Telecommunication Education in the University of Miskolc
Dr. Kovács János1, Dr. Ádám Tihamér2
1okl.fizikus-okl.villamosmérnök - Dr.Univ., ME Automatizálási TSz .& MATÁV PKI.
2 okl. villamosmérnök - PHD. Tanszékvezető, ME Automatizálási TSz.
Abstract
Telecommunications training was launched in 1998 at the University of Miskolc, within the college level electrical engineer training programme. Telecommunications engineering as a subject has been taught at the telecommunications course of the Department of Electrical Engineering since 1996 (for day-time and part-time students). The material of laboratory tests and measuring workshops are constantly being developed.
We can find a short summary of the history of the telecommunication in this article from 1976 till nowadays. This summary is focusing for the history of Hungarian telecommunication, in which we can read about the PKI (Hungarian Telecommunication Development Institute) which is 113 years old. Prof. Békésy György worked in this Institute and he had got Noble Price for his results in December of 1961.
The MATÁV-PKI is helping the telecommunication education in Miskolc, and PKI and ME researching VoIP technology in same network.
1. Előzmények
A Miskolci Egyetemen 1998 februárjában megindult Telekommunikációs szakirányú képzés a főiskolai szintű villamosmérnök-képzésen belül. A Híradástechnika tárgy 1996 óta szerepel a főiskolai szintű Villamosmérnöki Szak Telekommunikációs Szakirány (nappali és önköltséges képzés) programján.
1998 szeptemberében megindult a két féléves Távközléstechnika c. tárgy oktatása.
A távközléstechnika tárgy gyakorlati oktatásában a Miskolci Egyetem szoros együttműködést alakított ki a MATÁV Miskolci Igazgatóságával és Oktatási Központjával, a Westel 900 Hálózatfejlesztési Osztályával, az Antenna Hungária Emődi Mikrohullámú Állomásával és a Kandó Kálmán szakközépiskolával. A hallgatók üzemlátogatásokon vettek részt, elsősorban a MATÁV Miskolci Igazgatóságán, és a MATÁVCOM miskolci igazgatóságán. 2001 februárjában kezdődött el a Mobil távközlés oktatása, majd szeptemberben a Telematika című tárgy oktatása. 2003. Február 10-n az 5 éves gépészmérnök-informatikus képzésen belül megkezdődött a mobil távközlés oktatása.
2001-ben a Miskolci egyetem Villamosmérnöki Intézete és az Informatikai Intézete közösen létrehozta a Hatvani József Doktori Iskolát, ami lehetővé teszi a villamosmérnöki szakirányú PHD képzést Miskolcon.
1.1. Az oktatók névsora
Az Automatizálási Tanszék keretében működik a Telekommunikációs Szakcsoport, melynek tagjai:
Prof. Dr. Ajtonyi István a műszaki tudományok kandidátusa Prof. Dr. Lajtha György címzetes egyetemi tanár
Dr. Kane Amadu a műszaki tudományok kandidátusa Dr. Kovács János dr. univ. (Matáv-PKI.)
Dr. Czap László dr. univ.
Dr. Taszner István dr. univ. (egyetemi adjunktus 2001-ig, Westel900 később) Serfőző Péter doktorandusz (egy.ts.)
Ferenczi Zoltán egy. ts.
Az Elektrotechnikai - Elektronikai Tanszéken Híradástechnikai Szakcsoport működik Dr.
Kovács Ernő egyetemi docens, tanszékvezető vezetésével.
1.2. Hallgatói eredmények
A nappali tagozatos Telekommunikációs képzésben az 1998-99-es tanévben 13 hallgató, az 1999-2000-es tanévben pedig 16 nappali tagozatos hallgató vett részt. A levelező önköltséges képzésben 1998-1999 tanévben 12, 2000-ben pedig 14 hallgató volt.
2. Távközlés oktatás a Miskolci Egyetemen 2.1. Oktatási struktúra
2003-ban az öt éves képzés tárgyainak struktúrája megegyezik a főiskolai képzés tárgyaival.
