Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Програма з дисципліни: „Системи бездротового широкосмугового доступу

Скачати 394.49 Kb.

Програма з дисципліни: „Системи бездротового широкосмугового доступу




Скачати 394.49 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації10.03.2017
Розмір394.49 Kb.
  1   2


Міністерство освіти і науки України

Державний університет телекомунікацій

РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА
з дисципліни:

„Системи бездротового широкосмугового доступу”


Київ – 2015


Міністерство освіти і науки України

Державний університет телекомунікацій

Затверджую

Декан факультету ТК

Коршун Н.В.

Програма (фр. programme письмове оголошення, порядок денний, від грец. prógramma вказівка) - заздалегідь затверджена (визначена) дія.
Факульте́т (нім. Fakultät, від лат. facultas - спроможність, здатність) - основний організаційний і навчально-науковий структурний підрозділ вищого навчального закладу третього та четвертого рівнів акредитації, що об'єднує відповідні кафедри і лабораторії.

„___”_________2015 року



РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

з дисципліни: „Системи бездротового широкосмугового доступу”

напряму підготовки 0907 „Радіотехніка”

освітньо – кваліфікаційного рівня – магістр




Програму рекомендовано

кафедрою Радіо технологій

протокол №____

від „ __” ____2015 року

Завідуючий кафедрою: Сайко В. Г.










I. ПРЕДМЕТ, МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Предметом навчальної дисципліни є :
Загальні принципи побудови, логічної та фізичної структури бездротових систем передачі інформації, включаючи персональні системи (стандарти Bluetooth, IEEE 802.15.
Bluetooth (англ. Bluetooth) - технологія бездротового зв'язку, створена у 1998 році групою компаній: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba.
Принцип (лат. principium - начало, основа) - це твердження, яке сприймається як головне, важливе, суттєве, неодмінне або, принаймні, бажане. У повсякденному житті принципами називають внутрішні переконання людини, ті практичні, моральні та теоретичні засади, якими вона керується в житті, в різних сферах діяльності.
Навча́льна дисциплі́на - згідно з визначенням в українському законодавстві: педагогічно адаптована система понять про явища, закономірності, закони, теорії, методи тощо будь-якої галузі діяльності (або сукупності різних галузей діяльності) із визначенням потрібного рівня сформованості у тих, хто навчається, певної сукупності умінь і навичок.
1 (3,3а,4), локальні бездротові системи (стандарти IEEE 802.11 та DECT), регіональні системи стандарту широкосмугового мовлення IEEE 802.
Радіомо́влення - виробництво і розповсюдження аудіопрограм за допомогою електромагнітних хвиль, що поширюються передавальними пристроями і приймаються будь-якою кількістю приймачів.
Станда́рт - нормативний документ, заснований на консенсусі, прийнятий визнаним органом, що встановлює для загального і неодноразового використання правила, настанови або характеристики щодо діяльності чи її результатів, та спрямований на досягнення оптимального ступеня впорядкованості в певній сфері.
Регіо́н (англ. region, нім. Gebiet n, Region f; від лат. regio - царина, царство) - в давнину земля, царство, сьогодні - велика земельна одиниця. У фізичній географії - узагальнена назва одиниць фізико-географічного районування будь-якого таксономічного рангу.
16, стільникові телефоні мережі, системи цифрового теле- та радіомовлення, супутникові системи та оптичні атмосферні системи зв’язку.

Принципи побудови та реалізації антенних систем широкосмугових систем зв’язку. Основи розробки та принципи функціонування smart-антен та технології МІМО, що базується на них та зложені в основу широкоcмугових стандартів IEEE 802.11n та IEEE 802.16-2004. Новітні технології побудови широкосмугових бездротових мереж з використанням висотних платформ.

Про́даж - це оплатна передача майна однією особою у власність іншій особі.
Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).
Бездротова мережа Бездротова мережа - тип комп'ютерної мережі, яка використовує бездротове з'єднання для передачі даних й підключення до мережевих вузлів.

Способи забезпечення безпеки бездротових мереж. Основні етапи побудови мереж бездротового доступу. Огляд радіообладнання бездротового зв’язку.
Метою вивчення навчальної дисципліни є:

надання студентам знань щодо


  • принципів побудови, логічної та фізичної структури бездротових широкосмугових систем передачі інформації, включаючи персональні системи (стандарти Bluetoоth, IEEE 802.15.
    Студе́нт (лат. studens, родовий відмінок studentis - «ретельно працюючий», «такий, що займається») - учень вищого, у деяких країнах і середнього навчального закладу.
    1 (3,3а,4), локальні бездротові системи (стандарти IEEE 802.11 та DECT), регіональні системи (стандарту IEEE 802.16(16е)), супутникові системи; основних систем модуляції та сигнально-кодові конструкції; перспектив розвитку систем та мереж широкосмугового бездротового доступу;

