Ψηφιακές Επικοινωνίες και Δίκτυα
Μαθήματα Προγράμματος Σπουδών

2ος Κύκλος Σπουδών (Έναρξη: Ακαδημαϊκό Έτος 2017-18)

1ο Εξάμηνο

ΨΣ-ΕΔ-302 Τεχνολογίες Ασύρματης Πρόσβασης [Υ] Γ. Ευθύμογλου, Α. Αλεξίου

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι να περιγράψει και να εξηγήσει τις βασικές αρχές και τις προηγμένες τεχνολογίες και αρχιτεκτονικές που χαρακτηρίζουν το μελλοντικό διαδίκτυο. Στο πρώτο μέρος του μαθήματος μελετώνται τεχνικές φυσικού επιπέδου: διαμόρφωση, κωδικοποίηση, πολυπλεξία και τεχνικές διαφορισμού και διασποράς φάσματος. Στο δεύτερο μέρος, αναλύονται ζητήματα πολλαπλής πρόσβασης και διαχείρισης πόρων και παρεμβολών. Στο τρίτο μέρος του μαθήματος εξετάζονται τρία βασικά παραδείγματα αρχιτεκτονικών: το κυψελωτό δίκτυο, το τοπικό ευρυζωνικό δίκτυο και το Διαδίκτυο Αντικειμένων. Τέλος παρουσιάζονται οι πιο σημαντικές προκλήσεις και περιορισμοί στην υλοποίηση των υποδομών του μελλοντικού διαδικτύου.

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή στις Υποδομές Μελλοντικού Διαδικτύου: Βασικές αρχές και τεχνολογίες, τάσεις και προκλήσεις και κριτήρια επίδοσης
  • Μετάδοση βασικής ζώνης και τεχνικές φυσικού επιπέδου: διαμόρφωση, κωδικοποίηση, πολυπλεξία, τεχνικές διαφορισμού, συστήματα Multiple Input Multiple Output (MIMO)
  • Διασπορά φάσματος: direct sequence διασπορά φάσματος, επίδραση παρεμβολών, επίδραση πολυδιαδρομικού καναλιού, RAKE δέκτες, πολλαπλή πρόσβαση με διαίρεση κωδίκων (CDMA)
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing: Θεωρία μετάδοσης πολλαπλών ορθογώνιων φερόντων, κυκλικό πρόθεμα για πολυδιαδρομικά κανάλια, Peak-to-average power ratio, Frequency and timing offset
  • Τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης: Time/Frequency/ Code/Space/.. Division Multiple Access, χρονοπρογραμματισμός και τυχαία πρόσβαση που βασίζεται στον ανταγωνισμό
  • Τεχνικές συνεργατικότητας και συντονισμού: διαχείριση παρεμβολών, βελτίωση επίδοσης ‘cell-edge’ χρηστών, Coordinated Multipoint Transmission/Reception, Distributed Input Distributed Output (DIDO)
  • Tο κυψελωτό δίκτυο ως παράδειγμα αρχιτεκτονικής υποδομών: αρχιτεκτονικές GSM, UMTS, LTE, LTE-Advanced, 5G
  • Το τοπικό ευρυζωνικό δίκτυο ως παράδειγμα αρχιτεκτονικής υποδομών: IEEE 802.11b/g/n/ac/ax
  • Το Διαδίκτυο Αντικειμένων ως παράδειγμα αρχιτεκτονικής υποδομών: αρχιτεκτονικές machine-to-machine communications over cellular
  • Προκλήσεις και περιορισμοί στην υλοποίηση των υποδομών του μελλοντικού διαδικτύου
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-303 Σχεδιασμός Ασύρματων Δικτύων [Υ] Α. Κανάτας, Ά. Ρούσκας

