9796796 - DESIGN OF COMMUNICATION NETWORKS AND SYSTEMS A - Z
Risultati di apprendimento attesi
L'obiettivo dell'insegnamento è sviluppare competenze in termini di progettazione e dimensionamento di reti e sistemi di telecomunicazioni, inclusi i sistemi VoIP, il cablaggio strutturato degli edifici e i sistemi in fibra ottica. Oltre ai tradizionali sistemi di telecomunicazione, il corso mira a fornire competenze necessarie per il design di reti di quinta e sesta generazione, inclusi i paradigmi Software Defined Network (SDN) / Network Function Virtualization (NFV) e l'applicazione di semplici tecniche di machine learning per il network e service management.
Conoscenza e capacità di comprensione
Sfruttando le conoscenze acquisite, lo studente sarà in grado di individuare le principali problematiche e le soluzioni per la progettazione di una rete o un sistema di telecomunicazione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'insegnamento si propone di dotare
gli studenti: a) della capacità di progettare reti di telecomunicazione in area
locale e geografica; b) della conoscenza della normativa di riferimento che
regola il settore delle telecomunicazioni c) delle competenze necessarie per il design
di reti di quinta e sesta generazione, inclusi i paradigmi SDN / NFV e nozioni di machine learning.
Autonomia di giudizio
Nella progettazione di un sistema o rete di telecomunicazione, lo studente sarà in grado di effettuare autonomamente le opportune scelte progettuali sulla base delle specifiche richieste. Tale capacità è affinata attraverso esercitazioni numeriche, simulazioni al calcolatore e mediante lo svolgimento di esempi di progettazione.
Abilità comunicative
Lo studente rafforzerà il linguaggio tecnico e sarà in grado di interagire con i colleghi di lavoro per discutere le scelte progettuali effettuate nella risoluzione dei problemi riscontrati. A tale scopo, durante le ore di laboratorio, gli studenti saranno divisi in piccoli gruppi per affinare la capacità di lavorare in gruppo.
Capacità di apprendimento
Lo studente sarà in grado di ampliare autonomamente le proprie conoscenze attraverso l’approfondimento dei testi di riferimento, su articoli di riviste scientifiche specializzate.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
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
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Propagazione su mezzi guidati. Introduzione. Propagazione su linee bifilari in rame. Linee aeree. Linee in cavo coassiale. Linee in cavo a coppie simmetriche. Fibra ottica.
La telefonia VoIP. Caratteristiche del segnale vocale e Voice Activity Detection (VAD). I principali protocolli di comunicazione per il VoIP. Architettura di un sistema VoIP e componenti.
Progettazione di un cablaggio strutturato. Cablaggio strutturato. Topologia di rete. Infrastruttura a livello di piano, di edificio e di campus. Infrastruttura fisica multiservizio passiva.
Reti di accesso. Reti di accesso in rame e in fibra. Fixed Wireless Access (FWA).
Infrastrutture di rete in area geografica. Sistemi di trasmissione in fibra ottica. Amplificatori ottici e rigeneratori, Collegamenti Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM).
Teoria della simulazione e teoria del traffico. Introduzione alla simulazione e applicazione alle reti di telecomunicazioni. Simulazione di sistemi a coda. Analisi e rappresentazione dei risultati. Modelli di traffico a tempo continuo e discreto.
Network softwarization. Introduzione. Virtualizzazione delle risorse. Paradigmi di network softwarization.
Tecniche di machine learning per la gestione di reti. Supervised learning, unsupervised learning e reinforcement Learning.
Laboratorio. Realizzazione di un cablaggio strutturato. Implementazione al calcolatore di modelli di traffico. Realizzazione e configurazione di reti SDN. Applicazione di tecniche di machine learning per il network e service management.
Testi di riferimento
[1] Materiale didattico fornito dal docente.
[2] Freeman, Telecommunication systems Engineering. J. Wiley and Son
[3] R. Ramaswami, K. Sivarajan, G. and Sasaki, Optical Networks: A Practical Perspective. Morgan Kaufmann
[4] R. S. Sutton and A. G. Barto. Reinforcement Learning: An Introduction. Cambridge, MA, USA.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Propagazione su mezzi guidati | [1], [2], [3] |
| 2 | La telefonia VoIP | [1] |
| 3 | Progettazione di un cablaggio strutturato | [1] |
| 4 | Reti di accesso | [1], [2], [3] |
| 5 | Infrastrutture di rete in area geografica | [1], [3] |
| 6 | Teoria della simulazione e teoria del traffico | [1] |
| 7 | Network softwarization | [1] |
| 8 | Tecniche di machine learning per la gestione di reti | [1], [4] |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova progettuale effettuata in itinere o durante la sessione di esami (a scelta dello studente) integrata da un esame orale.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Diafonia nelle linee in cavo a coppie simmetriche.
Attenuazione e dispersione nelle fibre ottiche.
Definizione e stima dell'intervallo di confidenza per la valutazione dell’accuratezza dei risultati.
Virtualizzazione delle risorse, modelli SaaS, PaaS e IaaS.
Definizione di Markov Decision Process (MDP).
English version