Comunicaciones Móviles

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1 Comunicaciones Móviles Guía de Aprendizaje Información al estudiante 1. Datos Descriptivos Asignatura Materia Departamento responsable Comunicaciones Móviles M9: Tecnología Específica de Sistemas de Telecomunicación Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones Créditos ECTS 6 Carácter Titulación Obligatoria de itinerario Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación Curso 4º Especialidad Itinerario de Tecnología Específica de Sistemas de Telecomunicación Curso académico Semestre en que se imparte Idioma en que se imparte Página Web Segundo Castellano

2 2. Profesorado NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Luis Mendo Tomás (coord.) C-425 lmendo@grc.ssr.upm.es José Manuel Riera Salís C-430 jm.riera@upm.es José Benito García Vilas C-428 josebenito.garcia@upm.es 3. Conocimientos previos requeridos para poder seguir con normalidad la asignatura Asignaturas superadas Señales Aleatorias Teoría de la Comunicación Radiocomunicaciones Otros resultados de aprendizaje necesarios

3 4. Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Y SU NIVEL DE ADQUISICIÓN Código Competencia Nivel CG1 13 CECT1 6 CECT8 CECT12 CECT13 CECT15 CE-ST1 CE-ST2 CE-ST5 Todas las asignaturas del Plan de Estudios contribuyen en mayor o menor medida a la consecución de las competencias generales del perfil del título. Competencias de carácter generalista, a cuya adquisición contribuye en parte la asignatura Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores Conocimiento y utilización de los conceptos de arquitectura de red, protocolos e interfaces de comunicaciones Capacidad de diferenciar los conceptos de redes de acceso y transporte, redes de conmutación de circuitos y de paquetes, redes fijas y móviles, así como los sistemas y aplicaciones de red distribuidos, servicios de voz, datos, audio, vídeo y servicios interactivos y multimedia Conocimiento de la normativa y la regulación de las telecomunicaciones en los ámbitos nacional, europeo e internacional 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 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 Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias LEYENDA: Nivel de adquisición 1: Básico Nivel de adquisición 2: Medio Nivel de adquisición 3: Avanzado

4 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Código Resultado de aprendizaje Competencias asociadas Nivel de adquisición RA1 RA2 RA3 RA4 Comprender los fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles Comprender el funcionamiento de la interfaz radio de los sistemas de comunicaciones móviles Conocer las características de la propagación de ondas de radio en comunicaciones móviles y su impacto sobre el funcionamiento y el diseño de los sistemas Comprender el funcionamiento de las diferentes modalidades de redes celulares CE-ST2 2 CE-ST2 2 CECT8 2 CE-ST2 2 RA5 Conocer las especificaciones y el funcionamiento de los sistemas más representativos de Segunda, Tercera y Cuarta Generación CECT12, CE-ST2 2 RA6 RA7 Conocer el funcionamiento de equipos de medida de terminales móviles Conocer el funcionamiento de herramientas de monitorización de la interfaz radio en sistemas de comunicaciones móviles CE-ST2 2 CE-ST2 2 RA8 Ser capaz de aprender de forma autónoma CECT1 2 RA9 Tener creatividad en los aspectos técnicos relacionados con la asignatura CG10 2 RA10 Ser capaz de comunicarse de forma efectiva CG8 1 LEYENDA: Nivel de adquisición 1: Conocimiento descriptivo Nivel de adquisición 2: Compresión/Aplicación Nivel de adquisición 3: Análisis/Síntesis/Implementación

5 5. Sistema de evaluación de la asignatura INDICADORES DE LOGRO Ref. I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Indicador Conocer las categorías de sistemas de comunicaciones móviles y sus características generales Entender los conceptos fundamentales sobre la interfaz radio en comunicaciones móviles Conocer los principales modelos de cálculo de atenuación de propagación utilizados en comunicaciones móviles y saber cuándo son aplicables Conocer y comprender los efectos de desvanecimiento y distorsión producidos por la propagación, y las medidas aplicadas para contrarrestarlos Comprender los fundamentos de los sistemas celulares basados en FDMA/TDMA Comprender los fundamentos de los sistemas celulares basados en CDMA Comprender las técnicas utilizadas en los sistemas celulares de evolución de la Tercera Generación Relacionado con RA RA1 RA2 RA3 RA3 RA4 RA4 RA4 I8 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio GSM RA5 I9 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio GPRS RA5 I10 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio UMTS RA5 I11 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio HSDPA RA5 I12 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio HSUPA RA5 I13 Conocer el funcionamiento de la interfaz radio LTE RA5 I14 I15 Conocer y saber manejar equipos de medida de terminales móviles Conocer y saber manejar herramientas de monitorización de la interfaz radio RA6 RA7

