- Βρίσκεστε εδώ:
- Το Πρόγραμμα >
- Μαθήματα >
- Δεύτερο Εξάμηνο
Β' Εξάμηνο: Μαθήματα Επιλογής
Γενικά
Τεχνολογίες για Συστήματα Ασύρματης Επικοινωνίας
- Εξάμηνο σπουδών: 2ο
- Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
- ECTS: 7.5
- Ώρες εβδομαδιαίας διδασκαλίας: 3
- Τύπος μαθήματος: Υποβάθρου, γενικών γνώσεων, επιστημονικής περιοχής
- Σελίδα μαθήματος: eclass
- Διδάσκοντες: Κωνσταντίνος Γιαννόπουλος και Κωνσταντίνος Πέππας
Στόχοι
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα:
- Εξηγεί τις διαφορετικές μορφές διαφορισμού, τους διαφορετικούς τύπους διαφορισμού, και υπολογίζει την απόδοση ψηφιακών δεκτών σε κανάλια διαλείψεων
- Αναλύει τους διαφορετικούς τύπους συστημάτων MIMO και την απόδοσή τους
- Κατανοεί τις βασικές αρχές μετάδοσης πληροφορίας σε ασύρματα κανάλια επιλεκτικά ως προς τη συχνότητα
- Εξηγεί τη βασική αρχή λειτουργίας συστημάτων επικοινωνίας με υπέρυθρη και ορατή ακτινοβολία
- Περιγράφει την αρχιτεκτονική και απαιτήσεις συστημάτων επικοινωνίας ορατού φωτός (Visible Light Communications)
- Κατανοεί το φυσικό επίπεδο και το επίπεδο πολλαπλής πρόσβασης συστημάτων ορατού φωτός κατά την προτυποποίηση IEEE 802.15.7
- Κατανοεί τις βασικές αρχές του διαφορισμού συνεργασίας και των πρωτοκόλλων ασύρματης επικοινωνίας με αναμεταδότες
- Περιγράφει τις βασικές ιδέες της μη ορθογώνιας πολλαπλής πρόσβασης
- Κατανοεί τις βασικές αρχές της ταυτόχρονης ασύρματης μεταφοράς πληροφορίας και ενέργειας
Περιεχόμενα
Περιεχόμενα Μαθήματος
Επισκόπηση της διάδοσης στο ασύρματο μέσο , διαλείψεις, σκίαση, χρόνος και εύρος ζώνης συνοχής, επίπεδες διαλείψεις, διαλείψεις επιλεκτικές ως προς τη συχνότητα, στατιστικά μοντέλα για επίπεδες διαλείψεις. Ψηφιακές επικοινωνίες σε κανάλια διαλείψεων, τεχνικές διαφορισμού (MRC, SC, EGC, GSC), αξιολόγηση επίδοσης. Τεχνικές μετάδοσης σε κανάλια επιλεκτικά ως προς τη συχνότητα, σχεδιασμός ισοσταθμιστών, OFDM. Συστήματα ΜΙΜΟ: Χωρική πολυπλεξία, τεχνικές STBC, beamforming, διαμόρφωση χώρου, πολύ μεγάλα συστήματα MIMO (Massive ΜΙΜΟ). Διαφορισμός συνεργασίας, πρωτόκολλα και τεχνικές μετάδοσης (Amplify and Forward, Decode and Forward, Selective Relaying). Εισαγωγή στις τεχνικές ταυτόχρονης μεταφοράς πληροφορίας και ενέργειας (Simultaneous Wireless Information and Power Transfer - SWIPT). Μή ορθογώνια πολλαπλή πρόσβαση (Non Orthogonal Multiple Access, NOMA). Επικοινωνίες υπέρυθρου φωτός: στοίβα πρωτοκόλλων IrDA με έμφαση στο φυσικό επίπεδο. Επικοινωνίες ορατού φωτός: το πρότυπο IEEE 802.15.7 (Visible light communications) - φυσικό επίπεδο και επίπεδο πολλαπλής πρόσβασης.
Εργαστήρια
Εργαστήρια
Εισαγωγή στην προσομοίωση ασύρματων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων με χρήση της τεχνικής Monte Carlo.
Μία σειρά προβλημάτων που θα λυθούν με προγράμματα Matlab.