  • архітектури та технічних засобів бездротових регіональних мереж;
    Перспекти́ва (фр. perspective, від лат. perspicio - ясно бачу) - система зображення об'ємних тіл на площині або якій-небудь іншій поверхні, яка враховує їх просторову структуру й віддаленість окремих їх частин від спостерігача.
    Техніка Те́хніка (від грец. techne - мистецтво, майстерність) - сукупність засобів, створених людством для обслуговування своїх потреб виробничого і невиробничого характеру. У техніці матеріалізовані знання і виробничий досвід, накопичені людством у процесі розвитку суспільного виробництва.
    загальних принципів побудови, логічної та фізичної структури стільникових телефонних мереж, систем цифрового теле- та радіомовлення, супутникових систем та оптичних атмосферних систем зв’язку;
    Телефо́нний зв'язо́к - галузь зв'язку, електрозв'язку, телекомунікацій; передача на відстань мовної інформації, здійснюваної електричними сигналами телефонною мережею загального користування (ТМЗК) або радіосигналами.
    Телефон Телефо́н - вид електрозв'язку, що дає змогу передавати і приймати мовлення на відстань за допомогою електричних сигналів (що передаються дротами) або радіосигналів.
    принципів побудови та реалізації антенних систем широкосмугових систем зв’язку; технології побудови широкосмугових бездротових мереж з використанням висотних платформ; надширокосмугових технології в системах радіодоступу; практичних аспектів впровадження широкосмугових бездротових технологій.
    Практика (грец. πράξις «діяльність») - доцільна і цілеспрямована діяльність, яку суб'єкт здійснює для досягнення певної мети. Практика має суспільно-історичний характер і залежить від рівня розвитку суспільства, його структури.



Завданнями навчальної дисципліни є формування наступних умінь:

  • аналізувати структуру побудови та технічні характеристики бездротових широкосмугових систем передачі інформації; оцінювати та оптимізувати пропускну здатність бездротової мережі; розраховувати необхідний частотний ресурс для мереж WiMAX;

  • добирати програмно-технічні засоби комплектації широкосмугових бездротових мереж (високошвидкісні радіомодеми, керовані антенні пристрої і т.д.) вітчизняного та зарубіжного виробництва; вміти оцінювати ефективність та економічно та оперативно проектувати телекомунікаційні інфраструктури під керівництвом протоколів IEEE 802.
    Модем (Modem - скорочення від «модулятор-демодулятор») - пристрій зв'язку для перетворення сигналу за допомогою процесів модуляції (зміна параметрів електромагнітного коливання за законом інформаційного повідомлення) та протилежному йому демодуляції, що дозволяє комп'ютеру передавати дані по телефонній лінії; він є пристроєм узгодження у телекомунікаційних системах, системах автоматичного керування тощо. Модеми, що застосовуються в комп'ютерній техніці, бувають внутрішні (що встановлюються всередині системного блока) та зовнішні (що встановлюються ззовні).
    Оптиміза́ція (англ. optimization, optimisation) - процес надання будь-чому найвигідніших характеристик, співвідношень (наприклад, оптимізація виробничих процесів і виробництва). Задача оптимізації сформульована, якщо задані: критерій оптимальності (економічний - тощо; технологічні вимоги - вихід продукту, вміст домішок в ньому та ін.)
    При́стрій (англ. device, appliance, нім. Vorrichtung f, Einrichtung f) - обладнання, конструктивно завершена технічна система, що має певне функціональне призначення і за допомогою якої виконується яка-небудь робота або спрощується, полегшується певний процес.
    Частота́ (англ. frequency) - фізична величина, що дорівнює кількості однакових подій за одиницю часу. Вона є характеристикою будь-яких процесів, які регулярно повторюються (кількість подій за одиницю часу) або величиною, що виражає: кількість рухів, коливань, повторень за одиницю часу тощо.
    Керівн́ицтво - (адміністрування, розпорядництво) є однією з функцій управління, а в умовах командно-адміністративної системи саме тією функцією, що разом з контролем включила в себе всі інші функції.
    Виробни́цтво - процес створення матеріальних і суспільних благ, необхідних для існування і розвитку. Створюючи певні блага люди вступають у зв'язки і взаємодію – виробничі відносини. Тому виробництво є завжди суспільним.
    Еконо́міка або економічні науки (від дав.-гр. οἶκος, oíkos - «дім» та дав.-гр. νόμος - «закон») - комплекс суспільних наукових дисциплін про господарство, а саме - про організацію та управління матеріальним виробництвом, ефективне використання ресурсів, розподіл, обмін, збут і споживання товарів та послуг.
    11(16); самостійно опановувати новітні бездротові широкосмугові технології систем зв’язку.



ІІ.1. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ ЗА СЕМЕСТРАМИ І ВИДАМИ ЗАНЯТЬ


Семестр

Всього

Годин


Розподіл навчального часу за видами занять

Семестрова

атестація



Лекц.

Лабор.

Практ.

