Ευρυζωνικά Δίκτυα

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
2
Μέρος Μαθήματος:
Θεωρία
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
7102001
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
3
Μονάδες ECTS Μαθήματος:
7.5
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Όχι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Το μάθημα αποσκοπεί στην παρουσίαση και ανάλυση των κυριότερων τεχνολογιών ασύρματων και ενσύρματων ευρυζωνικών δικτύων. Πιο συγκεκριμένα, μελετώνται οι αρχιτεκτονικές ασύρματων ευρυζωνικών δικτύων 3ης Γενιάς (3G-UMTS) και 4ης Γενιάς (4G-LTE) , αφού παρουσιαστούν οι πρόδρομοί της 2ης και ενδιάμεσης γενιάς (2G-GSM/2.5G-GPRS). Επίσης, παρουσιάζεται το σημαντικότερο πρωτόκολλο (ΙΕΕΕ 802.11) ασύρματων τοπικών ευρυζωνικών δικτύων (WLAN) και οι αρχιτεκτονικές ΙΕΕΕ 802.16d και 802.16e του WiMAX για ασύρματη ευρυζωνική κάλυψη ευρύτερης γεωγραφικής έκτασης, ενώ παρουσιάζονται και οι σύγχρονες τάσεις ευρυζωνικής πρόσβασης με δίκτυα Radio-over-Fiber (RoF). Τέλος, παρουσιάζονται οι τεχνολογίες ενσύρματων ευρυζωνικών δικτύων ATM, MPLS, DSL, SONET/SDH, WDM/DWDM και οι συνηθέστεροι αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού πακέτων που χρησιμοποιούνται στους ATM μεταγωγείς δικτύων ευρείας ζώνης (όπως PIM, iRRM, SLIP, iSLIP, DRRM).


Μαθησιακοί Στόχοι

Οι μαθησιακοί στόχοι του μαθήματος συγκεντρώνονται στους εξής για τους εκπαιδευόμενους:

  • Να κατανοούν τις βασικές έννοιες των Ασύρματων Ευρυζωνικών Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων (ραδιοκάλυψη, ζώνες συχνοτήτων, προβλήματα ασύρματης διάδοσης, θόρυβος, παρεμβολές, διαμόρφωση, πολυπλεξία, φυσικά κανάλια κτλ)
  • Να κατανοούν τι σημαίνει «Κυψελωτό Ασύρματο Ευρυζωνικό Τηλ/κό Δίκτυο Κινητών Χρηστών» και έννοιες γύρω από αυτό όπως «κυψελοειδής δομή», επαναχρησιμοποίηση συχνότητας, χωρητικότητα κυψελοειδούς δικτύου, Συστάδα (cluster) κτλ
  • Να αξιολογούν την αρχιτεκτονική που ακολουθείται σε διαφορετικά Ευρυζωνικά Ασύρματα Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Κινητών Χρηστών (π.χ. GPRS, UMTS κτλ)
  • Να κατανοούν τους διαφορετικούς τύπους ανάπτυξης και τα σημαντικότερα πρότυπα (τουλάχιστον της ΙΕΕΕ) των Ασύρματων Ευρυζωνικών Τοπικών Δικτύων
  • Να κατανοούν τους τύπους διαμόρφωσης και την τεχνική πρόσβασης στο μέσο (Medium Access) που χρησιμοποιούνται στα σημαντικότερα πρότυπα των Ασύρματων Τοπικών Δικτύων καθώς και την ασφάλεια που παρέχουν αυτά
  • Να αναγνωρίζουν και αξιολογούν τους σημαντικότερους εκπροσώπους των δικτύων ευρυζωνικής πρόσβασης ευρείας περιοχής του WiMAX (ΙΕΕΕ 802.16d και IEEE 802.16e)
  • Να κατανοούν τον τρόπο λειτουργίας των ευρυζωνικών δικτύων ATM, DSL, SONET/SDH, WDM/DWDM
  • Να αναλύουν και συνθέτουν τους συνηθέστερους αλγόριθμους χρονοπρογραμματισμού πακέτων που χρησιμοποιούνται στους ATM μεταγωγείς δικτύων ευρείας ζώνης (όπως PIM, iRRM, SLIP, iSLIP, DRRM)


Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση των απαραίτητων εργαλείων και ειδικά: Ανάλυση, σχεδίαση και μελέτη ραδιοκάλυψης ασύρματων κινητών ευρυζωνικών δικτύων
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις: Αξιολόγηση προτάσεων σχετικά με τον χειρισμό προβλημάτων που αφορούν σε θέματα μείωσης των παρεμβολών, αύξησης της χωρητικότητας ενός συστήματος, παροχής αυξημένης ποιότητας ασύρματης ευρυζωνικής υπηρεσίας, μείωσης του κόστους ανάπτυξης ενός ευρυζωνικού δικτύου κορμού ή/και πρόσβασης
  • Λήψη Αποφάσεων: Συνδυασμός τεχνικών για σύνθετα προβλήματα
  • Αυτόνομη εργασία: Γνώση σύγχρονων αλγορίθμων που χρησιμοποιούνται σε εμπορικούς μεταγωγείς ευρυζωνικών δικτύων
  • Ομαδική εργασία: Ικανότητα διαλόγου και συνεργασίας για την ανάπτυξη και επίλυση σύνθετων προβλημάτων
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον: Δυνατότητα παρακολούθησης της διεθνούς βιβλιογραφίας και των επιστημονικών εκδηλώσεων, Επικοινωνιακή ικανότητα
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον: Ικανότητα αντίληψης προβλημάτων και αναγκών καθώς επίσης και η ικανότητα ανάλυσης θεμάτων και σύνθεσης προτάσεων
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών: Προαγωγή ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης για ανάπτυξη νέων στρατηγικών προσεγγίσεων


Περιγραφή Μαθήματος

Το μάθημα αποσκοπεί στην παρουσίαση και ανάλυση των κυριότερων τεχνολογιών ασύρματων και ενσύρματων ευρυζωνικών δικτύων. Πιο συγκεκριμένα, μελετώνται οι αρχιτεκτονικές ασύρματων ευρυζωνικών δικτύων 3ης Γενιάς (3G-UMTS) και 4ης Γενιάς (4G-LTE), αφού παρουσιαστούν οι πρόδρομοί της 2ης και ενδιάμεσης γενιάς (2G-GSM/2.5G-GPRS).

Επίσης, παρουσιάζεται το σημαντικότερο πρωτόκολλο (ΙΕΕΕ 802.11) ασύρματων τοπικών ευρυζωνικών δικτύων (WLAN) και οι αρχιτεκτονικές ΙΕΕΕ 802.16d και 802.16e του WiMAX για ασύρματη ευρυζωνική κάλυψη ευρύτερης γεωγραφικής έκτασης, ενώ παρουσιάζονται και οι σύγχρονες τάσεις ευρυζωνικής πρόσβασης με δίκτυα Radio-over-Fiber (RoF).

Τέλος, παρουσιάζονται οι τεχνολογίες ενσύρματων ευρυζωνικών δικτύων ATM, MPLS, DSL, SONET/SDH, WDM/DWDM και οι συνηθέστεροι αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού πακέτων που χρησιμοποιούνται στους ATM μεταγωγείς δικτύων ευρείας ζώνης (όπως PIM, iRRM, SLIP, iSLIP, DRRM).


Αξιολόγηση Σπουδαστών

Γραπτή Εξέταση: Περιλαμβάνει θεωρητικά και πρακτικά προβλήματα επίλυσης (αποτελεί το 80% έως 90% του τελικού βαθμού).

Εργασίες: Περιλαμβάνουν μελέτες περίπτωσης και πρακτικά προβλήματα επίλυσης (αποτελούν το 10% έως 20% του τελικού βαθμού).


Βιβλιογραφία

  • Θεολόγου Μ., "Δίκτυα κινητών και προσωπικών επικοινωνιών", 2η έκδ./2010, Εκδόσεις Τζιόλα, ISBN: 978-960-418-278-7
  • Βενιέρης Ιάκωβος Σ., "Δίκτυα Ευρείας Ζώνης", 3η Έκδοση/2012, Εκδόσεις Τζιόλα, ISBN: 978-960-418-203-9
  • Χ. Βασιλόπουλος, Δ. Κωτούλας, Δ. Ξενικός, Π. Βούδας, Γ. Χελιώτης, Γ. Αγαπίου, Τ. Δούκογλου, "Δίκτυα Πρόσβασης Νέας Γενιάς", 1η εκδ./2010, Εκδόσεις Κλειδάριθμος, ISBN: 978-960-461-378-6
  • Cajetan M. Akujuobi, Matthew N.O. Sadiku, "Introduction to Broadband Communication Systems", Chapman and Hall/CRC Press, 2007, ISBN 9781420061499
  • David T. Wong, Peng-Yong Kong, Ying-Chang Liang, Kee C. Chua, "Wireless Broadband Networks", Wiley, 2009, ISBN: 978-0-470-18177-5