Učni načrt predmeta

Predmet:
Načrtovanje brezžičnih omrežij
Course:
Wireless Network Design
Študijski program in stopnja /
Study programme and level		 Študijska smer /
Study field		 Letnik /
Academic year		 Semester /
Semester
Informacijske in komunikacijske tehnologije, 2. stopnja Komunikacijske tehnologije 1 2
Information and Communication Technologies, 2nd cycle Communication Technologies 1 2
Vrsta predmeta / Course type
Izbirni / Elective
Univerzitetna koda predmeta / University course code:
IKT2-640
Predavanja
Lectures		 Seminar
Seminar		 Vaje
Tutorial		 Klinične vaje
work		 Druge oblike
študija		 Samost. delo
Individ. work		 ECTS
15 15 15 105 5

*Navedena porazdelitev ur velja, če je vpisanih vsaj 15 študentov. Drugače se obseg izvedbe kontaktnih ur sorazmerno zmanjša in prenese v samostojno delo. / This distribution of hours is valid if at least 15 students are enrolled. Otherwise the contact hours are linearly reduced and transfered to individual work.

Nosilec predmeta / Course leader:
prof. dr. Mihael Mohorčič
Sodelavci / Lecturers:
Jeziki / Languages:
Predavanja / Lectures:
Slovenščina, angleščina / Slovene, English
Vaje / Tutorial:
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:
Prerequisites:

Zaključen študijski program prve stopnje s področja
naravoslovja, tehnike ali računalništva.

Student must complete first-cycle study
programmes in natural sciences, technical
disciplines or computer science.

Vsebina:
Content (Syllabus outline):

Uvod: osnovni pojmi in terminologija pri načrtovanju omrežij, pomen načrtovanja brezžičnih omrežij in njihove optimizacije, proces načrtovanja in optimizacije brezžičnih omrežij, referenčne arhitekture brezžičnih omrežij s stališča načrtovanja.

Postopki načrtovanja brezžičnih omrežij: analiza slabljenja signala, analiza interference, bilanca povezave, načrtovanje pokritja, načrtovanje kapacitete, načrtovanje frekvenčne porazdelitve.

Načrtovanje posameznih brezžičnih povezav (PTP): povezave brez ovir na črti vidnosti (LOS), povezave z ovirami na črti vidnosti (NLOS).

Načrtovanje dostopovnih sistemov (PMP): omrežje brez ovir na črti vidnosti (LOS), omrežje z ovirami na črti vidnosti (NLOS).

Načrtovanje celičnih omrežij: celična omrežja z omejitvijo pasovne širine, celična omrežja z omejitvijo nivoja interference.

Izzivi načrtovanja omrežij četrte generacije.

Introduction: concepts and terminology of network design, the importance of wireless network design and optimization, the process of design and optimization of wireless networks, reference wireless network architectures from the network design perspective.

Wireless Network Design: propagation path loss, interference analysis, link budget calculation, coverage planning, capacity planning, frequency planning.

Single Wireless Link Design (PTP): line-of-sight (LOS) PTP links, non-LOS PTP links.

Wireless Access Network Design (PMP): LOS wireless access networks, NLOS wireless access networks.

Cellular Network Design: bandwidth limited cellular systems, interference limited cellular systems.

Challenges of Designing 4G Wireless Networks.

Temeljna literatura in viri / Readings:

Izbrana poglavja iz naslednjih knjig: / Selected chapters from the following books:
A. R. Mishra, Advanced Cellular Network Planning and Optimisation, Wiley, 2007. ISBN 978-0-470-
05763-6.
J. Kennington, E. Olinick, D. Rajan, Eds. Wireless Network Design: Optimization Models and Solution
Procedures, Springer, 2010. ISBN 978-1-4419-6110-5.
M. P. Clark, Wireless Access Networks: Fixed Wireless Access and WLL Networks -- Design and
Operation, Wiley, 2010. ISBN 978-0470497401.
L. Korowajczuk Edt. LTE, WiMAX and WLAN Network Design, Optimization and Performance Analysis,
Wiley, 2011, ISBN 978-0-470-74149-8.
G. Miao, G. Song, Energy and Spectrum Efficient Wireless Network Design, Cambridge University Press,
2014, ISBN 978-1-107-03988-9.

