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

5

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