Беспроводные коммуникационные системы

Бакалавриат 2021/2022

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс по выбору (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Иванов Илья Александрович, Королев Павел Сергеевич

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 40

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

Учебная дисциплина «Беспроводные коммуникационные системы» является необходимым компонентом при освоении области инфокоммуникационных технологий. Изучая данную дисциплину, студенты овладеют основными методами и принципами разработки беспроводных коммуникационных сетей, а также приобретут профессиональные компетенции, которые понадобятся при проектировании, внедрении и администрировании беспроводных коммуникационных систем. На практических занятиях студенты приобретут навыки работы с таким программным обеспечением (ПО), как MathCad и MatLab, где проводится математическое моделирование c анализом и визуализацией прохождения информационных сигналов через различные составляющие приемо-передающих электронных устройств. Для успешного освоения учебной дисциплины понадобятся знания и практики системной инженерии.

Цель освоения дисциплины

Повысить уровень знаний в области разработки беспроводных коммуникационных систем.
Повысить эффективность владения инструментами MathCad и Matlab.

Планируемые результаты обучения

Владеет классификацией персональных беспроводных сетей связи, беспроводных сенсорных сетей, малых и больших локальных беспроводных сетей, глобальных беспроводных сетей и спутниковой связи.
Знает классификацию беспроводных сенсорных сетей. Знает структуру построения беспроводной связи с использованием систем Z-Wave, DASH7 и One-Net. Знает возможности систем, построенных по технологии Z-Wave, DASH7 и One-Net.
Знает классификацию малых и больших локальных беспроводных сетей. Знает стандарты и частотный диапазон Wi-fi. Знает уровни модели OSI, охватываемые технологией Wi-fi. Знает методы доступа к сети Wi-fi. Знает протокол Zigbee. Знает характеристики технологии Zigbee. Знает конфигурацию стеков протоколов Zigbee. Знает область применения технологии WiMax. Знает принцип работы технологии WiMax.
Знает состав пакетов данных. Знает методы расширения спектра. Знает стек протоколов Bluetooth- технологии. Знает устройство и принцип работы технологии Wireless USB.
Знает становление «сети следующего поколения» NGN. Знает модель предоставления инфокоммуникационных услуг. Знает эволюцию архитектуры операторов связи. Знает классификацию услуг мультисервисных сетей и технологию ISDN.
Знает структуру представления информации для машинной обработки в виде семантической паутины. Знает предназначение новой сетевой парадигмы «Интернет нано-вещей». Знает архитектуру и компоненты нано-вещей. Знает архитектуру и концепцию когнитивного Интернета вещей CIoT. Знает объекты CIoT и схему когнитивного управления. Знает принцип работы технологии Smart dust.
Знает технологическую дорожную карту, базовые принципы IoT. Знает направление коммуникаций. Знает эталонную модель и архитектуру IoT. Знает технологию Веб вещей WoT. Знает способы и принципы применения WoT. Знает свойства WoT.
Знает устройство IrDA (InfraRed Data Association). Знает диапазон оптического излучения. Знает устройство функционирования и архитектуру технологии Bluetooth. Знает виды манипуляций сигналов при использовании Bluetooth. Знает способы кодирования и декодирования информации. Знает назначение ISM-диапазона. Знает скоростные характеристики и пропускную способность Bluetooth-технологии.
Знает хронологию развития поколений мобильной связи 1G - 5G. Знает аппаратное обеспечение сетей 1G - 5G. Знает основы построения LTE (4G) сетей. Знает принцип множественного доступа с кодовым разделением каналов CDMA.
Знает частотное разделение сигналов в системе ГЛОНАСС. Знает кодовое разделение сигналов в системе Galileo. Знает принцип действия глобальной системы позиционирования (GPS). Знает частотные планы систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo. Знает географическую информационную систему (ГИС). Знает основы технологии Iridium.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Введение в беспроводные коммуникационные технологии.
Тема 2. Персональные беспроводные сети связи.
Тема 3. Обзор беспроводных сенсорных сетей.
Тема 4. Малые и большие локальные беспроводные сети.
Тема 5. Глобальные беспроводные сети.
Тема 6. Спутниковая связь.
Тема 7. Введение в концепцию Интернет-вещей IoT.
Тема 8. Интернет вещей IoT.

