Κατεύθυνση: Υποχρεωτικό Δευτερεύουσας Κατεύθυνσης - Τηλεπικοινωνίες

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των βασικών αρχών λειτουργίας των κυψελωτών συστημάτων κινητών επικοινωνιών καθώς και των μεθοδολογιών ανάλυσης και σχεδίασης των συστημάτων αυτών. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι εκπαιδευόμενοι είναι σε θέση:

• να αναλύουν και να σχεδιάζουν βασικά συστήματα κινητών επικοινωνιών, με έμφαση στις τεχνικές του φυσικού στρώματος
• να αναγνωρίζουν, να περιγράφουν και να διακρίνουν τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών τύπων κυψελών, διαύλων επικοινωνίας και τεχνικών πολλαπλής πρόσβασης
• να αναλύουν και να σχεδιάζουν συστήματα με διαφορετικές απαιτήσεις τηλεπικοινωνιακήςκίνησης και ποιότητας ζεύξης.

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενασχόλησης οι εκπαιδευόμενοι είναι σε θέση να κατανοήσουν βαθύτερα τα φυσικά φαινόμενα της διάδοσης στον ασύρματο δίαυλο και της προσομοίωσης κυψελωτών συστημάτων.

Περιεχόμενα

Αρχικά αναφέρονται βασικές έννοιες στοιχείων Ραδιοσυστημάτων Κινητών Επικοινωνιών (τύποι κυψελών, τύποι διαύλων επικοινωνίας, βασικές λειτουργίες κυψελωτών συστημάτων). Στη συνέχεια παρουσιάζονται βασικές Τεχνικές Πρόσβασης στο Δίκτυο (τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης, τεχνικές τυχαίας πρόσβασης). Επίσης γίνεται αναφορά στην εξέλιξη των Ασύρματων Συστημάτων Επικοινωνιών (Κυψελωτά Συστήματα 1ης, 2ης, και 3ης γενιάς, Συστήματα Ασύρματης Τηλεφωνίας, Συστήματα Τηλεειδοποίησης, Συστήματα WLANs, WPANs, PMRs). Οι φοιτητές εισάγονται στην έννοια των κυψελών και της επαναχρησιμοποίησης συχνοτήτων (στοιχεία από τη γεωμετρία κανονικών εξαγώνων, σχεδίαση κυψελωτών συστημάτων). Ακολούθως γίνεται αναφορά σε βασικές έννοιες Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης και Απόδοσης Συστημάτων (στοιχεία από Θεωρία Ουρών, μοντέλο Erlang B, μοντέλο Erlang C, φασματική απόδοση κυψελωτών συστημάτων). Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικοί μηχανισμοί Ασύρματης Διάδοσης (πολυδιαδρομική διάδοση, διαλείψεις και ολίσθηση Doppler, απώλειες διάδοσης, σκίαση, καθορισμός περιοχής κάλυψης, όρια χωρητικότητας για ραδιοδιαύλους). Γίνεται αναφορά σε είδη Παρεμβολών (ομοδιαυλικές παρεμβολές και θόρυβος, παρεμβολές γειτονικών διαύλων) καθώς και Τεχνικών Μεταπομπής και απόδοσης Διαύλων (κατηγοριοποίηση τεχνικών μεταπομπής, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τεχνικών, σταθερή απόδοση, δυναμική απόδοση, ελαστική απόδοση). Στη συνέχεια αναλύονται τεχνικές βελτίωσης της φασματικής απόδοσης (τομεοποίηση, διάσπαση κυψελών). Τέλος παρουσιάζονται στοιχεία και τεχνικές σχεδίασης του φυσικού στρώματος (τεχνικές διαμόρφωσης και κωδικοποίησης, τεχνικές αντιμετώπισης διαλείψεων, τεχνικές αντιμετώπισης Διασυμβολικής Παρεμβολής) και γίνεται παρουσίαση τυποποιημένων Συστημάτων Κινητών Επικοινωνιών (GSM, 4G).

