Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mobil rendszerek evolúciója

    A tantárgy angol neve: Evolution of Mobile Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2009. április 7.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2011. április 28.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Mérnök informatikus szak

    Villamosmérnöki szak

    Szabadon választható tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIAV03   4/0/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Imre Sándor,
    4. A tantárgy előadója

    Dr. Imre Sándor

    egyetemi tanár

    HIT

    Fazekas Péter

    tud. munkatárs

    HIT

    Simon Csaba

    ügyv. szakértő

    TMIT

    Dr. Éltető Tamás

    tud. munkatárs

    TMIT
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít IP alapú hálózatokkal kapcsolatos ismeretek, távközlési és hálózati alapismeretek
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    -
    7. A tantárgy célkitűzése A cellás távközlési rendszerek manapság a vezető piaci beszédátviteli szolgáltatásokká nőtték ki magukat. Az iparági folyamatok alapján a közeljövőben várható, hogy az adatátvitel során is áttörést érnek el a cellás rendszerek terén. Az üzemben levő harmadik generációs (3G), specifikusan az UMTS, hálózatok már jelentős lépést tettek a nagysebességű mobil infokommunikációs hálózatok felé. A tantárgy célja áttekinteni a cellás távközlési rendszerek evolúciós szakaszait (GSM, UMTS, LTE/SAE), különös hangsúlyt fektetve a a következős evolúciós szakaszban telepítendő mobil hálózatok hozzáférési hálózatának (LTE/UTRAN) és maghálózati architektúrájának (SAE) ismertetésére.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. hét: Bevezetés, motivációk, alapproblémák, rádiókommunikációs alapok, kutatási irányok.

    Nehézség: piac, ipar, fejlődés, rádió + mobilitás okozta nehézség, kutatás milyen válaszokat ad, technológiai irányok

    A rádiós közeg tulajdonságai. Jelek alapsávi leírása, modulációk, alapvető csatorna modellek

    2. Hét: GSM rendszer, GSM továbbfejlesztése

    Alaptulajdonságok, rendszer felépítése, alrendszerek, berendezések és funkcióik, adatbázisok és szerepük, átviteltechnikai hálózat, hálózat fizikai felépítése. Folyamatok: hívásfelépítés, bejelentkezés, handover HSCSD, GPRS rendszer felépítése

    3. hét: GSM rádiós interfész, GPRS rádiós interfész, EDGE

    Keretszerkezet, logikai csatornák és szerepük, börszt típusok, GSM hibavédő kódolás, interleaving, Rádiós erőforrás menedzsment, GPRS kódolás, QoS, EDGE, átlagos kapacitás meghatározása

    4. hét: WCDMA és UMTS rádiós interfész. HSDPA, HSUPA, HSPA+

    Spektrumszórás, kódosztás, kódok és paraméterek UMTS-ben, Az UMTS rádiós interfész Logikai, fizikai, transzport csatornák, cellakeresés, szinkronizáció. HS csatornák képzése, felépítése, új tulajdonságok, ütemezés, 64QAM, MIMO.

    5. hét: UMTS hálózat

    Hálózat felépítése, berendezések és szerepük, átviteltechnika, Módosítások a Rel4-től a Rel8-ig

    6. hét: 3G kapacitás tervezés: elmélet és gyakorlat

    Cellakapacitás, rendszerkapacitás meghatározása. Esettanulmény: szolgáltatói szempontok a cellás rendszerek kapacitás tervezésekor.

    7. hét: LTE rádiós interfész

    OFDM alapok. Keretszervezés, sávok, erőforrás blokkok, jelzési csatornák, erőforrás menedzsment, RLC, MAC LTE állapotok és adatfolyam. LTE hozzáférési eljárások. LTE evolúciója: LTE advanced, IMT advanced

    8. hét: SAE

    Az LTE-re szabott architektúra: SAE (System Architecture Evolution); Evolved Packet Core. Rel.6 és Rel.7, direct tunnel. QoS megoldások az evolúciós architektúrán - Policy and Charging Control (PCC).

    9. hét: IP makro- és mikromobilitás

    Mobil IP, optimized, IPv6, Mobilitás menedzsment megoldások (Cellular MIP, Proxy MIP, Client MIP, dual-stack CMIP)

    10. hét: LTE/SAE mobilitás kezelés. IP szolgáltatások.

    Mobilitás kezelés: LTE-3G,  LTE non3GPP handover, FMC, PMTP. Beszédátvitel és multimédia alkalmazások LTE technológián alapuló rendszerekben; az IMS szerepe a hálózatban, IMS+

    11. hét: Konkurrens technológiák: Wimax és DVB-H

    Fix és mobil Wimax rádiós interfész keretszervezés, erőforrás, csatornák, QoS. DVB-H. LTE-vel konkurrens technológiák integrálása, hálózatok együttélése.

    12. hét: Rádiós erőforrásmendzsment. LTE hálózatok telepítése a gyakorlatban

    Teljesítményelemzés: LTE spektrum hatékonyság, effektív sávszélesség. Esettanulmány: gyártói szempontok a cellás rendszerek kialakításakor. RAN (rádiós hozzáférési hálózat) topológia alternatívák, mikrohullámú és/vagy optikai hálózatok mellé telepített hálózatok sajátosságai. LTE rendszerek teljesítmény értékelése és mérése

    13. hét: MBMS

    Műsorszórás 3G evolúciós környezetben: Multimedia Broadcast Multicast Services (MBMS). Multicast a cellás rendszerekben. MBMS teljesítménye és hatákonysága UMTS és LTE rendszerekben. Megvalósítása 3G és LTE rendszerekben.

    14. hét: 4G, fejlett rádiós interfészek

    4G hálózatok jellemzői, multicarrier CDMA, nagy sávszélességű fejlesztések. UMTS vs LTE vs WiMAX, 4G hálózatok, piaci és technológiai kitekintés, 4G hálózati architektúrák és képességek.
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás
    10. Követelmények A szorgalmi időszakban 1 db zárthelyi dolgozat, legalább elégséges osztályzat elérése. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga.
    11. Pótlási lehetőségek Egy pótlási alkalom a félév végén, további pótlási alkalom a pótlási héten, különeljárási díj megfizetésével
    12. Konzultációs lehetőségek Minden óra végén/után helyben személyesen, illetve előzetes bejelentkezés alapján.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    T. Halonen, J. Romero, J. Melero, „GSM, GPRS and EDGE Performance: Evolution Towards 3G/UMTS”, ISBN: 9780470866948, John Wiley and Sons, 2003

     

    H. Kaaranen, A. Ahtiainen, L. Laitinen, S. Naghian, V. Niemi, "UMTS Networks - Architecture, Mobility and Services", ISBN: 9780470011034, John Wiley and Sons, 2005

     

    E. Dahlman, S. Parkvall, J. Sköld, P. Beming, „3G Evolution: HSPA and LTE for Mobile Broadband”, ISBN: 9780123725332, Elsevier, Academic Press, 2007
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire14
    Házi feladat elkészítése-
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása15
    Vizsgafelkészülés25
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Dr. Imre Sándor

    egyetemi tanár

    HIT

    Fazekas Péter

    tudományos munkatárs

    HIT

    Simon Csaba

    ügyvivő szakértő

    TMIT