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Curso : 2019/2020

533 - Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación

60947 - Sistemas de comunicaciones para misión crítica


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
60947 - Sistemas de comunicaciones para misión crítica
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
533 - Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación
Créditos:
5.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo general de esta asignatura es que el alumno conozca las tecnologías en las que se basan los nuevos sistemas de comunicaciones radio para misión crítica, los requisitos funcionales y de operación que se imponen en este tipo de sistemas y que los diferencian de forma singular con respecto a los sistemas radio comerciales. El objetivo último es que el alumno profundice en el conocimiento y diseño de los elementos, tecnologías de red y aspectos técnicos que a nivel físico, MAC; red y aplicación, garantizan la satisfacción de esos requisitos funcionales y de operación. La asignatura hará énfasis en aspectos relacionados con la gestión y planificación de recursos radio, coexistencia e interoperabilidad entre tecnologías en despliegues heterogéneos.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura tiene carácter optativo.   

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura optativa servirán de complemento a las asignaturas de las materias Redes y Servicios y Señales y Comunicaciones proporcionando al alumno la visión global sobre las problemáticas específicas asociadas al soporte de comunicaciones en sectores dónde éstas son particularmente críticas como son la seguridad pública, control de grandes infraestructuras de transporte, sectores estratégicos e industriales.

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

No existen recomendaciones particulares para cursar esta asignatura.

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias Básicas:

CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.

CB7: Los estudiantes sabrán aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8: Los estudiantes serán capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CB9: Los estudiantes sabrán comunicar sus conclusiones –y los conocimientos y razones últimas que las sustentan- a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

CB10: Los estudiantes poseerán las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

 

Competencias Generales:

CG1: Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.

CG4: Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería de Telecomunicación y campos multidisciplinares afines.

CG7: Capacidad para la puesta en marcha, dirección y gestión de procesos de fabricación de equipos electrónicos y de telecomunicaciones, con garantía de la seguridad para las personas y bienes, la calidad final de los productos y su homologación.

CG11: Capacidad para saber comunicar (de forma oral y escrita) las conclusiones- y los conocimientos y razones últimas que las sustentan- a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

CG12: Poseer habilidades para el aprendizaje continuado, autodirigido y autónomo.

 

Competencias Específicas:

CE1 - Capacidad para aplicar métodos de la teoría de la información, la modulación adaptativa y codificación de canal, así como técnicas avanzadas de procesado digital de señal a los sistemas de comunicaciones y audiovisuales.

CE2 - Capacidad para desarrollar sistemas de radiocomunicaciones: diseño de antenas, equipos y subsistemas, modelado de canales, cálculo de enlaces y planificación.

CE4: Capacidad para diseñar y dimensionar redes de transporte, difusión y distribución de señales multimedia.

CE5: Capacidad para diseñar sistemas de radionavegación y de posicionamiento, así como los sistemas radar.

CE6: Capacidad para modelar, diseñar, implantar, gestionar, operar, administrar y mantener redes, servicios y contenidos.

CE9: Capacidad para resolver la convergencia, interoperabilidad y diseño de redes heterogéneas con redes locales, de acceso y troncales, así como la integración de servicios de telefonía, datos, televisión e interactivos.

CE13: Capacidad para aplicar conocimientos avanzados de fotónica y optoelectrónica, así como electrónica de alta frecuencia.

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Conoce los escenarios de uso asociados a los sectores de aplicación de las comunicaciones en misión crítica.

  • Conoce y comprende los requisitos técnicos y funcionales derivados de los sectores y escenarios de uso de los sistemas de comunicaciones radio para misión crítica.

  • Conoce el marco tecnológico, regulatorio, económico y empresarial de desarrollo de los sistemas de comunicaciones radio para misión crítica.

  • Conoce y comprende el diseño, desarrollo y evolución de las tecnologías existentes, operativas en el mercado.

