Descripción
Los sistemas de comunicaciones móviles, desde la década de los 80 hasta la actualidad, se han introducido en muchísimos ámbitos de la vida cotidiana de la gente. La telefonía móvil presenta índices de penetración altísimos en occidente, y crecimiento continuo en todo el mundo. El objetivo de cualquier sistema de comunicaciones es poder ofrecer un servicio de calidad al mayor número posible de usuarios. Esto en la práctica se traduce por un lado en un aumento de la velocidad de transferencia y un mejor control de la calidad de servicio, y por otro en un aumento de la zona de cobertura y la minimización de los recursos radio necesarios por cada usuario. Estos dos conceptos se encuentran enfrentados y durante el curso veremos que compromisos se han adoptado para los sistemas de comunicacions de los últimos 20 años. De este modo durante el curso repasaremos las principales técnicas y esquemas de transmisión y multiplexación de usuarios en el canal de radio. Este estudio se realiza desde tres puntos de vista: sistemas públicos o privados, sistemas celulares o adhoc, y finalmente sistemas orientados a comunicaciones de voz o de datos (siempre teniendo en cuenta la interfície aire o radio). Todos estos conceptos se explicarán desde un punto de vista teórico y posteriormente desde un punto de vista práctico analizando los estándares más utilizados en cada una de las diferentes aplicaciones y generaciones. Por citar algunos ejemplos veremos el GSM, el UMTS, sistemas PMR, TETRA, redes inalámbricas basadas en los estándares IEEE 802 (IEEE 802.11, 802.15, 802.16, …), etc. Por último añadir que aunque durante la asignatura se le da un especial énfasis a la interfície rádio de estos sistemas, no por ello dejaremos de ver otros aspectos igualmente importantes durante el despliegue y la operación de una red de comunicaciones como la red de transporte y conmutación, elementos de control y supervisión, cálculos de capacidad y cobertura, etc.
Tipo asignatura
Optativa
Semestre
Segundo
Créditos
5.00
Objetivos

Los principales objetivos de la asignatura son:

1. Conocimiento general de los sistemas de comunicaciones móviles, su clasificación y características más importantes de los principales estándares.
2. Capacidad de relacionar los mecanismos que aplican los estándares con los conceptos teóricos que se explican en otras asignaturas.
3. Capacidad de aprender entendiendo e interpretando artículos en inglés relacionados con la actualidad de las comunicaciones móviles.
4. Capacidad de trabajar en grupo para resolver un problema basado en una situación real, práctica.
5. Capacidad para expresarse en la lengua nativa escrita y defender argumentos e ideas.

Contenidos

A continuación se detalla el contenido del curso ordenado por capítulos:

1. Introducción i conceptos generales
1.1. Evolución, perspectiva histórica y clasificación
1.2. Redes celulares, teniques de acceso, modulación, etc.

2. Telefonia móvil de uso profesional
2.1. PMR
2.2. Trunking analógico
2.3. Trunking digital

3. Telefonia móvil de uso público
3.1. Sistemas de 1ª Generación. TACS, ETACS, AMPS, DAMPS...
3.2. Sistemas de 2ª Generación. GSM
3.3. Sistemas de 2´5G: GPRS, HSCSD, EDGE.
3.4. Sistemas de 3ª Generación i 3.5G. UMTS, HSDPA, HSUPA.

4. Redes inalámbricas para la transmisión de datos
4.1. Redes locales inalambricas (WLAN: WiFi). IEEE 802.11a/b/g
4.2. Redes personales inalámbricas (WPAN: Bluetooth, ZigBee, UWB). IEEE 802.15.1/3/4
4.3. Redes metropolitanas inalámbricas (WMAN: WiMAX). IEEE 802.16a/e.

5. El camino hacia la cuarta generación
5.1. Técnicas avanzadas de transmisión por radio.
5.2. MIMO

6. Sesiones prácticas
Visita a una central de comunicaciones / operador.
Trabajo en grupo. Diseño de un sistema de comunicaciones para una aplicación concreta.

