Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024
Graduado o Graduada en Ingeniería de Telecomunicación/Graduado o Graduada en Ingeniería Biomédica por la Universidad Pública de Navarra
Código: 247503 Asignatura: SISTEMAS DE COMUNICACIONES MÓVILES E INALÁMBRICAS
Créditos: 6 Tipo: Optativa Curso: 5 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
Profesorado:
FDEZ.DE MUNIAIN COMAJUNCOSA, JAVIER (Resp)   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo: Formación específica en Sistemas de Telecomunicación

Materia: Redes cableadas e inalámbricas

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Competencias genéricas

  • G1 - Emprendizaje e innovación
  • G2 - Trabajo en equipo
  • G3 - Aprendizaje autónomo
  • G4 - Eficiencia en la comunicación oral y escrita con capacitación lingüística en inglés
  • G5 - Eficiencia en el manejo de recursos de información
  • G6 - Compromiso ético y sostenibilidad
  • G7 - Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC
  • CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
  • CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
  • CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

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Competencias específicas

CE1- Capacidad para dimensionar, explotar y gestionar sistemas de comunicación inalámbricos y móviles, entendidos éstos como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión de información.

CE2- Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación en entornos móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda y velocidad, incluyendo telefonía, radiodifusión, televisión y datos, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.

CE3- Capacidad de análisis de los subsistemas constituyentes de los sistemas de comunicación, y sus especificaciones particulares para los sistemas de comunicaciones inalámbricos.

 

CE4- Capacidad para el diseño espacial básico de sistemas celulares y planificación de coberturas.

 

CE5- Capacidad para gestionar los recursos de los sistemas de comunicación inalámbricos: frecuencias, tiempos, códigos, antenas, espacio, ángulo.

 

CE6- Capacidad para minimizar los efectos negatiivos del canal móvil y conocer las limitaciones técnicas de los sistemas actuales.

 

CE7- Capacidad para comparar críticamente las distintas soluciones adoptadas por los estándares actuales.

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Resultados aprendizaje

  • R1.- Conocer las limitaciones del canal radioeléctrico en el dominio frecuencial y en el dominio temporal en sistemas con movilidad.
  • R2.- Estimar la velocidad ofrecida por un canal de acceso radio en función del sistema de comunicación inalámbrico empleado.
  • R3.- Conocer los diferentes escenarios en los estándares WPAN, WLAN y WMAN.
  • R4.- Conocer las arquitecturas en las redes de acceso de los sistemas de Área Extensa.
  • R5.- Conocer los diferentes tipos de redes de sensores inalámbricos, sus parámetros de funcionamiento y sus limitaciones.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
50
30
A-2 Prácticas
5
5
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 
 
A-4 Elaboración de trabajo
 
7
A-5 Lecturas de material
 
3
A-6 Estudio individual
 
35
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
3
 
A-8 Tutorías individuales
2
 
A-9 Búsqueda de documentación
 
5
Total
60
85

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Relación actividades formativas-competencias/resultados de aprendizaje

Competencia
Actividad formativa
C-1
A-1. A-2, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8, A-9
C-2
A-1. A-2, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8, A-9
C-3
A-4, A-5, A-9
C-4
A-1, A-2, A-6, A-7, A-8
C-5
A-1, A-2, A-6
C-6
A-1, A-2, A-6, A-9
C-7
A-1, A-4, A-9
 
 

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Idiomas

Castellano

BIbliografía y referencias en inglés

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
R1,R2,R3,R4,R5 Examen. Problemas con apuntes 80 Si 3
R1, R3 Prácticas individuales 10 No 3
R1, R3, R4 Trabajos simulación 10 No 3

 