  • Conoce y comprende el diseño de las tecnologías candidatas para el despliegue de los sistemas de comunicaciones radio de banda ancha para misión crítica, y el diseño de los elementos funcionales que garantizan la evolución de éstas para adecuarse a los requisitos técnicos y funcionales de las comunicaciones en misión crítica (despliegues HetNet y multitecnología, desarrollo optimizado de servicios de proximidad (D2D), M2M, servicios multicast optimizados y de llamada de grupo, seguimiento de terminales…)

  • Domina los algoritmos de tratamiento de señal en radiocomunicaciones y sus arquitecturas para servicios críticos.

  • Conoce los Front-end para comunicaciones críticas con especial énfasis en las características de linealidad y eficiencia de los amplificadores para aplicaciones de potencia en RF correspondiente a la capa física en misión crítica.

  • Sabe obtener modelos comportacionales de dispositivos no lineales con y sin efectos de memoria y tiene una visión de las distintas técnicas de linealización de amplificadores de potencia.

  • Es capaz de aplicar las técnicas de linealización y mejora de la eficiencia basadas en predistorsión digital a transmisores de comunicaciones en misión crítica.

  • Conoce los conceptos y métodos avanzados de las radiocomunicaciones  relacionados con sistemas reconfigurables para futuros sistemas de emergencias y seguridad.

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

La comprensión de las peculiaridades asociadas al desarrollo de los sistemas de comunicaciones radio para misión crítica, así como de los principios en los que esta materia se sustenta, resulta de alto interés para el desarrollo de la profesión de Ingeniero de telecomunicación en el ámbito genérico de las comunicaciones radio, y en particular en el ámbito de las comunicaciones para usuarios profesionales (seguridad pública, emergencias, transporte).

Igualmente, adquiere gran importancia la formación recibida en los trabajos tutelados realizados a lo largo del curso, pues promueven la aplicación práctica de los contenidos teóricos derivados de la descripción de estándares (tipos de tecnologías para el acceso móvil, sus correspondientes protocolos, y mecanismos de gestión recursos, calidad de servicio, etc.) y el análisis crítico de los resultados derivados de las tareas de planificación, dimensionado y optimización de la red y de las prestaciones recibidas por el usuario.

3.Evaluación

3.1.Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

El alumno dispondrá de una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas a lo largo del curso. Las fechas y horarios de las pruebas vendrán determinadas por la Escuela. La calificación de dicha prueba se obtendrá de la siguiente forma:

E1: Examen final (70-100%). Puntuación de 0 a 10 puntos. La calificación de esta prueba podrá representar el 70% de la nota final cuando se disponga de una calificación igual o superior a 4,5 tanto en la evaluación de los trabajos tutelados como en las prácticas de laboratorio. En caso contrario, representa el 100% de la nota. Se trata de una prueba escrita que puede incluir tanto la resolución de problemas como preguntas teóricas y prácticas formuladas en modo de test de respuesta múltiple (las respuestas incorrectas penalizarán como 1/(N-1) siendo N el nº de posibles respuestas). Mediante esta prueba se evalúan todos los resultados de aprendizaje definidos para la asignatura.

Para superar la asignatura es necesaria una puntuación mínima de 5 puntos sobre 10 en esta prueba en caso de representar el 100% de la nota. Cuando representa el 70%, será necesaria una puntuación mínima de 4,5 puntos tanto en E2 como en E3. En este caso, la puntuación final será el máximo entre (70% E1+20% E2+10% E3, 100% E1).

E2: Trabajos tutelados (20%). Puntuación de 0 a 10 puntos. Los trabajos tutelados que deberán ser llevados a cabo por cada alumno durante el curso serán evaluados a través de las memorias presentadas por los alumnos y de las sesiones de seguimiento en las que el alumno expondrá de forma oral el trabajo realizado y responderá a las cuestiones que se le planteen por parte del profesor. De este modo se evaluarán todas las competencias de la asignatura. La calificación de estas pruebas representará el 20% de la nota final. Para los alumnos que no alcancen una calificación de 4,5 el examen final representará el 100% de la calificación final.

E3: Prácticas de Laboratorio (10%). Puntuación de 0 a 10 puntos. Las prácticas de laboratorio que deberán ser llevadas a cabo por cada alumno durante el curso serán evaluadas a través de las memorias presentadas por los alumnos y/o de forma oral. La calificación de estas pruebas representará el 10% de la nota final. Para los alumnos que no alcancen una calificación de 4,5 el examen final representará el 100% de la calificación final.

En resumen:

La nota final se calculará mediante la siguiente expresión:

Max (0,7xE1+0,2xE2+0,1xE3, E1) siempre que se cumplan las condiciones siguientes:

(0,7xE1+0,2xE2+0,1xE3) >=5 y E1>=4,5 E2>=4,5 E3>=4,5

ó

E1>=5

4.Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1.Presentación metodológica general

Las metodologías de enseñanza-aprendizaje que se aplicarán para conseguir los resultados de aprendizaje propuestos son las siguientes:

Clase magistral participativa. Exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la asignatura, combinada con la participación activa del alumnado. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial. Esta metodología, apoyada con el estudio individual del alumno está diseñada para proporcionar a los alumnos los fundamentos teóricos del contenido de la asignatura.

Clases de problemas en el aula. Resolución de problemas y casos prácticos propuestos por el profesor, con posibilidad de exposición de los mismos por parte de los alumnos de forma individual o en grupos autorizada por el profesor. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial, y puede exigir trabajo de preparación por parte de los alumnos.

Prácticas de Laboratorio. Esta actividad es presencial, de carácter obligatorio, y permitirá avanzar en todos los resultados de aprendizaje propuestos.

Realización de trabajos prácticos tutelados. Esta actividad no presencial, de carácter obligatorio, permitirá avanzar en todos los resultados de aprendizaje propuestos. Se realizarán sesiones de seguimiento por parte del profesor en las que cada alumno presentará el trabajo realizado.

Atención personalizada al alumno a través de las tutorías

Pruebas de evaluación. Conjunto de pruebas teórico-prácticas y presentación de informes o cuestionarios utilizados en la evaluación del progreso del estudiante. El detalle de la evaluación se encuentra en la sección correspondiente a las actividades de evaluación.

Trabajo personal del estudiante.

4.2.Actividades de aprendizaje

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en las siguientes actividades:

 

A01. Clase magistral (35h), cuyos contenidos principales se organizan en las unidades temáticas que se incluyen en la siguiente sección.

A02. Resolución de problemas en el aula (9h). Resolución de problemas y casos prácticos propuestos por el profesor, con posibilidad de exposición de los mismos por parte de los alumnos de forma individual o en grupos autorizada por el profesor. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial, y puede exigir trabajo de preparación por parte de los alumnos.

A03.- Prácticas de Laboratorio (6h), consistente en modelado matemático, cálculo y  simulación y medida de los bloques de capa física tratados en clase.

A05.- Trabajos prácticos tutelados (30h) que tienen por objeto resolver casos prácticos de análisis y diseño técnico, mediante la aplicación de los mecanismos, técnicas y procedimientos vistos en las sesiones teóricas y de problemas. La evolución del trabajo será presentada periódicamente al profesor y se entregará una memoria final explicativa de la metodología de resolución seguida por el alumno y justificativa de la solución propuesta.

 

 

4.3.Programa

Bloque 0. Introducción.

  • Presentación de la asignatura.

  • El sector de las comunicaciones radio de misión crítica. 

Bloque 1. Redes y sistemas de comunicaciones radio para misión crítica

  • Identificación de los escenarios de uso.
  • Requisitos funcionales y operativos.
  • Tecnologías existentes: TETRA, APCO P25, TETRAPOL
  • Evolución: LTE-Advanced- Rel12, TETRA Rel 2.

Bloque 2. Técnicas específicas de capa física para misión crítica

  • Introducción del procesado digital de la señal en las técnicas de linealización: predistorsión digital, realimentación digital cartesiana, etc.
  • Terminales reconfigurables y evolución hacia el Software Defined Radio. Problemas de linealidad y soluciones particulares.
  • Arquitecturas avanzadas de tratamiento de señal para servicios específicos de Misión Crítica

4.4.Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

 

El calendario de la asignatura, en concreto las horas presenciales en aula (50 horas), estará definido por el centro en el calendario académico del curso correspondiente.