МК

СРС




1

162

18

18

18

4

104

Залік

Усього

162

18

18

18

4

104






ІІ.2. РОЗПОДІЛ НАВЧАЛЬНОГО ЧАСУ ЗА ТЕМАМИ І ВИДАМИ ЗАНЯТЬ

Номери та найменування тем

Всього

годин


Розподіл навчального часу за видами занять

Лекц.

Лабор.

Прак.

МК

СРС

МОДУЛЬ 1



















Розділ 1. Принципи побудови, логічна та фізична структура бездротових мереж широкосмугового доступу

62

10

10

10

2

30

Тема 1 Стан та перспективи розвитку бездротових телекомунікаційних технологій широкосмугового доступу.

10

2

2

2




4

Тема 2. . Основи теорії широкосмугової передачі. Системи модуляції та сигнально-кодові конструкції


12

2

2

2




6

Тема 3 Основні принципи побудови та функціонування мереж на основі IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.

8

2

2

2




2

Тема 4. Базові положення стандарту IEEE 802.11n для мереж Wi-Fi

12

2

2

2




6

Тема 5. Регіональні мережі широкосмугового бездротового доступу сімейства стандартів ІЕЕЕ 802.16(WiMAX)

18

2

2

2




12

МОДУЛЬ 2



















Розділ 2. Архітектура та технічні засоби бездротових регіональних мереж. Новітні технології широкосмугових систем бездротового доступу

52

8

8

8

2

26

Тема 6. Персональні мережі бездротового доступу. Bluetooth.




2

2

2




12

Тема 7. Персональні мережі бездротового доступу. Система передачі даних за допомогою світла Li-Fi.

10

2

2

2




4

Тема 8. Спотворюючі фактори в мережі WiMAX.

10

2

2

2




4

Тема 9. Забезпечення максимального покриття території країни доступом до послуг інформаційних мереж

14

2

2

2




8

Усього

114

18

18

18

4

56

Перелік практичних робіт:


  1. Основні принципи побудови та функціонування мереж на основі стандартів IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.

  2. Задачі прийому та синтезу широкосмугових сигналів.

  3. Математичні методи оцінювання частотно-часового ресурсу, пропускної здатності широкосмугових систем.
    Оцінювання - (фр. evaluation від value ціна, вартість) оцінка, визначення ціни, вартості, визначення кількості, якості продукції, якості ресурсів, придатності тощо; аналіз даних, обстановки.
    Моделювання радіосот.

  4. Багаточастотна модуляція та OFDM.

  5. Планування розгортання конкретної радіомережі – типові рішення.

  6. Аналіз характеристик та структурні складові нового стандарту 4G зв’язку LTE.

  7. Системні рішення для телекомунікаційних систем широкосмугового радіодоступу міліметрового діапазону.
    Діапазо́н (від грец. δϊα πασον (χορδων) - через усі (струни).




III. ЗМІСТ

МОДУЛЬ 1
Тема 1. Стан та перспективи розвитку систем та мереж широкосмугового бездротового доступу

Класифікація та характеристики мереж бездротового доступу. Основні технології широкосмугового бездротового доступу. Методи доступу до середовища в бездротових мережах. Сучасні тенденції розвитку послуг стандартів 3G, 4G, Wi-Fi, WiMAX.

Матеріа́л - речовина, або суміш речовин, первинний предмет праці, який використовують для виготовлення виробу (основний матеріал), або які сприяють якимось діям. У останньому випадку уточнюють, що це допоміжний, чи витратний матеріал.
Тенденція і тенденційність (від лат. tendo - направляю, прагну) - можливість тих чи інших подій розвиватися в даному напрямку.
Достоїнства та недоліки вузькосмугових та широкосмугових систем. Сучасні тенденції розвитку цифрових, аналогових радіотехнічних систем (РТС), РТС на основі „класичних” синусоїдних сигналів та на основі сигналів складної форми.



Тема 2. Технологія побудови бездротових мереж широкосмугового доступу

Технологія та архітектура персональних та локальних мереж. Технологія побудови глобальних мереж сімейства стандартів IEEE 802.16. Мобільні стільникові технології. Архітектура та основні принципи роботи супутникових систем зв’язку. Широкомовні системи цифрового телебачення та радіо.

Радіоте́хніка - галузь науки і технології, що стосується застосування радіохвиль для передавання інформації та енергії, а також відповідна галузь техніки.
Цифрове́ телеба́чення (англ. Digital Television, DTV) - галузь телевізійної техніки, в якій передача, обробка та зберігання телевізійного сигналу відбувається у цифровій формі.



Тема 3. Основи теорії широкосмугової передачі. Системи модуляції та сигнально-кодові конструкції

Модуляція як перенос сигналу по спектру. Дискретна модуляція. Сигнально-кодові конструкції в Гауссовому каналі. Опис блокових та загортальних сигнально кодових конструкції в Гауссовому каналі. Модель каналу з міжсимвольною інтерференцією(МСІ). Перетворення каналу з МСІ у паралельні канали. Пропускна здатність каналу з МСІ. Побудова сигнально-кодових конструкцій для каналу МСІ та змінними параметрами OFDM.



