Федеральное агентство связи

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

(ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»)

УТВЕРЖДАЮ
Декан Факультета Мобильной радиосвязи и мультимедиа,
профессор

_____________

«____» ___________ 2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «Сети и системы мобильной связи»,
для направления 210700 «Инфокоммуникационные технологии системы мобильной связи»,
квалификация (степень) бакалавра,
профиль «Системы мобильной связи».

Факультет Мобильной радиосвязи и мультимедиа (МРМ)
Кафедра Беспроводных информационных систем и сетей (БИСС)

Программу разработал: доцент Кафедры БИСС

_______________________________

Новосибирск – 2013

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Рабочая программа разработана согласно Федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (квалификация (степень) «бакалавр») и рабочему учебному плану по профилю «Системы мобильной связи». Дисциплина относится к обязательным дисциплинам вариативной части профессионального цикла (Б3). Шифр дисциплины в рабочем учебном плане – Б3.В. ОД.4.

Виды учебной работы

Виды учебной работы

Семестр 1

Семестр 2

Семестр 3

Семестр 4

Семестр 5

Семестр 6

Семестр 7

Семестр 8

Всего

Лекции, часов

24

24

Лабораторные работы, часов

24

24

Практические занятия, часов

-

0

Всего аудиторных занятий, часов

48

48

из них в интерактивной форме, часов

10

10

Самостоятельная работа студентов, часов

60

60

Количество часов, отводимых на экзамен

36

36

Общая трудоемкость дисциплины, часов

144

144

Формы и сроки контроля:

Курсовая работа / проект

Х

Расчетно-графическое задание

Коллоквиум

Контрольная работа

Зачет

Экзамен

Х

Общая трудоемкость дисциплины, ЗЕ*

4

4

*Одна зачетная единица (ЗЕ) эквивалентна 36часам.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью преподавания дисциплины является изучение студентами современных систем мобильной связи (СМС), предоставляющих разнообразные услуги связи мобильным и фиксированным абонентам, а также особенностей технических характеристик СМС различных стандартов. Задачами дисциплины является формирование знаний и навыков, позволяющих проводить самостоятельный анализ основных характеристик функционирования СМС.

2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ
ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла (Б.3). Шифр дисциплины в рабочем учебном плане – Б3.В. ОД.4. Изучение данной дисциплины базируется на материале дисциплин «Теория связи», «Цифровая обработка сигналов», «Теоретические основы систем мобильной связи», «Физико-математические основы электромагнитной совместимости». Дисциплина является предшествующей для таких дисциплин как «Устройства приема и обработки сигналов систем мобильной связи», «Стандарты и технологии систем мобильной связи», «Оборудование систем мобильной связи», «Беспроводные технологии передачи данных», «Информационные сервисы систем мобильной связи», «Системы сигнализации и коммутации в сетях мобильной связи».

3 ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

-  ОК-1. Владеет культурой мышления, способен к общению, анализу, восприятию информации, постановки цели и выбору путей её достижения;

-  ОК-3. Готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе.

-  ОК-5. Умеет использовать нормативные правовые документы в своей деятельности.

-  ПК-2. Осваивает методики использования программных средств для решения практических задач проектирования сетей мобильной связи, анализа характеристик радиоканалов и узлов оборудования.

-  ПК-3. Разрабатывает проекты сетей мобильной связи различного назначения и стандартов.

-  ПК-13. Владеет навыками конфигурирования сетевого оборудования ССМС.