Элементы контроля

аудиторная работа
Критерии оценки работы на лекционных занятиях: знание материала, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, посещаемость. Оценка за работу выставляется по 10-балльной шкале как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждое занятие. Дистанционный формат. Лекции и семинары со второго модуля проводятся в онлайн-формате.
семинар
3 (неудовлетворительно): Правильно выполнено не менее 40% от необходимого объема обычных заданий (а также при решении задач/ заданий в специализированном программном обеспечении). Даны неправильные ответы на вопросы преподавателя (студентов), отсутствуют дополнения к ответам студентов (а также при решении задач). Студент не ориентируется в разделах рассматриваемых тем (рассматриваемой темы в рамках одного занятия). Не может привести примеры. Студент не способен решать стандартные задачи по теме элемента контроля. В ответах и решениях имеются многочисленные и/или грубые ошибки. 2 (неудовлетворительно): Правильно выполнено не менее 30% от необходимого объема обычных заданий (а также при решении задач/ заданий в специализированном программном обеспечении). Даны неправильные ответы (или они отсутствуют) на вопросы преподавателя (студентов), отсутствуют дополнения к ответам студентов (а также при решении задач). Студент совершенно не ориентируется в разделах рассматриваемых тем (рассматриваемой темы в рамках одного занятия). Не может привести примеры. Студент не способен решать стандартные задачи по теме элемента контроля. В ответах и решениях имеются многочисленные и/или грубые ошибки. 1 (неудовлетворительно): Правильно выполнено менее 20% от необходимого объема обычных заданий (а также при решении задач/ заданий в специализированном программном обеспечении). Отсутствуют ответы на вопросы преподавателя (студентов), отсутствуют дополнения к ответам студентов (а также при решении задач). Студент не имеет представления ни об одном разделе, вынесенном на элемент контроля. Не может привести примеры. Студент не способен решать стандартные задачи по теме элемента контроля. 0 (признак дисциплинарного проступка): Попытки списывания, получения подсказок при ответе на вопросы и решении задания, нарушение этики и академических норм. Критерии оценки работы на семинарских занятиях: знание материала, умение сообщать материал, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады, посещаемость. Оценка за работу выставляется по 10-балльной шкале как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждое занятие. Дистанционный формат. Семинары со второго модуля проводятся в онлайн-формате.
доклад
1 (неудовлетворительно): Неправильно, с значительным нарушением регламентированного временного диапазона, с использованием записей студент выступил перед аудиторией. Студент в ответах на вопросы слушателей в рамках темы доклада и ей родственных допустил очень грубые погрешности (например, терминологии, определений), кардинально меняющие суть. Студент совсем не ориентируется в рамках темы и ей родственных. Не приведены примеры. Студент не способен вести дискуссию (демонстрирует знания) по тематике элемента контроля. 0 (признак дисциплинарного проступка): Попытки списывания, получения подсказок при ответе на вопросы и решении задания, нарушение этики и академических норм. Оценка за выступление с докладом с использованием Microsoft PowerPoint. Дистанционный формат.
отчет
2 (неудовлетворительно): Правильно выполнены и оформлены (согласно требованиям) не менее 30% от необходимого объема обычных заданий. Частично правильно сделаны выводы по работе. Не приведены примеры. Даны частично правильные ответы на вопросы преподавателя. Студент плохо ориентируется в разделах рассматриваемых тем (рассматриваемой темы). Студент плохо способен вести дискуссию (демонстрирует знания) по тематике элемента контроля и ей родственным. В ответах присутствуют многочисленные или грубые ошибки. 1 (неудовлетворительно): Правильно выполнены и оформлены (согласно требованиям) не менее 20% от необходимого объема обычных заданий. Частично правильно сделаны выводы по работе. Не приведены примеры. Даны частично правильные ответы на вопросы преподавателя. Студент плохо ориентируется в разделах рассматриваемых тем (рассматриваемой темы). Студент не способен вести дискуссию (демонстрирует знания) по тематике элемента контроля и ей родственным. В ответах присутствуют очень грубые ошибки. 0 (признак дисциплинарного проступка): Попытки списывания, получения подсказок при ответе на вопросы и решении задания, нарушение этики и академических норм. Оценка за отчет в Microsoft Word о выполнении семинаров. Структура отчета • Титульный лист. • Аннотация. • Оглавление. • Теоретическая часть. • Основной ход работы с приведением листинга программы в PTC MathCad и поясняющих зависимостей. • Выводы. Оценивается знание материала, умение сообщать материал, умение дополнять ответы, умение формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады. 8-10 баллов: Выполнены формальные требования (выполнены все части задания в должном объеме, оформление текста и ссылочного аппарата, своевременная сдача работы). Содержание темы раскрыто, дано объяснение сущности и современного состояния описываемой проблемы, осуществлен критический анализ. Позиция автора аргументирована, содержит критический анализ, корректно изложена, использован научный стиль изложения. 6-7 баллов: Выполнены формальные требования. Содержание раскрыто, дано объяснение, не осуществлен в должной степени критический анализ. Позиция автора аргументирована частично, содержатся отдельные элементы критического анализа. 4-5 баллов: Выполнены формальные требования частично. Содержание раскрыто частично, дано неполное объяснение, не осуществлен критический анализ. Позиция автора аргументирована слабо. 1-3 баллов: Формальные требования не выполнены. Содержание не раскрыто. Позиция автора не аргументирована. 0 баллов: Работа не представлена в установленный срок. Дистанционный формат.
экзамен
0 (признак дисциплинарного проступка): Попытки списывания, получения подсказок при ответе на вопросы и решении задания, нарушение этики и академических норм. При итоговом контроле используются следующие критерии: - выполнение критериев оценки знаний на этапе текущего контроля; - точность, развернутость и корректность ответов на вопросы экзамена. При оценке ответа на экзамене учитываются следующие критерии: правильность и полнота ответа на вопросы; логика изложения материала вопроса; умение увязывать теоретические и практические аспекты вопроса; правильность, содержание и полнота ответа на дополнительные вопросы. 8-10 баллов: Ответ полный и исчерпывающий. Исчерпывающие знания материала дисциплины. Студент демонстрирует системное и глубокое знание материала дисциплины при ответе на вопросы, знание литературы по курсу. 6-7 баллов: Ответ полный с незначительными замечаниями. Студент демонстрирует твердые знания материала дисциплины при ответе на вопросы, знание литературы по курсу. Имеются несущественные неточности при ответе. 4-5 баллов: Ответ неполный, есть существенные замечания. Студент демонстрирует достаточное знание материала дисциплины при ответе на вопросы, знание литературы по курсу. Имеются существенные неточности при ответе. 0-3 баллов: Ответ на поставленный вопрос не дан частично (в существенной его части) или полностью; ответ на поставленные вопросы неверен. Содержание дисциплины не освоено. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi https://meet.miem.hse.ru К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 3 модуль
0.12 * аудиторная работа + 0.15 * доклад + 0.4 * экзамен + 0.15 * отчет + 0.18 * семинар

Список литературы

Авторы

Иванов Илья Александрович
Королев Павел Сергеевич

Программа дисциплины