Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti una conoscenza dei principali concetti, delle problematiche e delle tecnologie alla base delle moderne reti di comunicazione mobile. Particolare attenzione è dedicata alle architetture e ai protocolli dei sistemi LTE e 5G e alle principali evoluzioni delle reti mobili. Il corso introduce inoltre le principali tecnologie di connettività efficiente e affidabile per l'Internet of Things.

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

Conoscenza e capacità di comprensione

·        conoscere i principali concetti e le problematiche della connettività mobile;

·        comprendere le caratteristiche fondamentali delle architetture, delle tecnologie e dei protocolli delle reti mobili;

·        conoscere le principali tecnologie di connettività mobile per l’Internet of Things.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

·        analizzare a livello di base l’architettura e il funzionamento di una rete mobile;

·        mettere in relazione caratteristiche e prestazioni delle diverse tecnologie con i requisiti degli scenari applicativi.

Autonomia di giudizio

·        individuare vantaggi e limitazioni delle diverse soluzioni tecnologiche in relazione a specifici scenari applicativi.

Abilità comunicative

·        descrivere con terminologia tecnica appropriata i principali concetti, le architetture e i protocolli delle reti mobili;

·        illustrare le caratteristiche delle principali tecnologie di connettività mobile.

Capacità di apprendimento

·        utilizzare la documentazione tecnica e le principali fonti bibliografiche per approfondire autonomamente gli argomenti trattati;

·        acquisire le conoscenze necessarie per comprendere nuovi paradigmi e soluzioni di connettività mobile.

Conoscenze necessarie:

• Principi base di trasmissione
• Tecniche di multiplazione e di commutazione
• Fondamenti dei protocolli di rete: User Plane e Control Plane 

Conoscenze utili:

• Principi di codifica di sorgente e di canale
• Relazione tra il Rapporto segnale-rumore (SNR) e la Bit Error Rate (BER)
• Modulazione multi-layer;
• Teoria del traffico e delle code

La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.

1.      Introduzione alle reti mobili.

Classificazione, motivazione e requisiti delle reti mobili. Evoluzione delle reti e servizi mobili. Architetture delle reti mobili. Condivisione delle risorse radio.

[Didattica frontale: 5 ore – Esercitazioni e Laboratorio: 2 ore]

 

2.      Principi base e tematiche chiave nelle reti mobili

Canale radio e modelli di propagazione. Richiami agli schemi di modulazione numerica e codifica di canale. Dimensionamento della cella. Tecniche di accesso multiplo in canali broadcast. Radio planning: copertura e capacità della rete. Gestione della mobilità: cell selection e cell reselection, location management, handover.

[Didattica frontale: 9 ore – Esercitazioni e Laboratorio: 8 ore]

 

3.      Standard di reti mobili attualmente operative:

Architetture, protocolli, gestione della qualità e procedure di sicurezza per GSM, LTE, 5G

[Didattica frontale: 14 ore – Esercitazioni e Laboratorio: 5 ore]

 

4.      Connettività mobile per l’IoT:

NB-IoT, LTE-M, RedCap5G

[Didattica frontale: 7 ore – Esercitazioni e Laboratorio: 0 ore]

La verifica dell’apprendimento verrà effettuata attraverso una prova orale. La prova orale verte su tre domande inerenti gli argomenti del programma del corso. Lo studente verrà valutato in base alle conoscenze e alla chiarezza espositiva.

·        Come si ottiene la distanza di un utente mobile dalla base station a cui è connesso.  

·        Quali sono gli attributi di QoS in sistemi LTE?

·        Come avviene la procedura di Location Updating?

·        Descrivere l’architettura di rete LTE.

·        Descrivere l'interfaccia radio dei sistemi 5G.

·        Descrivere le caratteristiche del NB-IoT

·        Procedure di sicurezza nella connettività mobile

Un elenco più esteso delle possibili domande si possono trovare su Studium, nella sezione Documenti dell'insegnamento