Course detail

Mobile Network Communication Systems

FEKT-MKPMAcad. year: 2012/2013

Protocol architecture of mobile networks, transport and switching systems for mobile networks, differences from analog telecommunication systems, control protocols and signalling in mobile networks, maintenance over mobile networks. GSM networks, architecture, connection control, communication protocols between GSM registers, Data transmission in mobile networks, new technologies - HSCSD and GPRS. Transmisssion capacity increasing by implementation of EDGE system. Cooperation among mobile network and the other ones. Mobile networks and the Internet. Third generation mobile networks - IMT-2000/UMTS. LTE technology - changes in access and core networks.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

6

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Vít Novotný, Ph.D.

Department

Department of Telecommunications (UTKO)

Learning outcomes of the course unit

The students will get information about mobile networks from point of view of switching, transport and signalling systems. Students will also be familiar with data transmission services, their properties and their evolution.

Prerequisites

The subject knowledge on the Bachelor´s degree level is requested.

Co-requisites

Not applicable.

Planned learning activities and teaching methods

Teaching methods depend on the type of course unit as specified in the article 7 of BUT Rules for Studies and Examinations.

Assesment methods and criteria linked to learning outcomes

- up to 10 points for activity in laboratory exercises,
- 1 test within laboratories - 20 points maximum,
- final written examination - 60 points maximum,
- elective oral examination - 10 points maximum

Course curriculum

1. Mobile networks - characteristics, services, kinds, problems
2. Mobility problems - handover, roaming, identification, information security
3. Service technical solution - speech services, voice encoding - FR, HR, EFR
4. Data transmission - transparent, nontransparent, facsimile message transmission
5. Structure of mobile networks - basic components, their functions,
6. GSM system - evolution, phases 1, 2, 2+, structure, interfaces
7. Base station subsystem - BTS, BSC, communication channels - frequency band division methods, channel types and their functions
8. Network subsystem - MSC, GMSC, registers - HLR, VLR, EIR
9. GSM modems - kinds, AT commands for mobile data communication
10. SMS system - message transmission. Signalling - signalling system, mobile station authentication, information transmission about location of mobile station position
11. Operational subsystem - operating and service centre, network management centre, administration center, intelligent service centre
12. Methods for data transmission rate enhancement - EDGE, HSCSD, GPRS - transmission techniques, comparison with standard GSM system
13. Mobile communication system integration and system for network transmission capacity enhancement for multimedia services - UMTS/IMT-2000, LTE

Work placements

Not applicable.

Aims

The goal of this subject is to pass to the students more datailed information about architecture of mobile networks, technologies, offerred services, about mobile network management, about data transmission in mobile networks, etc

Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences

The content and forms of instruction in the evaluated course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every academic year.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

PRASAD,R., MOHR,W., KONHAUSER,W.: Third Generation Mobile Communication Systems.470 stran,Artech House; ISBN: 1580530826, 2000 (EN)
BANNISTER,J., MATHER,P., COOPE,S. Convergence Technologies for 3G Networks; IP, UMTS, EGPRS and ATM. John Wiley & Sons, ISBN 0-470-86091-X, 2004, USA (EN)
DAHLMAN,E., PARKVAL,S., SKÖLD,J., 3G Evolution – HSPA and LTE for Mobile Broadband. ELSEVIER, ISBN – 978-0-12-372533-2, 2008, Nizozemí (EN)

Recommended reading

Not applicable.

Classification of course in study plans

  • Programme EEKR-M Master's

    branch M-TIT , 2. year of study, winter semester, optional specialized

  • Programme EEKR-M1 Master's

    branch M1-TIT , 2. year of study, winter semester, optional specialized

  • Programme EEKR-CZV lifelong learning

    branch ET-CZV , 1. year of study, winter semester, optional specialized

Type of course unit

 

Lecture

26 hours, optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Vít Novotný, Ph.D.

Syllabus

1. Mobilní sítě - vlastnosti, služby, typy, problémy. Problémy mobility - handover, roaming, identifikace, zabezpečení komunikace.
2. Struktura mobilních sítí - základní prvky, jejich význam a funkce. Systém GSM - vývoj, fáze 1, 2, 2+, struktura, rozhraní. Služby mobilních sítí - hlasové služby, kódování hlasu - FR, HR, EFR; datové služby; zabezpečení přenosu na rádiovém rozhranní.
3. Přístupová síť GSM – základnový subsystém - BTS, BSC; rádiové rozhraní – pásma a jejich dělení, fyzická struktura komunikačních kanálů, logické kanály a jejich funkce.
4. Spojovací subsystém - MSC, GMSC, registry HLR, VLR, EIR; podpora přenosu SMS. Signalizace - signalizační systém, autentizace uživatele, aktualizace polohy účastníka, průběhy realizace služeb,
5. Operační subsystém - provozní a servisní centrum, centrum managementu sítě, administrativní centrum, centrum služeb inteligentních sítí
6. Přenos dat v mobilních sítí – technologie CSD a HSCSD; paketový způsob komunikace v mobilních sítích, technologie GPRS – architektura sítě GPRS, funkce uzlů SGSN a GGSN.
7. Přístupová část sítě GPRS – sdílení rádiových prostředků s technologií GSM, fyzické a logické kanály, kódovací schémata, kontexty mobility a paketového přenosu dat,
8. Technologie EDGE – modulační a kódová schémata, změny v architektuře sítě oproti síti GPRS.
9. Systémy třetí generace – vývoj, cíle, typy, pásma IMT-2000 – UMTS, CDMA2000. Technologie UMTS – architektura sítě, podtypy FDD, TDD.
10. Přístupová síť UMTS – uzly NodeB, RNC a jejich funkce; rádiové rozhraní – technologie WCDMA, princip.
11. Handover v sítích UMTS – hard, soft, softer. Komunikační kanály v sítích UMTS – fyzické, transportní, logické kanály a jejich funkce.
12. Zvyšování přenosové kapacity a snižování latence pro multimediální služby – technologie HSDPA, HSUPA, HSPA+.
13. Technologie EPS – architektura sítě, all-IP struktura, části LTE, EPC. Rádiové rozhraní – techniky OFDMA, SC-FDMA, adaptivní modulační schémata, kanálová architektura rádiové přístupové sítě. Signalizace - sledování pohybu terminálu a realizace služeb.

Laboratory exercise

39 hours, compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Miroslav Botta
Ing. et Ing. Radko Krkoš, Ph.D.

Syllabus

1.Úvodní cvičení - pravidla a bezpečnost práce v laboratoři, seznámení s laboratorními úlohami
2.Selekce a reselekce buněk v GSM a GPRS
3.Signalizace v IMS (Internet Protocol Multimedia Subsystem)
4.Konfigurace a měření parametrů VoIP v mobilních datových sítích
5.Databáze experimentální mobilní sítě na FEKT VUT
6.Měření na rozhraní GSM Mo-bis a A-bis
7.Analýza informací na rádiovém rozhraní sítě GSM/GPRS
8.Analýza rádiového rozhraní a komunikace sítí UMTS
9.Odesílání SMS zpráv v PDU formátu
10.Vzdálená obsluha FTP serveru přes mobilní síť
11.Komunikace v sítích LTE
12.Náhradní cvičení
13.Zápočtový test