6 EVALUACION SUMATIVA Breve descripción de las actividades evaluables Momento Lugar Peso en calif. Examen: primera parte del temario Hacia la semana 8 Aula 37,5% Examen: segunda parte del temario Hacia la semana 15 Aula 37,5% Realización de prácticas y entrega de informes sobre las mismas Una semana después de cada práctica Laboratorio 25% Total: 100% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Los alumnos serán evaluados por defecto mediante evaluación continua. En cumplimiento de la Normativa de Evaluación de la Universidad Politécnica de Madrid, los alumnos que lo deseen serán evaluados mediante un único examen final siempre y cuando lo comuniquen al Director del Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones mediante solicitud presentada en el registro de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación antes del día 15 de marzo de Esta opción supone la renuncia a la evaluación continua. Para aprobar la asignatura es obligatorio realizar las prácticas, y entregar los correspondientes informes de prácticas. Esta obligación se aplica tanto a los alumnos de evaluación continua como a los que elijan la evaluación por examen final. Las notas de prácticas se conservan para el curso siguiente en caso de suspender la asignatura, no siendo necesario realizarlas de nuevo. La calificación de la asignatura se realizará del siguiente modo: Modalidad de evaluación continua: NOTA FINAL = 37,5% Examen de la primera parte del temario + 37,5% Examen de la segunda parte del temario + 25% Nota de las prácticas Modalidad de evaluación mediante examen final: NOTA FINAL = 80% Examen final + 20% Nota de las prácticas La nota final así calculada se aplicará si la media de las notas de los exámenes de evaluación continua, o la nota del examen final, es al menos 4 puntos sobre 10. En caso contrario no se aprobará la asignatura.

7 6. Contenidos y Actividades de Aprendizaje CONTENIDOS ESPECÍFICOS Bloque / Tema / Capítulo Apartado Indicadores relacionados 1.1 Conceptos generales I1 Tema 1: introducción 1.2 Composición de un sistema de comunicaciones móviles 1.3 Clasificación. Bandas de frecuencias I1 I1 1.4 Cobertura, calidad y capacidad I1 2.1 Repaso de modelo energético I2 Tema 2: Fundamentos de la interfaz radio en comunicaciones móviles 2.2 Modulaciones utilizadas en comunicaciones móviles 2.3 Codificación de canal en comunicaciones Móviles I2 I2 2.4 Acceso múltiple y multiplexación I2 Tema 3: Propagación en comunicaciones móviles Tema 4: Sistemas celulares clásicos 3.1 Caracterización I3, I4 3.2 Revisión de modelos de cálculo de atenuación I3 3.3 Desvanecimiento por sombra y por multitrayecto. Impacto sobre el sistema 3.4 Distorsión producida por multitrayecto I4 4.1 Revisión de conceptos de sistemas celulares I5 4.2 Arquitectura general de los sistemas de comunicaciones móviles I4 I1, I5 Tema 5: Sistema GSM 5.1 Organismos de estandarización. Generaciones de sistemas. Origen de GSM 5.2 Arquitectura de red. Entidades funcionales. Zonas e identidades 5.3 Interfaz radio. Canales. Estructura TDMA. Ráfagas I8 I8 I8 5.4 Modulación, codificación, entrelazado I8 5.5 Procesos asociados a la transmisión I8