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Contenidos

La asignatura ¿Sistemas de Comunicación Móviles e Inalámbricos¿ presenta una doble vertiente:
  • Se presentan, por un lado, las técnicas, problemáticas, ventajas y limitaciones de los sistemas de radiocomunicación en general cuando dichos sistemas deben satisfacer determinados criterios de movilidad y alcance. Se trata de describir las bases teóricas y prácticas válidas para cualquier sistema de estas características, sin particularizar en ningún sistema práctico o estándar actual.
  • La segunda orientación del curso se centra en aquellas soluciones particulares adoptadas actualmente o que se encuentran en implantación. Bajo un planteamiento progresivo se presentan:
    • Los estándares operativos celulares de área extensa (WAN), con atención especial a GSM, su evolución y mejoras, bajo la denominación genérica de sistemas 2.5G.
    • La implantación de los sistemas celulares de tercera generación, especialmente UMTS y sus evoluciones HSPA.
    • La parte WAN finaliza con la descripción de la propuesta LTE y su evolución LTE-Advanced como sistema 4G que tendremos operativo estos próximos años.
    • A continuación se analizan los sistemas de área metropolitana (MAN), incluyendo WiMAX y su ampliación WiMAX-Advanced, como alternativa real como sistema 4G.
    • Finalmente se cubren los sistemas de área local (LAN), fundamentalmente WiFi, con todas sus ampliaciones, y los sistemas de área personal (PAN), con los estándares más representativos Bluetooth, zigBee y UWB.

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Temario

CAPÍTULOS

1.- Presentación

2.- Sistemas de Comunicación

2.1.- Esquema general.

2.2.- Descripción detallada. Subsistemas.

2.3.- Espectro radioeléctrico.

2.4.- Regulación.

2.5.- Parámetros operativos: Calidad, Capacidad. Cobertura, Adaptabilidad

3.- Canal de Comunicación

3.1.- Caracterización del canal

3.2.- Pérdidas de propagación

3.2.1.- (d)^(-n): Consecuencias

3.3.- Shadowing: Desvanecimientos log-normales

3.4.- Cobertura

3.5.- Modelos empíricos

3.6.- Canales dispersivos

3.6.1.- Fundamentos físicos

3.6.2.- Dispersión temporal y frecuencial

3.6.3.- Parámetros del canal

3.6.4.- Tipos de fading

3.6.5.- Modelo del canal

3.6.6.- Ejemplo

3.7.- Distribuciones

3.8.- Modelos de canal en los estándares

3.8.1.- Modelo COST-207

3.8.2.- Modelo del ITU-R

3.8.3.- Modelo IEEE 802.11 e HiperLAN

5.- Sistemas WAN

5.1.- Comunicaciones Celulares

5.1.1.- Introducción

5.1.2.- Reutilización de frecuencias

5.1.2.1.- Restricciones en sistemas celulares

5.1.3.- Capacidad

5.1.4.- Geometría celular

5.1.4.1.- Configuraciones celulares

5.1.5.- Interferencias

5.1.5.1.- Interferencias Co-Canal

5.1.6.- Incrementos de Capacidad

5.1.6.1.- Cell Splitting

5.1.6.2.- Sectorización

5.1.7.- Hand-Offs  (Traspaso de llamadas)

5.1.7.1.- Tipos de Handoffs

5.1.7.2.- Hard y Soft Handoff

5.1.7.3.- Ejemplo de Soft-handoff

5.1.8.- Asignación de canales 

5.1.8.1.- Técnicas de asignación 

5.2.- Sistemas 2G y 2.5G: GSM-GPRS-EDGE

5.2.1.- GSM

5.2.1.1.- Historia y evolución

5.2.1.2.- Características básicas

5.2.1.3.- Servicios

5.2.1.4.- Arquitectura

5.2.1.5.- Interfaz radio

5.2.1.6.- Canales Lógicos

5.2.1.7.- Formateo de ráfagas

5.2.1.8.- Clases de potencia

5.2.1.9.- Otros aspectos

5.2.2.- GPRS

5.2.2.1.- Introducción

5.2.2.2.- Arquitectura

5.2.2.3.- Interfaz radio

5.2.2.4.- Codificación de Canal

5.2.2.5.- Clases de Multislot

5.2.3.- EDGE

5.2.3.1.- Introducción

5.2.3.2.- Modulación / Codificación

5.2.3.3.- Clases de potencia

5.2.3.4.- Codificación de canal

5.3.- Sistemas 3G y 3.5G: UMTS-HSPA-LTE

5.3.1.- UMTS

5.3.1.1.- Códigos de Spreading

5.3.1.1.1 Secuencias Maximales

5.3.1.1.2 Secuencias Gold

5.3.1.1.3 Códigos Ortogonales

5.3.1.1.4 Códigos Walsh

5.3.1.1.5 Códigos Gold Ortogonales

5.3.1.2.- Introducción

5.3.1.3.- Clases de tráfico

5.3.1.4.- Arquitectura

5.3.1.5.- Canales de Transporte

5.3.1.6.- Capa Física. Introducción.

