ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
ELE 461 / ELE 561
KABLOSUZ HABERLEŞME
(Wireless Communications)
Ders Hakkında Genel Bilgi
Yrd. Doç. Dr. Ayşe Melda Yüksel Turgut
Elektrik Elektronik Mühendisligi Bölümü
TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
Ankara
1 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Genel Bilgiler
Dersin amacı:
1) Kablosuz haberleşmenin temel çalışma ilkelerini kavramak (teori)
2) Modern kablosuz haberleşme teknolojilerini öğrenmek (uygulama)
Öğretim üyesi: Ayşe Melda Yüksel Turgut
Oda: Z71, tel: 292-4260, e-posta: [email protected]
Web sayfası: http://meldayuksel.wordpress.com/teaching/ele-461/
Ders saatleri: Pazartesi, 12:30-13:20 & 13:30-14:20 (Derslik 372)
Perşembe, 12:30-13:20 & 13:30-14:20 (Derslik 373)
Ofis saatleri: Pazartesi ve Salı günleri, 14:30-16:20
Dersin önkoşulları:
 ELE 361 Haberleşme Sistemleri 1
2 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kaynaklar 1/3
Ana kaynak: Ders notları
Yardımcı kaynak: T. Rappaport, Wireless Communications: Principles
and Practice, 2nd Edition, Prentice Hall (ISBN 0-13-042232-0)
Diğer kaynaklar:
 D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communications,

Cambridge, 2005
ISBN-13: 978-0521-84527-4, ISBN-10: 0-521-84527-0
www.cambridge.org/9780521845274
A. Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge, 2006
ISBN-13: 978-0521-83716-3, ISBN-10: 0-521-83716-2
www.cambridge.org/9780521837163
http://www.stanford.edu/class/ee359/resources.html
3 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kaynaklar 2/3
Diğer Kaynaklar:
 S. Haykin and M. Moher, Modern Wireless Communications, Pearson







Prentice Hall, 2005.
K. Pahlavan and A.H. Levesque, Wireless Information Networks, 2nd ed.,
Wiley, 2005.
A.F. Molisch, Wireless Communications, Wiley, 2005.
J.W. Mark and W. Zhuang, Wireless Communications and Networking,
Prentice Hall, 2003.
J.D. Gibson (ed.), The Mobile Communications Handbook, 2nd ed.,
CRC/IEEE, 1999.
D.P. Agrawal and Q.-A. Zeng, Introduction to Wireless and Mobile
Systems, 2nd ed., Thomson, 2006.
K. Pahlavan and P. Krishnamurthy, Principles of Wireless Networks,
Prentice Hall, 2002.
V.K. Garg, Wireless Communications and Networking, Morgan Kaufmann,
2007.
4 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kaynaklar 3/3
Diger Kaynaklar:
 P.M. Shankar, Introduction to Wireless Systems, Wiley, 2002.
 A.U.H. Sheikh, Wireless Communications Theory and Techniques,




Kluwer, 2004.
S. Sampei, Applications of Digital wireless Technologies to Global
Wireless Communications, Prentice-Hall, New Jersey, 1997.
W.C. Jakes (ed.), Microwave Mobile Communications, Wiley, New York,
1974.
G.L. Stüber, Principles of Mobile Communications, 2nd ed. Kluwer
Academic Publishers, 2001.
…
5 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Başarı Değerlendirmesi
Ödevler:
% 10
Hepsini okumayabilirim
Ara Sınav: % 20
Derse katılım: % 5
Proje:
% 25
Yeni ve geleceği açık ilginç bir konuyu öğrenmek için bir fırsat
Lisans öğrencileri: 2’şer kişilik gruplar
Yüksek lisans öğrencileri: 1’er kişilik gruplar
Son Sınav: % 40
Dersten geçer not alabilmek için:
 Bütün ödevlerin ve projenin tamamlanması
 Bütün ödev ve projelerin ortalamasının en az %40 olması ve
 Tüm ağırlıklı ortalamanın %40 olması gereklidir.
6 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Ders Programı
1. Hafta [5/11 Mayıs]
Bu hafta ders olmayacak
2. Hafta [12/18 Mayıs]
3. Hafta [19/25 Mayıs]
19 Mayıs tarihinde ders olmayacak
4. Hafta [26 Mayıs/ 1 Haziran]
5. Hafta [2/ 8 Haziran]
6. Hafta [9/15 Haziran]
7. Hafta [16/22 Haziran]
8. Hafta [23/29 Haziran]
9. Hafta [30 Haziran / 6 Temmuz]
10. Hafta [7 /13 Temmuz]
11. Hafta [14/20 Temmuz]
12. Hafta [21/27 Temmuz]
Proje sunumları
7 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Bu dersi neden almalısınız?
Bilgi ve haberleşme teknolojileri (information and communication
technologies, ICT):
Trilyon dolar mertebesinde bir endüstri
Kablosuz haberleşme bilgi ve haberleşme teknolojilerinin en önemli
parçalarından
Yakın gelecekte önemi daha da artacak
İş olanakları





