Detail předmětu

Mobile Communications

FEKT-MPA-SMKAk. rok: 2021/2022

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

angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Blumenstein, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

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.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti mohou získat během semestru 25 bodů za aktivní práci v laboratorních svičeních. Závěrečná zkouška je hodnocena 75 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)
GHASEMI, A., ABEDI, A., GHASEMI, F. Propagation Engineering in Wireless Communication, Second Edition. Springer, 2016. DOI 10.1007/978-3-319-32783-9. Publikace je dostupná studentům a zaměstnancům VUT prostřednictvím digitální knihovny SpringerLink. (EN)
SAUTER, M. From GSM to LTE-Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband, 3rd Ed (EN)
XIANG, W., ZHENG, K., SHEN, X.S. (Eds) 5G Mobile Communications. Springer, 2017. DOI 10.1007/978-3-319-34208-5. Publikace je dostupná studentům a zaměstnancům VUT prostřednictvím digitální knihovny SpringerLink. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPAJ-TEC magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • 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. Mobilní systémy třetí generace - UMTS.
3. UMTS - Vývoj architektury systému (rel. 99, rel. 4, rel. 5).
4. UMTS - Řízení rádiových prostředků.
5. UMTS - rychlé datové přenosy HSPA.
6. LTE - Long Term Evolution, 3GPP Release 08. Popis fyzické vrstvy.
7. Architektura LTE, vlastnosti systému.
8. LTE - řízení přidělování rádiových prostředků.
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. Konvergence sítí LTE a Mobile WiMAX, vývoj sítí 4G.
13. Sítě ITS (Intelligent Transportation System), komunikace Car2Car a Car2X.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Král, Ph.D.

Osnova

1. Měření parametrů spojení v síti GSM.
2. Měření parametrů spojení v síti UMTS.
3. Měření parametrů spojení v síti LTE.
4. Analýza datové propustnosti mobilních sítí.
5. Vliv koexistence bezdrátových standardů na parametry a kvalitu přenosu.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz