Guía Docente 2014/15

Transcripción

1 Guía Docente 2014/15 Comunicaciones Móviles e Inalámbricas Mobile Communications Grado en Ingeniería en Sistemas de Telecomunicación Presencial 23/09/ :39 Universidad Católica San Antonio de Murcia Tlf: (+34) info@ucam.edu

2 Índice Comunicaciones móviles e inalámbricas...3 Breve descripción de la asignatura...3 Requisitos previos...3 Objetivos...4 Competencias y resultados de aprendizaje...4 Metodología...5 Temario...6 Relación con otras materias...8 Sistema de evaluación...8 Bibliografía y fuentes de referencia...9 Web relacionadas...9 Recomendaciones para el estudio y la docencia...9 Materiales didácticos Tutorías

3 Comunicaciones móviles e inalámbricas Módulo: Especialidad. Materia: Redes, Sistemas y Servicios de Telecomunicación. Carácter: Obligatoria. Nº de créditos: 6.0 ECTS. Unidad Temporal: 3º Curso 2º Semestre. Profesor/a de la asignatura: Francisco Alberto Rodríguez Mayol. farodriguez@ucam.edu Horario de atención a los alumnos/as: viernes, de 9.30 h. a h. Profesor/a coordinador de módulo, materia o curso: Coordinador del Módulo: Prof. Rafael Melendreras Ruiz Coordinador del Curso Académico (3º Curso): Prof. Concepción Sanchis Borrás. Breve descripción de la asignatura Esta asignatura ofrece una amplia perspectiva de la evolución, la arquitectura de las tecnologías de comunicaciones móviles desde sus inicios hasta los sistemas más recientes. En primer lugar trata su evolución junto con algunos conceptos de radiocomunicaciones, sistemas y redes de telecomunicación. A continuación se estudia el canal radio móvil y su caracterización. Posteriormente se introducen los sistemas celulares y el cálculo de la cobertura y la capacidad, así como la planificación. Los siguientes temas se centran en la descripción de los diferentes estándares de comunicaciones móviles utilizados en Europa: GSM, GPRS, UMTS y los sistemas avanzados HSPA, LTE y LTE-Advanced. Se analiza su arquitectura de red, las capas y los protocolos, haciendo especial referencia al interfaz de acceso radio. El último tema es una introducción a los fundamentos de redes inalámbricas de banda ancha Wifi/Wimax. Brief overview of the subject This course provides a broad overview of the evolution, architecture of the mobile communications technologies from its inception to the latest systems. First, it begins with and introduction to the origin and evolution of mobile communications systems, along with some concepts of radio, telecommunication systems and networks. Then it will cover the mobile radio channel and its characterization. Furthermore, cellular systems and the calculation of coverage, capacity, and planning are introduced. The following topics focus on the description of the different mobile communication standards used in Europe: GSM, GPRS, UMTS and HSPA advanced systems, LTE and LTE-Advanced. Their network architecture, layers and protocols are analyzed, with particular reference to the radio access interface. The last topic is an introduction to the fundamentals of wireless broadband networks Wifi / Wimax.. Requisitos previos Es recomendable haber adquirido previamente los conocimientos y competencias vinculados a Radiocomunicaciones. 3

4 Objetivos Los objetivos específicos son: 1. Caracterizar el canal móvil. 2. Conocer los fundamentos de los sistemas celulares. 3. Conocer los sistemas móviles: 2G, 3G y 4G 4. Conocer y saber diseñar redes inalámbricas Wifi/Wimax. Competencias y resultados de aprendizaje Competencias específicas E1. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión. E2. Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación tanto en entornos fijos como móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía, radiodifusión, televisión y datos, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión. Resultados de aprendizaje RA. Planificar y gestionar redes móviles. RA. Diseñar sistemas de transmisión móviles. RA. Distinguir las ventajas e inconvenientes de las distintas técnicas de transporte desde el punto de vista de interferencias, ancho de banda, compartir el medio de transmisión, etc. RA. Aplicar las técnicas más óptimas cuando se plantee un problema en comunicaciones móviles. 4