Тема 4. Персональні бездротові мережі (стандарти Bluetoоth, Home RF, IEEE 802.15.3(4))

Створення та розвинення основних стандартів персональних мереж бездротового доступу. Технічні аспекти побудови та функціонування мереж технології Bluetooth. Структура пристроїв для систем Bluetooth. Високошвидкісні персональні мережі. Специфікація стандарту 802.15.3(3а).

Пара́метр (від дав.-гр. παραμετρέω) - відмірюю, розмірюю)(рос. параметр, англ. parameter, нім. Parameter m, Kennwert m, Kenngrösse f, Kennzahl f) - величина, що нею характеризують якусь властивість, стан, розмір або форму об'єкта, робочого тіла, процесу, явища або системи тощо.
Специфіка́ція (англ. specification) - формалізований опис властивостей, характеристик і функцій об'єктів.
Типи антен для систем Bluetooth. Низькошвидкісні мережі стандарту IEEE 802.15.4.



Тема 5. Бездротові локальні мережі (DECT IEEE 802.11)

Основні принципи IEEE 802.11. МАС-рівень стандарту. Фізичний рівень стандарту IEEE 802.11b. Апаратна реалізація стандарту. Особливості стандартів IEEE 802.11a та IEEE 802.11g. Схема розподільного керування в локальних мережах. Характеристики базового обладнання мереж Wі-Fi.

Ефективність локальної мережі для випадку ідеального каналу та високого навантаження на всі станції. Ефективність механізму базового доступу та альтернативного механізму RTS-CNS.

Альтернати́ва (фр. alternative, рос. альтернатива, англ. alternative, нім. Alternative) -
Обла́днання (устаткування) (англ. equipment, нім. ausrüstung) f) - сукупність пристроїв, механізмів, приладів, інструментів або конструкцій, що використовуються в певній сфері діяльності, або з певною метою.
Механі́зм (грец. μηχανή mechané - машина) - система тіл, що призначена для перетворення руху одного або декількох тіл у потрібний рух інших тіл. Механізм складає основу більшості машин і застосовується в різноманітних технічних об'єктах.
Вплив завад на ефективність роботи мережі та механізму фрагментації пакетів. Пропускна здатність бездротових систем типу „Hot spot”. Моделювання широкомовної бездротової мережі. Оцінка та оптимізація пропускної здатності бездротової мережі.

Тема 6. Регіональні мережі широкосмугового бездротового доступу сімейства стандартів ІЕЕЕ 802.16(WiMAX)

Мережі широкосмугового доступу під керуванням ІЕЕЕ 802.16-2004. МАС-рівень ІЕЕЕ 802.16. Фізичний рівень стандарту ІЕЕЕ 802.16-2004. Режим WirelessMAN-SC та WirelessMAN-OFDM. Підтримка адаптивних антенних систем. Особливості реалізації апаратури стандарту ІЕЕЕ 802.16-2004. Механізми керування Mesh-мережею. Апаратна підтримка стандарту ІЕЕЕ 802.16 (особливості реалізації , інтегральна елементна база). Перспективи розвинення стандарту WiMAX. Мережі WiMAX мобільного доступу ІЕЕЕ 802.16е. Загальні відомості про стандарт ІЕЕЕ 802.16е. Базова мережна модель для мобільних систем зв’язку. Визначення дальності на основі OFDM. Механізм керування потужності. Формування кадру OFDM. Огляд мережевого та абонентського обладнання стандарту ІЕЕЕ 802.16 в Україні та країнах СНД. Оцінка пропускної здатності міських та регіональних мереж. Моделювання радіосоти. Чисельні результати досліджень міської радіосоти.

Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.
Дослі́дження, до́сліди - (широко розуміючи) пошук нових знань або систематичне розслідування з метою встановлення фактів; (вузько розуміючи) науковий метод (процес) вивчення чого-небудь.
Оцінка максимальної ефективності бездротового доступу в Інтернет. Застосування централізованого управління. Динамічне опитування в бездротових мережах з централізованим управлянням. Дослідження та оптимізація міської бездротової системи. Математичні методи топологічного проектування широкосмугових бездротових мереж.
Опи́тування, о́пит - це метод збору соціологічної інформації про досліджуваний об'єкт під час безпосереднього (усне опитування, інтерв'ю) або опосередкованого (письмове опитування, анкетування) спілкування того хто опитує з респондентом.
Матема́тика (грец. μάθημα - наука, знання, вивчення) - наука, яка первісно виникла як один з напрямків пошуку істини (у грецькій філософії) у сфері просторових відношень (землеміряння - геометрії) і обчислень (арифметики), для практичних потреб людини рахувати, обчислювати, вимірювати, досліджувати форми та рух фізичних тіл.
Широкомовні системи цифрового телебачення та радіо. Методика розрахунку необхідного частотного ресурсу для мереж WiMAX. Приклади розрахунку необхідного частотного ресурсу для мереж WiMAX.


