Ευρυζωνικά Δίκτυα

Γενικά

• Κωδικός: ΠΛΕ09071
• Εξάμηνο: 9ο
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Ειδίκευσης
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα διατίθεται σε φοιτητές Erasmus
• Μέθοδοι Διδασκαλίας (Ώρες/εβδ.): Διαλέξεις (2) / Ασκήσεις Πράξης (1) / Εργαστηριακές Ασκήσεις (1)
• Μονάδες ECTS: 5
• Σελίδα μαθήματος: https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=17
• Διδάσκοντες: Ευσταθίου Δημήτριος
• Συντονιστής: Ευσταθίου Δημήτριος
• Πρόγραμμα Μαθημάτων:
  • Δε 10:00 - 13:00: Θ (Ε.ΤΗΛ.Σ.)

Περιεχόμενα μαθήματος

• Μελέτη της διαμόρφωσης πολλαπλών φορέων OFDM.
• Μελέτη της τεχνικής πολλαπλής πρόσβασης OFDMΑ.
• Μελέτη της Ψηφιακής Γραμμής Συνδρομητή (x-DSL).
• Μελέτη του Δικτύου Κατανεμημένης Ουράς Διπλού Διαδρόμου (DQBD).
• Μελέτη του φυσικού στρώματος της τεχνολογίας WLAN.
• Μελέτη του φυσικού στρώματος της τεχνολογίας WiMAX.
• Μελέτη του επιπέδου MAC του WiMAX.
• Βασικά Χαρακτηριστικά της Τεχνολογίας LTE και LTΕ-Advanced.
• Βασικά χαρακτηριστικά των δικτύων ευρείας ζώνης 5G.

Μαθησιακοί Στόχοι

Στο μάθημα παρουσιάζονται οι ενσύρματες και ασύρματες ευρυζωνικές επικοινωνίες και υπηρεσίες. Πιο συγκεκριμένα γίνεται μελέτη των βασικών αρχών της διαμόρφωσης πολλαπλών φορέων OFDM, η τεχνική πολλαπλής πρόσβασης OFDMΑ, τα ενσύρματα δίκτυα και υπηρεσίες Digital Subscriber Line (x-DSL), τα δίκτυα ασύρματης πρόσβασης, WiMAX, WiMAX-Mobile και LTEAdvanced. Έμφαση δίνεται στην ανάλυση και κατανόηση του Φυσικού Στρώματος και του Στρώματος MAC των παραπάνω τεχνολογιών. Επίσης, παρουσιάζονται τα τοπικά δίκτυα ευρείας ζώνης DQDB (Δίκτυα Κατανεμημένης Ουράς Διπλού Διαδρόμου, ΙΕΕΕ 802.6).

Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τη προσομοίωση του Φυσικού Επιπέδου των ενσύρματων και ασύρματων ευρυζωνικών δικτύων με την χρήση λογισμικών πακέτων. Δίνεται έμφαση στην κατανόηση των λειτουργιών πομπού και δέκτη (μορφοποίηση σήματος OFDM, κωδικοποίηση καναλιού (Reed-Solomon συνελικτικό κωδικοποιητή, διάπλεξη, ψηφιακή διαμόρφωση, εκτιμητή καναλιού, αποσφαλμάτωση καναλιού, αποκωδικοποίηση καναλιού). Επίσης, εξοικειώνονται με τις μετρήσεις ποιότητας ενός σήματος OFDM PAR,CCDF, Spectrum flatness, EVM.

Στους στόχους του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος περιλαμβάνεται η εξοικείωση των φοιτητών με την ερευνητική δραστηριότητα και την ενεργό συμμετοχή τους στην εκπαιδευτική διαδικασία. Κατά την διάρκεια του εξαμήνου οι φοιτητές μελετούν, κατανοούν και παρουσιάζουν επιστημονικά άρθρα της διεθνούς βιβλιογραφίας σε τεχνολογικά θέματα αιχμής, σχετικά με τις δίκτυα ευρείας ζώνης.

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές αρχές της διαμόρφωσης πολλαπλών φορέων OFDM.
• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές έννοιες των δικτύων DSL, VDSL, WiMAX, LTE και DQDB.
• Κατανοούν τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, τη διαχείριση δικτύων ευρείας ζώνης.
• Κατανοούν τις μελλοντικές τάσεις εξέλιξης των δικτύων ευρείας ζώνης.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και Διαχείριση Έργων.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Η εφαρμογή των παραπάνω ικανοτήτων στα πλαίσια του μαθήματος:

• Κατανόηση προχωρημένων θεμάτων ασύρματων ευρυζωνικών τεχνολογιών πρόσβασης και υπηρεσιών.
• Εξοικείωση με την χρήση λογισμικών πακέτων για την προσομοίωση του Φυσικού Στρώματος ευρυζωνικών τεχνολογιών.
• Εξοικείωση με την ερευνητική δραστηριότητα.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

• Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών. Κατά την διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.
• Εργαστηριακές Ασκήσεις.
• Χρήση προσομοιωτή Φυσικού Στρώματος DSL, WiMAX, WLAN.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού (ADS της εταιρείας Keysight Technologies και MatLab της εταιρείας MathWorks)
• Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας Moodle.
• Ηλεκτρονικές Σημειώσεις και Ασκήσεις.
• Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail, της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση των φοιτητών τόσο στο θεωρητικό όσο και στο εργαστηριακό μέρος. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους περιλαμβάνει:

• Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
• Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
• Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.

Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει την αξιολόγηση των εργαστηριακών δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν μέσω της εξέτασης των εργαστηριακών ασκήσεων, κατά την οποία γίνεται χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:

1. Βενιέρης Ιάκωβος Σ.: Δίκτυα Ευρείας Ζώνης: 3η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, 2012.
2. Andrews Jeffrey, G Ghosh, Arunabha Muhamed, Κωνσταντίνος Τσουκάτος: Βασικές Αρχές WiMAX, Εκδόσεις Παπασωτηρίου & ΣΙΑ Ι.Κ.Ε., 2010.

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Ευσταθίου Δ., Ευρυζωνικά Δίκτυα, Εργαστηριακές ασκήσεις, 2019.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. J. Heiskala, J. Terry, “OFDM Wireless LANS: A Theoretical and Practical Guide”, SAMS Publishing.
2. T. Plevyak, Veli Sahin “Next Generation Telecommunications Networks, Services, and Management”, IEEE Press, 2010.