ΑΝΑΛΥΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΑΚΩΝ ΜΕΣΩΝ

Περιγραφή:

Σκοπός του μαθήματος είναι να εφοδιάσει τους μεταπτυχιακούς φοιτητές με όλες τις γνώσεις που θα τους επιτρέψουν να εξοικειωθούν με την ανάλυση των ψηφιακών και δικτυακών μέσων και να είναι σε θέση να παρακολουθούν τις ραγδαίες εξελίξεις στο τομέα αυτό.

Το μάθημα παρουσιάζει τα θεμελιώδη κεφάλαια του ηλεκτρομαγνητισμού που είναι απαραίτητα για την κατανόηση της μεθοδολογίας μετάδοσης και λήψης πληροφορίας σε συνάρτηση με την παράλληλη ιστορική περιγραφή των πρώτων συστημάτων ενσύρματου και ασύρματου τηλέγραφου. Η ιστορική αναδρομή συμβάλλει επίσης στην παρουσίαση των εξισώσεων Maxwell και έτσι στην ολοκλήρωση της θεμέλιας συζήτησης για την ενσύρματη και ασύρματη μετάδοση όπως επίσης και για τα φυσικά μέσα μετάδοσης που επίσης παρουσιάζονται, από το χάλκινο καλώδιο μέχρι τις σύγχρονες οπτικές ίνες.

Με αυτόν τον άξονα, το μάθημα συζητά για την αναπαράσταση φυσικής ή άλλης πληροφορίας μέσω ηλεκτρικών σημάτων τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας. Οι σχετικές διαλέξεις παρουσιάζουν την εισαγωγή στους μετασχηματισμούς Fourier και Laplace και έτσι συζητούνται οι κύριες έννοιες της συγκρότησης και ανάλυσης συστημάτων, και δη, ψηφιακών συστημάτων.

Από την πλευρά του φυσικού στρώματος, εξετάζεται εποπτικά το σύνολο των μηχανισμών ηλεκτρομαγνητικής διάδοσης κυμάτων για την μετάδοση και λήψη πληροφορίας τόσο σε ενσύρματα όσο και σε ασύρματα μέσα και παρουσιάζονται τα βασικά μοντέλα υπολογισμού και πρόβλεψης απωλειών και διαλείψεων.

Επίσης το μάθημα εισαγάγει τους φοιτητές στην συγκρότηση της θεωρίας πληροφορίας και της θεωρητικής πληροφορικής, στην ψηφιακή λογική σχεδίασης και στην αρχιτεκτονική υπολογιστών και συγκρότηση – αποθήκευση – συμπίεση δεδομένων. Σχολιάζεται η σύγκλιση πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών.

Στα πλαίσια αυτής της συνολικής παρουσίασης, περιγράφεται η ιστορική και πρόσφατη εξέλιξη συστημάτων κινητών επικοινωνιών 1ης, 2ης, 3ης και 4ης γενιάς, με ιδιαίτερη έμφαση στα small cells που αποτέλεσαν την «γέφυρα» για την μετάβαση στο 5G το οποίο παρουσιάζεται ενδελεχώς.

Τέλος, παρουσιάζεται η πορεία υλοποίησης του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things) με τις διάφορες εκφάνσεις του στον τομέα των έξυπνων πόλεων, των μεταφορών, της υγείας, της τηλεμετρίας και της περιβαλλοντικής μελέτης, των αγροτικών καλλιεργειών και της κτηνοτροφίας, και των σύγχρονων ναυσιπλοϊκών και ηπειρωτικών επικοινωνιών μεγάλης εμβέλειας με υβριδικά επίγεια και δορυφορικά δίκτυα, και βεβαίως μ το Βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων και την τέταρτη βιομηχανική επανάσταση (Industry 4.0).

Βιβλιογραφία:
1. Computer Networking: A Top-Down Approach, 6th Edition, by Kurose & Ross.
2. Μ.Ε. Θεολόγου «Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών», Β’ Έκδοση 2010, Εκδόσεις Τζιόλα.