Savunma sanayi (Aselsan, TAI, Havelsan, …),
Operatörler (Turkcell, Avea, Vodafone, Türk Telekom …),
Teknokent şirketleri ve diğer (Argela, TTNET, TURKSAT…)
Uluslararası sanayi (Huawei, Qualcomm,…)
Yüksek lisans ve doktora çalışmaları
Elektrik elektronik mühendisliğinin en önemli konularından
 Bu konuda çalışmasanız bile, bir mühendis olarak kullandığınız
kablosuz sistemlerin nasıl çalıştığını bilmek önemli
8 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Bilgi ve Haberleşme Teknolojileri Endüstrisi
ABD –
Japonya –
Almanya –
İsveç –
Hollanda –
Finlandiya –
Kanada –
Fransa –
Güney Kore –
Taiwan –
Çin –
Cisco, Qualcomm, Google, Facebook, …
NTT DoCoMo, Sony, …
Siemens
Ericsson
Philips
Nokia
Nortel, RIM
Alcatel
Samsung, LG
HTC, Acer, Asus
Huawei, ZTE
9 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Bilgi ve Haberleşme Teknolojileri Endüstrisi
ABD –
Japonya –
Almanya –
İsveç –
Hollanda –
Finlandiya –
Kanada –
Fransa –
Güney Kore –
Taiwan –
Çin –
Türkiye –
Cisco, Qualcomm, Google, Facebook, …
NTT DoCoMo, Sony, …
Siemens
Ericsson
Philips
Nokia
Nortel, RIM
Alcatel
Samsung, LG
HTC, Acer, Asus
Huawei, ZTE
Aselsan (?), Vestel (?), Turkcell (?)
10 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dikkat!
Daha önce dersi verenler:
 Prof. Dr. Halim Yanıkömeroğlu
 Carleton Üniversitesi’nde 21 yıldan beri verilen bir ders
 Yrd. Doç. Dr. İsrafil Bahçeci
Biz de, üzerinde çok çalışılmış bu dersi devam ettiriyoruz
Heyecanlı bir dönem olacağını düşünüyorum
Sizin beklentileriniz nedir?
Başarıdaki en önemli etkenler:
 İstekli olun
 İlgi gösterin
 Ciddiye alın
 Çok çalışın!
Bu sizin son seneniz, bu fırsatı iyi değerlendirin!
11 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dikkat!
Daha önce dersi verenler:
 Prof. Dr. Halim Yanıkömeroğlu
 Carleton Üniversitesi’nde 21 yıldan beri verilen bir ders
 Yrd. Doç. Dr. İsrafil Bahçeci
Biz de, üzerinde çok çalışılmış bu dersi devam ettiriyoruz
Heyecanlı bir dönem olacağını düşünüyorum
Sizin beklentileriniz nedir?
Başarıdaki en önemli etkenler:
 İstekli olun
 İlgi gösterin
 Ciddiye alın
 Çok çalışın!
Bu sizin son seneniz, bu fırsatı iyi değerlendirin!
Size iyi notlar vermek istiyorum, bana yardım edin!
12 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kablosuz Haberleşme Nedir? 1/2
Elektromanyetik dalgalar
 Temel olarak radyo dalgaları (3 KHz – 300 GHz)
 Kablosuz haberleşme, telsiz haberleşme
 Radyo haberleşme: “radyo” yayılım özelliklerine vurgu yapıyor.