5.3.1.7.- Capa Física. Spreading

5.3.1.8.- Capa Física. Scrambling

5.3.1.9.- Capa Física. Uplink

5.3.1.10.- Capa Física. Downlink

5.3.1.11.- Capa Física. Transmisión

5.3.1.12.- Rendimiento

5.3.1.13.- Planificación. Factor de carga

5.3.1.13.1 Factor de carga Downlink

5.3.1.13.2 Factor de carga Uplink

5.3.2.- HSPA

5.3.2.1.- Introducción

5.3.2.2.- Evolución de WCDMA

5.3.2.3.- HSDPA

5.3.2.4.- HSUPA: Enhanced Uplink

5.3.2.5.- MBMS

5.3.2.6.- HSPA+: Evolución de HSPA

5.3.3.- LTE

5.3.3.1.- Introducción

5.3.3.2.- Arquitectura

5.3.3.3.- Capa Física. Tramas.

5.3.3.4.- Capa Física. Transmisión Downlink

5.3.3.5.- Capa Física. Pilotos en Downlink

5.3.3.6.- Capa Física. Procesados en Downlink

5.3.3.7.- Capa Física. Transmisión Uplink

5.3.3.8.- Capa Física. Pilotos en Uplink

5.3.3.9.- Capa Física. Procesados en Uplink

5.4.- Sistemas 4G: LTE-Advanced

5.4.1.- LTE-Advanced

5.4.1.1.- Introducción

5.4.1.2.- Mejoras respecto LTE

5.4.1.2.1 VoLTE: Voice over LTE

5.4.1.2.2 HeNB: Home eNB

5.4.1.2.3 PWS: Public Warning System

5.4.1.2.4 CA: Carrier Aggregation

5.4.1.2.5 Relay

5.4.1.2.6 MDT: Minimization of Driving Test

5.4.1.2.7 eICIC: enhanced Inter-Cell Interference Coordination

5.4.1.2.8 MTC: Machine Type Communication

5.4.2.- LTE-Advanced PRO

5.4.2.1.- Introducción

5.4.2.2.- Mejoras respectos LTE-Advanced

5.5.- Estado 5G. Propuesta NR del 3GPP

6.- Sistemas Wireless MAN

6.1.- IEEE 802.16 'WiMAX'

6.1.1.- Introducción

6.1.2.- Capa Física: Single Carrier. WirelessMAN-SC

6.1.2.1.- PHY Single Carrier: Tramas FDD y TDD

6.1.2.2.- PHY Single Carrier: Subtramas DL

6.1.2.3.- PHY Single Carrier: Subtramas UL

6.1.2.4.- PHY Single Carrier: Algunos Mensajes MAC

6.1.2.5.- PHY Single Carrier: Procesados en DL

6.1.2.6.- PHY Single Carrier: Procesados en UL

6.1.2.7.- PHY Single Carrier: Rendimientos y Anchos de Bandas

6.1.3.- Capa Física: OFDM.  WirelessMAN-OFDM

6.1.3.1.- PHY OFDM: Parámetros empleados

6.1.3.2.- PHY OFDM: Tramas FDD y TDD

6.1.3.3.- PHY OFDM: Procesados

6.1.3.4.- PHY OFDM: Rendimientos

6.1.4.- Capa Física: OFDMA. WirelessMAN-OFDMA y WirelessHUMAN:  WiMAX Mobile

6.1.4.1.- PHY OFDMA: Parámetros empleados

6.1.4.2.- PHY OFDMA: Tramas TDD y FDD

6.1.4.3.- PHY OFDMA: Procesados

6.1.4.4.- PHY OFDMA: Rendimientos

6.2.- IEEE 802.16.1 WiMAX-Advanced

6.2.1.- Introducción

6.2.2.- Capa Física

6.2.2.1.- Parámetros

6.2.2.2.- Tramas.

