ELT-41200 Langattoman tietoliikenteen perusteet, 5 op
Basic Course on Wireless Communications
Vastuuhenkilö
Jaakko Marttila, Markus Allen, Markku Renfors
Opetus
Toteutuskerta 1: ELT-41200 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Tentti tai kummankin periodin lopussa pidettävät välikokeet.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Kurssi keskittyy radiorajapinnan tekniikoihin, joiden päälle esim. Internetin verkkotason protokollat asettuvat. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää ja vertailla erilaisten radiotietoliikennejärjestelmien rakenteita, toimintaperiaatteita ja sovellusmahdollisuuksia. Opiskelija osaa: - selittää yleisperiaateet, miten keskeiset radiokanavan ilmiöt (erityisesti vaimennusmalli ja häipymäilmiöt) on otettava huomioon luotettavan tiedonsiirtolinkin suunnittelussa; - laskea radiolinkin etenemisvaimennuksen yksinkertaisia vaimennusmalleja käyttäen; - selittää radiosignaaliin perustuvan tiedonsiirtolinkin keskeisten elementtien merkityksen ja tärkeimmät ominaisuudet; - selittää lähettimen ja vastaanottimen keskeisten signaalinkäsittelylohkojen (koodaus, modulaatio, kanavakorjain, ...) merkityksen radiolinkin toiminnan kannalta; - kuvata kaksisuuntaisen tiedonsiirron ja usean käyttäjän järjestelmien yleiset toimintaperiaatteet sekä WLAN-MAC -protokollan yksityiskohtaisesti; - kuvata soluverkkoperiaatteen mukaisten langattomien järjestelmien rakenteen, keskeiset elementit ja toiminnallisuudet yleisesti sekä erityisesti GSM- ja UMTS-verkkojen tapauksessa; - soluverkon kapasiteetin ja kuormituksen laskennan perusteet; - selittää yleisperiaatteet, miten radiosignaaleista voidaan mitata paikannuksessa hyödynnettävää tietoa. Opiskelija ymmärtää laitoksen ko. aiheepiiriin liittyvissä kursseissa opetettavien tietojen ja taitojen merkityksen langattomiin tiedonsiirtojärjestelmiin liittyvässä insinöörityössä.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | LANGATTOMAN TIEDONSIIRRON PERUSELEMENTIT: - perustietoja antenneista; - kanavointi- ja modulointitekniikat; - hajaspektri- ja monikantoaaltotekniikoiden periaatteet; - virheiden hallintamenetelmät; - multiple access -tekniikat; - MAC-protokollat, WLAN MAC. | - langattoman tietoliikenteen historiaa; - aaltomuodot ja signaalinkäsittelymenetelmät hiukan yksityiskohtaisemmin; - MAC-protokollien analysointi. | |
| 2. | RADIOKANAVAN MALLINNUS: - vaimennusmallit; - hidas häipyminen; - nopea häipyminen; - monitiemalli; - taajuus- ja aikaselektiivisyys. | ||
| 3. | SOLUVERKKOJEN PERIAATTEET: - taajuuksien uudelleenkäyttö; - soluverkon kapasiteetin ja kuormituksen laskennan perusteet; - radioverkon osat ja rakenne; - verkon toiminnallisuus; - radioverkkossuunnittelun vaiheet. | ||
| 4. | LANGATTOMIEN TIEDONSIIRTOJÄRJESTELMIEN PERUSTEET: - GSM, UMTS; - WiFi, WiMAX, Bluetooth; - yleislähetysverkot, digi-TV; - satellittitietoliikenne; - paikannusjärjestelmät (mobiiliverkkoihin perustuvat, GPS, Galileo). | - DECT- ja Tetra-järjestelmät; - ZigBee ja Bluetooth Low Energy; - muut sateliittinavigointijärjestelmät. | |
| 5. | RADIORESURSSIN HALLINTA: - tehosäätö; - resurssin vaihto (handover)(solu/sektori, taajuus, järjestelmä); | - pakettiskedulointi; - pääsynvalvontamekanismit. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Kurssin arvosana määräytyy tentin tai molempien periodien lopussa pidettävien välikokeiden perusteella. Näissä testataan lähinnä ydinaineksen hallintaa. Hallittuaan ydinaineksen hyvin on opiskelijalla mahdollisuus läpäistä kurssi arvosanalla 3. Tenteissä ja välikokeissa opiskelijalla on tilaisuus osoittaa myös täydentävän tietämyksen hallintaa, mikä ydinaineksen sujuvan hallinnan ohella antaa mahdollisuuden arvosanoihin 4 ja 5. Jos ydinaineksessa on vähäisiä puutteita, on opiskelijalla mahdollisuus arvosanaan 1 tai 2 riippuen puutteiden määrästä. Jos ydinaineksen hallinnassa on merkittäviä puutteita, ei opiskelija läpäise kurssia.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Wireless Communications 2nd edition | Andreas F. Molisch | 9780470741870 | Ei | ||
| Luentokalvot | Langattoman tietoliikenteen perusteet | Simona Lohan, Markku Renfors, Tapani Ristaniemi, Jarno Niemelä | Kyllä |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| ELT-40001 Tietoliikennetekniikan perusteet | Suositeltava | |
| MAT-02500 Todennäköisyyslaskenta | Suositeltava |
Tietoa esitietovaatimuksista
Välttämättömät esitiedot: matematiikan peruskurssit, todennäköisyyslaskennan perusteet; lineaaristen järjestelmien perusteet, taajuusvaste, spektrikäsite
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| ELT-41200 Langattoman tietoliikenteen perusteet, 5 op | TLT-6100 Langattoman tietoliikenteen perusteet, 5 op |