МОДУЛЬ 2

Тема 7. Перспективні стандарти бездротового доступу.

Перспективна система бездротового доступу BreezeMAX. Обладнання базової станції BreezeMAX. Базова станція High Density та її основні модулі. Обладнання базової станції BreezeMAX. Мініатюрна базова станція для сільських районів та областей.

Мініатюра (фр. miniature, з італ. miniatura, від лат. minium «сурик») - ціла низка термінів у різних сферах, як гуманітарних (мистецтво взагалі і зокрема живопис, література, театр тощо), так і точних та інженерних (комп'ютерна графіка, книговидання тощо), що означає невеликий обсяг (розмір, формат тощо) предмету; ширше - взагалі будь-що невеликого розміру.
Абонентське обладнання BreezeMAX (внутрішні та зовнішні модулі, абонентські пристрої з функціями голосового шлюзу та мережевого шлюзу). Технологія бездротового зв’язку WiBro. Технічні можливості та перспективи системи WiBro. Технологія мобільного широкосмугового бездротового доступу Flash OFDM (стандарт ІЕЕЕ 802.20). Функціональні можливості систем Flash OFDM. Еталонна модель систем Flash OFDM. Пристрій BreezeMAX Si, що самостійно інсталюється.



Тема 8. Надширокосмугові технології в системах радіодоступу. Історія розвитку надширокосмугових технологій. Властивості надширокосмугових сигналів. Генерація коротких електромагнітних імпульсів.
Електромагні́т (англ. electromagnet, нім. Elektromagnet m) - пристрій, що створює магнітне поле під час проходження електричного струму. Зазвичай електромагніт складається з обмотки і феромагнітного осердя, який набуває властивостей магніту при проходженні по обмотці струму.
Го́лос - звук, який відтворює людина, використовуючи голосові зв'язки. Людина використовує голос для розмови, співу, крику, сміху, плачу. Голосоутворення відбувається шляхом видихання повітря з легень через рот та ніс, при чому голосові зв'язки вібрують і створюють у повітрі звукові хвилі.
Генерація - покоління, що представлене більш чи менш одноманітними особинами, які змінюються наступним поколінням, яке при диференціації життєвого циклу може істотно відрізнятися від попереднього. Наприклад: при чергуванні поколінь (гетерогонії, метагенезі) у тлі (Aphidoidea), галиць (Cecidomyiidae) та деяких інших комах.
Особливості прийому надширокосмугових сигналів. Проблеми впровадження UWB-систем.

Тема 9. Супутникові, стратосферні системи широкосмугового доступу. Оптичні атмосферні лінії зв’язку та мережі

Методи множинного доступу в супутникових системах зв’язку. Технології висотних платформ. Український проект системи зв’язку на основі безпілотної системи „Фаетон”. Бездротові мережі на основі прив’язних аеростатів. Існуючі та перспективні проекти широкосмугового доступу до мереж через низькоорбітальні штучні супутники Землі.

Стратосфе́ра - шар земної атмосфери між тропосферою і мезосферою (від 10-18 км до 40-50 км).
Аеростат (грец. - повітря і грец. - стоячий, нерухомий) - літальний апарат, легший за повітря. Підйомна сила створюється легшим за повітря газом (водень, гелій, світильний газ), що міститься в оболонці аеростата.
Проблема - складне теоретичне або практичне питання, що потребує розв'язання, вивчення, дослідження. Проблема - об'єкт (питання, недолік чи потреба чогось,завада від надлишку чи наявності чогось, процес) явище збуджуючого характеру як стимул діяльності спонукаючого характеру - незадоволений попит чи нереалізовані потреби (нестача або відсутність, надлишок або наявність чого-небудь), дефект, вада, чи загроза що змушує цілеспрямовано ліквідувати проблему шляхом уникнення взаємодії чи зміни стану об'єкту, себе чи свого ставлення до подій.
Шту́чний супу́тник - об'єкт, поміщений на орбіту Землі чи іншого небесного тіла зусиллям людини. Інколи називається просто супутник, однак в такому випадку слід відрізняти від природних супутників, таких як Місяць.
Оптичні атмосферні лінії зв’язку та мережі.



Тема 10. Архітектура та технічні засоби бездротових регіональних мереж

Фідерні лінії та елементи НВЧ-тракту. Основні поняття. Дводротові та коаксіальні лінії. Прямокутні та круглі хвилеводи.

Прямоку́тник - це чотирикутник, усі кути якого прямі. Протилежні сторони прямокутника рівні. Є окремим випадком паралелограма.
Спрямовані розгалуджувачі та хвилеводні мости. Феритові фазообертувачі та циркулятори. Класифікація антенних систем. Елементарні системи евклидової. Фрактальні системи. SMART-антени. Цифрові антенні гратки. МІМО-системи на базі цифрових антенних граток.



Тема 11. Практичні аспекти впровадження широкосмугових бездротових технологій.

Основи вибору раціональних технічних рішень на базі технологій радіодоступу. Оглядовий аналіз характеристик широкосмугових безпровідних технологій та мобільних систем зв’язку.

