Τίτλος Μαθήματος Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών
Κωδικός Μαθήματος 321-7256
Εξάμηνο 8
ECTS 5
Ώρες (Θεωρία) 3
Ώρες (Εργαστηρίο) 2
Διδάσκοντας Σκούτας Δημήτριος

Ύλη μαθήματος

Εισαγωγή στα ασύρματα συστήματα και δίκτυα. Εξέλιξη ασύρματων συστημάτων κινητών επικοινωνιών. Διάδοση και απώλειες στο ασύρματο περιβάλλον. Αναλυτικά και εμπειρικά μοντέλα απωλειών διάδοσης. Είδη διαλείψεων και χαρακτηρισμός διαύλου. Βασικές αρχές σχεδίασης κυψελωτών συστημάτων. Είδη παρεμβολών. Διαχείριση κινητικότητας και διαδικασία μεταπομπής. Τεχνικές αποτελεσματικής διαχείρισης και ανάθεσης ασύρματων πόρων. Τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης για συστήματα κινητών επικοινωνιών και χωρητικότητα διαύλου. Πρωτόκολλα ελέγχου πρόσβασης στο μέσο μετάδοσης και τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης FDMA, TDMA, CDMA και OFDMA καθώς και πως αυτές υλοποιούνται στα αντίστοιχα ασύρματα κυψελωτά συστημάτα GSM, GPRS/EDGE, UMTS, LTE και LTE-A. Εισαγωγή στα τεχνολογικά χαρακτηριστικά των μελλοντικών 5G συστημάτων.

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Το μάθημα προσφέρει μια εισαγωγή στα δίκτυα κινητών επικοινωνιών. Συγκεκριμένα, συζητούνται αναλυτικά οι αρχές λειτουργίας, η αρχιτεκτονική και τα ειδικά χαρακτηριστικά των συστημάτων κινητών επικοινωνιών (GSM, GPRS/EDGE, 3G/UMTS, 4G/LTE και LTE-A) ενώ γίνεται και μια εισαγωγή στα μελλοντικά δίκτυα πέμπτης γενιάς (5G).

Το εργαστηριακό τμήμα του μαθήματος περιλαμβάνει ένα σύνολο προσεκτικά επιλεγμένων, ασκήσεων ώστε να επιταχυνθεί η διαδικασία μάθησης στις προαναφερθείσες ασύρματες τεχνολογίες. Εξετάζονται, μέσω συγγραφής κώδικά προσομοίωσης, οι βασικές λειτουργίες ενός συστήματος κινητής τηλεφωνίας, όπως είναι η διαχείριση εισερχόμενων κλήσεων (Call Admission Control), ο έλεγχος της ποιότητας του ασύρματου καναλιού (ζεύξεις με ή χωρίς οπτική επαφή) και η διαχείριση του ρυθμού μετάδοσης με προσαρμοσμένη Διαμόρφωση και Κωδικοποίηση (Adaptive Modulation and Coding – AMC).

Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής:

• Θα έχει κατανοήσει τις έννοιες της ραδιοκάλυψης, της σχεδίασης κυψελωτών συστημάτων καθώς και της διαχείρισης ασύρματων πόρων (Διαχείριση εισερχόμενων κλήσεων, Χωρητικότητα και ποιότητα ασύρματου καναλιού, Διαχείριση Αφιερωμένων και Διαμοιραζόμενων καναλιών, Διαβαθμισμένη Ποιότητα εξυπηρέτησης κτλ.) σε προηγμένα συστήματα κινητών επικοινωνιών.
• Θα μπορεί να χρησιμοποιεί βασικές τεχνικές υπολογισμού δικτυακών πόρων και να υπολογίζει τους πόρους που χρειάζονται για δεδομένη ποιότητα εξυπηρέτησης (Quality of Service – QoS).
• Θα είναι σε θέση να υπολογίζει και να αναλύει τους κύριους δείκτες απόδοσης ενός συστήματος κινητής επικοινωνίας. 

Προαπαιτούμενα

Δεν απαιτούνται.

Εγχειρίδια του μαθήματος

1. Α. Κανάτας, Φ. Κωνσταντίνου, Γ. Πάντος «Συστήματα Κινητών Επικοινωνιών», Παπασωτηρίου, 2013.
2. Μ.Ε. Θεολόγου, «Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών», 2η έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2010.
3. Λούβρος Σπυρίδων, «Το Δίκτυο LTE», Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, 2014.
4. S. R. Saunders, A. Aragon-Zavala, "Κεραίες και διάδοση για ασύρματα συστήματα επικοινωνιών", ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΕΔΙΟ Α.Ε., 2016

Συμπληρωματική βιβλιογραφία

1. LTE Self-Organising Networks (SON) : network management automation for operational efficiency, Seppo Hamalainen, Henning Sanneck, Siznia Sartori, Wiley, 2012
2. LTE for UMTS : evolution to LTE-Advanced, Harri Holma and Antti Toskala, Wiley, 2011
3. LTE for 4G Mobile Broadband: Air Interface Technologies And Performance, Farooq Khan 1st ed. Repr, Cambridge University Press, 2010, c2009
4. WCDMA for UMTS : HSPA evolution and LTE, Harri Holma and Antti Toskala, 4th ed., Wiley, c2007

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις 39 ώρες
Εργαστηριακές ώρες 26 ώρες
Προσωπική μελέτη 57 ώρες
 
Τελική εξέταση 3 ώρες
Σύνολο Μαθήματος 125 ώρες (5 ECTS)

Μέθοδοι αξιολόγησης / βαθμολόγησης

• Τελική γραπτή εξέταση (70%) με ερωτήσεις κατανόησης θεωρίας και επίλυση προβλημάτων.

• Εργαστηριακές ασκήσεις (30%).

 

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά (Αγγλικά αν υπάρχουν φοιτητές/φοιτήτριες ERASMUS)

Τρόπος παράδοσης μαθήματος

Πρόσωπο με πρόσωπο