Las fechas para la realización y seguimiento de los trabajos prácticos y otras actividades programadas se indicarán con suficiente antelación por parte del profesor.

 

La asignatura se imparte en el segundo semestre del segundo curso de la titulación con un total de 5 créditos ECTS. Las actividades principales de la misma se dividen en clases teóricas, resolución de problemas o supuestos prácticos en clase, trabajos tutelados y prácticas de laboratorio. Esta distribución tiene como objetivo fundamental facilitar la comprensión y asimilación de todo aquel conjunto de conceptos que permitan cubrir las competencias a adquirir por esta asignatura y su relación con las telecomunicaciones. Por último, existirá una prueba final de evaluación de los contenidos teórico/prácticos, en el que se evaluará el nivel de comprensión de los conceptos teóricos y la competencia en la resolución de problemas o supuestos prácticos. Esta prueba global, junto con la evaluación continua de los mencionados trabajos tutelados y las prácticas de laboratorio, constituye la evaluación de la asignatura. Para más detalles relativos al sistema de evaluación consultar el apartado destinado para tal fin en esta guía docente.

Las fechas de inicio y finalización del curso y las horas concretas de impartición de la asignatura así como las fechas de realización de las diversas actividades a desarrollar se harán públicas una vez que la Universidad y la Escuela hayan aprobado el calendario académico.


Curso : 2019/2020

533 - Master's Degree in Telecommunications Engineering

60947 - Mission Critical Communication Systems


Información del Plan Docente

Academic Year:
2019/20
Subject:
60947 - Mission Critical Communication Systems
Faculty / School:
110 -
Degree:
533 - Master's Degree in Telecommunications Engineering
ECTS:
5.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

1.2.Context and importance of this course in the degree

1.3.Recommendations to take this course

2.Learning goals

2.1.Competences

2.2.Learning goals

2.3.Importance of learning goals

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, practice sessions, problem-solving, laboratory sessions, assignments, tutorials, autonomous work and study.

Students are expected to participate actively in the class throughout the semester. 

4.2.Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

  • Lectures (35 hours). Presentation of the main course contents combined with the active participation of students. This activity will take place in the classroom. This methodology, supported by the the student's autonomous work is designed to provide the students with the necessary theoretical aspects of the course.
  • Practice sessions (9 hours). Sessions of problem-solving and practical cases proposed by the teacher, related to the lectures. Students may present individually or in groups their results under the teacher's supervision. This activity will take place in the classroom and may require previous work. 
  • Lab sessions (6 hours). This activity will take place in the laboratory. It is mandatory, and may require preparatory work by students. Its main objectives include mathematical modeling, simulation and measurements of physical blocks described in the course.
  • Guided assignment (30 hours). It is aimed at solving practical cases, analysis, design, dimensioning and planning of mobile networks by applying techniques and procedures seen in lectures and practice sessions. Its progress will be presented periodically to the teacher, and students will submit a final report, which will include the methodology followed and  the justification of the proposed solution.
  • Tutorials.
  • Autonomous work.
  • Assessment tests.

4.3.Syllabus

The course will address the following topics:

Section 0. Introduction.

  • Course presentation
  • Overview of radio communication technologies and networks for mission critical systems

Section 1. Radio communication systems and networks for safety-mission critical systems.

  • Use case scenarios
  • Functional operational and technical requirements
  • Technologies TETRA, APCO P25, TETRAPOL
  • Evolution: LTE-Advanced- Rel12, TETRA Rel 2

Section 2. Advanced physical layer technologies for safety-mission critical systems.

  • Introduction to digital signal processing for linearization techniques: digital predistortion, cartesian loop systems with digital processing
  • Reconfigurable mobile systems and evolution towards Software Defined Radio (SDN). Linearity problems and specific solutions
  • Advanced architecture for signal processing for mission critical services

4.4.Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the EINA website.