Kablosuz olmak radyo yayılımdan daha genel
Gezgin, mobil haberleşme: Kablosuz haberleşmenin mobil olmak
dışında da özellikleri var.
Yeni oluşumlar: terahertz (milimetre) dalgalar, optik kablosuz iletim
Ses dalgaları: konumuz dışı
13 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kablosuz Haberleşme Nedir? 1/2
Pek çok etken ve alt-sistemden oluşur
 Ör: Sönümleme
Kablosuz sistemler son derece karmaşık olabilir
 Ör: 4G Long Term Evolution (LTE) and LTE-Advanced standartları:
binlerce sayfa
Şimdiye kadar tasarlanmış en ileri ve karmaşık mühendislik
sistemlerinden
Kablosuz haberleşme disiplinler arası bir alan
 Elektrik-elektronik mühendisliği, bilgisayar mühendisliği, uygulamalı
matematik, istatistik…
14 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Kablosuz Haberleşme Üzerine ve
Kablosuz Haberleşme ile İlgili Dersler
Fiziksel katman haberleşmesi üzerine dersler
 Ör: ELE 361, ELE 468
Kablosuz Haberleşme için Sinyal İşleme
Kablosuz Tasarsız Ağlar
Kablosuz Haberleşme Sistem Mühendisliği
Gezgin Haberleşmeye Giriş
Gezgin Bilgi İşleme Sistemleri (mobile computing systems)
Katmanlar Arası Tasarım (cross-layer design)
Yayılı Spektrum Sistemleri (Spread Spectrum Systems)
Erişim Teknolojileri
Radyo Frekansı ile Tanılama Sistemleri (RFID)
Antenler ve Dizileri
Akıllı Antenler
…
15 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dersin Yöntemi 1/4
Bu ders analiz ve sentez bileşenleri içermektedir.
Bu ders “sistem bakış açısı”na sahiptir.
(Fiziksel katman dersi değil, haberleşme ağları dersi değil)
Ana bileşen: Çoklu erişim ve ilgili konular
 Radyo yayılımı
 Fiziksel katman, ortama erişim katmanı ve ağ katmanı
Dersin kapsadığı konular
 Temel dinamikler
 Tek tek bileşenler
 Tümleşik sistemler
Bu nedenle  ders giriş seviyesinde
16 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dersin Yöntemi 2/4
Dersin bileşenlerini ifade etmenin bir yöntemi:
 Bulut
 Boru
 Cihazlar
http://www.bridgewave.com/products/flexport.cfm
Bu ders daha çok “boru” ile ilgili.
Sinyal işleme ve cihazların algoritmik bileşenleri ve süper ağ gibi
“bulut” ve “cihazlar” ile ilgili konulara da değineceğiz.
17 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dersin Yöntemi 3/4
Kablosuz haberleşmede iki temel soru:
Birinci soru: “Kablosuz bir ağın başarımını artırmak için, bulut,
boru ve cihazların daha etkin kullanılmasını nasıl
sağlayabiliriz?”
Başarım ölçütleri




Yüksek iletim hızı
Yüksek güvenilirlik
Düşük gecikme
…
İkinci soru: “Elde edilen başarım ile neler yapabiliriz?”
 Bu soruya kısaca değineceğiz
e-sağlık, e-devlet, akıllı ulaşım, akıllı şebeke…
18 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
Dersin Yöntemi 4/4
Düşünelim: Hangi soru daha önemli?
Soru 1: “Kablosuz bir ağın başarımını artırmak için, bulut, boru ve
cihazların daha etkin kullanılmasını nasıl sağlayabiliriz?”
Soru 2: “Elde edilen başarım ile neler yapabiliriz?”
19 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
İşlenecek Konular 1/4
Güncel durum için web sayfasını takip ediniz.
Giriş




Kablosuz tanımı
Tarihçe
Gelişmekte olan konular
dB simgelemi
Yayılım ve Link Bütçesi
 Antenler
 Değişik kablosuz ortamlarda yol kaybı
 Büyük ölçekli sinyal değişimleri: Gölgeleme, yansıma, kırınım, saçılma,



kapsama alanı
Çok yolluluk ve küçük ölçekli sinyal değişimleri
Kanal ölçüm ve benzetimleri
Link bütçesi
20 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
İşlenecek Konular 2/4
Hücresel Haberleşme






Hücresel haberleşme ilkeleri
Çoklu erişim yöntemleri: FDMA, TDMA, CDMA, OFDM
Girişimin tanımlanması
Kapasite, kesinti
Makrohücre, mikrohücre, pikohücre, fiber kablo üzerinden radyo iletişim,
dağıtık antenler
1G, 2G, 3G, 4G, 4G+ hücresel ağlar
Kablosuz Kanalın Tanımlanması
 Çok yollu sönümleme
 Doppler yayılımı (spread), uyumluluk zamanı (Coherence time)
 Güç gecikme profili (power delay profile), uyumlu bant genişliği
(Coherence bandwidth),
21 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
İşlenecek Konular 3/4
Sayısal Kipleme ve Girişim
 Spektral verimlilik
 Sayısal kipleme yöntemleri
 Girişim ve sönümleme altında hata olasılığı
Çeşitleme ve Uyarlamalı Denkleştirme
 Temel ilkeler, çeşitleri ve çeşitlemenin yöntemleri
 Çok yolluluk etkisini yok etmek için uyarlamalı denkleştirme (adaptive
equalization)
Sistemle İlgili Konular






Çizelgeleme (scheduling)
Çağrı kabul denetimi (Call admission control)
Çok kullanıcı çeşitlemesi (Multiuser diversity)
Girişim yönetimi (Interference management)
Radyo özkaynak yönetimi (Radio resource management)
Yönlendirme (Routing)
22 /23
ELE 461 / ELE 561 – Kablosuz Haberleşme
İşlenecek Konular 4/4
Diğer
 Algılayıcı ağlar (Sensor networks)
 Bilişsel radyo (Cognitive radio)
 Çoklu atlamalı, çokgen bağlantılı, röleli ağlar (Multihop/mesh/relay



networks)
Yardımlaşmalı haberleşme (Cooperative communications)
Kablosuz yerel alan ağları (Wireless Local Area Network, WLAN, IEEE
802.11)
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax, IEEE 802.16)
23 /23
Download

Genel bilgi - WordPress.com