Στόχος
Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις αρχές λειτουργίας, τις αρχιτεκτονικές και τεχνολογίες των ασύρματων δικτύων επικοινωνιών. Το μάθημα καλύπτει θέματα που εκτείνονται από τον ασύρματο δίαυλο και τα χαρακτηριστικά του, τις τεχνικές πολλαπλών κεραιών, τις τεχνικές διαχείρισης των ραδιοπόρων, τον χρονοπρογραμματισμό των πακέτων, τη διαχείριση της κινητικότητας, ως τεχνικές προσδιορισμού της θέσης των τερματικών. Μετά το πέρας του μαθήματος οι φοιτητές θα μπορούν να αναλύουν και να αξιολογούν σχεδιαστικές επιλογές που διέπουν τα δίκτυα κινητών επικοινωνιών.
Περιεχόμενα
- Κάλυψη, υπηρεσίες και απαιτήσεις επίδοσης από τα ασύρματα δίκτυα. Τεχνικές αμφιδρόμησης, πολλαπλής πρόσβασης και τυχαίας πρόσβασης. Αρχές και σχεδίαση κυψελωτών συστημάτων.
- Σχεδίαση Ζεύξεων. Μοντέλα απωλειών διάδοσης. Σκίαση και λογαριθμοκανονική κατανομή. Καθορισμός περιοχής και ακτίνας κάλυψης συστημάτων. Τεχνικές βελτίωσης φασματικής απόδοσης σε κυψελωτά συστήματα. Φαινόμενα διάδοσης και διαλείψεις.
- Χαρακτηριστικά Διαύλων Ευρείας Ζώνης.
- Τεχνικές Διαφορισμού και ΜΙΜΟ.
- Από τη 2η στην 4η γενιά συστημάτων (GSM, GPRS, 3G, LTE, LTE-Advacnced).
- Δίκτυα 5G. Non-Standalone (LTE-A Pro) και Standalone (NR).
- Διαχείριση ασύρματων πόρων, διαπομπών, επικοινωνίας και κινητικότητας στα δίκτυα κινητών επικοινωνιών. Παραδείγματα και ασκήσεις.
- Εισαγωγή στη χρονοδρομολόγηση πακέτων. Αλγόριθμοι χρονοδρομολόγησης σε περιβάλλον ασύρματων ζεύξεων. Παραδείγματα αλγορίθμων 3G και 4G.
- Διαχείριση και πρωτόκολλα κινητικότητας σε ασύρματα δίκτυα πακέτων. Πρωτόκολλα κινητικότητας στο IP. Παραδείγματα, αρχιτεκτονικές και διαχείριση κινητικότητας 3G και 4G.
- Το πρωτόκολλο TCP, προβλήματα και προτεινόμενες τεχνικές για προσαρμογή σε περιβάλλον ασύρματων ζεύξεων. Επέκταση του TCP παρουσία πολλαπλών δικτυακών interfaces. Πολυδιαδρομικό TCP.
- Nεφοϋπολογιστική και διαχείριση οριζόμενη από λογισμικό στα ασύρματα δίκτυα επόμενης γενιάς. Αρχιτεκτονικές και σχεδιαστικές επιλογές για CloudRAN, Network Function Virtualization, Wireless SDN και Mobile Edge computing στα δίκτυα 5G. Παράδειγμα διαχείρισης SDN σε ασύρματα δίκτυα.
- Α. Κανάτας, Φ. Κωνσταντίνου, Γ. Πάντος, “Συστήματα Κινητών Επικοινωνιών”, 2η Έκδοση, Παπασωτηρίου, 2013.
- Μ. Θεολόγου, “Δίκτυα Κινητών & Προσωπικών Επικοινωνιών”, Εκδόσεις Τζιόλα, 2007.
- E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, “4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband”, Εκδόσεις Academic Press, 2011.
- E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, “5G NR The Next Generation Access Technology”, Εκδόσεις Academic Press, 2018.
- Holma and Toskala, “WCDMA for UMTS: Radio Access for Third Generation Mobile Communications”, Wiley, 2004.
- T. Rappaport,“Wireless Communications”, 2nd edition, Prentice Hall, 2002.
- Holma and Toskala, “LTE for UMTS Evolution to LTE-Advanced, Second Edition”, Wiley, 2011.
- D. Tse, P. Viswanath, “Fundamentals of Wireless Communications”, Cambridge University Press, 2005.
- Poikselka and Mayer, “The IMS: IP Multimedia Concepts and Services”, Wiley, 2009.
- Garg, “Wireless Communications and Networks”, Morgan Kaufmann 2007.
- Glisic, “Advanced Wireless Networks: 4G Technologies”, Wiley 2006.