Ezek a Távközlés I. , ami a vezetékes beszédtovábbítással foglalkozik, a Távközlés II , aminek adatátvitel a témája és a mobil távközlés. Ezen túl a Telekommunikáció c. tárgy a műsorszórásra fókuszál, a Telematika egy átfogó képet ad a mai távközlésről, az Ipari kommunikáció pedig a Távközlés műszaki, elektronikai hátterére fókuszál, és a távközlés ipari alkalmazási lehetőségeit mutatja be. Ezt láthatjuk a 2.1.1. ábrán.
2.1.1.
ábra A Miskolci Egyetem Távközlés oktatásának struktúrája
Az ábrán feltüntetett Informatikai képzést az Egyetem Informatikai Intézete biztosítja, az összes többit a Villamosmérnöki Intézet. A híradástechnika tárgyat az Elektrotechnikai -Elektronikai Tanszéken oktatják, míg a "maradékot" az Automatizálási Tanszéken.
2.2. A távközlés történeti áttekintése
Több sikertelen kísérlet után az első használható telefon feltalálója Graham Bell, a bostoni egyetem fiziológiai tanára, aki találmányát 1876-ban a philadelphiai kiállításon mutatta be.
Bell készülékének hiányosságát (a mikrofon áramerősségének gyenge voltát) 1877-ben Thomas A. Edison, majd 1878-ban David E. Hughes a telepáram alkalmazásával pótolta.
A telefon tökéletes használatának megoldása hazánkfia, Puskás Tivadar nevéhez fűződik, akinek felismerése, hogy a telefontulajdonosokat egy központba gyűjtse össze és egy kapcsolószerkezet segítségével egymással összekösse, Edisonnál, a nagy hírű amerikai feltalálónál elismerést és támogatást talált.
Puskás Tivadar elgondolása szerint nyílt meg 1877 májusában Bostonban a világ első telefonközpontja. 1878-ban Párizsban saját vállalkozásként már központhoz csatlakozó telefonhálózatot létesített, melynek munkálataiba öccsét, Puskás Ferencet is bevonta.
A párizsi központ sikerén felbuzdulva, 1879-ben megbízta öccsét, mint az "Európai Edison Társaság" ausztria-magyarországi képviselőjét, a budapesti telefonhálózat megszervezésével.
Puskás Ferenc 1881 februárjában előfizetői felhívást bocsátott ki, melyben közölte, hogy a telefonhálózat központi hivatala" május 1-jén fog a Fürdő utca 10. szám alatt megnyílni, előfizetési díj egy állomásra havonta 15 forint, majd ismertette az előfizetési feltételeket. Csak 25 fő előfizetőt tudott toborozni az 1881. május 1-jei megnyitásra.
Ez a dátum tekinthető a magyar telefon születésnapjának. A találmány jó működésének hírére fél év múlva már 200-at is meghaladta a budapesti előfizetők száma.
Így indult hódító útjára hazánkban korunk legnépszerűbb technikai vívmánya, napjaink nélkülözhetetlen munkaeszköze, a telefon.
2.3. Előzmények középeurópában [1]
A telefonközpont gondolatának felismerése és megvalósítása előtt Magyarországon is létesítettek elektromos összeköttetéseket. A villamos távbeszélő összeköttetések hazai elterjedéséről képet nyújt a múlt század végén vezetett postai "Vezetéklajstrom", melynek néhány oldalából megtudható, hogy közérdekű táv-beszélő vezetékként tartották nyilván Miskolcon az Önkéntes Tűzoltó Egyesület 1874-ben létesített 860 m vonal- és huzalhosszon levő négy beszélő működtetésére szolgáló összeköttetést. A tűzjelző berendezésre a kereskedelemügyi minisztérium 1874-3865. sz. alatt adott engedélyt határidőtartam nélkül.
Az engedélyezés 1878. IX. 23-án megerősítést nyert, majd 1891. II. 2-án egy jelzőberendezésre is kaptak engedélyt. A miskolci tűzoltókat időrendben csak a kassai egyesület előzte meg 1873. IV. 19. 3801. engedélyszámmal. Nagybecskerek 1874. VI.10-i 5542., Kolozsvár 1874. IX. 25-i 9004. engedélyszámai arra következtetnek, hogy bár egy évben nyíltak meg, működésüket a miskolci megelőzte. Területünkön az egri Önkéntes Tűzoltó Egylet 1881. XII. 20-án 29 054. számmal kapott tíz évre és másfél kilométer hosszra engedélyt. A vonalak feletti felügyeletet Kassán a igazgatóság, a többi helyen a posta-és távírdafőnök látta el.