Metodología

A continuación detallamos la metodología e instrumentos didácticos que se usan para impartir la asignatura. El alumno puede escoger entre asistir a clases magistrales (A) o seguir la asignatura online (B) con clases magistrales eventuales para revisar los conceptos más importantes (C):

A. Sesiones teóricas impartidas mediante clases magistrales.
Las sesiones teóricas se imparten a partir de transparencias electrónicas que sirven para explicar los conceptos de la asignatura y como punto de partida para fomentar la participación y el diálogo con los estudiantes.
Las transparencias están a disposición de los alumnos con anterioridad al inicio de cada sesión.

B. Sesiones teóricas impartidas con guías de estudio, noticias, etc. usando el aula virtual.
C. Sesiones teóricas magistrales de repaso para los alumnos que siguen una metodología on-line. Aproximadamente cada dos meses, durante dos horas, se imparte una clase donde se debate sobre el temario finalizado y se enfoca el temario que está por venir. Eventualmente se resuelven problemas y dudas.

Además se proponen las siguientes actividades:

D. Participación en foros virtuales. El alumno tiene acceso a foros creados por el profesor donde se puede participar en discusiones sobre aspectos relacionados con documentos, problemas o propuestas del profesor. Se favorece así la participación, capacidad para defender por medios escritos los argumentos propios y la colaboración entre alumnos para resolver problemas.

E. Trabajo en grupo en las sesiones practicas. En este trabajo se plantea un caso real de diseño de un sistema de comunicaciones en el cual los alumnos (por grupos), basándose en los contenidos estudiados durante el curso, realizan una propuesta con la solución técnica más conveniente así como también el coste de dicha propuesta.

Evaluación

La asignatura se evalúa usando los mecanismos siguientes:

(A, C). Exámenes. A lo largo del año se realizan tres exámenes. Todos constan de una parte test i una parte de preguntas cortas sobre aspectos concretos de los estándares estudiados.
(F). Presentación de un informe por grupo con las conclusiones del problema real basado en un caso práctico.
(J). Participación en clase y en foros virtuales. El profesor recoge información sobre la actitud y aptitud de las contribuciones de los alumnos en las clases magistrales y en los foros de debate.

La nota final se calcula ponderando un 25 % la nota obtenida en cada examen, y el 25 % restante se obtiene a partir del informe del caso práctico y la participación del alumno en clase o foros virtuales.

Criterios evaluación

A continuación se relacionan los objetivos a evaluar con los mecanismos de evaluación:

1. Conocimiento general de los sistemas de comunicaciones móviles, su clasificación y características más importantes de los principales estándares. (A, C)
2. Capacidad de relacionar los mecanismos que aplican los estándares con los conceptos teóricos que se explican en otras asignaturas. (A, C)
3. Capacidad de aprender entendiendo e interpretando artículos en inglés relacionados con la actualidad de las comunicaciones móviles. (J)
4. Capacidad de trabajar en grupo para resolver un problema basado en una situación real, pràctica. (F)
5. Capacidad para expresarse en la lengua nativa escrita y defender argumentos e ideas. (J)

Bibliografía básica

La asignatura pone a disposición del alumno unas transparencias que cubren todo el curso, además de una guía docente con las notas del profesor sobre estas transparencias.

Material complementario

Rábanos, H., `Ingeniería de sistemas trunking´, Síntesis, 1998
Tabbane, S. `Handbook of Mobile Radio Networks´, Artech House, 2000.
Rábanos, H., `Comunicaciones móviles´, Centro de Estudios Ramon Areces, 2004.
Siegmund M. Redl et. al., `An introduction to GSM´, Artech House Publishers, 1995
Halonen, T. et. al., `GSM, GPRS and EDGE performance´, Wiley, 2002
Andersson, C., `GPRS and 3G Wireless Applications´, Wiley, 2001
Varios autores, `Telecomunicaciones móviles´, Marcombo, 1998.
Holma, H., `Wcdma for umts: radio access for third generation mobile communications´, Wiley, 2000.
Smith, C., `3g wireless networks´, McGraw Hill, 2002.
Morrow, R., `Bluetooth operation and use´, McGraw Hill, 2002
Bahai et al., `Multi-carrier digital communications. Theory and applications of ofdm´, Springer, 2004.
Ohrtman, F., `Wimax handbook. building 802.16 wireless networks´, McGraw Hill, 2005.
Nauymi, L., `Wimax. technology broadband wireless access´, Wiley, 2007.
Hanzo, L., `OFDM and MC-CDMA for broadband multi-user communications, wlan & broadcast´, Wiley, 2003