.

Вернуться к нулю (RZ)

в отличие от NRZ, здесь значение сигнала возвращается к нулю. Следовательно, для решения некоторых проблем NRZ применяется схема RZ. RZ использует три значения: a. положительный b. отрицательный & c. нуль.

Главный недостаток RZ в том, что он требует большей пропускной способности. Кроме того, поскольку в ней используются три уровня напряжений, эта схема считается немного сложной.

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №21       Суть биполярного линейного кодирования

 

В этом типе кодирования существует три различных уровня напряжения; они есть положительный, отрицательный и ноль. В котором один из них находится на нуле, а другие уровни напряжения остаются положительными и отрицательными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №3                   Вопрос №22       Достоинства и недостатки метода кодирования NRZ

 

Достоинства:

1)      Простота реализации кода — код полностью соответствует поступающей на вход передатчика битовой последовательности и никаких дополнительных преобразований выполнять не нужно.

 

2)      Минимальная необходимая полоса пропускания линии связи

 

 

Недостатки:

 

1)      Наличие ёмкостного сопротивления (в униполярном коде) — нарастание в проводном канале связи постоянной составляющей (паразитной ёмкости), которое препятствует функциональности электрооборудования (проблема решается за счет использования биполярного кода);

 

 

 

2)      Нарушение плотности следования единичных импульсов (плохая синхронизация приёмника и передатчика) — при передаче последовательности логических нулей или единиц происходит рассинхронизация передатчика и приемника.

 

3)      Для синхронизации передатчика с приемником применяется избыточность передачи данных (вводятся детерминированные последовательности, по которым производится синхронизация) или скремблирование, что усложняет реализацию и уменьшает скорость передачи данных.

 

 

Раздел №3                   Вопрос №23       Достоинства и недостатки метода кодирования RZ

 

Достоинства:

 

1)      Простота реализации в сравнении с многоуровневыми способами кодирования (например, PAM-5), всего три потенциальных уровня необходимо реализовать технически.

 

2)      Позволяет избавиться от проблемы постоянного смещения (когда заряжается паразитная ёмкость в цифровом канале связи) за счёт противоположного потенциального уровня, при котором происходит разряд паразитной ёмкости.

 

3)      Самосинхронизирующийся — в связи с тем, что состояние потенциала меняется на каждом значащем интервале, возможна синхронизация тактовой частоты приёмника и передатчика на каждом значащем интервале.

 

 

 

 

 

Недостатки:

 

1)      Сложность реализации кодирующего устройства в сравнении с NRZ-кодом, поскольку требуется реализация трех потенциальных уровней

 

Раздел №3                   Вопрос №24       Достоинства и недостатки метода манчестерского кодирования

 

Достоинства:

 

1)     Самосинхронизация

Наличие двух гарантированных переходов при передаче 1 бита позволяет сигналу быть самосинхронизирующимся, что позволяет приемнику (декодеру) правильно настроиться на скорость передачи. Для передачи не требуется дополнительная линия для передачи синхросигнала. Также в поток битов данных не нужно вставлять стартовые и стоповые биты, как например, в протоколах RS-232 и RS-485, из-за чего плотность данных в общем потоке битов кода приближается к 100 % (например, для кода NRZ 1-8-0 она равна 80 %).

 

2)     Отсутствие постоянной составляющей

 

Независимо от конкретного потока битов, сигнал манчестерского кодирования не содержит постоянной составляющей, если значения верхнего и нижнего уровней равны по модулю. Это облегчает построение гальванической развязки с помощью трансформатора и чтение-запись на магнитные носители.

 

 

 

 

 

 

Недостатки:

 

1)      Полоса частот

Для передачи манчестерского кода требуется вдвое большая полоса пропускания канала (ширина канала), по сравнению, например, NRZ-кодированием.

 

2)      Требования к джиттеру

 

Предъявляет повышенные требования к стабильности фронтов во времени — низкому джиттеру. Существуют другие способы кодирования, например, код 8B/10B имеет более узкую полосу частот, но более требователен к уменьшению джиттера.

 

 

Раздел №3                   Вопрос №25       Достоинства и недостатки метода  кодирования MLT-3

 

 

Преимущества:

 

В сравнение с кодированием NRZ синхронизацию приёмника и передатчика можно выполнить при последовательной передаче логических «нулей»

 

Недостатки:

 

1)      Самосинхронизация хуже по сравнению с Манчестер-II, RZ, поскольку синхронизация не осуществляется в период времени, когда передается последовательность представленная логическими нулями. Проблему синхронизации приходится решать с помощью преобразования данных исключая длинные последовательности из логических «нулей».