8 5.6 Protocolos. Gestión de recursos radio, de movilidad y de la comunicación. Servicios I8 5.7 Evolución de GSM. HSCSD, EDGE I8 6.1 Origen de GPRS. Diferencias respecto a GSM I9 6.2 Arquitectura de red I9 Tema 6: Sistema GPRS 6.3 Interfaz radio. Canales. Estructura TDMA I9 6.4 Métodos de codificación I9 6.5 Protocolos. Gestión de recursos radio, de movilidad y de sesión I9 Tema 7: Sistemas celulares CDMA 7.1 Fundamentos de espectro ensanchado I6 7.2 Fundamentos de CDMA por secuencia directa I6 7.3 Características de los sistemas celulares CDMA I6 8.1 Origen de UMTS. Tercera Generación I Arquitectura de red I10 Tema 8: Sistema UMTS 8.3 Interfaz radio. Ensanchamiento espectral. Canales 8.4 Codificación, adaptación de tasa binaria, entrelazado, modulación I10 I Procesos asociados a la transmisión I Protocolos. Estados de conexión. Gestión de movilidad. Servicios. I Transmisión OFDM I7 Tema 9: Fundamentos de evolución de la Tercera Generación 9.2 HARQ con combinación de retransmisiones I7 9.3 Adaptación al canal radio I7 9.4 Planificación de usuarios dependiente del canal I7 9.5 Transmisión multiantena (MIMO) I Origen de HSDPA. Diferencias respecto a UMTS I11 Tema 10: Sistema HSDPA 10.2 Modificaciones en la red I Canales físicos I Codificación, adaptación de tasa binaria, modulación I11

9 10.5 Procesos asociados a la transmisión. Planificación de usuarios I Protocolos I HSDPA+ I Origen de HSUPA. Diferencias respecto a UMTS I12 Tema 11: Sistema HSUPA 11.2 Modificaciones en la red I Canales físicos. Ensanchamiento I Codificación, adaptación de tasa binaria I Procesos asociados a la transmisión I Protocolos I Origen de LTE. Evolución hacia a Cuarta Generación I Arquitectura de red I Interfaz radio. Canales I13 Tema 12: Sistema LTE 12.4 Codificación, adaptación de tasa binaria, entrelazado, modulación I Modos de transmisión multiantena (MIMO) I Procesos asociados a la transmisión. Planificación de usuarios I Protocolos. Estados de conexión I LTE-Advanced I13

10 CONTENIDOS ESPECÍFICOS Bloque / Tema / Capítulo Apartado Práctica 1: Medidas con analizador de espectros. Observación de señales GSM y UMTS de las redes de comunicaciones móviles existentes, y medida de algunas de sus características Práctica 2: Interfaz radio GSM. Estudio de la interfaz radio GSM utilizando herramienta de medida y monitorización de redes móviles Indicadores Relacionados I4, I8 I8, I15 Prácticas Práctica 3: Interfaz radio GPRS y UMTS. Estudio de las interfaces radio GPRS y UMTS utilizando herramienta de medida y monitorización de redes móviles Práctica 4: Medida de terminales GSM y DECT. Caracterización de terminales utilizando equipamiento específico Práctica 5: Medida de terminales GPRS, UMTS y HSDPA. Caracterización de terminales utilizando equipamiento específico Práctica 6: Medida de radioenlace. Caracterización de transmisor y receptor de radioenlace, utilizando equipamiento específico I9, I10, I15 I8, I14 I9 I11, I14 I14

11 7. Breve descripción de las modalidades organizativas utilizadas y de los métodos de enseñanza empleados Clases de teoría Clases de problemas Prácticas de laboratorio Trabajos autónomos Trabajos en grupo Tutorías Se utilizarán la lección magistrales para la exposición de los contenidos, apoyándose en recursos audiovisuales. Durante las clases presenciales, además de los desarrollos teóricos, se resolverán problemas que servirán para aplicar y afianzar los conocimientos adquiridos. En el laboratorio se desarrollarán de forma práctica los conceptos vistos en las clases teóricas. Los alumnos realizarán prácticas con instrumentación de medida y monitorización de comunicaciones móviles, y trabajarán con herramientas software profesionales. Los alumnos deberán realizar los problemas o ejercicios que se les propongan, para afianzar los conocimientos adquiridos Las prácticas de laboratorio se realizarán en grupos. Los alumnos podrán hacer uso de tutorías personalizadas y en grupo, ya sea de forma presencial, por correo electrónico o mediante la plataforma Moodle. Las tutorías se ajustarán a la normativa vigente