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

  • Κατηγορίες και ανασκόπηση ασύρματων δικτύων. Κάλυψη, υπηρεσίες και απαιτήσεις επίδοσης από τα ασύρματα δίκτυα. Παραδείγματα δικτύων. Τεχνικές αμφιδρόμησης, πολλαπλής πρόσβασης και τυχαίας πρόσβασης. Αρχές και σχεδίαση κυψελωτών συστημάτων.
  • Μοντέλα απωλειών διάδοσης. Σκίαση και λογαριθμοκανονική κατανομή. Καθορισμός περιοχής και ακτίνας κάλυψης συστημάτων. Τεχνικές βελτίωσης φασματικής απόδοσης σε κυψελωτά συστήματα.
  • Φαινόμενα διάδοσης και διαλείψεις. Είδη διαλείψεων, χρονική διασπορά και συχνοεπιλεκτική συμπεριφορά, χρονική μεταβολή και ολίσθηση Doppler, διασπορά κατεύθυνσης και χωρική μεταβολή. Χαρακτηριστικά διαύλων ευρείας ζώνης και επίδραση στα συστήματα.
  • Από τα συστήματα SISO στα συστήματα MIMO. Οι τεχνικές πολλαπλών κεραιών και τα κέρδη εφαρμογής τους στα δίκτυα 4ης και επόμενων γενιών (LTE και LTE-A).
  • Μελέτη περίπτωσης: Παράδειγμα σχεδίασης κυψελωτού συστήματος ασύρματων επικοινωνιών βήμα-βήμα (αρχική φάση σχεδίασης βασισμένη στις απαιτήσεις τηλεπικοινωνιακής κίνησης, γεωγραφικής κάλυψης, διαθέσιμων συχνοτήτων, κόστους εξοπλισμού, κλπ.)
  • 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.
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-203 Ανάπτυξη Εφαρμογών για Κινητές Συσκευές [Υ] Α. Μηλιώνης

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση με βασικές αρχές προγραμματισμού δικτυακών εφαρμογών για κινητές συσκευές. Στη σημερινή εποχή, τα κινητά τηλέφωνα και παρόμοιες συσκευές (π.χ. tablets) εμφανίζονται με πολλά χαρακτηριστικά όπως GPS, ποικίλους αισθητήρες και οθόνες αφής αλλά και με εξελιγμένο λογισμικό με το οποίο η πλατφόρμα της κινητής συσκευής μπορεί να αποκτήσει έξυπνες και αξιοσημείωτες υπολογιστικές ιδιότητες. Οι φοιτητές θα κατανοήσουν την αρχιτεκτονική της ευρύτατα διαδεδομένης και κυρίαρχης πλατφόρμας Android και τη διαδικασία ανάπτυξης εφαρμογών για κινητές συσκευές. Συμπληρωματικά με την πλατφόρμα Android, στα πλαίσια του μαθήματος παρουσιάζονται βασικές προγραμματιστικές τεχνικές για την υλοποίηση δικτυακών εφαρμογών με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Java. Οι φοιτητές καλούνται να εφαρμόσουν τις γνώσεις που απέκτησαν στα πλαίσια προγραμματιστικών εργασιών.

Περιεχόμενα

  • Ενότητα 1: Επισκόπηση έξυπνων κινητών συσκευών και των αρχιτεκτονικών τους. Παρουσίαση των διαδεδομένων λειτουργικών συστημάτων για κινητές συσκευές και της αρχιτεκτονικής της πλατφόρμας Android.
  • Ενότητα 2: Βασικές έννοιες και μοντέλο εφαρμογών Android. Επισκόπηση Android SDK. Εισαγωγή στα Αndroid Development Tools. Εξοικείωση με τον Android Emulator. Ανάπτυξη εφαρμογών με χρήση Android SDK και Eclipse framework. Σύνοψη Προγραμματισμού σε Περιβάλλον Android.
  • Ενότητα 3: Σχεδιασμός User Interface εφαρμογών Android.
  • Ενότητα 4: Συνιστώσες εφαρμογών και αλληλεπίδραση συνιστωσών: Android Activities και Android Intents.
  • Ενότητα 5: Χρήση δεδομένων και βάσεων δεδομένων σε εφαρμογές Android.
  • Ενότητα 6: Χρήση χαρτών. Η προγραμματιστική διεπαφή Google Maps API και η κλάση MapView.
  • Ενότητα 7: Υπηρεσίες με βάση πληροφορία θέσης – Location Based Services.
  • Ενότητα 8: Cases studies – Εργαστήριο: Παραδείγματα ανάπτυξης ολοκληρωμένων εφαρμογών Android.
  • Ενότητα 9: Cases studies – Εργαστήριο: Παραδείγματα ανάπτυξης ολοκληρωμένων εφαρμογών Android.
  • Ενότητα 10: Cases studies – Εργαστήριο: Παραδείγματα ανάπτυξης ολοκληρωμένων εφαρμογών Android.
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-322 Σχεδιασμός και Διαχείριση Δικτύων [Υ] Κ. Τσαγκάρης

