Detail předmětu

Systémy mobilních komunikací

FEKT-MPC-SMKAk. rok: 2020/2021

Studenti se seznámí se základními principy šíření signálů a s problematikou datových přenosů v mobilních sítích. Kurs pokračuje probráním principů, které se uplatňují při datových přenosech v sítích GSM, GPRS a EDGE, včetně vysvětlení způsobu měření kvality služeb a optimalizace sítě. Důraz je kladen na vysvětlení principů mobilních systémů třetí a čtvrté generace (UMTS, LTE). V průběhu kurzu jsou probrány principy a vlastnosti systémů bezdrátových přístupových sítí (802.11x), sítí WiMAX, ITS a specifika Car2Car a Car2X komunikace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (a) vysvětlit princip datových přenosů v síti GSM a v mobilních sítích 3. a 4. generace; (b) srovnat vlastnosti rádiových rozhraní různých systémů mobilních sítí; (c) popsat komunikaci v bezdrátových přístupových sítích s využitím modelu OSI; (d) analyzovat a interpretovat provoz v mobilních sítích; (e) diskutovat vlastnosti různých systémů mobilních sítí.

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen popsat základní principy šíření elektromagnetických vln (vlastnosti přímé, odražené a prostorové vlny) a specifika různých kmitočtových pásem. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia, předmět navazuje na bakalářský předmět BPC-RMK.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti mohou získat během semestru 30 bodů za aktivní práci v laboratorních svičeních. Závěrečná zkouška je hodnocena 70 body.

Osnovy výuky

1. Datové přenosy v mobilních sítích, obecný úvod do problematiky.
2. GSM, EDGE - Mobilní systémy druhé generace.
3. UMTS - Mobilní systémy třetí generace. Úvod, popis fyzické vrstvy.
4. UMTS - Vývoj architektury systému.
5. UMTS - Řízení rádiových prostředků, rychlé datové přenosy HSPA.
6. LTE - Long Term Evolution, 3GPP Release 08. Popis fyzické vrstvy.
7. LTE - Architektura, vlastnosti systému.
8. LTE - řízení přidělování rádiových prostředků, CloudRAN, LTE Advanced.
9. Bezdrátové přístupové sítě (802.xx), Sítě WLAN 802.11a,b,g,n, ...
10. Standardy osobních bezdrátových sítí WPAN.
11. WiMAX a Mobile WiMAX - širokopásmové bezdrátové přístupové sítě.
12. Sítě ITS (Intelligent Transportation System), komunikace Car2Car a Car2X.
13. 5. generace mobilních sítí, bezdrátové sítě pro internet věcí.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s koncepcí a činností systémů mobilních komunikací pro datové přenosy, užívaných v současné době v naší republice i ve světě a naznačit směry, kterými se budou mobilní komunikace ubírat v blízké budoucnosti.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ERGEN, M. Mobile Broadband Including WiMAX and LTE. New York: Springer, 2009. (EN)
PROKOPEC, J. Systémy mobilních komunikací: Sítě pro mobilní datové služby. Skriptum FEKT VUT v Brně, 2012. (CS)

Doporučená literatura

HILLEBRAND, F. (Ed.) GSM and UMTS: The Creation of Global Mobile Communication. Chichester (UK): Wiley, 2002. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EKT magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Osnova

1. Datové přenosy v mobilních sítích, obecný úvod do problematiky
2. GSM, EDGE - Mobilní systémy druhé generace
3. UMTS - Mobilní systémy třetí generace. Úvod, popis fyzické vrstvy
4. UMTS - Vývoj architektury systému
5. UMTS - Řízení rádiových prostředků, rychlé datové přenosy HSPA
6. LTE - Long Term Evolution, 3GPP Release 08. Popis fyzické vrstvy
7. LTE - Architektura, vlastnosti systému
8. LTE - řízení přidělování rádiových prostředků, CloudRAN, LTE Advanced
9. Bezdrátové přístupové sítě (802.xx), Sítě WLAN 802.11a,b,g,n, ...
10. Standardy osobních bezdrátových sítí WPAN
11. WiMAX a Mobile WiMAX - širokopásmové bezdrátové přístupové sítě
12. Sítě ITS (Intelligent Transportation System), komunikace Car2Car a Car2X
13. 5. generace mobilních sítí, bezdrátové sítě pro internet věcí

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Osnova

1. Handover a frequency hopping v sítích GSM
2. ROMES – Field test mobilních sítí
3. Radiofrequency scanner ROMES
4. Analýza datové propustnosti mobilních sítí
5. Fyzická vrstva mobilních systémů
6. Koexistence Bluetooth a Wi-Fi
7. Fyzická vrstva standardu LTE
8. Systém Level Simulation standardu LTE
9. Vliv koexistence bezdrátových standardů na parametry a kvalitu přenosu
10. Network Problem Analyzer