Detail předmětu

Next-generation of Wireless Networks

FEKT-DKA-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.

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 DKAD-EIT doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Hošek, Ph.D.