Фракта́л (лат. fractus - подрібнений, дробовий) - нерегулярна, самоподібна структура. В широкому розумінні фрактал означає фігуру, малі частини якої в довільному збільшенні є подібними до неї самої. Термін фрактал увів 1975 року Бенуа Мандельброт.
Ана́ліз (від грец. αναλυσις - «розклад») - розчленування предмету пізнання, абстрагування його окремих сторін чи аспектів. Метод дослідження, який вивчає предмет, уявно чи реально розчленовуючи його на складові елементи, як-от частини об'єкта, його ознаки, властивості, відношення, відтак розглядає кожен з виділених елементів окремо в межах єдиного цілого; протилежний метод - синтез.
Основні принципи конвергенції широкосмугових бездротових технологій та мобільних систем зв’язку. Особливості впровадження систем стільникового зв’язку 3-го покоління в Україні. Аналіз пропускної здатності радіоканалів технологій широкосмугового бездротового радіодоступу. Випробування систем бездротового зв’язку IEEE 802.
Випро́бування у техніці та фізиці - експериментальне визначення кількісних і (або) якісних характеристик властивостей об'єкта випробувань за результатом впливу на нього під час моделювання чи функціювання
16-2004 в Україні. Порівняльний аналіз технологій GSM/EDGE, UMTC/HSDRA, 262CDMA2000, WiMAX. Розвинення інфокомунікаційних послуг в Україні. Основні принципи конвергенції широкосмугових бездротових технологій та мобільних систем зв’язку. Особливості впровадження систем стільникового зв’язку 3-го покоління в Україні. Аналіз пропускної здатності радіоканалів технологій широкосмугового бездротового радіодоступу. Випробування систем бездротового зв’язку IEEE 802.16-2004 в Україні. Проблемні питання впровадження бездротових мереж України.



IV. ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН


з/п


Вид

заняття


Всього

годин


Із них

Семестри, модулі, найменування розділів та тем,

найменування навчальних занять та навчальні

питання, завдання на самостійну роботу


Дидактичне

забезпечення

занять


Інформаційно-методичне

забезпечення



Ауд.

зан.


СРС
















Семестр 9






















Модуль 1

Принципи побудови, логічна та фізична структура бездротових мереж широкосмугового доступу






















Тема 1. Стан та перспективи розвитку бездротових телекомунікаційних технологій широкосмугового доступу.







1.

Лекція 1

6

2

4

Заняття 1. Стан та перспективи розвитку бездротових телекомунікаційних технологій


  1. Класифікація та характеристики мереж бездротового доступу.
    Телекомуніка́ції, також електрозв'язок (англ. Telecommunications) - передавання, випромінювання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду дротовими, радіо, оптичними або іншими електромагнітними системами.


  2. Основні технології широкосмугового бездротового доступу.

  3. Методи доступу до середовища в бездротових мережах

  4. Сучасні тенденції розвитку послуг стандартів 3G, 4G, Wi-Fi, WiMAX.

  5. Технологія побудови глобальних мереж сімейства стандартів IEEE 802.16.

Завдання на СРС.

  1. Достоїнства та недоліки вузькосмугових та широкосмугових систем.

  2. Сучасні тенденції розвитку цифрових, аналогових радіотехнічних систем (РТС), РТС на основі „класичних” синусоїдних сигналів та на основі сигналів складної форми.




Основна література: [1] гл.1 р.1.1-1.5,

[2] р.2

















Тема 2. Технологія побудови бездротових мереж широкосмугового доступу































2.

Практичне заняття 1

6

2

4

Заняття 2. Загальні положення.
Поло́ження - нормативно-правовий або локально-правовий акт, що визначає основні правила організації та діяльності державних органів, структурних підрозділів органу, а також установ, організацій і підприємств (філій), що їм підпорядковуються, тимчасово створюваних комісій, груп, бюро і т. ін.
Основні принципи побудови та функціонування мереж на основі стандартів IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.



  1. Основні етапи побудови мереж бездротового доступу.

  2. Основи частотно-територіального планування мереж бездротового доступу.

  3. Електромагнітна сумісність радіоелектронних засобів систем та мереж радіодоступу.

Завдання на СРС

  1. Розрахунок радіуса зон обслуговування базових станцій технологій WiMAX.

  2. Виконати індивідуальний варіант задачі.
    Сумісність (в стандартизації) - властивість об'єкта (процесу, системи) вступати у взаємодію з іншими об'єктами (процесами, системами), при цьому об'єкти (процеси, системи) не повною мірою виключають прояв один одного.
    Індиві́д, Індиві́дуум (лат. individuum - неподільний) - окремий організм, який існує самостійно, зокрема людина, особа, одиничний представник роду людського.





Основна література: [1] гл.2 р.2.1-2.5,

[2] р.3,4


















Тема 3. Системи модуляції та сигнально-кодові конструкції







4.