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η διδασκαλία σύγχρονων μεθοδολογιών και τεχνολογιών σχεδιασμού και διαχείρισης δικτύων υπολογιστών. Στο πλαίσιο αυτό παρουσιάζεται αναλυτικά μεθοδολογία σχεδιασμού δικτύων και οι βασικές αρχές της διαχείρισης δικτύων υπολογιστών, καλύπτοντας τις αρχιτεκτονικές, τα λειτουργικά και πληροφοριακά μοντέλα, και τα μοντέλα επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται από τα σημερινά συστήματα διαχείρισης. Τέλος, παρουσιάζονται σημαντικές προκλήσεις στον τομέα της διαχείρισης δικτύων και αντίστοιχες νέες μεθοδολογίες και τεχνολογίες.

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή: Ο ρόλος των δικτύων στη ψηφιακή εποχή και στη μετάβαση στο Μελλοντικό Διαδίκτυο (Future Internet). Σχεδιασμός και διαχείριση δικτύων υπολογιστών
  • Σχεδιασμός δικτύων: Κύκλος σχεδιασμού και υλοποίησης δικτύου. Ανάλυση απαιτήσεων δικτύου. Λογικός σχεδιασμός δικτύου.Φυσικός σχεδιασμός δικτύου. Έλεγχος, βελτιστοποίηση και τεκμηρίωση σχεδιασμού.Υλοποίηση και έλεγχος δικτύου
  • Προβλήματα σχεδιασμού δικτύου. Μέθοδοι και αλγόριθμοι επίλυσης
  • Eισαγωγή στη διαχείριση δικτύων υπολογιστών: Λειτουργίες Configuration, Fault, Accounting, Performance, Security (CFAPS) και επίπεδα διαχείρισης (Element, Network, Service, Business), Managers, Agents
  • Διαχείριση δικτύων υπολογιστών: Πρωτόκολλο Simple Network Management Protocol (SNMP). Management Information Base (MIB). Structure of Management Information (SMI)/Abstract Syntax Notation.1 (ASN.1). MIB-II.RMON. Web-based management
  • Προκλήσεις στον τομέα της διαχείρισης δικτύων και αντίστοιχες νέες μεθοδολογίες και τεχνολογίες: Αυτόνομη διαχείριση δικτύων (Μηχανισμοί αυτοδιαχείρισης (self-management). Διαχείριση μέσω πολιτικών/κανόνων (policy-based management). Διακυβέρνηση δικτύων (network governance)). Διαχείριση δικτύων καθοριζόμενων από λογισμικό (Software Defined Networks (SDN))
  • Eιδικά θέματα διαχείρισης: Service Level Agreement
Περισσότερα »

2ο Εξάμηνο

ΨΣ-ΕΔ-309 Ευρυζωνικές Επικοινωνίες [Υ] Α. Αλεξίου

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η μελέτη ευρυζωνικών τεχνολογιών και δικτύων με έμφαση στις πιο πρόσφατες εξελίξεις και προηγμένες τεχνολογίες που θα εξοπλίσουν τα ευρυζωνικά δίκτυα της επόμενης γενιάς. Στo πρώτο μέρος του μαθήματος θα αναλυθούν οι απαιτήσεις, πρόσφατες εξελίξεις και περιορισμοί στην σχεδίαση ευρυζωνικών δικτύων και στην υλοποίηση ευρυζωνικών εφαρμογών. Στο δεύτερο μέρος θα μελετηθούν ενσύρματα και οπτικά ευρυζωνικά δίκτυα, με έμφαση σε θέματα μετάδοσης και επεξεργασίας σήματος βασικής ζώνης, φυσικού επιπέδου, πολλαπλής πρόσβασης και αρχιτεκτονικής δικτύου. Στη συνέχεια θα μελετηθούν προηγμένες τεχνολογίες στην περιοχή των ασυρμάτων ευρυζωνικών δικτύων, όπως το μελλονικό WiFi και τεχνολογίες 5G. Τέλος, θα συζητηθούν πρόσφατες τεχνολογικές τάσεις και καινοτόμες αρχές σχεδίασης των ευρυζωνικών δικτύων του μέλλοντος, όπως Densification, Extreme Resource Sharing και Cloudification.