5 Metodología Metodología Horas Horas de trabajo presencial Horas de trabajo no presencial Clase teórica 30 Clases prácticas y trabajos en grupo 12 Evaluación 6 60 horas (40 %) Tutorías académicas 12 Estudio personal 36 Preparación de trabajos 90 horas (60 %) 40 y ejercicios Actividades aprendizaje virtual 14 TOTAL Clase teórica: Exposición teórica por parte del profesor del temario de la asignatura. Tendrán lugar en un aula de la Universidad. Clases prácticas y trabajos en grupo: El alumno realizará actividades prácticas, a efectuar en el laboratorio. Y además realizará trabajos en grupo. Tutorías académicas: El alumno empleará 12 horas en la asistencia a tutorías presenciales en las que se abordarán aspectos concretos de los temas desarrollados. Evaluación: El alumno empleará 6 horas en la realización de exámenes presenciales. Se realizará un examen parcial de la asignatura y un examen final de la misma. Se seguirán los criterios generales de evaluación de la Universidad. Estudio personal: El alumno empleará 36 horas en el estudio del temario de la asignatura. Preparación de trabajos y ejercicios: El alumno empleará 40 horas no presenciales en la realización de trabajos y ejercicios. Actividades aprendizaje virtual: El alumno empleará 14 horas en la búsqueda bibliográfica para la realización de trabajos/prácticas, participación en foros, etc. 5

6 Temario Programa de la enseñanza teórica TEMA 1. Introducción a los sistemas de comunicaciones móviles Introducción Conceptos básicos 1.3. Evolución de los sistemas móviles. TEMA 2. Propagación por canales móviles Introducción Caracterización del canal móvil. TEMA 3. Sistemas celulares. 4.1 Características de los sistemas celulares. 4.2 Conceptos de tráfico. 4.3 Planificación en los sistemas celulares. 4.4 Mecanismos de mejora. TEMA 4. GSM/GPRS. 5.1 GSM/GPRS Características básicas Arquitectura de red Interfaz radio Procedimientos básicos TEMA 5. UMTS Características básicas Arquitectura de red Interfaz radio Gestión de recursos TEMA 6. Sistemas posteriores a 3G 6.1 Introducción 6.2 HSDPA 6

7 6.3 HSUPA 6.4 LTE 6.5 LTE-Advanced TEMA 7. Wifi y Wimax 7.1 Introducción 7.2 Estandar (Wifi) Tipos de infraestructuras Equipos Control de acceso al medio (CSMA/CA - MACA) Diferencias entre versiones Canalización 7.3 Estandar (Wimax) Características Evolución Acceso al medio Claves en el acceso radio Programa de la enseñanza práctica Seminario 1 (2 horas). Tema 2: ejercicios y planteamientos prácticos. Seminario 2 (3 horas). Tema 3: ejercicios y planteamientos prácticos. Seminario 3 (3 horas). Tema 4: ejercicios y planteamientos prácticos. Seminario 4 (2 horas). Tema 5: ejercicios y planteamientos prácticos. Seminario 5 (2 horas). Tema 6: ejercicios y planteamientos prácticos. Seminario 6 (2 horas). Tema 7: ejercicios y planteamientos prácticos. Práctica 1 (3 horas). Creación de tramas GSM con software WinIQSIM. Práctica 2 (6 horas). Uso de la herramienta ICS Telecom para hacer varias planificaciones de telefonía móvil. Práctica 3 (3 horas). Planificación de una zona de Murcia mediante tecnología Wifi/Wimax. 7

8 Relación con otras materias La asignatura está relacionada con: Radiocomunicaciones. Sistema de evaluación Convocatoria de Febrero/Junio El sistema de evaluación constará de los siguientes puntos: 1. Trabajos, problemas y prácticas: Forman parte de este ítem las actividades desarrolladas en los seminarios teórico-prácticos, los trabajos en equipo y los mecanismos de tutorización. Podrán ser de realización individual o en grupo y tener un carácter teórico o práctico. El total de los documentos y actividades realizados por el alumno se puntuará entre 0 y 10. Se valorará: Formato, presentación, estructura y legibilidad de los documentos y presentaciones. Medios empleados y fuentes bibliográficas consultadas para su elaboración. Calidad y profundidad de los contenidos, así como los resultados y las conclusiones extraídas. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos. 2. Primera prueba parcial: siguiendo el sistema general de evaluación de la Universidad, aproximadamente a mitad del cuatrimestre se realizará una prueba parcial. El alumno que la supere no volverá a examinarse de los contenidos específicos que se evalúen en la misma, y se guardará su nota para las siguientes convocatorias del curso académico. Será puntuado entre 0 y 10. Se valorará: Claridad en la exposición de los conceptos teóricos exigidos. Forma en que se plantea el ejercicio que se debe desarrollar. Resolución correcta del ejercicio. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos. 3. Prueba final-segunda prueba parcial: estará formada por dos partes, una correspondiente a segunda prueba parcial y otra a la reválida de la primera. Los alumnos que hayan superado la primera prueba parcial sólo tendrán que examinarse de la segunda. Cada parte se puntuará entre 0 y 10. El rango de las ponderaciones para cada uno de los puntos anteriores será el siguiente: Trabajos: 30% Primera Prueba Parcial: 35% Segunda Prueba Parcial: 35% 8