6.2.2.3.- Soporte de WirelessMAN-OFDMA

6.2.3.- Unidades de Recursos

6.2.3.1.- Downlink

6.2.3.2.- Uplink.

6.2.4.- Pilotos

6.2.5.- Procesados

6.2.5.1.- Canales de Datos

6.2.5.2.- Canales de Control

7.- Sistemas Wireless LAN

7.1.- IEEE 802.11 'WiFi'

7.1.1.- Introducción

7.1.2.- Arquitectura

7.1.3.- Servicios

7.1.4.- Entidades de Protocolo

7.1.5.- MAC

7.1.5.1.- MAC: Funciones

7.1.5.2.- Acceso al Medio

7.1.5.2.1 DCF: CSMA/CA

7.1.5.2.2 PCF

7.1.5.3.- Tramas MAC

7.1.6.- Capa Físicas (PHY)

7.1.6.1.- PHY: Funciones

7.1.6.2.- 802.11 Legacy

7.1.6.2.1 DSSS 2.4

7.1.6.2.2 FHSS 2.4

7.1.6.2.3 IR-Diffuse

7.1.6.3.- 802.11b

7.1.6.4.- 802.11a

7.1.6.5.- 802.11g

7.1.6.6.- 802.11n

7.1.6.7.- 802.11ac

7.1.6.8.- 802.11ax, ay, be

7.2.- HIPERLAN / HIPERLAN2

7.2.1.- Introducción

8.- Sistemas Wireless PAN

8.1.- WPAN: Introducción

8.2.- IEEE 802.15.1 'Bluetooth'

8.2.1.- Introducción

8.2.2.- Arquitectura

8.2.3.- BR: Bluetooth Radio

8.2.4.- BB: Baseband

8.2.4.1.- Paquetes

8.2.4.2.- Hopping

8.3.- IEEE 802.15.3 'WPAN/HR'

8.3.1.- Introducción

8.3.2.- Supertramas

8.3.3.- PHY 2.4 GHz

8.3.4.- Tramas MAC

8.3.5.- Tramas PHY

8.3.6.- Ampliación IEEE 802.15.3c mmWave

8.4.- IEEE 802.15.4 'WPAN/LR'

8.4.1.- Arquitectura

8.4.2.- Supertramas

8.4.3.- Nivel MAC

8.4.4.- Nivel PHY

8.4.4.1.- O-QPSK PHY

8.4.4.2.- BPSK PHY

8.4.4.3.- ASK PHY

8.4.4.4.- CSS PHY

8.4.4.5.- UWB PHY

8.4.4.6.- GFSK PHY

8.4.5.- Ampliación IEEE 802.15.4f RFID

8.4.6.- Ampliación IEEE 802.15.4g Smart Metering 

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía Básica
Bases de ¿Comunicaciones Digitales¿ y ¿Sistemas¿:
'Digital Communications Systems'. Simon Haykin. Wiley. 2013
'Digital Communications' (5ª ed.). John G. Proakis, M. Salehi. McGraw-Hill. 2008.
'Digital Communications' (2ª ed.). Bernard Sklar. Prentice Hall. 2001.
Canal de Comunicación:
'The Mobile Radio Propagation Channel' (2ª ed.). J. D. Parsons. Wiley. 2000.
'Mobile Communications Design Fundamentals' (2ª ed.). William C. Y. Lee. Wiley. 1993.
Comunicaciones móviles e inalámbricas:
'Wireless Communications. Principles & Practice'. Theodore S. Rappaport. Prentice Hall, IEEE Press. 1996.
'Wireless Communications'. Andrea Goldsmith. Cambridge UniversityPress. 2005.
 
Bibliografía Avanzada
'Modulation and Coding Techniques in Wireless Communications'. Eygeni Krouk and Sergei Semenov (editores). Wiley. 2011.
'Wireless MIMO-OFDM Communications' (2ª ed.). Wiley. 2012.

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Lugar de impartición

Aulario general

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