 

2)      Реализация трех логических уровней сложнее, чем реализация двух уровней

Раздел №3  Вопрос №26     Достоинства и недостатки метода  кодирования AMI

 

Преимущества:

 

1)      Самосинхронизирующийся код (слабая синхронизация в сравнении с манчестерским кодированием, поскольку синхронизация не производится при передаче логических нулей)

 

2)      Спектр сигнала уже, чем у NRZ

 

3)      Сравнительно простая в реализации

 

 

 

Недостатки:

 

1)      Мощность передатчика должна быть выше в сравнении с двухуровневым кодированием

 

2)      Сложность построения аппаратуры в сравнении с двухуровневым кодированием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №1       Основы помехоустойчивого кодирования

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №2       Теорема кодирования для каналов с помехами Шеннона

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №3       Принципиальные особенности передачи сообщений по дискретному каналу с ошибками

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №4       Оценка корректирующей способности кода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №5       Суть блочного кодирования

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №6       Код с проверкой на чётность

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №7       Итеративный код

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №8       Код Хэмминга

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №9       Суть полиномиального кодирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №10     Общая характеристика циклических кодов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №11     Общая свойства циклических кодов

 

 

Раздел №4  Вопрос №12     Циклические избыточные коды

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №13     Код Боуза-Чоудхури-Хоккенгема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №14     Основные характеристики свёрточных кодов

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №15     Основные элементы свёрточного кодера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №16     Диаграмма состояний свёрточного кодера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел №4  Вопрос №17     Алгоритм декодирования Витерби

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 4. Безопасность систем и сетей передачи информации

 

Вопрос 1. Идентификация, аутентификация и авторизация пользователя.

 

 

 

 

Вопрос 2. Модели информационной безопасности

 

 

Концептуальная модель информационной безопасности

Чтобы грамотно выстроить концептуальную модель, необходимо изначально определить объект защиты, киберугрозы, способны защиты информации. Также необходимо предварительно установить:

источники данных;

направления, методики, средства защиты;

технологии получения доступа к системе, защита которой обеспечивается;

 источники и цели угроз;

приоритетные источники данных.

 

В процессе реализации концептуальной модели информационной безопасности должно быть создано несколько уровней. Для большинства организаций хватает двух уровней – сервисного и организационно-управленческого. В рамках реализации организационно-управленческого уровня выполняются следующие работы:

стратегическое планирование;

создание и реализация политики в сфере кибербезопасности организации;

оценка и управление рисками;

координирование работы и функций сотрудников компании в сфере кибербезопасности; контроль выполнения этих функций.

 

 

Математическая и функциональная модели информационной безопасности

 Функциональная и математическая модели кибербезопасности имеют неразрывные связи. Математическая представлена в виде формализованного описания сценариев действия нарушителей, принимаемых ответных мер. Параметры реализуемой математической модели кибербезопасности зависят напрямую от особенностей взаимодействия нарушителей с системой безопасности. При выстраивании математической и функциональной моделей требуется учесть:

 1) критерии оценки системы защиты для конкретной архитектуры инфосистемы;

 2) строгость формулирования задач выстраивания модели, что должно быть выражено математическим языком с учетом заданных требований.

 

После получения экспертной оценки вероятности киберугроз выполняется расчет значимости каждой такой угрозы, расчет степени финансовых трат на восстановление нормального функционирования системы после проведения кибератак. Затем осуществляется расчет общего риска отказа системы.

 

Сформированную систему информационной безопасности можно считать финансово оправданной, если общие денежные траты на устранение рисков меньше или равны максимальному уровню затрат, которые выделяются на снижение или устранение суммарных рисков.

 

В функциональной модели информационной безопасности, которая создается на базе уже сформированной математической модели, воплощаются, внедряются конкретные меры по защиты используемой инфосистемы. Учитывая выделенное финансирование и ценность защищаемой информационной системы, защитные меры могут организовываться на коммерческой базе (покупка платного ПО, привлечение ИБ-специалистов), либо реализовываться собственными штатными ИТ-сотрудниками.

 

На завершающих этапах реализации модель информационной безопасности предполагает интеграцию нескольких общепринятых техсредств защиты:

 

1)      централизованное файловое хранилище;

 

2)      антивирусное ПО;

 

3)      спам-фильтр;

 

4)      межсетевой экран;

 

5)      система выявления, мониторинга вторжений и т. д.

 

 

 

 

 

Вопрос 3.  Уязвимость, угроза, атака на критическую информационную
инфраструктуру. Модели информационной безопасности сетей
электросвязи

 

 

 

Уязвимость информационной системы персональных данных - недостаток или слабое место в системном или прикладном программном (программно-аппаратном) обеспечении автоматизированной информационной системы, которые могут быть использованы для реализации угрозы безопасности персональных данным.

 

Угроза информационной безопасности — совокупность условий и факторов, создающих опасность нарушения информационной безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 4.  Основные принципы проектирования защиты сетей АСУТП