3.2 В результате освоения дисциплины студент должен:

знать:

·  принципы работы изучаемых функциональных устройств, блоков и трактов в составе СМС и понимать физические процессы, происходящие в них;

·  принципы построения различных вариантов функциональных и структурных схем подсистем СМС и устройств в их составе, понимать причины влияния помех различного вида на основные показатели и стабильность параметров изучаемых СМС в целом и ее отдельных элементов; понимать причины возникновения неустойчивой работы СМС с сотовой структурой;

·  организацию функционирования систем мобильной связи различных стандартов и поколений;

·  алгоритмы территориально - частотного и территориального - кодового планирования;

    основные методы расчета энергетических параметров радиооборудования СМС различных стандартов;

уметь:

·  объяснять физическое назначение элементов СМС и влияние их параметров на электрические параметры и частотные свойства каналов связи различного назначения в составе СМС;

·  применять на практике вероятностные методы при анализе параметров СМС;

·  проводить компьютерное моделирование и учебное проектирование сотовых СМС, а также иметь представление о методах компьютерной оптимизации при решении названных задач;

    пользоваться справочными параметрами стандартов современных технологий мобильной связи при проектировании мобильных телекоммуникационных систем и сетей;

владеть:

    навыками чтения и изображения структурных и функциональных схем элементов и устройств СМС, построенных на основе современных технологий мобильной связи; навыками проектирования сетей СМС различных стандартов и расчета их основных параметров в типовых ситуациях функционирования.

Процесс изучения дисциплины направлен также на формирование следующих общекультурных и общепрофессиональных компетенций выпускника, который:

    использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; имеет навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; готов и способен к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ; использует нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем связи (законы РФ, технические регламенты, международные и национальные стандарты, рекомендации МСЭ, стандарты связи, протоколы, терминологию; знает метрологические принципы и владеет навыками инструментальных измерений, используемых в области инфокоммуникационных технологий и систем связи; умеет проводить расчеты по проекту сетей, сооружений и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ; умеет проводить технико-экономическое обоснования проектных расчетов с использованием современных подходов и методов.

4 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

№ учеб. недели

Наименование лекционных тем (разделов) дисциплины и их содержание

Часов

1

Введение. Классификация СМС. Основные виды СМС их назначение, характеристики и области применения. Назначение и особенности функционирования транкинговых и спутниковых систем связи.

2

2

Сотовые структуры. Понятие и основные положения частотно-территориального планирования ССМС. Проблемы использования частотного ресурса. Понятие кластера. Частотно-территориальное планирование в сетях GSM. Способы увеличения ёмкости сети.

2

3

Общие характеристики наземной сотовой системы связи 2G стандарта GSM. Особенности организации эфирного интерфейса, структура и иерархия кадров.

2

4

Принципы цифровой обработки сигналов в СМС. Модель цифровой системы связи. Обзор канально-физического уровня системы сотовой связи стандарта GSM.

2

5

Архитектура сети GSM. Подсистемы и элементы сети, протоколы и интерфейсы.

2

6

Сетевые процедуры в сетях GSM. Канальная структура GSM. Процедуры установления соединения, обеспечения мобильности и секретности в сетях GSM.

2

7

Организация пакетной передачи данных в сетях GSM/GPRS. Архитектура GPRS, протоколы, управление передачей данных, особенности организации физического уровня. Технология EDGE.

2

8

Общие характеристики стандарта сотовой связи IS-95. Достоинства и недостатки систем с кодовым разделением каналов. Разновидности стандарта. Организация канально-физического уровня в прямом и обратном направлении передачи. Особенности архитектуры и сетевых процедур.

2

9

Направления развития современных систем мобильной связи 3G. Общие характеристики стандарта CDMA2000. Назначение и особенности канально-физического уровня CDMA2000-1X и CDMA2000EV-DO. Архитектура сети CDMA2000EV-DO.

2

10

Сети UMTS/HSPA. Основные характеристики систем UMTS. Особенности радиоинтерфейсов WCDMA FDD и WCDMA TDD. Архитектура, организация физического уровня и базовых системных процедур сетей UMTS/HSPA.

2

11

Системы подвижной связи 4G на основе технологии LTE. Особенности технологии и технические характеристики стандарта. Принципы построения радиоинтерфейса E-UTRA. Организация восходящего и нисходящего канала. Механизмы передачи и сетевая архитектура SAE.

2

12

Системы подвижной связи 4G на основе технологии LTE. Возможности самоорганизации сетей LTE. Управление частотным ресурсом. Фемтосоты. Перспективы развития LTE.

