Telecomunicacions

En aquesta primera sessió introduirem els conceptes bàsics del curs i presentarem aspectes fonamentals de l’activitat i funcionament d’un centre de recerca tecnològic on tindreu l’oportunitat de visitar els laboratoris i infraestructures experimentals del CTTC. 

Practicarem també algunes de les habilitats claus en l’àmbit de la recerca, com són la presentació oral en públic o les eines de simulació com ara Matlab.

Gràcies a les capacitats de computació actuals, un ordinador portàtil pot executar un programa que realitza totes les funcions d'un xip de ràdio, com ara un xip GPS. En aquesta sessió, explorarem els fonaments del funcionament del sistema de posicionament global GPS (i els seus homòlegs, Galileo, Glonass i Beidou), a més d'introduir la ràdio definida per software i el nostre receptor de codi obert GNSS-SDR.

Farem una pràctica amb ordinadors portàtils i un petit dispositiu USB, i obtindrem la nostra posició mentre fem una passejada pel campus de Castelldefels.

En aquestes sessions, s’introduiran tècniques i conceptes bàsics relacionats amb la transmissió de la informació d’usuari (p.e., video, veu, missatges de text) a través dels sistemes de comunicacions. Aquest conceptes són comuns a la majoria de sistemes, ja siguin xarxes d’accés terrestre amb o sense fils (Wi-Fi, 5G, 6G), sistemes satel·litals, o sistemes de posicionament, que es tractaran en sessions posteriors d’aquest programa.

Més concretament, s’introduiran conceptes com ara les formes d’ona i les diverses tècniques de modulació analògiques i digitals, cóm es propaguen les ones electromagnètiques en els canals de comunicacions; o les diferents tècniques d’equalització i codificació de canal que permeten compensar pèrdues i corregir els errors que es produeixen durant la transmissió de la informació. Així mateix, es discutirà com es poden millorar els esquemes de transmissió i recepció tradicionals mitjançant l’ús de tècniques d’Intel·ligència Artificial i Aprenentage Automàtic (AI/ML).

Les sessions inclouran activitats hands-on on l’estudiant podrà posar en pràctica els conceptes apresos mitjançant simulacions en Python de diversos blocs funcionals d’aquests sistemes de comunicacions. Per dur-les a terme tan sols serà necessari un ordinador portàtil. No es requereixen coneixements previs de programació.

En aquesta sessió mostrarà quins són els blocs fonamentals i principis operatius dels equips per comunicacions mòbils terrestres, tant a la part de xarxa com la d’usuari. S’introduiran les múltiples tecnologies existents tant al domini digital com l’analògic, així com aspectes relatius a la propagació d’ones electromagnètiques. També es mostrarà una part de la investigació que el CTTC fa per millorar-ne l’eficiència energètica i la sostenibilitat.

A la part pràctica els estudiants podran veure alguns equips de comunicacions al laboratori i podran posar en pràctica alguns dels conceptes exposats jugant amb interfícies de control de demostradors i competint per obtenir els millors resultats configurant-ne els paràmetres òptims.  

Sessió 1: en aquesta sessió s’introduiran els conceptes d’aeronàutica espacial, satèl·lits i mecànica orbital que serviran per introduir les comunicacions en aquests entorns. Durant la segona meitat de la sessió es realitzarà una pràctica de disseny d’òrbites satel·litals.

Sessió 2: durant aquesta sessió s’introduiran els fonaments de les comunicacions des d’una perspectiva dinamitzadora i integradora amb els conceptes introduïts en la sessió 1. Durant la segona meitat es realitzarà pràctica consistent en el disseny d’un sistema de comunicacions per satèl·lit. També es realitzarà una visita a les instal·lacions del laboratori per veure in situ els diferents elements involucrats en aquest tipus de comunicacions.

This interactive session will teach students about the latest 5G and upcoming 6G technologies. The session will begin with an introduction to 5G and the futuristic promises of 6G, highlighting the remarkable advancements from previous generations.

Subsequently, we will explore some applications, such as virtual reality (VR), introducing the main network protocols that enable immersive VR experiences. Students will be able to engage in our live VR demonstration, which will provide a firsthand experience of real-time data transmission and emphasize the significance of low latency and high bandwidth.

As we transition to the concept of smart cities, students will delve into how network protocols facilitate the seamless integration of smart devices and infrastructure. They will witness how cities worldwide evolve into efficient, technology-driven environments through compelling case studies and real-life examples. The session will conclude with an open discussion, encouraging students to ask questions and share their thoughts, ensuring they understand how these technologies are shaping our world.

This session will explore how artificial intelligence (AI) and communication technologies intersect. We will learn about AI's important role in improving 5G and 6G networks, including optimizing performance and enabling predictive maintenance. Through engaging multimedia presentations and real-world examples, they will understand AI's transformative power in communication.

Ethics will take center stage as we explore the critical considerations surrounding AI. Students will learn about the principles of ethical AI, including fairness, transparency, privacy, and accountability. Interactive debates and real case studies will help students think about ethical issues, like bias in AI algorithms and the impact of AI surveillance in smart cities.

Students will discuss different ethical situations during a group activity and share their opinions and solutions. This will help them think critically and understand the importance of developing AI responsibly in smart cities. The session will end with a discussion about the future of AI in smart cities, emphasizing the need to consider ethics in technological progress.

En aquesta sessió aprendrem les diferents maneres de localitzar persones o objectes. Revisarem les diferents tecnologies disponibles, els seus preus i els seus principis fonamentals.

Una part del curs serà pràctica i desenvoluparem un sistema senzill de geocalització.

Que és la ciència ciutadana? En quines eines es recolza? En aquesta sessió ens introduirem en aquest mon i desenvoluparem una petita eina per a fer ciència ciutadana.