Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Systemy UMTS i LTE
Koordynator przedmiotu:
Jerzy KOŁAKOWSKI
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Telekomunikacja
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
UMTS
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
104: 30 godzin - udział w wykładach i kolokwiach wykładowych, 15 godzin udział w laboratoriach, 12 godzin przygotowania do 4 laboratoriów, 8 godzin przygotowanie sprawozdań z laboratoriów, 2 godziny udział w konsultacjach, 5 godzin - przygotowanie do wykładów, 8 godzin - bieżąca analiza treści wykładów bezpośrednio po wykładach, po 10 i 14 godzin - przygotowanie do kolokwiów wykładowych
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 (30 godz. wykładów, 15 godz. laboratoriów, 2 godz - konsultacje)
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1 (15 godz laboratoriów, 10 godzin - przygotowanie i wykonowanie sprawozdań z laboratoriów)
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
CSK Cyfrowe Systemy Komórkowe - wymagany
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie z systemami komórkowymi UMTS i LTE (architekturą, zasadami kształtowania sygnałów w łączu radiowym, procedurami systemowymi, budową i zasadą działania urządzeń radiowych, aspektami planowania ruchu i planowania sieci), a także z podstawami systemu LTE-Advanced. Część laboratoryjna pozwala na praktyczne zapoznanie studentów z właściwościami sygnałów łącza radiowego, technikami pomiarów tych sygnałów, a także z kodowaniem mowy i z realizacją wybranych procedur systemowych.
Treści kształcenia:
TRESC WYKŁADU: Wprowadzenie. Geneza i ogólna charakterystyka systemów 3G. Rodzina systemów IMT2000 (założenia, techniki transmisji w łączu radiowym, zasoby widmowe). Standaryzacja systemów 3G. Wersje standardu UMTS. Usługi systemu UMTS. Usługi i aplikacje. Klasyfikacja usług. Teleusługi. Usługi przenoszenia. Usługi multimedialne. Architektura systemu UMTS. Ogólna architektura sieci. Stacja ruchoma. Architektury sieci radiowych UTRAN i GERAN. Ewolucja UTRAN. Architektura sieci szkieletowej. Wersje architektur domen komutacji łączy i komutacji pakietów. Podsystem multimedialny IP. Tendencje rozwoju architektury. Transmisja informacji w systemie UMTS. Ogólne zasady transmisji informacji. Organizacja transmisji w UTRAN (kanały logiczne, transportowe i fizyczne). Transmisja sygnałów mowy. Transmisja danych z komutacją łączy. Transmisja pakietowa. Specyfika transmisji informacji multimedialnych. Jakość transmisji informacji - QoS. Interfejs radiowy systemu. Techniki transmisji w interfejsie radiowym. Łącza FDD i TDD (założenia, rozpraszanie, skramblowanie, modulacja). Wybrane techniki nadawania i odbioru (odbiornik RAKE, techniki MIMO i multiuser detection). Transmisja HSDPA i HSUPA. Dostęp stacji ruchomej do sieci. Struktura przestrzenna sieci. Identyfikatory stacji ruchomej. Transmisja informacji systemowych.Wybór sieci i komórki. Synchronizacja stacji. Rejestracja stacji wsieci. Przywołanie stacji. Zarządzanie zasobami radiowymi w systemie UMTS. Przydział zasobów dla stacji ruchomej, Sterowanie przyjmowaniem zgłoszeń. Przydział zasobów dla transmisji pakietowych. Przeciwdziałanie przeciążeniom sieci. Regulacja mocy. Przenoszenie połączeń. Wybrane procedury. Aktualizacja informacji o lokalizacji stacji ruchomej. Zestawianie połączeń rozmównych. Procedury związane z pakietową transmisją danych. Procedury zabezpieczające (uwierzytelniania, szyfrowania, kontroli integralności danych). Planowanie i realizacja sieci UMTS. Wprowadzenie do projektowania sieci radiowej. Bilans łącza radiowego. Terminale i stacje bazowe systemu UMTS. Pomiary stacji ruchomych i bazowych. System LTE (Long Term Evolution). Założenia. Modyfikacje architektury. Nowe techniki transmisji w łączu radiowym. Tendencje rozwojowe systemów komórkowych. Ewolucja systemówkomórkowych. Systemy HSPA+. Systemy IMT Advanced i LTE Advanced. ZAKRES LABORATORIUM Cwiczenie U1: Badanie kodera-dekodera mowy AMR i AMR-WB (z wykorzystaniem specjalnego oprogramowania dydaktycznego, badanie poszczególnych trybów pracy kodera, ocena wpływu błędów w transmisji na jakość mowy, badanie zrozumiałości mowy w środowisku zakłóceń akustycznych). Cwiczenie U2: Monitorowanie emisji CDMA i LTE (pomiary sygnałów emitowanych porzez stacje bazowe i ruchome systemów UMTS, CDMA200 i LTE za pomocą analizatora widma, obserwacja wpływu zmian warunków propagacyjnych na emisje stacji ruchomej) Cwiczenie U3: Badanie właściwości sygnałów łącza radiowego UMTS (z wykorzystaniem oprogramowania WinIQSim, m. in. badanie sygnałów w dziedzinach czasu, kodu, częstotliwości, obserwacja wykresów wektorowych i konstelacji). Cwiczenie U4: Pomiary sygnałów szerokopasmowych (wytwarzanie testowych sygnałów systemu UMTS z możliwością wprowadzania odstępstw od wymagań standardu; analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości i czasu z wykorzystaniem wektorowego analizatora sygnałów). Cwiczenie U5: Pomiary specjaliostyczne terminali UMTS (HSDPA i HSPA+) w laboratorium operatora siecikomórkowej (z wykorzystaniem specjalizowanych testerów i sztucznej sieci)
Metody oceny:
Przedmiot jest oceniany na podstawie sumy punktów uzyskanych: - z dwóch kolokwiów wykładowych (do 24 pkt za pierwsze kolokwium,do 36 pkt - za drugie), - w ramach laboratorium (do 10 pkt za każde z ćwiczeń U1..U4 i do 4 pkt za ćwiczenie U5). Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie łącznie conajmniej 53 pkt oraz ponad 30% punktów z każdego kolokwium wykładowego.
