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Sistemi di telecomunicazioni a larga banda

Corso Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni
Curriculum Curriculum unico
Orientamento Tecnologie per le comunicazioni ottiche e wireless
Anno Accademico 2021/2022
Crediti 6
Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/03
Anno Secondo anno
Unità temporale Secondo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Erogazione 1001479 Multimedia Internet in Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni LM-27 RUGGERI GIUSEPPE
Docente Giuseppe RUGGERI
Obiettivi Obiettivi formativi: Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base degli attuali e futuri sistemi di telecomunicazione digitali. Conosce le caratteristiche dei principali mezzi trasmissivi adottati per la realizzazione dei sistemi di telecomunicazioni. Conosce le tecniche di multiplazione comunemente usate. Conosce I principali standard di codifica dei segnali Multimediali. Sa caratterizzare il profilo di traffico generato da una sorgente Multimediale. Conosce i parametri chiave per definire la qualità del servizio a livello IP. Conosce i protocolli, le tecnologie e le architetture per la trasmissione dei contenuti Multimediali su IP. Conosce le tecniche di scheduling e di gestione delle code presenti in letteratura nonché dei modelli matematici costruiti per analizzarne le performance, sia in presenza traffico di tipo UDP che TCP. Conosce i modelli per il supporto della Qualità del Servizio (QoS) in Internet: Intserv e Diffserv. Conosce dei sistemi IP over ATM, MPLS, IP over SDH. Possiede le conoscenze per assemblare, a partire da componenti elettroniche commerciale, un piccolo router e dotarlo di sistema operativo open source (OpenWRT, ZeroShell).

Capacità di applicare conoscenze e competenze: Dopo il superamento dell’esame lo studente è in grado di ideare e sostenere argomentazioni sulla scelta più opportuna dei mezzi trasmissivi da utilizzare, sulla scelta della tecnologia di multiplazione da adottare, sui meccanismi. Sa scegliere in maniera opportuna il codificatore multimediale da utilizzare, e di questo sa stimare il profilo di traffico. Sa gestire la QoS a livello IP, scegliendo propriamente tecnologie, algoritmi e protocolli da utilizzare. È in grado di progettare costruire e configurare un piccolo router partendo da componenti off the shelf e software open source.

Autonomia di giudizio: Dopo il superamento dell’esame lo studente è in grado di condurre in autonomia l’analisi e la progettazione di un sistema di telecomunicazione multimediale o di sue parti. E’ in grado di analizzarne le criticità di funzionamento. Di proporne modifiche al fine di migliorare la QoS, di supportare nuovi servizi, o di incrementarne la capacità.

Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base dei moderni sistemi di telecomunicazione multimediali.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia possibili evoluzioni delle tecnologie presentate durante il corso e di applicare le metodologie di valutazione apprese a nuove tecnologie.

Modalità di accertamento e valutazione: Gli esami di accertamento e di valutazione consiste in una prova progettuale, da svolgere di gruppo ed in una prova orale. La prova orale è volta a valutare la conoscenza degli aspetti teorici del corso ed il conseguimento dei relativi obiettivi. La prova progettuale è volta ad accertare la capacità di mettere in pratica le conoscenze teoriche acquisite mediante la progettazione/realizzazione/configurazione di un router o di un altro componente di rete.

Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. È attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di presentare in maniera esaustiva gli argomenti trattato. È attribuito un voto compreso fra 25/30 e 27/30 quando lo studente, oltre a quanto richiesto in precedenza, sia anche in grado di approntare in autonomia alcune soluzione progettuali per rispondere a dei casi d’uso proposti dal docente. È attribuito un voto compreso fra 27/30 e 30/30 quando lo studente, oltre a quanto già richiesto in precedenza, sia anche in grado di svolgere correttamente la parte progettuale. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti testimoniate dalle modalità con cui è stato realizzato e discusso il progetto può essere attribuita la lode.
Programma 1 - Richiami sui mezzi trasmissivi (1 CFU): Richiami di teoria della propagazione su linee bifilari omogenee; linee in cavo a coppie simmetriche; fibre ottiche.

2 - La Rete di Trasporto (1 CFU). Tecniche di multiplazione, PCM e PDH, SDH, multiplazione, apparati e reti, sincronizzazione nelle reti numeriche. Sistemi di trasmissione WDM. Reti ottiche. Architettura dei nodi di commutazione.

3- La rete di accesso (0.5 CFU): I sitemi xDSL, I sistemi cable modem. I sistemi FTTx.

4 - Sorgenti Multimediali (1 CFU): Codificatori e modelli di traffico. Introduzione. Tecniche VBR di codifica della voce. Standards MPEG (Audio e Video). Modelli di traffico multimediali.

5 – La Qualità Del Servizio in IP (1.5 CFU): Parametri di qualità di servio: Throughput, Delay, Jitter, Skew. Il buffer di Playout. Il protocollo RTP/RTCP. Shaping, Policing, Scheduling, end-to-end congestion control, Active Queue Management. MPLS

6 - Architetture per il supporto della QoS in reti IP (0.5 CFU): Rete a servizi Integrati (Intserv), RSVP, Rete a servizi differenziati Diffserv.

7 – Progettazione e prototipazione di piccoli router (3 CFU). Componenti per dispositivi dispositivi di rete; Sistemi operativi per dispositivi e terminali wireless (Linux, Open WRT, Router OS, …); Richiami su compilazione e cross-compilazione; Linee guida per la realizzazione di un firmware per dispositivi di rete; Esempi di configurazione e testing;
Testi docente [1] Achille Patavina, “Reti di Telecomunicazioni”, Mc-Graw Hill.
[2] “Engineering Internet QoS”, by Sanjay Jha and Mahbub Hassan. ISBN 1-58053-341-8
[3] Draft e RFC IETF direttamente disponibili sul sito www.ietf.org.
[4] Roger L. Freeman, “Telecommunication system Engineering”, Wiley
[5] Appunti del corso forniti dal docente. Materiale bibliografico aggiuntivo, fornito dal docente quando necessario.
Erogazione tradizionale No
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale No
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

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