Cilji in kompetence:
Objectives and competences:

Cilj predmeta je seznaniti študenta z znanji s področja telekomunikacijskih sistemov.

Kompetence študenta bodo po uspešno opravljenem predmetu obsegale sposobnost analize, sinteze in predvidevanja rešitev ter posledic ter obvladanje raziskovalnih metod, postopkov in procesov in razvoj kritične ter samokritične presoje.

The aim of the course is to familiarize the student with the knowledge in the field of telecommunication systems.

The competencies of the students completing this course successfully will include the ability to analyse, synthesize and anticipate solutions and consequences, to gain the mastery over research methods, procedures and processes and a development of the critical judgment.

Predvideni študijski rezultati:
Intendeded learning outcomes:

Študenti bodo z uspešno opravljenimi obveznostmi tega predmeta pridobili:
- poznavanje procesa načrtovanja in optimizacije brezžičnih omrežij in njegovega pomena,
- poznavanje osnovnih postopkov pri načrtovanju brezžičnih omrežij,
- poznavanje razlike med načrtovanjem posameznih brezžičnih povezav, dostopovnih sistemov in celičnih omrežij,
- poznavanje zveze med bilanco radijske povezave in dimenzioniranjem brezžičnega omrežja,
- poznavanje in razumevanje celotnega procesa načrtovanja brezžičnih omrežij,
- razumevanje različnih vplivov na izračun bilance radijske povezave,
- sposobnost izračuna bilance radijske povezave in njene uporabe pri načrtovanju brezžičnega omrežja,
- sposobnost načrtovanja enostavnega brezžičnega omrežja.

Students successfully completing this course will acquire:
- knowledge of objectives and general outline of wireless network design and optimisation,
- knowledge of basic steps of wireless network design,
- knowledge of the difference in designing single-link system, access system and cellular system,
- understanding of the relation between the radio link budget and network dimensioning,
- understanding of the overall wireless network design process,
- understanding of the impact of different factors on the radio link budget,
- the ability to calculate radio link budget and apply it in the wireless network design process,
- the ability to design simple wireless network.

Metode poučevanja in učenja:
Learning and teaching methods:

Predavanja, seminar, konzultacije, individualno
delo.

Lectures, seminar, consultations, individual work.

Načini ocenjevanja:
Delež v % / Weight in %
Assesment:
Seminarska naloga
50 %
Seminar work
Ustni zagovor seminarske naloge
50 %
Oral defense of seminar work
Reference nosilca / Lecturer's references:
1. KELMENDI, Arsim, HROVAT, Andrej, MOHORČIČ, Mihael, ŠVIGELJ, Aleš. Alphasat propagation measurements at Ka- and Q- bands in Ljubljana : three years statistical analysis. IEEE antennas and wireless propagation letters. [Print ed.]. 2021, vol. 20, no. 2, str. 174-178. ISSN 1536-1225. DOI: 10.1109/LAWP.2020.3043321.
2. CERAR, Gregor, YETGIN, Halil, MOHORČIČ, Mihael, FORTUNA, Carolina. Machine learning for wireless link quality estimation : a survey. IEEE Communications surveys and tutorials. 2021, vol. 23, iss. 2, str. 696-728, ilustr. ISSN 1553-877X. DOI: 10.1109/COMST.2021.3053615.
3. BREGAR, Klemen, HROVAT, Andrej, MOHORČIČ, Mihael. UWB radio-based motion detection system for assisted living. Sensors. 2021, vol. 21, no. 11, str. 3631-1-3631-22. ISSN 1424-8220.
4. KELMENDI, Arsim, CSURGAI-HORVÁTH, László, ŠVIGELJ, Aleš, MOHORČIČ, Mihael, JAVORNIK, Tomaž, HROVAT, Andrej. Site diversity experiment in Q-band satellite communications in Slovenia and Hungary. Antennas and wireless propagation letters. Aug. 2023, vol. 22, iss. 8, str. 1967-1971, ilustr. ISSN 1548-5757.
5. MILOSHESKI, Ljupcho, CERAR, Gregor, BERTALANIČ, Blaž, FORTUNA, Carolina, MOHORČIČ, Mihael. Self-supervised learning for clustering of wireless spectrum activity. Computer Communications. [Online ed.]. 1 Dec. 2023, vol. 212, str. 353-365.