Egzamin:
nie
Literatura:
J. Kołakowski, J. Cichocki - Materiały pomocnicze do przedmiotu "System UMTS" - opracowanie wenętrzne IR PW (instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych i kopie slajdów wykładowych, dostęne na bieżąco na stronie www przedmiotu) K. Wesołowski, „Systemy radiokomunikacji ruchomej”, WKiŁ, 2003 J. Kołakowski, J. Cichocki, „UMTS – system telefonii komórkowej trzeciej generacji”, WKiŁ 2003, 2005, 2008. H. Kaaranen, A. Ahtiainen, L Laitinen, S. Naghian, V. Niemi. UMTS Networks, Architecture, Mobility and Services. John Wiley & Sons, 2001,2005 H.Holma, A.Toskala (ed.) "WCDMA for UMTS", John Wiley & Sons, 2000, 2006, 2008 J. Korhonen, „Introduction to 3G Mobile Communications”, Artech House, 2001, 2003 J.Laiho, A.Wacker, T.Novosad (ed.) „Radio Network Planning and Optimisation for UMTS”, John Wiley & Sons, 2002, 2006 M.J. Nawrocki, M.Dohler, A.H.Avghami (ed), „Understanding UMTS Radio Network – Modelling, Planning and Automated Optimization, Theory and Practice”, John Wiley & Sons, 2006 H.Holma, A.Toskala, „HSDPA/HSUPA for UMTS” John Wiley & Sons, 2006 P.Lescuyer, T. Lucidarme; Evolved Packet System (EPS). The LTE and SAE evolution of 3G UMTS, John Wiley & Sons, 2008 K. Fazel, S. Kaiser, Multicarrier and Spread Spectrum Systems. From OFDM and MC-CDMA toLTE and WiMAX , John Wiley & Sons, 2008 Literatura firmowa, m.in.: Ericsson, Siemens, Rohde & Schwarz, Agilent‑Technologies, Motorola, Alcatel itd, Zasoby internetowe, m.in. www.etsi.org, www.3gpp.org, www.umts-forum.org, www.gsacom.com
Witryna www przedmiotu:
pmr.ire.pw.edu.pl/dydaktyka/UMTS/umts.htm
Uwagi:
dawniej "System UMTS"

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt UMTS_W1
Student (który zaliczył przedmiot) zna architektury cyfrowych systemów komórkowych (UMTS i LTE), podstawowe procedury systemowe związane z działaniem sieci UMTS i LTE oraz techniki transmisji informacji w łączach radiowych systemów UMTS/HSPA/HSPA+/LTE/LTE Advanced
Weryfikacja: kolokwia wykładowe 1 i 2
Powiązane efekty kierunkowe: K_W08, K_W09, K_W10, K_W11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07
Efekt UMTS_W2
Student zna podstawowe ograniczenia transmisji w łaczu radiowych i metody ich przezwyciężania stosowane w systemach komórkowych
Weryfikacja: kolokwium wykładowe, kolokwia wstępne do laboratoriów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W09, K_W10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Efekt UMTS_W3
Student zna techniki i aparaturę pomiarową służace do oceny transmisji w łączu radiowym systemu UMTS
Weryfikacja: kolokwia wstępne i przebieg ćwiczeń U2, U4
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04, T1A_W07
Efekt UMTS_W4
Student zna podstawowe tendencje rozwojowe w zakresie systemów komórkowych
Weryfikacja: lokwium wykładowe 2
Powiązane efekty kierunkowe: K_W11, K_W14, K_W15
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W07, T1A_W05, T1A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt UMTS_U1
Student potrafi dokonać oceny możłiwości i ograniczeń transmisji w systemach komórkowych 3G i 4G, potrafi określić przydatność różnych systemów komórkowych do realizacji transmisji spełniajacych wymagania użytkowników
Weryfikacja: kolokwia wykładowe 1 i 2, laboratoria
Powiązane efekty kierunkowe: K_U08, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U10, T1A_U12, T1A_U03
Efekt UMTS_U2
Student potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiary sygnałów łącza radiowego systemów komórkowych, potrafi uniknąc błedów wynikajacych z ograniczeń aparatury pomiarowej
Weryfikacja: laboratoria U2, U4
Powiązane efekty kierunkowe: K_U10, K_U15, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U07, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U11, T1A_U03
Efekt UMTS_U3
Student potrafi zinterpretować działanie sieci oraz analizować zjawiska zachodzące w łączach radiowych systemów komórkowych 3G i 4G z punktu widzenia ich wpływu na możliwości transmisyjne sieci komórkowych
Weryfikacja: kolokwia wstęne do ćwiczeń laboratoryjnych, przebieg laboratoriów, kolokwia wykładowe
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U03

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt UMTS_K1
Student (kóry zaliczył przedmiot) potrafi pracować w grupie kilkuosobowej realizującej wspólnie zadania pomiarowe
Weryfikacja: laboratoria U1,U2, U3, U4
Powiązane efekty kierunkowe: K_K03, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04