2

ВСЕГО

24

5 СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ
И ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ) ЗАНЯТИЙ

№ учеб. недели

Наименование лабораторных работ, практических занятий

№ раздела

Часов

1

Расчет зоны покрытия БС транкинговых и сотовых стандартов СМС с использованием эмпирических моделей распространения радиоволн.

1,2

2

2

Предварительное планирование сети GSM. Расчет трафика и зон покрытия БС. Разработка территориально-частотного плана оператора GSM.

2

2

3

ППП RPS2. Оценка качества связи и зон обслуживания радиосети на основе реальных данных о рельефе местности.

3

2

4

ППП RPS2. Частотно-территориальное планирование сети сотовой связи. Оценка электромагнитной совместимости и потерь при распространении.

2, 3

2

5

Защита лабораторных работ

2, 3

2

6

Разработка программного макета и исследование характеристик приемно-передающего тракта системы сотовой связи стандарта GSM.

4

2

7

Формирование последовательностей расширения спектра.

4

2

8

Построение и анализ характеристик приемо-передающего тракта системы сотовой связи с кодовым разделением каналов.

9

2

9,10

Оценка влияния интерференции на ёмкость систем 3G.

10, 11

4

11

Территориально-кодовое планирование в сетях 3G.

10, 11

2

12

Защита лабораторных работ

7

2

ВСЕГО

24

6 СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Виды и содержание самостоятельной работы

Кол-во

ЗЕ /часов

Формы и контроль

Литература и дидактические материалы

Подготовка к лабораторным работам

0,7/24

защита лабораторных работ

Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам

Выполнение курсовой работы по теме «Проектирование сетей 3-го поколения»

1/36

защита курсовой работы

Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам, информация из сети Интернет

Подготовка к экзамену

1/36

Экзамен

Лекционный материал, основная литература по дисциплине, методические указания к лабораторным работам, информация из сети Интернет

ВСЕГО

2,7/96

 

7 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ
И МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Виды учебных занятий: лекции (Л), практические (семинарские) занятия (ПЗ), лабораторная работа (ЛР), индивидуальные (групповые) консультации (К), самостоятельная работа студентов (СРС) по выполнению различных видов заданий.

Интерактивные образовательные методы и технологии: деловые игры, дискуссии, дидактические игры, анализ конкретных ситуаций, мозговой штурм, предметная олимпиада, проблемная лекция, пресс-конференция и другие методы.

№ п/п

Тема

Объем в часах*

Вид учебных занятий

Используемые интерактивные методы и технологии

Формируемые компетенции (ОК, ПК)

1

Понятие и основные положения частотно-территориального планирования ССМС

2

Л

Дискуссия

ОК-1-ОК-3

2

Сетевые процедуры в сетях GSM

2

Л

Дискуссия

ОК-1-ОК-3

3

Построение и анализ характеристик приемо-передающего тракта системы сотовой связи с кодовым разделением каналов

2

ПЗ

Проблема

ОК-1-ОК-3

4

Оценка электромагнитной совместимости и потерь при распространении.

2

ПЗ

Проблема

ОК-1-ОК-3

5

Оценка влияния интерференции на ёмкость систем 3G

2

ПЗ

Проблема

ОК-1-ОК-3

ВСЕГО

10

 

*Доля занятий, проводимых в интерактивной форме, в соответствии с ФГОС для данного профиля (направления) подготовки.

8 ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СЕТИ И СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ»

1.  Планирование сети сотовой связи стандарта GSM900 для заданной местности.

2.  Сравнительный анализ моделей для расчётов зон покрытия СМС.

3.  Микросотовое планирование сети GSM.

4.  Планирование сети поколения 3G заданного стандарта для района с городской застройкой.

5.  Разработка модели канального кодирования и перемежения в стандарте GSM с помощью специальных программных средств.

6.  Разработка обучающей программы организации процедуры хэндовера в сетях второго и третьего поколения.

7.  Построение модели приёмо-передающего тракта стандарта 3G с помощью специальных программных средств.

8.  Радиочастотное планирование и оценка пропускной способности сетей 4G.