Περιεχόμενα

  • Ευρυζωνικές Επικοινωνίες: απαιτήσεις, πρόσφατες εξελίξεις και εφαρμογές
  • Θεμελιώδεις έννοιες ευρυζωνικής μετάδοσης: χωρητικότητα, φασματική απόδοση, συνδεσιμότητα, αξιοπιστία, ποιότητα υπηρεσίας
  • Μέθοδοι αποτελεσματικής χρήσης του φάσματος για ευρυζωνική πρόσβαση: διαμόρφωση, κωδικοποίηση, πολυπλεξία, χωρική κωδικοποίηση/πολυπλεξία, διασπορά φάσματος, συνεργατικές τεχνικές, τεχνικές συντονισμού και διαχείρισης παρεμβολής
  • Digital Subscriber Line: επεξεργασία βασικής ζώνης, διαδικασίες φυσικού επιπέδου, αρχιτεκτονική, προηγμένα χαρακτηριστικά ADSL2, VDSL, πολυχρηστικό DSL
  • Δίκτυα Ethernet επόμενης γενιάς: τεχνικές βασικής ζώνης, πρωτόκολλα φυσικού επιπέδου και MAC, αρχιτεκτονικές xGigabit Ethernet, crosstalk, Ethernet in the first mile
  • Οπτικές ίνες και οπτική μετάδοση: μετάδοση με οπτικές ίνες, εξασθένηση, ενίσχυση οπτικού σήματος, Wavelength Division Multiplexing.
  • Σχεδίαση και αρχιτεκτονική Οπτικών Δικτύων: υποδομές οπτικών δικτύων, Optical Transport Network Hierarchy, σχεδίαση WDM οπτικών δικτύων
  • Ασύρματη Ευρυζωνική Τοπική Πρόσβαση και το Μελλοντικό WiFi: τεχνολογίες OFDM, multiuser MIMO, τυχαία πρόσβαση και πρόσβαση που βασίζεται στο χρονοπρογραμματισμό
  • Ευρυζωνικότητα στο μελλοντικό διαδίκτυο με τεχνολογίες 4G και 5G: συνεργατικότητα, συντονισμός, massive MIMO, millimeter wave, αρχιτεκτονικές με επίκεντρο το χρήστη
  • Πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις στις Ευρυζωνικές Επικοινωνίες: Πολύ πυκνά δίκτυα, Καθολική Διαχείριση Πόρων και Cloudification
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-301 Ασύρματες και Δορυφορικές Επικοινωνίες [Υ] Α. Κανάτας, Γ. Ευθύμογλου

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η εμβάθυνση των φοιτητών σε θέματα ασύρματων επικοινωνιών με έμφαση στη σχεδίαση ζεύξεων για επίγεια και δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών. Το μάθημα περιλαμβάνει δύο ενότητες. Στην πρώτη ενότητα γίνεται ανασκόπηση των βασικών εννοιών της τεχνολογίας των κεραιών και της Ηλεκτρομαγνητικής (Η/Μ) διάδοσης και αναλύονται διεθνή πρότυπα (ITU-R) και συστάσεις για τη σχεδίαση επίγειων ασύρματων ζεύξεων. Στη δεύτερη ενότητα γίνεται ανασκόπηση της τεχνολογίας των Δορυφορικών Δικτύων Επικοινωνιών. Περιγράφεται η υπάρχουσα τεχνολογία των δομικών στοιχείων ενός δορυφορικού δικτύου, οι τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης και τοπολογίες δικτύων. Ιδιαίτερο βάρος δίνεται στα δίκτυα VSATs, με ανάλυση εφαρμογών και σχεδίαση των ζεύξεων.

