Detail předmětu

Systémy mobilních komunikací

FEKT-MSMKAk. rok: 2009/2010

Popis a technické řešení systémů pro bezdrátové a mobilní komunikace. Systémy pro celoplošné pokrytí (IEEE 802.20, GSM, GPRS, EDGE, UMTS) - WAN, metropolitní systémy (IEEE 802.16)- MAN, systémy IEEE 802.11 (WiFi) - LAN a systémy IEEE 802.15 (Bluetooth) - PAN. Trendy mobilních komunikací.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Jan Prokopec, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s koncepcí a činností systémů mobilních komunikací, užívaných v současné době v naší republice i ve světě. Získají přehled o směrech dalšího vývoje systémů mobilních komunikací v blízké budoucnosti.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Základní koncepce a funkce radiokomunikačních systémů, radiotelefonní systém GSM - úvod, kmitočtová pásma, výkonové úrovně, zpracování signálů architektura systému.
Radiotelefonní systém GSM - zabezpečení signálu proti zneužití, bezpečnostní management, přenos datových signálů (GPRS, HSCSD, EDGE)
Měření kvality služeb v radiotelefonní síti GSM, radiokomunikační testery, program TEMS.
Systémy třetí generace UMTS, IMT 2000. Přenosová rychlost signálu, kmitočtová pásma, rádiové rozhraní UTRA, architektura systému.
UMTS – popis jednotlivých Release (99, 5, 6), UMTS TDD a UMTS FDD, jejich výhody a nevýhody, definice jednotlivých rozhraní v systému, přenos hlasu a dat, typy handoveru, dynamická velikost buňky.
UMTS – páteřní síť a její popis, mapování logických kanálů, signalizace, procedury při sestavování hovorů, plánování a management sítě.
UMTS – propojení se stávajícími systémy, praktické aspekty implementace sítí UMTS v ČR, další systémy 3G (Flarion) a jejich srovnání.
Mobile Broadband Wireless Access (802.20), jeho charakteristika, odlišnosti od UMTS, mobilní digitální TV - standard DVB-H, transportní tok, pokrytí oblasti signálem.
Bezdrátové přístupové sítě (802.xx) – obecná charakteristika standardů, model OSI, popis fyzické vrstvy a MAC.
Bezdrátové přístupové sítě WLAN (802.11) – popis jednotlivých standardů (a-i).
Systém Bluetooth, popis systému, zpracování signálu.
WiMAX – technologie, fyzická vrstva, přístupové metody, MAC vrstva a její podvrstvy, srovnání s modelem OSI, provoz sítě, aplikace, zabezpečení, QoS, služby sítě (VoIP, IPTV), další vývoj, stndardizace, rozšíření.
Mobilní WiMAX , služby a aplikace. Perspektivní systémy dalších generací (HAPS).

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s koncepcí a činností systémů mobilních komunikací, 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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-EST , 2. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Prokopec, Ph.D.

Osnova

Základní koncepce a funkce radiokomunikačních systémů, radiotelefonní systém GSM - úvod, kmitočtová pásma, výkonové úrovně, zpracování signálů architektura systému.
Radiotelefonní systém GSM - zabezpečení signálu proti zneužití, bezpečnostní management, přenos datových signálů (GPRS, HSCSD, EDGE)
Měření kvality služeb v radiotelefonní síti GSM, radiokomunikační testery, program TEMS.
Systémy třetí generace UMTS, IMT 2000. Přenosová rychlost signálu, kmitočtová pásma, rádiové rozhraní UTRA, architektura systému.
UMTS – popis jednotlivých Release (99, 5, 6), UMTS TDD a UMTS FDD, jejich výhody a nevýhody, definice jednotlivých rozhraní v systému, přenos hlasu a dat, typy handoveru, dynamická velikost buňky.
UMTS – páteřní síť a její popis, mapování logických kanálů, signalizace, procedury při sestavování hovorů, plánování a management sítě.
UMTS – propojení se stávajícími systémy, praktické aspekty implementace sítí UMTS v ČR, další systémy 3G (Flarion) a jejich srovnání.
Mobile Broadband Wireless Access (802.20), jeho charakteristika, odlišnosti od UMTS, mobilní digitální TV - standard DVB-H, transportní tok, pokrytí oblasti signálem.
Bezdrátové přístupové sítě (802.xx) – obecná charakteristika standardů, model OSI, popis fyzické vrstvy a MAC.
Bezdrátové přístupové sítě WLAN (802.11) – popis jednotlivých standardů (a-i).
Systém Bluetooth, popis systému, zpracování signálu.
WiMAX – technologie, fyzická vrstva, přístupové metody, MAC vrstva a její podvrstvy, srovnání s modelem OSI, provoz sítě, aplikace, zabezpečení, QoS, služby sítě (VoIP, IPTV), další vývoj, stndardizace, rozšíření.
Mobilní WiMAX , služby a aplikace. Perspektivní systémy dalších generací (HAPS).

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Blumenstein, Ph.D.
Ing. Jan Prokopec, Ph.D.
Ing. Radek Šebela
Ing. Vladimír Šporik

Osnova

TEMS Frequency Hopping
Měření GSM datových přenosů GPRS a EDGE
Měření radiového rozhraní systému Bluetooth
Internet 4G T-Mobile
Koexistence WiFi a Bluetooth
Vlastnosti FEC kódovacích schémat systému UMTS
RAKE receiver a jeho vlastnosti
Walshovy funkce pro rozprostírání

Exkurze do radiotelefonní ústředny sítě T-Mobile
(prohlídka BTS, BSC, MSC, centra kmitočtového plánování a měřícího vozu).