9.  Разработка обучающей программы для изучения технологий и функционирования сетей LTE.

10.  Сравнительный анализ эффективности сетей стандартов 3G.

9 ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ
МАТЕРИАЛОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1.  Методические указания по выполнению лабораторных работ. Представлены в электронном виде.

2.  Лекционный материал. Представлен в электронном виде.

10 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

10.1 Список основной литературы

1.  , , Шувалов инфокоммуникационных технологий – М: Горячая линия-Телеком. 2009 – 712 с:ил/

2.  , , . Снти мобильной связи LTE. Технологии и архитектура. – М.: ЭКОТРЭНДЗ, 2010, 283 стр.

3.  . Сотовые системы. Учебное пособие. – М.: БИНОМ, 2011, 359 стр.

4.  , . Принципы построения и состав оборудования системы «Alcatel 900/1800». Учебное пособие. - Новосибирск: СибГУТИ, 2009, 87с.

5.  , , Шахнович WiMAX. Путь к 4G. – М.: Техносфера, 2009. 470 стр.

10.2 Список дополнительной литературы

1.  Громаков и системы подвижной радиосвязи. - М: Эко-Трендз, 1998.-242 с.

2.  , и Дмитриев мобильной связи/ Под ред. проф. Вознюка. - С.-П.: СПБ ГУТ, 1999.- 332 с.

3.  редства мобильной связи, СПб., 1999.-256 с.

4.  Ратынский сотовой связи / Под ред. . - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000, – 248 с.

5.  Мухин мобильной связи. – СПб.: Наука и техника, 2001. – 230 с.

6.  , , Фирстова подвижной связи. – М: Эко-Трендз, 2001.-299 с.

7.  Йоган Шиллер. Мобильные коммуникации. Пер. с англ. / Под ред. – Издательский дом «Вильямс», 2003. – 638 с.

8.  , . Системы связи с подвижными объектами. - М.: Радио и связь, 2002. - 440 с.

9.  Вильям Столингс. Беспроводные линии связи и сети.. Пер. с англ. М: – Издательский дом «Вильямс», 2003. – 374 с.

10.  Попов сотовой связи стандарта GSM. М.: Эко-Трендз, 2005, 296с.

11.  ифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. - Изд. 2-е, испр. (перевод, с англ.). - М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. - 1104 с.

12.  Веселовский Кшиштоф. Системы подвижной радиосвязи / Под ред. . – М: Горячая линия – Телеком, 2006 , 536 с.

13.  И. Шахнович. Современные технологии беспроводной связи. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Техносфера, 2006, – 287 с.

14.  Берлин  системы связи. Учебное пособие. – М.: Бином, 2011. –359 с.

15.  , Невдяев стандарты широкополосной радиосвязи на базе технологии W-CDMA. – М.: МЦНТИ, 1999. – 166 с.

16.  , , Шахнович беспроводные сети передачи информации. – М.: Техносфера, 2005.

17.  овременные технологии беспроводной связи. – М.: Техносфера, 2006. 287 стр.

10.2 Электронные интернет-ресурсы

18.  http://ru. wikipedia. org/wiki/TETRA

19.  http://ru. wikipedia. org/wiki/GSM

20.  http://www.3gpp. org/ftp.

21.  www. sotovik. ru.

11 СОГЛАСОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Согласовано: (кафедра, Ф. И.О., должность)

Замечания и предложения кафедры

Подпись, дата.

12 ПЕРЕЧЕНЬИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

Дата

Содержание изменений и дополнений (по темам и разделам)

Примечание

Рабочая программа обсуждена на заседании Кафедры БИСС

Протокол № 6 от " 28 " февраля 2013 г.

Заведующий кафедрой БИСС ___________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

Протокол № от "____" __________2013__ г.

Заведующий кафедрой БИСС___________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

Протокол № от "____" __________2013__ г.

Заведующий кафедрой БИСС_____________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

Протокол № от "____" __________2013__ г.

Заведующий кафедрой БИСС____________________