Námskeiðsheiti:

Þráðlaus fjarskipti

Námskeiðslýsing:

Stafræn farsímakerfi komu á sjónarsviðið snemma á 10. áratugnum. Segja má að þau hafi valdið þjóðfélagslegri byltingu sem fólst í því að hægt er að ná sambandi við fólk hvar og hvenær sem er. Tilkoma snjallsíma og háhraða farsímakerfa hefur jafnframt stóraukið möguleika fólks til að afla sér upplýsinga á texta-, hljóð- eða myndformi, nærri hvar og hvenær sem er. Wi-Fi hefur einnig þróast hratt undanfarin ár og vegna þess nýtur fólk „frelsis“ þráðlausra fjarskipta á heimilum og í fyrirtækjum. Þráðlaus fjarskipti snerta fleiri svið tilverunnar, sjónvarpi og útvarpi er m.a. dreift með þráðlausum fjarskiptakerfum og fjarskipti við farartæki eru þráðlaus. Staðsetningartækni með gervitunglum, Internet hlutanna (e. Internet of Things, IoT) og „Machine-To-Machine“ (M2M) byggja á þráðlausum fjarskiptum og verður því gerð nokkur skil.

Í námskeiðinu verður farið yfir undirstöður þráðlausra fjarskipta, sem eru m.a. loftnet og bylgjuútbreiðsla, flutningslínur og hegðun rása á hátíðni. Lýst verður eiginleikum kynslóða farsímatækninnar allt frá fyrstu kynslóð til þeirra fimmtu. Má þar nefna mótunartækni QAM og fléttunartækni FDMA, CDMA, TDMA, W-CDMA og OFDM(A) og loftnetatækni sem byggir á MIMO. Enn fremur verður fjallað um tvírásaraðferðirnar TDD og FDD. Þjónustuþættir farsímatækni verða til umfjöllunar eins og gagnatengingar, talþjónusta þ.á m. VoLTE.

Fjallað verður um staðlana fyrir Wi-Fi, IEEE 802.11, Blátönn og Zigbee sem byggja á 802.15 staðlaröðinni og Z-Wave. Þráðlaus skynjaranet eru gjarnan byggð á þessari tækni og verða þeim gerð stutt skil.

Til viðbótar verður tæpt á öðrum sviðum þráðlausra fjarskipta eins og stafrænum þráðlausum sendingum sjónvarps með DVB-T og DVB-S tækni og lítillega fjallað um fjarskipti um gervitungl og staðsetningarækni með gervitunglum.

Kennslan mun að mestu fara fram á fyrirlestra- og umræðuformi. Unnin verða verkefni en auk þess eiga nemendur að skrifa fjórar greinar um valið efni og halda stutta fyrirlestra um efnið.

 

Hæfniviðmið:

Eftir þetta námskeið skulu nemendur m.a. geta:

  • Lýst grundvallaratriðum þráðlausra neta
  • Lýst takmörkunum þráðlausra fjarskipta
  • Geta reiknað afláætlun radíóhlekks (e. link budget)
  • Gert grein fyrir misjöfnum eiginleikum tíðnisviða
  • Gert grein fyrir verkun fimm kynslóða farsímatækninngar
  • Lýst þjónustuþáttum farsímaneta og kröfum þeirra til netbjarga
  • Gert grein fyrir framtíðarþróun í þráðlausum fjarskiptum
  • Tekið þátt í skipulagningu, hönnun og rekstri þráðlausra fjarskiptakerfa
  • Tekist á hendur frekara nám í fjarskiptum

 

Digital mobile telecommunication systems were first deployed in the early 1990s. This was the basis for a great societal change, people now being able to contact others where- and whenever needed. The emergence of the smartphone and high speed mobile infrastructure has furthermore revolutionised peoples’ possibilities to gain information in text-, sound-, and video formats almost irrespective of place and time. The development of Wi-Fi has also been fast in recent years causing people to enjoy more and more “wireless freedom” in their homes and workplaces. Wireless communications are important in many other areas including television, radio broadcast, marine and aeronautical communications, positioning and navigation systems. Internet of things or device-to-device communications are also wireless to a large extent.

In this course there will be treatment of the fundamentals of wireless, including antennas and wave propagation, transmission lines, high-frequency circuits and characteristics of different mobile phone generations, from the first to the fifth. This includes modulation and multiplexing/multiple access technologies such as QAM, FDMA, CDMA,TDMA, W-CDMA, OFDM(A) and MIMO antenna technology. The duplexing technologies FDD and TDD will be treated as well as mobile service concepts such as data connectivity and voice incl. VoLTE. Standards for Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee and Z-wave will be covered along with a short handling of Wireless sensor networks.

Furthermore, short description will be given on digital broadcasting such as DVB-T and DVB-S, satellite communications  and satellite positioning/navigation systems.

The form of the course will be lectures and discussions. Students will work on four projects and write reports, hold short presentations or present their results otherwise.

 

After this course, students should be able to:

  • Describe the principles of wireless networks
  • Describe wireless networks’ limitations
  • Be able to calculate a link budget for a radio link
  • Describe characteristics of different frequency bands
  • Describe the functionality of five generations of mobile phone technology
  • Describe different mobile services and their demands towards network resources
  • Describe future developments in wireless communications
  • Participate in the planning, design and operation of wireless communication systems
  • Conduct further studies in telecommunications