Περιεχόμενα

  • Η/Μ Κύματα, ακτινοβολητές και παράμετροι κεραιών. Πόλωση κυμάτων, είδη κεραιών, κέρδος, κατευθυντικότητα, ενεργός επιφάνεια και ενεργό μήκος κεραίας.
  • Περιγράφονται τα φαινόμενα της διάδοσης για τα υπάρχοντα ασύρματα συστήματα επικοινωνιών στις πλέον χρησιμοποιούμενες ζώνες συχνοτήτων με στόχο την επιτυχή σχεδίαση σταθερών ασύρματων ζεύξεων. Μηχανισμοί διάδοσης Η/Μ Κυμάτων: Ανάκλαση, διάθλαση, και φαινόμενα στην τροπόσφαιρα.
  • Μηχανισμοί διάδοσης Η/Μ κυμάτων: Σκέδαση, περίθλαση και διαθέσιμα μοντέλα. Έμφαση στα πρακτικά μοντέλα πρόβλεψης της διάδοσης για διαφορετικά συστήματα ασύρματων επικοινωνιών. Κρίσιμα μεγέθη, παράμετροι ποιότητας και στόχοι της αποτελεσματικής σχεδίασης των συστημάτων.
  • Ανάλυση των στοιχειοκεραιών. Είδη, διατάξεις και γεωμετρία των στοιχεοκεραιών. Βασικά μεγέθη περιγραφής του συστήματος της στοιχειοκεραίας. Υπόθεση στενής ζώνης. Στοιχειώδεις διατάξεις διαμόρφωσης διαγραμμάτων ακτινοβολίας.
  • Επεξεργασία Σημάτων από στοιχειοκεραίες. Γραμμικές και χωρικά ομοιόμορφες στοιχειοκεραίες. Ορατή περιοχή. Τροφοδότηση στοιχειοκεραιών. Παράμετροι διαγράμματος ακτινοβολίας. Στροφή διαγράμματος ακτινοβολίας.
  • Στατιστική επεξεργασία σημάτων από στοιχειοκεραίες. Επεξεργασία στενής ζώνης. Conventional beamformer, null steering beamformer. Φίλτρα Wiener και τεχνικές ψηφιακού beamforming.
  • Ανάπτυξη δορυφορικών συστημάτων και εξέλιξη υπηρεσιών. Γεωμετρικές παράμετροι και σημαντικές τροχιές. Διατάξεις και είδη αναμεταδοτών. Στοιχειώδη δομικά χαρακτηριστικά. Κεραίες δορυφορικών συστημάτων. Παγκόσμιοι οργανισμοί δορυφορικών συστημάτων.
  • Θόρυβος στα δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών (δέκτες-κεραίες). Διατάξεις δεκτών. Δορυφορικοί ενισχυτές και ζητήματα μη γραμμικοτήτων. Δείκτες επίδοσης σε συνθήκες καθαρού ουρανού και βροχής.
  • Τεχνικές μετάδοσης (κυρίως ψηφιακής) και σχεδίαση των ζεύξεων. Παραδείγματα σχεδίασης για σταθερά και κινητά συστήματα δορυφορικών επικοινωνιών.
  • Τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης στα δορυφορικά δίκτυα (TDMA, FDMA, CDMA). Δίκτυα VSATs, τοπολογίες και αρχιτεκτονικές συστημάτων.
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-310 Ανάπτυξη Ασύρματων Συστημάτων που βασίζεται στο Λογισμικό [Υ] Α. Γκότσης, Κ. Μαλιάτσος