Αξιολόγηση
Αξιολόγηση
Η αξιολόγηση θα πραγματοποιηθεί με συνδυασμό γραπτών εξετάσεων στο τέλος του εξαμήνου και με εργαστηριακές ασκήσεις και εργασίες που θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό έως 40%.
Οι εξετάσεις θα είναι συνδυασμός επίλυσης προβλημάτων, απαντήσεων πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεων με σύντομες απαντήσεις.
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία
- MIMO System Technology for Wireless Communications, G.V.Tsoulos (ed.), CRC Press, 2006, ISBN-13: 978-0-8493-4190-8.
- New Directions in Wireless Communications Systems: From Mobile to 5G, A.G. Kanatas, K.S. Nikita, P. Mathiopoulos (ed.), October 10, 2017 by CRC Press, Reference ISBN 9781498785457
- Z. Ghassemlooy, W. Popoola, S. Rajbhandari, Optical Wireless Communications: System and Channel Modelling with MATLAB, CRC Press.
- Ζ. Ghassemlooy, L. Nero Alves, S. Zvanovec, M.-A. Khalighi, Visible Light Communications: Theory and Applications, CRC Press.
- Marvin Simon and Simon Alouini, Digital Communications over Fading Channels, Wiley 2005
- Andrea Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge University Press, 2005
Συναφή επιστημονικά περιοδικά με το αντικείμενο του μαθήματος:
- IEEE Communications Magazine
- IEEE Communications Surveys and Tutorials
- IEEE Transactions on Vehicular Technology
- IEEE Transactions on Wireless Communications
- IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology
- IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking
- Λεπτομέρειες
Γενικά
Ανάπτυξη Εφαρμογών για Κινητά
- Εξάμηνο σπουδών: 2ο
- Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
- ECTS: 7.5
- Ώρες εβδομαδιαίας διδασκαλίας: 3
- Τύπος μαθήματος: Υποβάθρου, γενικών γνώσεων, επιστημονικής περιοχής
- Σελίδα μαθήματος: eclass
- Διδάσκων: Νικόλαος Τσελίκας
Στόχοι
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα:
- Να γνωρίζει και να μπορεί να διακρίνει τις διαφορετικές κατηγορίες των εφαρμογών κινητών συσκευών
- Να κατανοεί και να εφαρμόζει τις βασικές αρχές των διαφορετικών μεθοδολογιών ανάπτυξης κινητών εφαρμογών ιστού
- Να γνωρίζει και να είναι σε θέση να χρησιμοποιεί τις επικρατέστερες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται κατά την ανάπτυξη κινητών εφαρμογών ιστού
- Να συνδυάζει τις επικρατέστερες τεχνολογίες ανάπτυξης κινητών εφαρμογών ιστού και να υλοποιεί κινητές εφαρμογές ιστού
- Να κατανοεί τα πλεονεκτήματα, αλλά και τα μειονεκτήματα, των υβριδικών κινητών εφαρμογών
- Να γνωρίζει τις επικρατέστερες πλατφόρμες ανάπτυξης υβριδικών κινητών εφαρμογών
- Να χρησιμοποιεί την πλατφόρμα Apache Cordova και να αναπτύσσει μέσω αυτής τις δικές του υβριδικές κινητές εφαρμογές
- Να χρησιμοποιεί την πλατφόρμα Bootstrap για τη δημιουργία εύχρηστων διεπαφών χρήστη στις εφαρμογές που αναπτύσσει
- Να κατανοεί τα πλεονεκτήματα, αλλά και τα μειονεκτήματα, των εγγενών κινητών εφαρμογών για συσκευές με λειτουργικό σύστημα Android
- Να χρησιμοποιεί το περιβάλλον ανάπτυξης εφαρμογών Android Studio για τη δημιουργία Android εγγενών εφαρμογών