Лекція 2

6

2

4

Заняття 3. Основи теорії широкосмугової передачі. Системи модуляції та сигнально-кодові конструкції

  1. Модуляція як перенос сигналу по спектру.

  2. Дискретна модуляція.

  3. Сигнально-кодові конструкції в гаусовому каналі.

  4. Опис блокових та згорткових сигнально кодових конструкції в Гаусовому каналі.


Завдання на СРС

  1. Модель каналу з міжсимвольною інтерференцією(МСІ).

  2. Перетворення каналу з МСІ у паралельні канали.

  3. Пропускна здатність каналу з МСІ.

  4. Побудова сигнально-кодових конструкцій для каналу МСІ та змінними параметрами OFDM.




Основна література: [1] гл.5 р.5.1-2.9,

















Тема 3. Персональні бездротові мережі (стандарти Bluetoоth, Home RF, IEEE 802.15.3(4))







5.

Лекція 3

6

2

4

Заняття 4. Основні принципи побудови та функціонування мереж на основі IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.

  1. Створення та розвинення основних стандартів персональних мереж бездротового доступу.

  2. Технічні аспекти побудови та функціонування мереж технології Bluetoоth.

  3. Структура пристроїв для систем Bluetоoth.

  4. Високошвидкісні персональні мережі. Специфікація стандарту 802.15.3(3а).


Завдання на СРС

  1. Типи антен для систем Bluetoоth.

  2. Низькошвидкісні мережі стандарту IEEE 802.15.4.




Основна література: [1] гл.2 р.2.1-2.5,

[2] р.4


6.

Практичне заняття 2

6

2

4

  1. Заняття 5. Особливості передачі інформації по каналу зв'язку.


Завдання на СРС

Ортогональне кодування широкосмуговими сигналами.






Основна література:

[2] р.5

















Тема 4. Бездротові локальні мережі (DECT IEEE 802.11)







7.

Лекція 4

6

2

4

Заняття 6. Базові положення стандарту IEEE 802.11n для мереж Wi-Fi

  1. Основні принципи IEEE 802.11. МАС-рівень стандарту.

  2. Фізичний рівень стандарту IEEE 802.11b

  3. Апаратна реалізація стандарту.

  4. Особливості стандартів IEEE 802.11a та IEEE 802.11g.


Завдання на СРС

  1. Схема розподільного керування в локальних мережах.

  2. Характеристики базового обладнання мереж Wі-Fi.




Основна література: [1] гл.2 р.2.2

[2] р.3


























9.

Практичне заняття 3

6

2

4

Заняття 7. Передача по каналам цифрових систем. Модуляція, обробка цифрових потоків.

Завдання на СРС

  1. Список варіантів антен для базової станції.

  2. Порівняння варіантів побудови магістральної мережі.




Основна література:

[2] р.5

















Тема 6. Регіональні мережі широкосмугового бездротового доступу сімейства стандартів ІЕЕЕ 802.16(WiMAX)







10.

Лекція 5

6

2

4

Заняття 8. Структура й особливості стандарту широкосмугового доступу ІЕЕЕ 802.16-2004


  1. Мережі широкосмугового доступу під керуванням ІЕЕЕ 802.16-2004

  2. МАС-рівень ІЕЕЕ 802.16.

  3. Фізичний рівень стандарту ІЕЕЕ 802.16-2004. Режим WirelessMAN-SC та WirelessMAN-OFDM

  4. Підтримка адаптивних антенних систем.

  5. Особливості реалізації апаратури стандарту ІЕЕЕ 802.16-2004.


Завдання на СРС

  1. Механізми керування Mesh-мережею.

  2. Апаратна підтримка стандарту ІЕЕЕ 802.16 (особливості реалізації , інтегральна елементна база).

  3. Перспективи розвинення стандарту WiMAX.




Основна література: [1] гл.8 р.8.1-8.5,

[2] р.5


11.

Практичне заняття 4

6

2

4

Заняття 9. Передача по каналам цифровых систем. Модуляция, обработка цифровых потоков _ 1.

Багаточастотна модуляція та OFDM.

Завдання на СРС

Оформлення практичної роботи.







Основна література: [1] гл.8 р.8.1-8.5,

[2] р.5


























13.

Практичне заняття 5

6

2

4

Заняття 10. Передача по каналам цифровых систем. Модуляция, обработка цифровых потоков _ 2.

Планування розгортання конкретної радіомережі – типові рішення


  1. Бездротові мережі з максимальною зоною обслуговування.

  2. Бездротові мережі з пропускною здатністю.

  3. Планування фізичного розміщення радіомережі.

  4. Організація бездротового мосту між стільниками.


Завдання на СРС

Виконання індивідуального завдання.






Основна

[2] р.5


14.

Лабораторне заняття 1

6

2

4

Заняття 11. Вивчення компонентів радіоканалу зв`язку на обладнанні RADWIN

Завдання на СРС

1. Зовнішній блок (ODU);

2.Внутрішній блок (IDU);

3. Пристрої Power over Ethernet.







