Langattomat verkot
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | ITTS3102 |
| OPS: | TT 2022 / V2022 |
| Taso: | Insinööri (AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 4 (2025-2026) |
| Lukukausi: | Syksy |
| Laajuus: | 5 op |
| Vastuuopettaja: | Gao, Chao |
| Opetuskieli: | Suomi |
Osaamistavoitteet
Kurssin jälkeen opiskelija ymmärtää langattoman viestinnän perusominaisuudet, mukaan lukien radionaallon eteneminen, kaistanleveys, spektri, vaimennus, antennien perusteet, liikkuvuuden vaikutus jne. Opiskelijan tulee myös ymmärtää digitaalisten modulaatioiden käsitteet, kuten QPSK, QAM ja OFDM. Hänen tulee myös tietää, mikä ero on matkapuhelinverkkojen ja langattomien lähiverkkojen (WLAN), langattomien henkilökohtaisten verkkojen (WPAN) välillä ja mitä tekniikoita niissä käytetään. Hänen tulee tietää, mitä työkaluja ja laboratoriovälineitä tarvitaan langattomien verkkosovellusten kehittämiseen.
Opiskelijan työmäärä
135 h, josta lukujärjestykseen merkittyä lähiopetusta 50 h.
Oman oppimisen arviointi 1 h sisältyy lähiopetukseen.
Edeltävät opinnot / Suositellut valinnaiset opinnot
Lähiverkot, Tietoliikenteen perusteet, TCP/IP-verkot
Sisältö
Kurssi sisältää seuraavat osat.
Ensimmäisessä osassa käsitellään radiosignaalin ominaisuuksia, kuten signaalin voimakkuutta ja kuinka voidaan arvioida/laskea sitä eri radioympäristöissä. Käsitellään myös monitie-etenmisen vaikutuksia, kuten nopeaa ja hidasta häipymistä.
Toisessa osassa käsitellään digitaalista modulaatiota: I/Q-kaaviota, digitaalia perusmodulaatiota ASK/FSK/PSK ja edistyneitä digitaalisia modulaatioita QPSK/QAM/OFDM.
Kolmannessa osassa käsitellään erityisesti solukkojärjestelmiä. Tämä kattaa matkapuhelinjärjestelmien perusasiat, kuten taajuuden uudelleenkäyttösuhde, solukkojärjestelmän perusrakenne, mikä on uutta kunkin sukupolven solukkostandardissa ja mikä on 5G.
Viimeisessä osassa keskitytään lyhyen kantaman langattoman verkon standardeihin. Käsitellään lyhyen kantaman radioetenemisen ominaisuuksia, lyhyen kantaman langattomien verkkojen yleisimmästä arkkitehtuureja. Tämän jälkeen tutustaan suosituimpiin lyhyen kantaman langattomien verkkojen standardeihin, mukaan lukien IEEE802.11 (WiFi), IEEE802.15.1 (Bluetooth), IEEE802.15.4 (Zigbee).
Tämä kurssi sisältää myös laboratorio-osan. Laboratoriossa käytetään erilaisia työkaluja ja välineitä radiosignaalien ja verkkokäyttäytymisen tutkimiseen.
Opiskelumateriaali
T. Rappaport, Wireless Communication: Principles and Practice, 2nd Edition, Prentice Hall, 2002. Tieteellisiä julkaisuja ja artikkeleita. Opettajan valmistama materiaali.
Opetusmuoto / Opetusmenetelmät
Luennot, harjoitukset ja laboratoriotyöt pienryhmissä.
Arviointikriteerit
Arvosana 5: Opiskelija ymmärtää suurimman osan opintojaksolla käsitellyistä käsitteistä, ja hän kykenee yhdistämään erilaisia langattoman viestinnän teknologioita toisiinsa ratkaistessaan alaan liittyvän ongelman. Hänellä on vankka ymmärrys langattomien verkkojen teoriasta niin, että hän pystyy jatkamaan tämän alan tutkimustoimintaan.
Arvosana 3: Opiskelija ymmärtää kohtuullisen suuren osan opintojakson käsitteistä Hän osaa valita langattoman viestinnän standardin tai teknologian, joka parhaiten sopii annetun langattoman sovelluksen tekemiseen, ja hän kykenee toteuttamaan ko. sovelluksen.
Arvosana 1: Opiskelija ymmärtää langattoman viestinnän perusteet, esim. signaalin eteneminen, antennin ominaisuudet, modulaatio, vahvistus/vaimeneminen jne. Hän pystyy soveltamaan näitä langattomaan viestintään käytännössä.
Arviointimenetelmät
Kotitehtävät, laboraatiot, tentti.