Mobile Networks

Garant předmětu:

Zdeněk Bečvář

Přednášející:

Zdeněk Bečvář, Robert Bešťák, Pavel Mach

Cvičící:

Praveen Gorla, Pavel Mach

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět seznamuje s principy a funkcemi mobilních buňkových sítí zejména s ohledem na aktuálně nasazované a budoucí technologie pro mobilní komunikace. Student pochopí architekturu a principy fungování jednotlivých generací mobilních sítí od GSM, přes UMTS a LTE/LTE-A až k 5G. Předmět studenty seznámí i s vybranými technikami a způsoby komunikace pro budoucí mobilní sítě (6G). Po absolvování předmětu se studenti dokáží orientovat v problematice buňkových mobilních sítí a budou schopni řešit problémy spojené s provozem a plánováním těchto sítí.

Požadavky:

Studenti musí mít základní znalosti modulací, kódování a vícenásobných přístupových metod pro bezdrátové sítě. Musí také znát bezdrátový komunikační řetězec a jeho prvky. Dále jsou požadovány znalosti šíření signálu a charakteristiky radiového kanálu (útlum, zisk, interference, šum), charakteristiky spektra a charakteristiky signálů (střední hodnota, energie, výkon, korelace signálů, apod.). Studenti musí mít přehled o vrstvách modelu RM-OSI.

Osnova přednášek:

1. Úvod, vývoj mobilních sítí, standardizace

2. GSM - architektura, přenos dat v GSM (HSCSD, GPRS, EDGE)

3. UMTS - architektura, rádiové rozhraní, řízení a signalizace, přenos dat

4. LTE-(A) - architektura, rozhraní, služby, aplikace

5. Rádiové rozhraní - pásma, přístupové metody, rámec, signalizace

6. Řízení rádiového spoje, oprava chyb, náhodný přístup k rádiovému kanálu

7. Přidělování a správa rádiových prostředků

8. Řízení mobility, handover

9. Heterogenní sítě - koexistence buněk, řešení problémů spojených s vysokou hustotou buněk

10. Vývoj mobilních sítí směrem k 5G

11. Samo-organizující se sítě - optimalizace pokrytí, řízení mobility, sdílení spektra, kognitivní rádio

12. Pokročilé techniky pro budoucí mobilní sítě

13. Big data v mobilních sítích

14. Výzvy a řešení pro mobilní sítě 6G

Osnova cvičení:

1. Úvod, plán cvičení, požadavky

2. Úvod do MATLABu

3. Modelování pohybu uživatelů

4. Šíření signálu, interference

5. Správa mobility, handover

6. Modelování chybovosti kanálu, přenos dat

7. Fyzická vrstva - modulace a kódování, struktura rámce

8. LAB 1 - datové přenosy v mobilních sítích

9. LAB 1 - datové přenosy v mobilních sítích

10. LAB 2 - spotřeba energie v mobilních sítích

11. LAB 2 - spotřeba energie v mobilních sítích

12. LAB 3 - přidělování prostředků v mobilních sítích

13. LAB 3 - přidělování prostředků v mobilních sítích

14. Obhajoba semestrální práce, zápočet

Cíle studia:

Po absolvování předmětu se studenti dokáží orientovat v problematice buňkových mobilních sítí a budou schopni řešit problémy spojené s provozem a plánováním těchto sítí.

Studijní materiály:

[1] M. Sauter, „From GSM to LTE-Advanced: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband,“ Revised Second Edition. Wiley. 2014.

[2] G. de la Roche, „A. A. Glazunov, B. Allen, “LTE-Advanced and Next Generation Wireless Networks," Wiley, 2013.

[3] J. Rodriquez, „Fundamentals of 5G Mobile Networks,“ Wiley, 2015.

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BE2M32MKSA

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-132 Bečvář Z. Mach P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-132 místnost T2:C3-340 Bečvář Z. Mach P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-340
Út	místnost T2:B3-812a Mach P. Gorla P. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K132místnost T2:B3-812a Mach P. Gorla P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K132
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Electronics and Communications - Technology of the Internet of Things (povinný předmět programu)
• Electronics and Communications - Communication Networks and Internet (povinně volitelný předmět)
• Electronics and Communications - Mobile Communications (povinný předmět programu)
• Electronics and Communications - Radio Systems (povinně volitelný předmět)
• Cybernetics and Robotics (povinně volitelný předmět)