Περιεχόμενα
Περιεχόμενα Μαθήματος
- Ανασκόπηση Εφαρμογών Κινητών Τερματικών
- Κατηγορίες Κινητών Εφαρμογών (Εφαρμογές Ιστού (web apps), Εγγενείς Εφαρμογές (native apps), Υβριδικές Εφαρμογές (hybrid apps))
- Μεθοδολογίες Ανάπτυξης Κινητών Εφαρμογών Ιστού (Dynamic Serving, Adaptive Web Design, Responsive Web Design)
- Τεχνολογίες Ανάπτυξης Κινητών Εφαρμογών Ιστού (HTML5, CSS3, JavaScript, XML/JSON, Google Maps API, jQuery Mobile, Τοπική Αποθήκευση Δεδομένων (SQLite), Απομακρυσμένη Αποθήκευση Δεδομένων (PHP/MySQL), Node.js, GitHub)
- Ανάπτυξη Κινητής Εφαρμογής Ιστού
- Υβριδικές Κινητές Εφαρμογές Ανεξάρτητες Υποκείμενης Πλατφόρμας (Cross Platform Apps) (PhoneGap, Apache Cordova, Διεπαφή Χρήστη στο Cordova με χρήση του Bootstrap, Ionic)
- Ανάπτυξη Υβριδικής Εφαρμογής (ανεξάρτητης υποκείμενης πλατφόρμας), Εγγενείς Κινητές Εφαρμογές (native Apps) (Java, Android Studio)
Αξιολόγηση
Αξιολόγηση
Η αξιολόγηση θα πραγματοποιηθεί με γραπτές εξετάσεις στο τέλος του εξαμήνου με βαρύτητα 60-80% και με μία ή δυο εργασίες κατά τη διάρκεια του εξαμήνου οι οποίες θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό 20-40%.
Οι εργασίες θα περιλαμβάνουν ανάπτυξη κινητών εφαρμογών (ιστού ή/και υβριδικές ή/και εγγενείς για Android) και ο εκτελέσιμος κώδικας που θα παραδοθεί θα συνοδεύεται από γραπτή αναφορά.
Οι γραπτές εξετάσεις θα είναι συνδυασμός επίλυσης προβλημάτων, ανάπτυξης κώδικα, απαντήσεων πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεων με σύντομες απαντήσεις.
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία
- Aaron Gustafson, “Adaptive Web Design,” 1st edition, easyreaders, 2011.
- Ethan Marcotte, “Responsive Web Design,” 2nd edition, A Book Apart, 2014.
- Andy Harris, “HTML5 and CSS3 All-in-One For Dummies,” 3rd edition, Wiley, 2014.
- Wesley Hales, “HTML5 and JavaScript Web Apps,” 1st edition, O'Reilly Media, 2012.
- Stephen Radford, “Learning Web Development with Bootstrap and AngularJS,” 1st edition, Packt Publishing, 2015.
- Aravind Shenoy and Ulrich Sossou, “Learning Bootstrap,” 1st edition, Packt Publishing, 2014.
- Raymond K. Camden, “Apache Cordova in Action,” Manning Publications, 2016.
- Adam Gerber and Clifton Craig, “Learn Android Studio: Build Android Apps Quickly and Effectively,” 1st edition, Apress, 2015.
- J. F. Di Marzio, “Beginning Android Programming with Android Studio,” 4th edition, John Wiley & Sons, Inc., 2017.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά με το αντικείμενο του μαθήματος:
- Journal of Systems and Software
- IEEE Internet Computing
- IEEE Transactions on Software Engineering
- Λεπτομέρειες
Γενικά
Ασύρματες Επικοινωνίες
- Εξάμηνο σπουδών: 2ο
- Γλώσσα διδασκαλίας: Ελληνική
- ECTS: 7.5
- Ώρες εβδομαδιαίας διδασκαλίας: 3
- Τύπος μαθήματος: Υποβάθρου, γενικών γνώσεων, επιστημονικής περιοχής
- Σελίδα μαθήματος: eclass
- Διδάσκουσα: Γεωργία Αθανασιάδου
Στόχοι
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα:
- Περιγράφει τα χαρακτηριστικά μιας κεραίας, υπολογίζει την κατευθυντικότητα, το κέρδος και το διάγραμμα ακτινοβολίας
