Cyfrowe systemy komórkowe

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z cyfrowymi systemami komórkowymi. Wykład omawia metody realizacji transmisji informacji, architekturę systemów oraz ich funkcjonowanie. Szczególną uwagę zwrócono na realizację interfejsu radiowego oraz zarządzanie zasobami radiowymi. Prezentowane treści są ilustrowane przede wszystkim rozwiązaniami zastosowanymi w systemie GSM. Omówione zostały również inne systemy drugiej i trzeciej generacji (cdmaOne, UMTS). Część laboratoryjna pozwala na praktyczne zapoznanie studentów z interfejsem radiowym systemów TDMA oraz właściwościami i metodami badań stacji ruchomych GSM.

Treść wykładu
Wprowadzenie (3h). Klasyfikacje systemów komórkowych. Techniki wielodostępu. Podstawowe zjawiska kształtujące transmisję w łączu radiowym. Możliwości i ograniczenia transmisji sygnałów cyfrowych łączem radiowym. Ruch w sieciach z komutacją łączy i w sieciach pakietowych.

Podstawy systemu GSM (8h).Wprowadzenie. Usługi. Architektura sieci. Transmisja informacji w systemie. Kodowanie i dekodowanie sygnałów mowy. Transmisja danych. Łącze radiowe systemu. Rodzaje i hierarchia ramek. Kanały fizyczne i logiczne.

Stacje ruchome i bazowe systemu GSM (3h). Budowa i zasada działania stacji ruchomych i bazowych. Pomiary parametrów stacji ruchomych.

Wybrane procedury systemu GSM (4h). Dostęp do usług. Wybór sieci i komórki. Rejestracja w sieci. Procedury przywołania i dostępu. Procedury zestawiania i zwalniania połączeń. Przenoszenie połączeń. Transmisja SMS. Zabezpieczenia.

Systemy GPRS i EDGE. (4h). Architektura sieci GPRS. Dołączenie do sieci, aktywacja kontekstu PDP. Interfejs radiowy GPRS. Procedury przydziału zasobów i transmisji danych. Ograniczenia szybkości transmisji danych. Interfejs radiowy systemu EDGE (modulacja i kodowanie). Techniki adaptacji łącza i wzrastającej nadmiarowości.

System cdmaOne (2h). Podstawowe właściwości systemów CDMA, łącze radiowe systemu cdmaOne.

Wprowadzenie do systemów trzeciej generacji (5h). Założenia systemu UMTS. Architektura i usługi. Transmisja informacji w sieci UMTS. Interfejs radiowy. Wprowadzenie do zarządzania zasobami radiowymi.

Tendencje rozwojowe systemów komórkowych (1h). Systemy czwartej generacji. Systemy UWB. Platformy stratosferyczne.


Zakres laboratorium

1. Generacja i analiza sygnałów TDMA (wytwarzanie testowych sygnałów systemu GSM z możliwością wprowadzania odstępstw od wymagań standardu; analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości i czasu)


2. Badania stacji ruchomej systemu GSM (z wykorzystaniem specjalizowanego testera radiokomunikacyjnego i oprogramowania testowego)