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή και εμβάθυνση των φοιτητών σε πρακτικά θέματα σχεδίασης και ανάλυσης πομποδεκτών και συστημάτων ασυρμάτων επικοινωνιών μέσα από την τεχνολογία Software Defined Radio (SDR). Στο μάθημα, οι φοιτητές θα είναι σε θέση μέσω πειραματισμού να δημιουργήσουν και να εκπέμψουν τηλεπικοινωνιακά σήματα που απαντώνται στα σύγχρονα συστήματα ψηφιακών κινητών επικοινωνιών (π.χ. LTE, Wi-Fi) και αντίστοιχα να σχεδιάσουν τις βαθμίδες ανάλυσης και λήψης. Όλες οι διαδικασίες σύνθεσης και ανάλυσης σημάτων θα πραγματοποιηθούν με ανάπτυξη των αντίστοιχων βαθμίδων με χρήση λογισμικού, ενώ η εκπομπή/λήψη θα πραγματοποιηθεί με χρήση υλικού SDR και υπολογιστικών πλατφορμών (desktop) γενικού σκοπού.

Το μάθημα διακρίνεται σε τρεις ενότητες. Στην πρώτη ενότητα οι φοιτητές εξοικειώνονται με την έννοια του SDR και την χρήση του υλικού και των εργαλείων διαχείρισης του, ενώ ταυτόχρονα αναπτύσσουν έναν πομποδέκτη με διαμόρφωση Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) απλής εισόδου-εξόδου (Single Input Single Output – SISO). Στη δεύτερη ενότητα, οι φοιτητές υλοποιούν πιο σύνθετες βαθμίδες πομπού και δέκτη, επεκτείνοντας τον αρχικό πομποδέκτη OFDM σε Multiple Input Multiple Output (ΜΙΜΟ) αρχιτεκτονικές. Στην τρίτη ενότητα, οι φοιτητές πειραματίζονται πάνω σε υπάρχουσες ολοκληρωμένες λύσεις ανοιχτού κώδικα και δημιουργούν πειραματικό δίκτυο 4G.

Περιεχόμενα

  • Ενότητα 1:
    • Εισαγωγή στο Software Defined Radio (SDR),
      • Αρχιτεκτονικές SDR (Ιδανική, Ρεαλιστική κ.α.,) συστήματα SDR, περιγραφή των υποσυστημάτων του SDR πομποδέκτη.
      • Εισαγωγή στο υλικό SDRτων εργαστηριακών ασκήσεων και στα εργαλεία διαχείρισης και χρήσης.
      • Γνωστικά Ραδιοσυστήματα (Cognitive Radios) και δυναμικός διαμοιρασμός φάσματος.
    • Σήματα αναφοράς, Φασματική Ανίχνευση
      • Δημιουργία βασικών σημάτων ημιτόνου, τετραγωνικού παλμού και η διαδικασία φιλτραρίσματος με αλλαγή ρυθμού επεξεργασίας.
      • Βασικές αρχές θεωρίας ανίχνευσης και εκτίμησης, στατιστικός χαρακτηρισμός σήματος, ανιχνευτής μέγιστης πιθανοφάνειας/Bayesian κ.α.
      • Ενεργειακός ανιχνευτής, Matched filter, ανιχνευτής τράπεζας φίλτρων
    • Υλοποίηση πομποδέκτη QPSK με χρήση λογισμικού.
      • Ανάπτυξη διαμορφωτή/αποδιαμορφωτή OFDM.
      • Εισαγωγή πιλότων και προοιμίων συμβόλων – Συγχρονισμός.
      • Ανίχνευση ολίσθησης συχνότητας.
      • Εκτίμηση και εξισορρόπηση ραδιοδιαύλου.
      • Υλοποίηση κώδικα σε MATLAB ή C++.
      • Εκπομπή/Λήψη σημάτων με πραγματικά SDR συστήματα – Αξιολόγηση.
  • Ενότητα 2:
    • Επέκταση σε σύστημα MIMO
      • Υλοποίηση δυνατότητας MIMO στο υλικό SDR.
    • Διαφορική λήψη
      • Ανάπτυξη διαφορικής λήψης με επιλογή (selection diversity).
      • Ανάπτυξη διαφορικής λήψης με Maximum Ratio Combining (MRC).
    • Μέθοδος διαφορικής εκπομπής.
      • Χωροχρονική μπλοκ κωδικοποίηση (Space Time Block Coding) με την μέθοδο Alamouti.
  • Ενότητα 3:
    • Υλοποίηση πειραματικού δικτύου με χρήση υπαρχόντων προγραμμάτων ανοιχτού κώδικα (π.χ. Open Air Interface).
    • Εξοικείωση με τα συστήματα 4G. Πειραματισμός στην ανάθεση τηλεπικοινωνιακών πόρων.
Περισσότερα »

