Detail předmětu

Next-generation of Wireless Networks

FEKT-DPA-NWNAk. rok: 2020/2021

Předmět “Bezdrátové systémy nové generace” si klade za cíl seznámit studenty s aktuálními možnostmi přenosu dat s využitím bezdrátových komunikačních technologií a komunikačních protokolů v rámci konceptu telekomunikačních systémů nové generace. Studenti budou seznámeni s hlavními rozdíly bezdrátové komunikace ve frekvenčním pásmu od 450 MHz do 72 GHz. Pozornost bude soustředěna na: (i) modulace, (ii) zabezpečení, (iii) komunikační dosah, (iv) spolehlivost, (v) ztrátovost a (vi) zpoždění přenosu.

V rámci praktické části předmětu (laboratorní cvičení / individuální projekt) se studenti seznámí s principy fungování simulačního nástroje Network Simulator 3, kdy bude pozornost soustředěna na scénáře realizující přenos dat s využitím nastupujících bezdrátových komunikačních technologií v rámci 5G NR tj., LTE/LTE-A, IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ad, Sigfox, LoRa, NB-IoT.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Hošek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Vyučování obsahuje přednášky a laboratorní cvičení. Během výuky bude využit také E-Learningový systém Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Za správné výsledky a vypracování všech laboratorních úloh je uděleno 30 bodů. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximem 70 bodů.

Závěrečná zkouška z předmětu bude probíhat distančně a bude pouze v písemné formě za max. 70 bodů.

Osnovy výuky

1) Basic principles of wireless data transmission in telecommunication systems (spectrum utilisation, modulation, self-repairing codes,...).
2) LTE/LTE-A mobile systems (3GPP Rel. 8 -- Rel. 12).
3) Next-generation mobile systems - key principles.
4) Next-generation mobile systems - modulations, frequency utilization, frequency sharing.
5) Next-generation mobile systems - edge computing, cloud services.
6) Low Power Wide Area Networks - key principles.
7) LPWAN - Narrowband Internet of Things (3GPP Rel. 13).
8) LPWAN - Narrowband data transmission using the Sigfox technology (ISM band).
9) LPWAN - Narrowband data transmission using the LoRa technology (ISM band).
10) 5G+ Applications: Tactile Internet - principles, implementation, use-cases
11) 5G+ Applications: Augmented and virtual reality - introduction, key principles.
12) AR/VR - Antenna systems with beam forming and beam steering capabilities.
13) High-speed data transmissions in 5G NR - IEEE 802.11ad standard utilizing mmWave communication.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámení se s aktuálními možnostmi přenosu dat v rámci telekomunikačních systémů páté generace. Praktická část demonstruje využívání těchto principů v konkrétních scénářích. Diskutované bezdrátové technologie a komunikační protokoly budou implementovány a ověřeny v rámci simulačního nástroje Network Simulator 3.

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

Dahlman, E., Parkvall, S., & Skold, J. (2018). 5G NR: The next generation wireless access technology. Academic Press. (EN)
Rappaport, T. S., Heath Jr, R. W., Daniels, R. C., & Murdock, J. N. (2014). Millimeter wave wireless communications. Pearson Education. (EN)

Doporučená literatura

Sauter, M. (2017). From GSM to LTE-advanced Pro and 5G: An introduction to mobile networks and mobile broadband. John Wiley & Sons. (EN)
Zaidi, A., Athley, F., Medbo, J., Gustavsson, U., Durisi, G., & Chen, X. (2018). 5G Physical Layer: Principles, Models and Technology Components. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DPA-EIT doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program DPAD-EIT doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program DKA-EIT doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Hošek, Ph.D.