RETI E SERVIZI MOBILI

ING-INF/03 - 9 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

DANIELA GIOVANNA ANNA PANNO
Email: dpanno@dieei.unict.it
Edificio / Indirizzo: edificio 3 / Viale Andrea Doria, 6
Telefono: 095 738 2369
Orario ricevimento: Lunedì ore 9:00. Giovedì ore 11:00. E' anche possibile concordare l'orario di ricevimento via email o telefono


Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di raggiungere i seguenti obiettivi, in linea con i descrittori di Dublino:

1. Conoscenza e capacità di comprensione:

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno in grado

3. Abilità comunicativa: gli studenti saranno in grado di comunicare razionalmente le conoscenze sulle reti cellulari mobili, con padronanza del lessico specializzato del settore.

4. Capacità di apprendimento: gli studenti saranno in grado di leggere autonomamente standard e letteratura scientifica del settore, allo scopo di aggiornarsi sulle veloci evoluzioni delle tecnologie radiomobili e di approfondire tematiche complesse.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

l corso si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali eseguite sia alla lavagna che con l'ausilio di personal computer tramite cui possono essere proiettate slide.

Sono previste anche esercitazioni in cui gli studenti vengono spesso invitati a svolgere sotto la guida del docente le esercitazioni proposte, onde stimolare l'attenzione collettiva ed anche ricavare una valutazione 'a campione' dei risultati di apprendimento.

Inoltre sono previste 25 ore di attività in laboratorio.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus


Prerequisiti richiesti

Sono propedeutici alla materia gli argomenti del corso di Telecommunication Networks, in particolare: multiplazione; commutazione; segnalazione e piano di controllo; architettura protocollare; teoria del traffico e delle code. Conoscenza base di Propagazione, Trasmissione, Modulazione.



Frequenza lezioni

Non obbligatoria



Contenuti del corso

1. Introduzione e concetti base sulle reti mobili. Classificazione, motivazione e requisiti delle reti mobili. Evoluzione delle reti e servizi mobili. Architetture delle reti mobili. Condivisione delle risorse radio. La mobilità degli utenti.

2. Il Canale radio e la trasmissione radio. Canale radio e modelli di propagazione. Cenni agli schemi di modulazione numerica e codifica di canale. Dimensionamento della cella con considerazioni di propagazione radio.

3. Accesso Radio. Tecniche di accesso multiplo in canali broadcast. Il Duplexing. Modelli di condivisione delle risorse radio.

4. Gestione della mobilità e Analisi delle prestazioni in mobilità. Cell selection, location management, handover.Modelli di traffico e modelli di mobilità per il calcolo delle prestazioni a livello di chiamata.

5. Radio planning: copertura cellulare e capacità di rete. Riuso di frequenza. Pianificazione di un sistema cellulare con considerazioni di ingegneria del traffico. Tecniche di allocazione statica e dinamica delle frequenze. Analisi della capacità.

6. GSM: Architettura ed interfaccia radio; canali fisici e logici; gestione della mobilità, delle risorse radio e della sicurezza; protocolli di segnalazione; esempi di procedure; servizi supportati.

7. GPRS: Architettura e protocolli della rete GPRS: confronto e aggiornamenti rispetto all'architettura del GSM. Interfaccia radio GPRS: livelli MAC/RLC; allocazione dei canali a pacchetto. Cenni EDGE.

8. UMTS: Architettura ed interfaccia radio; controllo di potenza; gestione delle risorse radio, della mobilità e della sicurezza; i servizi e le classi di QoS.

9. LTE: principali funzionalità e prestazioni offerte dalla nuova tecnologia. Architettura di rete e dei servizi. Interfacce e protocolli. Interfaccia radio LTE.

10. Verso il 5G. LTE-Advance e LTE-Advance Pro. 5G Scenari d'uso e requisiti. Architettura e modello QoS. 5G New Radio. 5G RAN & 5G Core

Laboratorio di Reti Mobili. Le esperienze in laboratorio sono parte integrante del corso e saranno svolte nel Laboratorio di Didattica 1 del DIEEI con frequenza variabile (a seconda dell'avanzamento del programma). Introduzione al Sw/Hw utilizzato per emulare la rete mobile. Analisi di copertura indoor/outdoor: predisposizione ambiente di test, mappa di copertura, rilevazione dati LTE, UMTS, GPS. Analisi delle prestazioni di rete: conoscere e impostare i set di misure normalmente eseguiti dagli operatori di rete per valutare l’efficienza degli apparati. Configurazione e verifica parametri prestazionali di rete su servizi e applicazioni mobili. Valutazione qualitativa delle chiamate LTE: Indici/algoritmi di valutazione chiamate audio/video, capacità prestazionali di femtocell/eNodeB per chiamate VoLTE.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto alle specifiche attività di laboratorio dichiarate.



Testi di riferimento

1. H. Walke: “Mobile Radio Networks”, Wiley.

2. M. Schwartz, “Mobile Wireless Communications”, Cambridge University Press.

3. O. Bertazioli, L. Favalli, “GSM-GPRS”, 2° Edizione, Hoepli Informatica.

4. G. Columpsi, M. Leonardi, A. Ricci: “UMTS, tecniche ed architetture per le reti di comunicazioni mobili multimediali”, 2° Edizione, Hoepli Informatica.

5. C. Cox, “An introduction to LTE: LTE LTE-Advanced, SAE, VoLTE and 4G Mobile Communications”, 2° Edizione, Wiley.

6. M. Sauter, "From GSM to LTE-Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband", Wiley, 2017.


Altro materiale didattico

https://studium.unict.it/dokeos/2021/courses/21482/



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione e concetti base (lez. front 4h)Dispensa 1. Testo 1: cap 2.1 
2Il Canale Radio (lez. front 4h)Dispensa 2 
3Accesso Radio (lez. frontale 5h)Dispensa 3 
4Gestione della Mobilità e Analisi delle prestazioni. (lez. frontale 5h)Dispensa 4. Testo 2: cap 9 
5Radio planning: copertura e capacità (lez. front 9h)Dispensa 5. Testo 2: cap 3 
6GSM (lez. frontale 8 h)Dispensa 6. Testo 3 
7GPRS (lez. frontale 2h)Dispensa 7. Testo 3 
8Rete di terza generazione UMTS (lez. frontale 5h).Dispensa 8. Testo 4 
9Rete di quarta generazione LTE (lez. frontale 8 h)Dispensa 9. Testo 5 
10Verso il 5G (lez. frontale 6 h).Dispensa 10. Testo 6 
11Test di misure in laboratorio (lez. labor. 25 h)Dispensa Laboratorio  


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame per valutare la preparazione complessiva dello studente prevede:

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI



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