12 8. Recursos didácticos RECURSOS DIDÁCTICOS José María Hernando. Comunicaciones Móviles. Editorial Universitaria Ramón Areces, segunda edición, BIBLIOGRAFÍA Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld y Per Beming. 3G Evolution. HSPA and LTE for Mobile Broadband. Academic Press, segunda edición, Erik Dahlman, Stefan Parkvall y Johan Sköld. 4G. LTE/LTE- Advanced for Mobile Broadband. Academic Press, Harri Holma y Anti Toskala (editores). WCDMA for UMTS, 4ª edición. John Wiley and sons, RECURSOS WEB Página web de la asignatura: Laboratorio: A-202-L; A-306-L. EQUIPAMIENTO Aula: asignada por Jefatura de Estudios. Sala de trabajo en grupo: disponibles en la Biblioteca. 12

13 9. Cronograma de trabajo de la asignatura Semana Actividades en Aula Actividades en Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación Otros Semana 1 (8 horas) Tema 1 (1h) Tema 2 (2h) Tema 3 (1h) Estudio de temas 1 y 2. Resolución de ejercicios (4h) Semana 2 (10 horas) Tema 3 (4h) Estudio del tema 3. Resolución de ejercicios (6h) Semana 3 (10 horas) Tema 4 (1h) Tema 5 (3h) Estudio de temas 4 y 5. Resolución de ejercicios (6h) Semana 4 (10 horas) Tema 5 (4h) Estudio del tema 5. Resolución de ejercicios (6h) Semana 5 (11 horas) Tema 6 (2h) Tema 7 (2h) Práctica 1 (2h) Preparación de la práctica 1 (1h) Estudio de temas 6 y 7. Resolución de ejercicios (4h) 13

14 Semana Actividades en Aula Actividades en Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación Otros Semana 6 (11 horas) Tema 7 (3h) Tema 8 (1h) Práctica 2 (2h) Preparación de la práctica 2 (1h) Estudio de temas 7 y 8. Resolución de ejercicios (2h) Elaboración de la memoria de de la práctica 1 (2h) Entrega de memoria de la práctica 1 Semana 7 (11 horas) Tema 8 (4h) Estudio del tema 8. Resolución de ejercicios (2h) Estudio general de la primera parte del temario (3h) Elaboración de la memoria de de la práctica 2 (2h) Entrega de memoria de la práctica 2 Semana 8 (11 horas) Tema 8 (2h) Estudio del tema 8. Resolución de ejercicios (2h) Estudio general de la primera parte del temario (5h) Examen de la primera parte del temario (2h) Semana 9 (10 horas) Tema 8 (2h) Tema 9 (2h) Estudio de temas 8 y 9. Resolución de ejercicios (6h) Semana 10 (11 horas) Tema 9 (2h) Tema 10 (2h) Práctica 3 (2h) Preparación de la práctica 3 (1h) Estudio de temas 9 y 10. Resolución de ejercicios (4h) 14

15 Semana Actividades en Aula Actividades en Laboratorio Trabajo Individual Trabajo en Grupo Actividades de Evaluación Otros Semana 11 (11 horas) Tema 11 (1h) Tema 12 (3h) Estudio de temas 11 y 12. Resolución de ejercicios (5h) Elaboración de la memoria de de la práctica 3 (2h) Entrega de memoria de la práctica 3 Semana 12 (10 horas) Tema 12 (2h) Prácticas 4/5/6 (3h) Preparación de la práctica 4/5/6 (1h) Estudio de temas 11 y 12 (4h) Semana 13 (10 horas) Prácticas 4/5/6 (3h) Preparación de la práctica 4/5/6 (1h) Estudio general de la segunda parte del temario (4h) Elaboración de la memoria de de la práctica 4/5/6 (2h) Entrega de memoria de la práctica 4/5/6 Semana 14 (10 horas) Prácticas 4/5/6 (3h) Preparación de la práctica 4/5/6 (1h) Estudio general de la segunda parte del temario (4h) Elaboración de la memoria de de la práctica 4/5/6 (2h) Entrega de memoria de la práctica 4/5/6 Semana 15 (8 horas) Estudio general de la segunda parte del temario (6h) Elaboración de la memoria de de la práctica 4/5/6 (2h) Entrega de memoria de la práctica 4/5/6 Nota: Para cada actividad se especifica la dedicación en horas que implica para el alumno. Las semanas reseñadas lo son de docencia efectiva (no las semanas de calendario) 15

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