ΨΣ-ΕΔ-311 Μελλοντικό Διαδίκτυο και Νεφοϋπολογιστική [Υ] Δ. Κυριαζής

Στόχος

Στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση θεμάτων σχεδιασμού και υλοποίησης στο χώρο των υποδομών μελλοντικού διαδικτύου. Για το λόγο αυτό, το πρώτο μέρος του μαθήματος, αφού κάνει μια ανασκόπηση του σημερινού διαδικτύου, αλλά και στα προβλήματα-προκλήσεις που το συνοδεύουν, στη συνέχεια παρουσιάζει και αναλύει τις πλέον πρόσφατες τεχνολογίες και αρχιτεκτονικές που αναπτύσσονται με έμφαση στη νέα γενιά δικτύων 5G. Αναπτύσσονται θέματα που σχετίζονται με την εικονικοποίηση δικτυακών λειτουργιών (VNFs), τη δημιουργία σχετικών προφίλ, τη διαχείριση και ενορχήστρωσή τους, καθώς επίσης αναλύονται πρότυπα όπως το ETSI MANO. Το δεύτερο μέρος του μαθήματος επικεντρώνει στις υποδομές αυτές καθαυτές, που αποτελούνται από διαφορετικές οντότητες (Things) και υπολογιστικά νέφη (Clouds). Το μάθημα προσφέρει το θεωρητικό υπόβαθρο των συγκεκριμένων υποδομών ενώ επίσης επιδιώκεται η εξοικείωση των συμμετεχόντων με τεχνολογίες λειτουργίας, προγραμματισμού και εκτέλεσης εφαρμογών σε τέτοια περιβάλλοντα μέσω των αντίστοιχων εργαστηριακών θεματικών περιοχών (π.χ. OpenStack, Google AppEngine). Εξετάζονται σε βάθος έννοιες, τεχνικές και μεθοδολογίες σε όλα τα επίπεδα της υποδομής, δίνοντας έμφαση σε θέματα όπως οι σύγχρονες αρχιτεκτονικές νεφών (υπολογιστικών νεφών, αποθηκευτικών νεφών, βάσει γεγονότων, κ.α.), τα δομικά τους στοιχεία (τύποι πόρων, κατηγορίες υπηρεσιών, συμβόλαια επιπέδου υπηρεσιών και επιπέδου γεγονότων, σύνθεση και πολυεπίπεδη ενορχήστρωση υπηρεσιών), καθώς και οι τεχνολογίες δικτύωσης.