9 Para poder superar la asignatura será necesario obtener al menos una nota de 4 en cada uno de los ítems anteriores y un 5 en la media ponderada de sus valores. Los detalles sobre el sistema de evaluación se encuentran recogidos en la normativa general de universidad. Convocatoria de Septiembre: Se evaluará de forma idéntica a la descrita para la convocatoria de Febrero/Junio, pero, en caso de no superar la asignatura, no se guardará ninguna nota para sucesivas convocatorias. Bibliografía y fuentes de referencia J.M. Hernando Rábanos, Comunicaciones móviles, Editorial Universitaria Ramón Areces, 2004 (Temas 1, 2, 4, 5) J. M. Huidobro, Comunicaciones Móviles. Sistemas GSM, UMTS, LTE, RA-MA S.A. Editorial y Publicaciones, (Tema 5) A. F. Molisch, Wireless Communications, John Wiley and Sons, 2005 (Tema 3) M. Gast, Wireless Networks: The Definitive Guide, O'Reilly, (Tema 6) D. Sweeney, WiMax Operator s Manual: Building Wireless Networks, 2nd ed., Apress, (Tema 6) Web relacionadas WiMAX Forum, Mobile WiMAX - Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation, ( WiMAX Forum, Mobile WiMAX - Part II: A Comparative Analysis, ( WiMAX Forum, WiMAX End-to-End Network Systems Architecture, ( Recomendaciones para el estudio y la docencia Las recomendaciones básicas para estudiar la materia consisten en primer lugar en disponer de los conocimientos de base para iniciar su estudio. Por este motivo, es conveniente que el alumno haya superado las asignaturas previas indicadas en el apartado de Relación con otras materias. En segundo lugar se anima a los estudiantes a seguir un estudio continuado de la materia con el fin de poder ir asimilando conocimientos. El estudio y asimilación de cada jornada docente deberá realizarse antes de la siguiente clase y complementado con la realización de los problemas y cuestiones propuestas. Como tiempo de estudio, se propone como mínimo un tiempo de estudio de igual al de las horas de clase de la asignatura. Por este motivo, el punto clave para superar la asignatura con éxito, es comprender la materia y no tanto su memorización. En caso de dudas o cuestiones, el estudiante debe preguntar al profesor bien en clase, en el horario de atención al alumno o bien telemáticamente. Como regla general una duda resuelta evita cinco interrogantes en el futuro. 9

10 Las prácticas/ejercicios deben ser realizadas por el alumno, y siempre con el objetivo claro de relacionar los ejercicios prácticos con los conocimientos teóricos a asimilar. Por último, y con respecto a la asistencia, aunque se fijan unos mínimos, se recomienda a los alumnos la asistencia a la totalidad de las jornadas teóricas y prácticas de la asignatura. Materiales didácticos Se precisa acceso a internet y las herramientas ofimáticas habituales. Cada tema será presentado en un documento pdf disponible desde el Campus Virtual, que será ampliado y comentado en las clases presenciales y resto de actividades presenciales. Para la realización de algunas sesiones prácticas de laboratorio se hará uso de herramientas de software de planificación radio como RadioGis y el ICS Telecom y el WinIQSIM. Para el resto de prácticas se usará el Matlab. Tutorías Las tutorías se dedicarán a reforzar los conceptos y a comprobar que el alumno asimila todo lo explicado en las clases magistrales. Los objetivos formativos planteados para la tutoría son: Orientación sobre los contenidos de la asignatura, los sistemas de evaluación y la metodología de enseñanza-aprendizaje, así como su vincula con otras materias y con el ejercicio profesional. Seguimiento y evaluación de trabajos, problemas y ejercicios planteados como horas de trabajo no presencial. Aclaración de dudas personales sobre los contenidos de la asignatura, memorias de las prácticas, trabajos o ejercicios planteados. Para cubrir estos objetivos se planificarán las siguientes actividades formativas: Presentación inicial de la asignatura, sistema evaluación y metodología. Reunión por grupos para realizar seguimiento del trabajo y ejercicios planteados. Exposición grupal de los trabajos con pregunta, debate y evaluación por parte del alumnado y profesorado. Sesión de refuerzo al final de cada tema con la aclaración de dudas personales y repaso de los conceptos importantes. Este proceso de formación requiere de los adecuados sistemas de evaluación, cuyas herramientas y criterios principales son: Asistencia a las sesiones de tutorías. Seguimiento personal sobre realización de consultas y participación activa en la sesión. Iniciativa, creatividad y toma de decisiones a la hora de resolver los trabajos o problemas planteados. 10