9796282 - Mobile Radio Networks
Risultati di apprendimento attesi
Il corso si prefigge di raggiungere i seguenti obiettivi, in linea con i descrittori di Dublino:
1. Conoscenza e capacità di comprensione:
- Conoscenza delle tecnologie impiegate nelle reti mobili, marcatamente differenti da quelle adottate nelle reti fisse a causa delle caratteristiche del mezzo trasmissivo radio e delle problematiche di gestione della mobilità degli utenti. Conoscenza degli strumenti metodologici necessari ad analizzare le prestazioni a livello di sistema.
- Conoscenza degli standard attualmente operativi o di prossima realizzazione, descrivendo l'architettura delle reti sulla base di concetti operativi fondamentali. Conoscenze specifiche di gestione delle risorse, della mobilità dei terminali e della sicurezza nelle reti mobili.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
L'insegnamento si propone di dotare gli studenti delle capacità
- di effettuare la pianificazione e il dimensionamento di una rete mobile sia mediante considerazioni di propagazione radio che di ingegneria del traffico.
- di ottimizzare i protocolli esistenti per nuovi scenari applicativi
3. Autonomia di giudizio
Nell'ambito degli argomenti trattati, lo studente sarà in grado di effettuare autonomamente le opportune scelte progettuali sulla base delle specifiche richieste.
4. Abilità comunicativa
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare razionalmente le conoscenze sulle reti cellulari mobili, con padronanza del lessico specializzato del settore.
5. Capacità di apprendimento
Lo studente sarà 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
ll corso si svolge attraverso lezioni frontali eseguite sia alla lavagna che con l'ausilio di personal computer tramite cui possono essere proiettate slide.
Sono previste anche 15 ore di 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 15 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 trattati nei corsi di "Telecommunication Networks", "Teoria dei Segnali", "Comunicazioni Digitali" e/o "Fondamenti di Telecomunicazioni".
In particolare la conoscenza delle tecniche di multiplazione, commutazione; i concetti di architettura protocollare, segnalazione, piano di controllo/di utente; la teoria del traffico e delle code, uso della formula B di Erlang; la propagazione nella tratta radio; link budget; la modulazione multi layer; figura di rumore; relazione tra BER e SNR; principi di codifica di sorgente e di canale.
Frequenza lezioni
La frequenza non è obbligatoria.
La frequenza è comunque fortemente consigliata in quanto lo svolgimento delle esercitazioni e l'attività laboratoriale favorisce la comprensione degli argomenti trattati.
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. 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. |
7. GPRS: Architettura e protocolli della rete GPRS: confronto e aggiornamenti rispetto all'architettura del GSM. Interfaccia radio GPRS. |
8. UMTS: Architettura ed interfaccia radio; controllo di potenza; gestione delle risorse radio, della mobilità e della sicurezza. |
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 . Le esperienze in laboratorio sono parte integrante del corso e saranno svolte presso il Polo Tecnologico del DIEEI con frequenza variabile (a seconda dell'avanzamento del programma). Le tematiche affrontate sono riportate di seguito.
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
- Martin Sauter, “From GSM to LTE‐Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband”, IV Edition , John Wiley & Sons Ltd, 2021
- M. Schwartz, “Mobile Wireless Communications”, Cambridge University Press.
- C. Cox, “An introduction to LTE: LTE LTE-Advanced, SAE, VoLTE and 4G Mobile Communications”, 2° Edizione, Wiley.
- Christopher Cox, “An Introduction to 5g: The New Radio, 5g Network and Beyond”, John Wiley & Sons Ltd, 2020
- Rajib Taid, “Mobile Communications Systems Development: A Practical Introduction to System Understanding, Implementation, and Deployment”, John Wiley & Sons Ltd, 2021,
| Autore | Titolo | Editore | Anno | ISBN |
|---|---|---|---|---|
| Christopher Cox | “An Introduction to 5g: The New Radio, 5g Network and Beyond” | John Wiley & Sons Ltd | 2020 | |
| Christopher. Cox | “An introduction to LTE: LTE LTE-Advanced, SAE, VoLTE and 4G Mobile Communications”, 2° Edizione | John Wiley & Sons | 2021 | |
| Martin Sauter, John | “From GSM to LTE‐Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband”, IV Edition , | Wiley & Sons Ltd, | 2021 | |
| Rajib Taid, | “Mobile Communications Systems Development: A Practical Introduction to System Understanding, Implementation, and Deployment”, | John Wiley & Sons Ltd, | 2021, | |
| M. Schwartz | “Mobile Wireless Communications” | Cambridge University Press |
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione e concetti base (lez. front 5h) | Dispensa1 Testo 1 |
| 2 | Il Canale Radio (lez. front e esercitaz 6h) | Dispensa 2 |
| 3 | Accesso radio (lez front e eser. 6h) | Dispensa 3 |
| 4 | Gestione della mobilità e valutazioni delle prestazioni (lez. fron e eserc. 6h) | Dispensa4 Testo 2 |
| 5 | Radio planning (lez. fron e eserc. 10h) | Dispensa5 Testi 1, 2, 5 |
| 6 | GSM (lez. fron e eserc. 8h) | Dispensa 6, Testi 1, 5 |
| 7 | GPRS (lez. fron e eserc. 2h) | Dispensa 7 |
| 8 | UMTS (lez fornt 5h) | Dispensa 8 |
| 9 | LTE (lez. fron e eserc. 9h) | Dispensa9 Testi 1, 3, 5 |
| 10 | Verso il 5G (lez front 7h) | Dispensa 10, Testi 4, 1 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame per valutare la preparazione dello studente prevede prova scritta ed orale separate.
La prova scritta viene svolta nelle date previste degli appelli.
Gli studenti che raggiungono nella prova scritta una valutazione di almeno 15/30 sono ammessi alla prova orale in data da concordare con il docente.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni pandemiche lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Descrivere il fenomeno del Multipath e un esempio del suo impatto.
- Come si ottiene la distanza di un utente mobile dalla base station GSM a cui è connesso.
- Esiste un legame tra il controllo di potenza e il controllo di ammissione nelle reti CDMA?
- Quali sono gli attributi di QoS in sistemi LTE?
- Come avviene la procedura di Location Updating nelle reti GSM?
- Descrivere l’architettura di rete LTE.
- Descrivere l'interfaccia radio dei sistemi 5G.
Un elenco più esteso delle possibili domande e alcuni esempi delle prove scritte si possono trovare su Studium, nella sezione Documenti dell'insegnamento
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