A magánhasználatú összeköttetések nagy számára utal, hogy 1891. november végéig, a vezetéklajstrom beteléséig, 279 tételt tüntettek fel.
2.4. A Magyarországi távközlés fejlődés kezdete
Legnagyobb jelentőséggel bírnak a központtal rendelkező közhasználatú távbeszélő vezetékek. Ezek a már említett budapesti központ után időrendben:
1. Táblázat Távbeszélő központok telepítésének időrendje.
Foly ó szám
Helység Az
engedélyes neve
Az engedély
kelte Az engedély
száma Havi előf. díj Ft
1. Temesvár Puskás
Tivadar 1881.IX.13. 2742 8
2. Pozsony Kragl Károly 1883. XII. 9. 23 991 7
3. Szeged Puskás
Tivadar
1883. XII. 9. 23 991 9
4. Arad Puskás
Tivadar
1884.1.22. 2442 9
5. Pécs Koharits
János
1885. III. 22. 26 418 9
6. Zágráb Schwartz
Vilmos 1886. VIII 7. 38 029 6
7. Debrecen Balkányi
Miklós 1887. VIII.
24. 26 418 6
8. Bp-Újpest Puskás
Tivadar
1887. X. !8. 41 356 12,50
9. Miskolc Wilhellm
Herman és Jenei Soma
1888.IV.29. 14 258 8
A hálózat feletti felügyeletet az igazgatósági székhelyeken az igazgatóság, máshol a posta- és távírdahivatal főnöke látta el. Az 1888-ig fennállott hálózatok közül egyetlenegy sem volt állami kezelésben. 1890-től kezdve az állam a hálózatot fokozatosan megváltotta.
1891-ben létrehozták a Posta Kutató Intézetet (PKI) Budapesten a mai Zombori utcában.
2.5. A MATÁV-PKI bemutatása
Ennek a korszaknak nagy egyénisége a később Nóbel díjat kapott Békésy György (1899.Jún.03-1972).
2.5.1. ábra
A fül hangérzetének síkdiagramja
Békésy György 1923-ban fizikus doktori címet kapott a BME-n, és 1946-ig a PKI Zombori utcai épületében dolgozott. Közben (1939-46) Budapesti Műszaki Egyetem Kísérleti Fizikai Tanszékének professzora is. Távközlési kutatási területe a beszédérthetőség és beszédtovábbításhoz szükséges frekvencia sávszélesség meghatározása volt. Kutatásaihoz az emberi fület tanulmányozta, ezért később "szerintem tévesen" orvosi Nobel díjat kapott. 1946-ban emigrált az Egyesült államok1946-ban, majd a Haway-i egyetemen tanított. Itt halt meg 1972-ben.
A magyarországi rendszerváltás után az akkori Postát feldarabolták, és szétválasztották a műsortovábbítással foglalkozó Antenna Hungáriára, a távközléssel foglalkozó MATÁV-ra, és a hagyományos postai funkciót ellátó Magyar Postára. 1991-ben a PKI (mint közös kutató bázis) a MATÁV-hoz került, így lett a MATÁV-nak Posta Kutató Intézete. Az új név:
MATÁV Rt. PKI-FI.
2001 júniusában a MATÁV korszerű épületbe költöztette a PKI-t a Zombori utcából az Info-parkba.
Ma a távközlés oktatás fejlesztését a Miskolci Egyetemen két kutató segíti, Prof.Dr. Lajtha György, és Dr. Kovács János, akik főállásban a PKI kutatói, mellékállásban óraadók Miskolcon.
3. A Magyar és a Román távközlés kapcsolata
Magyarország földrajzi helyzetét tekintve kedvező helyen fekszik, és tranzit állomás lehet Románia, Bulgária, Szerbia és Horváthország számára. A Román távközlési szakemberek ki is használják ezt a lehetőséget, és két Romániai Mobil szolgáltató, a Cosmorom és a Mobifon Budapest nemzetközi központján keresztül éri el az európai távközlési hálózatot. Jelenleg is folynak közös kutatások VoIP területen a PKI és az SNR között.
