Β' Εξάμηνο: Μαθήματα Επιλογής

Στόχοι

Μαθησιακοί Στόχοι

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα:

• Κατανοεί και να περιγράφει τα βασικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής των δικτύων επικοινωνιών 4^ης, 5^ης γενιάς και των πιθανών μετεξελίξεων τους (δίκτυο πρόσβασης, μεταφοράς και κορμού)
• Κατανοεί και να περιγράφει τις βασικές αρχές διαδικασιών ελέγχου (διαχείριση θέσης, διαχείριση μεταπομπών, διαχείριση συνεδρίας)
• Κατανοεί την λειτουργία των μεταπομπών, και να ποσοτικοποιεί το φορτίο σηματοδοσίας για την διαχείριση της θέσης των κινητών τερματικών όταν εφαρμόζονται διαφορετικές στρατηγικές
• Κατανοεί και να αναλύει κριτικά τις αδυναμίες των σύγχρονων κυψελωτών δικτύων και τις βασικές τάσεις στο σχεδιασμό και υλοποίηση των μετεξελίξεων τους (5^ης και 6^ης γενιάς)
• Μπορεί να αξιολογήσει τα αναμενόμενα οφέλη από τη χρήση των μελλοντικών κυψελωτών δικτύων
• Κατανοεί και να αναλύει τις βασικές έννοιες των δικτύων SDN
• Κατανοεί και να αναλύει τις βασικές έννοιες της εικονοποίησης δικτυακών λειτουργιών (NFV)
• Κατανοεί τις βασικές δομές της αρχιτεκτονικής Cloud-RAN (C-RAN) και πως συνδέονται οι έννοιες των SDN και NFV σε δίκτυα C-RAN

Περιεχόμενα

Περιεχόμενα Μαθήματος

• Γενικές αρχές διαχείρισης συνεδρίας, θέσης, μεταπομπών
• Η αρχιτεκτονική του LTE/SAE (δίκτυο πρόσβασης, κορμού, πρωτόκολλα και διαδικασίες)
• Ανάλυση της ανάγκης για τη μετεξέλιξη του δικτύου LTE/SAE. Πιθανές εφαρμογές των δικτύων 5^ης γενιάς (χαρακτηριστικά και απαιτήσεις)
• Η αρχιτεκτονική των κυψελωτών δικτύων 5G (δίκτυο πρόσβασης, κορμού, διαλειτουργικότητα με άλλα δίκτυα πρόσβασης, επικοινωνία μέσα από τις διεπαφές Uu και PC5, πρωτόκολλα και διαδικασίες, διαχείριση πόρων)
• Η χρήση των δικτύων 5G για την υποστήριξη της επικοινωνίας μεταξύ οχημάτων (Services, Unicast and multicast Communications, KPIs, support of localized traffic)
• Διαχείριση δικτύων (network slices, FCAPS), χρήση data analytics
• Εισαγωγή στα δίκτυα οριζόμενα από λογισμικό (Software Defined Networks – SDN)
• Επίπεδο ελέγχου και χρήστη σε SDN
• Εφαρμογές των SDN
• Θέματα ασφάλειας σε SDN
• Εισαγωγή στην εικονοποίηση δικτυακών λειτουργιών (Network Function Virtualization – NFV), SDN vs NFV
• H αρχιτεκτονική Cloud Radio Access Network (C-RAN), SDN και NFV στην αρχιτεκτονική C-RAN

Εργαστήρια

Εργαστήρια

Προσομοίωση μηχανισμών ελέγχου αποδοχής κλήσεων και μηχανισμών διάθεσης των πόρων δικτύων 4G/5G.

Αξιολόγηση

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση θα πραγματοποιηθεί με γραπτές εξετάσεις στο τέλος του εξαμήνου με ποσοστό 60% και με 2 εργαστηριακές ασκήσεις και εργασίες που θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό 40%.

Οι εργασίες θα συνεισφέρουν στον τελικό βαθμό με ποσοστό 20%. Οι εργασίες θα περιλαμβάνουν επίλυση προβλημάτων, συνεργασίες σε ομάδες, παρουσιάσεις, συγγραφή αναφορών.

Οι εξετάσεις θα είναι συνδυασμός επίλυσης προβλημάτων, απαντήσεων πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεων με σύντομες απαντήσεις.

Βιβλιογραφία

Βιβλιογραφία

• M. Olsson et. al., SAE and the Evolved Packet Core, Elsevier
• S. Sesia, I. Toufik, M. Baker, LTE the UMTS Long Term Evolution, Wiley
• 5G System Design - Architectural and Functional Considerations and Long Term Research, Wiley
• P. Goransson, C. Black and T. Culver, Software Defined Networks – A comprehensive approach, 2nd edition, Morgan Kaufmann, 2017
• B. Rong, X. Qiu, M. Kadoch, S. Sun and W. Li, 5G Heterogeneous Networks - Self-organizing and Optimization, Springer, 2016
• White papers: 5G America

Συναφή επιστημονικά περιοδικά με το αντικείμενο του μαθήματος:

• IEEE Communications Magazine
• IEEE Communications Surveys and Tutorials
• IEEE Transactions on Vehicular Technology