Προτεινόμενα Συγγράμματα

• «Συστήματα Κινητών Επικοινωνιών», Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 33154041, Έκδοση: 2η εκδ./2013, Συγγραφείς: Κανάτας Αθανάσιος, Κωνσταντίνου Φίλιππος, Πάντος Γεώργιος, ISBN: 978-960-491-086-1, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ (1 Προτεινόμενο Σύγγραμμα)
• «Κεραίες και διάδοση για ασύρματα συστήματα επικοινωνιών», Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 59386401, Έκδοση: 1η έκδ./2016, Συγγραφείς: S. R. Saunders, A. Aragon-Zavala, Επιστ. Επιμ.: Δημοσθένης Βουγιούκας, ISBN: 978-960-546-737-1, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΕΔΙΟ Α.Ε. (2 Προτεινόμενο Σύγγραμμα)

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των μεθόδων ανάλυσης και σχεδιασμού δορυφορικών συστημάτων επικοινωνιών. Το μάθημα προαπαιτεί γνώσεις σε ψηφιακές τεχνικές μετάδοσης, αλλά και στιβαρό υπόβαθρο σε ασύρματες ζεύξεις.  Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:

• να κατανοούν τις ιδιαιτερότητες των δικτύων δορυφορικών επικοινωνιών καθώς και το πεδίο αποδοτικής εφαρμογής τους
• να αναγνωρίζουν όρους και τεχνικές που αφορούν στην αξιολόγηση της επίδοσης και της διαθεσιμότητας τέτοιων ζεύξεων
• να αναγνωρίζουν, να περιγράφουν και να διακρίνουν τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών τροχιών
• να αναλύουν και να σχεδιάζουν ζεύξεις συγκεκριμένων τηλεπικοινωνιακών απαιτήσεων
• να αναγνωρίζουν τα κατάλληλα κριτήρια, να υπολογίζουν τις τιμές κατωφλίου επίδοσης των ζεύξεων και να συγκρίνουν εναλλακτικά σχέδια υλοποίησης
• να αξιολογούν την τελική επίδοση ψηφιακών δορυφορικών συστημάτων

Με τη εργαστηριακή ενασχόληση οι φοιτητές θα μπορούν:

• να κατανοούν τα φυσικά φαινόμενα με τη χρήση των μαθηματικών εργαλείων
• να αναγνωρίζουν και να εφαρμόζουν τη θεωρία σε πραγματικά προβλήματα
• να σχεδιάζουν και να υλοποιούν απλά μοντέλα προϋπολογισμού μιας ζεύξης

Περιεχόμενα

Στην αρχή δίνονται τα βασικά στοιχεία Μηχανικής των τροχιών (Κεπλεριανές τροχιές, εξισώσεις κίνησης, παράμετροι των τροχιών, η τροχιά της γης, η σχετική γεωμετρία δορυφόρου και γης και οι παράμετροι που καθορίζουν την σχετική θέση επίγειων σταθμών και δορυφόρου). Στη συνέχεια αναφέρονται βασικές αρχές Ανάλυσης & Σχεδίασης Δορυφορικών Ζεύξεων (χαρακτηριστικές παράμετροι κεραιών, εκπεμπόμενη ισχύς, ισχύς λαμβανόμενου σήματος, προϋπολογισμός ζεύξης για συνθήκες καθαρού ουρανού, παράγοντες που επιδρούν στη μετάδοση. Ο θόρυβος και η επίδρασή του στα τηλεπικοινωνιακά τμήματα του δορυφορικού συστήματος, δείκτες ποιότητας εξοπλισμού λήψης, τεχνικές αντιστάθμισης των επιδράσεων του μέσου μετάδοσης, σηματοθορυβικός λόγος για ραδιοζεύξη από σταθμό σε σταθμό, χαρακτηριστικές μεταφοράς και κόρος, απολαβή ισχύος στο δορυφόρο). Επίσης παρουσιάζονται οι συνηθέστερες Τεχνικές Εκπομπής (τεχνικές κυρίως ψηφιακής εκπομπής των σημάτων βασικής ζώνης, διαμόρφωση και εφαρμογές στα τηλεφωνικά συστήματα, διαμόρφωση και εφαρμογές στα τηλεοπτικά συστήματα). Τέλος αναλύονται οι συχνότερα χρησιμοποιούμενες μέθοδοι Τεχνικών Πολλαπλής Πρόσβασης στα Δορυφορικά Δίκτυα  (FDMA, TDMA, CDMA).

Προτεινόμενα Συγγράμματα