4. VoIP technológia 4.1 Elméleti megfontolások
Jelenlegi trendek szerint az IP adatforgalom és ezzel az IP hálózatok dinamikusan nőnek, míg a PSTN elérte csúcspontját, az előfizetőszám stagnál, nincs szükség nagymértékű hálózat, vagy kapacitásbővítésre.
A vonalkapcsolt távbeszélő hálózatok esetén a két fél között adott sávszélességű csatorna épül ki mindkét irányban, ami a kapcsolat alatt folyamatosan foglalja a gerinchálózat kapacitását,
függetlenül attól, hogy egyszerre mindkét fél vagy csak az egyik beszél, esetleg mindketten hallgatnak.
A csomagkapcsolt (pl.: IP) hálózatok esetén a végberendezések között nincs allokált sávszélesség. Az információt - jellegétől függetlenül - a küldő végberendezés az adott protokoll előírásai szerint csomagokra darabolja, fejléccel látja el, mely tartalmazza a forrás és a célállomás címét és egyéb információkat a csomag sikeres célbajuttatáshoz. Mivel az egymás után elküldött csomagok esetenként más-más útvonalon jutnak el a célba, gyakran előfordul hogy nem sorrendben érkezhetnek meg, ezért a fogadónak a fejlécben levő sorszám alapján újra sorba kell rendezni azokat, visszaállítva az eredeti jelfolyamot. Ha az adó csendben van, nem küld csomagokat, nem foglal sávszélességet. Sávszélesség csak akkor foglalódik, ha van információátvitel ellentétben a vonalkapcsolás statikus jellegével.
A VoIP mozaikszó a Voice over Internet Protocoll kifejezés rövidítése, ami beszéd továbbítását jelenti Internet hálózaton. Jelen cikkünkben nem mutatjuk be részletesen sem az Internet Protocoll-t, sem a kapcsolt telefonhálózatot (PSTN = Public Switched Telephon Network), pusztán csak olyan mértékben, hogy érthető legyen az összekapcsolásuk és konvergenciájuk.
4.1.1. ábra VoIP átvitel elve
A vonalkapcsolt beszédátvitelhez viszonyítva további jelentős előnyök érhetők el a beszédközi szünetdetektálás és hatékony tömörítési eljárások alkalmazásával, hisz így a 64 kbit/s-os beszédcsatorna sávszélességigénye 6-8 kbit/s-ra csökken. Ezeket a kódolási ajánlásokban találjuk meg.
Hang kódolási eljárások az ITU ajánlása alapján:
ITU
ajánlás Akusztikai
sávszélesség Vonali sávszélesség Csomagolási késleltetés
G.711 3.4 kHz 64 kbit/s 10,20,30 ms
G.722 7.0 kHz 64 kbit/s < 30 ms
G.723 3.4 kHz 5.3/6.4 kbit/s 30 ms
G.726 3.4 kHz 16,24,32,40 kbit/s 10,20,30 ms
G.728 3.4 kHz 16 kbit/s 10,20,30 ms
G.729 8.0 kHz 8 kbit/s 10,20,30 ms/10 ms FR
5. A Miskolci Egyetem és a PKI közös kutatási terve 5.1. VoIP kutatási terv
A Miskolci Egyetem és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem közösen nyújtott be pályázatot VoIP hálózatfejlesztési céllal 2003-ban amit a PKI elviekben támogatott egy nyilatkozattal.
5.1.1. ábra
A MATÁV PKI és az egyetemek közös IP kutatási hálózata terve
A cél, közös VoIP kutatási hálózat létrehozása az intézmények között. Az eredményekről 2003.11.21-n a PKI létrehozásának évfordúlóján rendezendő ún. PKI napokon szándékozunk beszámolni.
Irodalom
[1] Kamody Miklós: 100 éves a miskolci telefonközpont. HTE Borsod Megyei Területi Szervezete, Miskolc 1988.
[2] Dr. Orhan Gemikonakli: Telematics Systems and Services CCM4041, Middlesex University, 1999
[3] Mark A. Miller, P.E.: Implementing Ipv6, M&T Books, New York, 1998, ISBN 1-55851-579-8
[4] Brebovszky Judit: A csomagkapcsolt beszédátvitel minősítése, Hiradástechnika Volume LVI. 2001/1
[5] ITU-T P.861, Objective quality measurement of telephone-band (300-3400Hz) speech-codecs 1996.
[6] ITU-T G.114 One-way transmission time (2000).