- Κάνει υπολογισμούς ισχύος όταν η κεραία χρησιμοποιείται στον ελεύθερο χώρο
- Αναγνωρίζει τους βασικούς μηχανισμούς διάδοσης
- Εξάγει στατιστικά μεγέθη περιγραφής του ασύρματου καναλιού
- Επιλέγει κατάλληλο μοντέλο πρόβλεψης απωλειών ανάλογα με το περιβάλλον διάδοσης
- Υπολογίζει για τον προϋπολογισμό ζεύξης ενός ασύρματου συστήματος την πιθανότητα καλής λειτουργίας σε διαφορετικές συνθήκες διάδοσης
- Χαρακτηρίζει το ασύρματο κανάλι βάσει του είδους των διαλείψεων μικρής κλίμακας
- Κατανοεί τις διαφορές κεραιών και διάδοσης στις συχνότητες λειτουργίας των σύγχρονων και των μελλοντικών κυψελωτών συστημάτων
- Αναλύει χάρτες ραδιοκάλυψης και βασικούς δείκτες καναλιού
- Κατανοεί τις επιδράσεις της ΗΜ ακτινοβολίας στον άνθρωπο και τους περιορισμούς από τα υπάρχοντα διεθνή πρότυπα στα όρια έκθεσης
Περιεχόμενα
Περιεχόμενα Μαθήματος
Διάγραμμα ακτινοβολίας κεραίας. Ισοτροπικός ακτινοβολητής. Κατευθυντικότητα και μέθοδοι υπολογισμού της. Κέρδος και συντελεστής απόδοσης. Η κεραία ως ως άνοιγμα. Βραχύ δίπολο και δίπολο λ/2. Γραμμικές στοιχειοκεραίες.
Διάδοση και ασύρματες ζεύξεις στον ελεύθερο χώρο (εξίσωση Friis), διάδοση πάνω από μη κανονικό έδαφος (αρχή του Huygen, ομοιόμορφη θεωρία διάθλασης, πολλαπλών κορυφών, ζώνες Fresnel), απώλειες διαδρομής για διάδοση οπτικής και μη-οπτικής επαφής, σκίαση, μοντέλα εξασθένησης (Okumura-Hata, Walfisch-Bertoni, COST231, κλπ), χαρακτηρισμός φαινομένων πολυδιαδρομών (χρονικά-χωρικά χαρακτηριστικά, μηχανισμοί και μοντέλα), ολίσθηση Doppler. Χαρακτηριστικά διάδοσης ανά λειτουργικό περιβάλλον (εσωτερικού-εξωτερικού χώρου, πικο-μικρο-μακρο κυψελών, στατιστικά - εμπειρικά - ντετερμινιστικά μοντέλα).
Υπολογισμός ραδιοκάλυψης. Μέθοδοι μέτρησης και προσομοίωσης της ασύρματης διάδοσης και των χαρακτηριστικών τους. Το ραδιοκανάλι και η κεραία στα συστήματα 5ης γενιάς στην μιλιμετρική μπάντα. Τα διεθνή πρότυπα για τα όρια έκθεσης του ανθρώπου στην ΗΜ ακτινοβολία και ο τρόπος μέτρησης.
Εργαστήρια
Εργαστηριακές Ασκήσεις
- Προσομοίωση χαρακτηριστικών κεραιών
- Μετρήσεις εξασθένησης ραδιοκαναλιού
- Μετρήσεις ΗΜ ακτινοβολίας και επιπτώσεις στον άνθρωπο
- Ανάλυση ραδιοκάλυψης κυψελωτού δικτύου
Αξιολόγηση
Αξιολόγηση
Η αξιολόγηση θα πραγματοποιηθεί με συνδυασμό γραπτών εξετάσεων στο τέλος του εξαμήνου 60%, και με 4 εργαστηριακές ασκήσεις που θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό έως 40%.
Οι εξετάσεις θα είναι συνδυασμός επίλυσης προβλημάτων, απαντήσεων πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεων με σύντομες απαντήσεις.
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία
- Ασύρματες επικοινωνίες - Αρχές και Πρακτική, Rappaport Theodore, εκδόσεις Μ. Γκιούρδας
- Κεραίες, C. Balanis, μετάφραση Κ. Λιολιούσης
- Διάδοση ραδιοκυμάτων στα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας, Henry L. Bertoni, εκδόσεις Κλειδάριθμος
Συναφή επιστημονικά περιοδικά με το αντικείμενο του μαθήματος:
- IEEE Communications Magazine
- IEEE Communications Surveys and Tutorials
- Λεπτομέρειες