Основна

[2] р.5





Лабораторне заняття 2












Заняття 12. Вивчення компонентів радіоканалу зв`язку на обладнанні RADWIN
Завдання на СРС

1. Антени.

2. Система управління мережею RADWIN











Лабораторне заняття 3










Заняття 14. Розрахунок енергії на біт і на символ











Лабораторне заняття 4










Заняття 15. Розрахунок динамічного діапазону приймального тракту







15.

Лабораторне заняття 5

6

2

4

Заняття 16. Визначення рівня сигналу на трасі поширення





Додаткова література: [1] гл.1,2,3

16.

МК1

6

2

4

Заняття 16. Перевірка знань по темам модуля 1:

письмова контрольна робота.

Завдання на СРС

Підготовка до МК по темам 1-5






Кваліфікаційне завдання за модуль 1
















Модуль 2

Розділ 2. Архітектура та технічні засоби бездротових регіональних мереж. Новітні технології широкосмугових систем бездротового доступу






















Тема 7. Стандарти персональних мереж бездротового доступу.







17.

Лекція 6

6

2

4

Заняття 17. Персональні мережі бездротового доступу. Bluetooth.

Обладнання базової станції BreezeMAX. Базова станція High Density та її основні модулі.



  1. Обладнання базової станції BreezeMAX. Мініатюрна базова станція для сільських районів та областей.

  2. Абонентське обладнання BreezeMAX (внутрішні та зовнішні модулі, абонентські пристрої з функціями голосового шлюзу та мережевого шлюзу).


Завдання на СРС

Пристрій BreezeMAX Si, що самостійно інсталюється.






Основна література

[2] р.6


18.

Лекція 7


6

2

4

Заняття 18. Персональні мережі бездротового доступу. Система передачі даних за допомогою світла Li-Fi.

  1. Технічні можливості та перспективи системи WiBro.

  2. Технологія мобільного широкосмугового бездротового доступу Flash OFDM (стандарт ІЕЕЕ 802.20).

  3. Функціональні можливості систем Flash OFDM.

  4. Еталонна модель систем Flash OFDM.


Завдання на СРС

Пристрій BreezeMAX Si, що самостійно інсталюється.






Основна література:

[2] р.6


19.

Практичне заняття 6

6

2

4

Заняття 19. Рівень помилок в каналі DVB як функція відношення C / N (S / N Eb / No).
Завдання на СРС

Оформлення практичної роботи






Основна література:

[2] р.5,6



20

Лабораторне заняття 6




2




Зеняття 20. Визначення спотворення сигналу в процесі передачі на трасі поширення по РРЛ







21

Лабораторне заняття 7










Заняття 21. Розрахунок Еб / N0 для різних швидкостей передачі і ЕШТ входу приймального тракту























Тема 8. Вплив спотворюючих факторів в мережах радіодоступу.







20.

Лекція 8

6

2

4

Заняття 20. Спотворюючі фактори в мережі WiMAX.

Завдання на СРС

Проблеми впровадження UWB-систем.






Основна література:

[2] р.7

















Тема 9. Практичні аспекти впровадження широкосмугових бездротових технологій







21.

Лекція 9

6

2

4

Заняття 21. Забезпечення максимального покриття території країни доступом до послуг інформаційних мереж
Завдання на СРС

  1. Існуючі та перспективні проекти широкосмугового доступу до мереж через низькоорбітальні штучні супутники Землі.

  2. Оптичні атмосферні лінії зв’язку та мережі.




Основна література: [1] гл.2 р.2.4,

[2] р.8


























22.

Практичне заняття 7

6

2

4

Заняття 22. Отримання необхідного рівня SNR в системі WiMAX






Основна література: [1] гл.9 р.9.1-9.3,


23

Лабораторне заняття 7




2




Заняття 23. Визначення пропускної здатності каналу зв'язку







24.

Практичне заняття 8

6

2

4

  1. Заняття 23. Визначення дальності зв'язку в каналі мережі WiMAX..

Завдання на СРС

МІМО-системи на базі цифрових антенних граток.






Основна література: [1] гл.9 р.9.4-9.6,


24.

Практичне заняття 9

6

2

4

Заняття 24. Вплив характеристики тракту на якість каналу зв'язку. Практичні аспекти впровадження широкосмугових бездротових технологій






Основна література:

[2] р.9


25.

Лабораторне заняття 9

6

2

4

Заняття 25. Визначення основних параметрів бітового і символьного потоків в тракті з одночастотної модуляцією

Завдання на СРС

Визначити фактори, які обумовлюють реальну технічну спроможність мереж та реальну швидкість бездротових широкосмугових систем передачі даних.






Основна література:

[2] р.9


27.

МК2

6

2

4

Заняття 27. Перевірка знань по темам модуля 2:

письмова контрольна робота.

Завдання на СРС

Підготовка до МК по темах 6-11





Кваліфікаційне завдання за модуль 2


  1   2


Скачати 394.49 Kb.