Περιεχόμενα

  • Ανασκόπηση του σημερινού Διαδικτύου και προκλήσεις: Ανασκόπηση αρχιτεκτονικής Διαδικτύου και Δικτυακών Εφαρμογών. Παγκόσμιος Ιστός (διασύνδεση πληροφορίας, πρόσβαση, τύποι και υπηρεσίες επικοινωνίας, πρότυπα, σχήματα αναγνώρισης).Ανασκόπηση πρωτοκόλλων επιπέδου εφαρμογής, αρχιτεκτονικές, διεργασίες. Το Web και το HTTP, Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων, η υπηρεσία DNS, συστήματα ομότιμων (P2P), διανομή αρχείων. Ανασκόπηση πρωτοκόλλων και μηχανισμών επιπέδου μεταφοράς. Ανασκόπηση πρωτοκόλλων και μηχανισμών επιπέδου δικτύου. Προκλήσεις και τάσεις (performance, scalability, security) – Προς το μελλοντικό Διαδίκτυο.
  • 5G Δίκτυα – Εισαγωγή: Εικονικοποίηση δικτύων, Software Defined Networking, Virtual switches & Controllers, Το πρωτόκολλο Openflow, Network virtualization, SDN Applications, Network abstractions / languages, Network Function Virtualization.
  • 5G Δίκτυα – Διαχείριση Εικονικοποιήμενων Λειτουργιών Δικτύου: Περιγραφή, αποθήκευση και ανάκτηση εικονικοποιημένων λειτουργιών δικτύου (VNFs), Δημιουργία και ανανέωση προφίλ VNFs, Σύνθεση VNFs για την υλοποίηση δικτυακών υπηρεσιών, Εποπτεία και διορθωτικές ενέργειες για την παροχή ποιότητας υπηρεσίας σε εικονικοποιημένες υποδομές.
  • 5G Δίκτυα – Ενορχήστρωση Εικονικοποιήμενων Λειτουργιών Δικτύου: Αντιστοίχιση εικονικοποιημένων λειτουργιών δικτύου σε δικτυακούς πόρους, Ενορχήστρωση των εικονικοποιημένων λειτουργιών, Προσαρμοστικές ενέργειες ενορχηστρωτών, Το πρότυπο ETSI MANO.
  • 5G Δίκτυα – Έρευνα και Πειραματισμός: Πλατφόρμες και υποδομές για έρευνα και πειραματισμό σε δίκτυα 5G. Πρακτική εξάσκηση: διαχείριση, περιγραφή, σύνθεση και ενορχήστρωση εικονικοποιημένων λειτουργιών δικτύου.
  • Υποδομές Μελλοντικού Διαδικτύου: Υπολογιστικά Νέφη και Διαδίκτυο Αντικειμένων. Προκλήσεις, στόχοι, τομείς εφαρμογής. Αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις υπολογιστικών νεφών. Μοντέλο διακριτών επιπέδων Software-Platform-Infrastructure (SPI), λειτουργικότητα, ιδιότητες, διεπαφές και επικοινωνία επιπέδων. Μοντέλα διασύνδεσης υποδομών υπολογιστικών νεφών: private, public, hybrid, federated, community.
  • Τεχνολογίες Υπολογιστικών Νεφών: Εποπτεία εκτέλεσης εφαρμογών και υποδομής (Nagios, Ganglia). Διαχείριση ροών εργασίας: Προδιαγραφές και γλώσσες περιγραφής (XPDL, WS-BPEL, QoWL). Εικονικοποίηση: Υλοποίηση και παροχή Εικονικών Πόρων, Κατηγορίες εικονικοποίησης (native, hardware, OS-level, application), Hypervisors (KVM, Xen). Εικονικοί δικτυακοί πόροι, Εικονικοποίηση επιπέδου 2 (VLAN stacking, OTV, OpenVZ, vNetwork, SUNCrossbow), Εικονικοποίηση επιπέδου 3.
  • Διαδίκτυο αντικειμένων: Περιγραφή οντοτήτων, οντολογίες αντικειμένων (OWL, SUMO, SensorML). Τεχνολογίες και πρωτόκολλα διασύνδεσης (Zigbee, KNX, Z-wave, MQTT). Διαχείριση οντοτήτων (κεντρικοποιημένη, κατανεμημένη, αυτοδιαχείριση). Εφαρμογές, μελλοντικές προκλήσεις.
  • Τεχνολογίες αποθήκευσης και διαχείρισης δεδομένων: Προσεγγίσεις επεκτασιμότητας, ελαστικότητας, συνοχής δεδομένων, διαχείρισης ονοματολογίας . Μοντέλο «υπολογιστικής» αποθήκευσης. Πρόσβαση και μέθοδοι ανάκτησης σε αποθηκευμένα αντικείμενα βάσει περιεχομένου. Εργαστηριακές ασκήσεις σε Apache Hadoop.
  • Δημιουργία υπολογιστικών νεφών και υλοποίηση εφαρμογών: Εργαστηριακές ασκήσεις σε OpenStack και Google App Engine.
Περισσότερα »

3ο Εξάμηνο

ΨΣ-ΕΔ-333 Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία [Υ] Διδάσκοντες του Π.Μ.Σ.

Προτεινόμενα Θέματα

Δείτε τα προτεινόμενα θέματα μεταπτυχιακών διπλωματικών εργασιών στον Εύδοξο.

Περισσότερα »