L'obiettivo formativo del corso consiste nel fornire agli studenti degli strumenti analitici generali che possano essere impiegati per studiare le funzionalità tipiche di una rete di telecomunicazione. Inoltre lo studente arriverà a comprendere i meccanismi operativi dei principali algoritmi e protocolli adottati per implementare tali funzionalità, in modo da poter stimare le prestazioni di una rete di telecomunicazione.
D1 - Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente, al termine del corso, dovrà conoscere i principi base di funzionamento di una rete di telecomunicazione e degli elementi fondamentali che vengono implementati in base allo scenario operativo. Queste conoscenze dovranno costituire la base per l'acquisizione di competenze e capacità di comprensione analitiche, con una propensione alla teorizzazione matematica dei problemi.
D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Lo studente dovrà essere in grado di classificare una rete di telecomunicazione e di studiare le prestazioni dei suoi componenti fondamentali tramite modelli probabilistici. A tal fine la formazione teorica è accompagnata da esempi e applicazioni, che sollecitino la partecipazione attiva, l'attitudine propositiva, la capacità di elaborazione autonoma e di comunicazione dei risultati del lavoro svolto.
D3 - Autonomia di giudizio.
Lo studente dovrà essere in grado comprendere le motivazioni che hanno portato alla scelta di una determinata tecnologia per un dato scenario di comunicazione, tendendo conto delle possibili estensioni ed evoluzioni. Inoltre, lo studente dovrà avere la capacità di condurre indagini analitiche, tramite l'impiego di modelli e valutazioni sperimentali, sviluppando considerazioni critiche sui dati ottenuti, traendone le opportune conclusioni.
D4 - Abilità comunicative.
Lo studente dovrà essere in grado di descrivere le funzionalità da implementare in una rete di telecomunicazione con proprietà di linguaggio. La cura dell'aspetto comunicativo nello studente viene stimolata dalla presenza di diverse prove, contenenti quesiti teorici ed esercizi. Tali prove hanno il fine di preparare lo studente a elaborare un testo organico e chiaro e a curare accuratamente la presentazione.
D5 - Capacità di apprendimento.
Lo studente dovrà essere in grado di identificare l'effetto di diversi elementi, come gli algoritmi per la gestione dell'errore, gli schemi di multiplazione o di accesso multiplo, i codici di canale, le tecniche di instradamento, e l'architettura protocollare, sulle prestazioni di una rete di telecomunicazione. In quanto materia affine, il corso di reti di telecomunicazione ha l'obiettivo di concorrere a migliorare la capacità di apprendimento dello studente grazie al suo contenuto più specifico e applicativo.

Conoscenza degli elementi fondamentali del calcolo delle probabilità e dei processi casuali.

Introduzione alle reti di telecomunicazioni.
Elementi di ingegneria del traffico e sistemi a coda.
Rete telefonica a commutazione di circuito.
Reti radiomobile.
Livello di collegamento.
Tecniche per il controllo dell’errore.
Tecniche per l’accesso multiplo.
Livello di rete e algoritmi di routing.
Reti a commutazione di pacchetto.
Internet e Asynchronous Transfer Mode (ATM).

Appunti del corso ed esercizi svolti, disponibili al sito web http://moodle2.units.it/course/view.php?id=850
J. F. Kurose, K.W. Ross “Reti di calcolatori e Internet,” Pearson Italia, Milano-Torino, 2022.
G. Mazzini, "Reti di telecomunicazioni", Pitagora Editrice Bologna, 2002.
A. Pattavina, "Reti di telecomunicazioni", McGraw-Hill, 2007.
A. Pattavina, "Internet e reti", Pearson Italia, Milano-Torino, 2022.

Introduzione alle reti di telecomunicazioni. Enti di normalizzazione. Protocolli di comunicazione e classificazione servizi. Topologia delle reti. Architetture di comunicazione a livelli. Modello di riferimento OSI. Struttura delle reti: reti locali, reti geografiche. Condivisione delle risorse: tecniche di multiplazione. Commutazione di circuito. Commutazione di pacchetto. Trasferimento connection oriented e connectionless.
Elementi di ingegneria del traffico. Processi di nascita e morte. Processo di Poisson. Sistemi a coda. Formule di Little. Code M/M/N/N+K. Formule di Erlang. Coda M/G/1. Formula di Pollaczek-Khintchine. Sistemi con priorità (preemptive, non- preemptive).
Rete telefonica a commutazione di circuito. Reti di connessione. Gerarchia plesiocrona (PDH) e sincrona (SDH). Trasmissione dati su rete telefonica commutata: modem, standard xDSL.
Le reti di comunicazione mobile. Reti cellulari. Fattore di riutilizzo. Sistema GSM: architettura , canali logici, rete intelligente gestione della mobilità (roaming, handover), frequency hopping, time advance, cifratura. UMTS ed LTE (cenni).
Livello di collegamento. Framing, controllo del flusso e d’errore, accesso multiplo.
Tecniche per il controllo dell’errore. Codici di parità, CRC. Tecniche di ritrasmissione (ARQ: stop and wait, go-back-N, selective repeat).
Tecniche per l’accesso multiplo. Tecniche casuali (Aloha, CSMA, CSMA/CD, CSMA/CA). Reti locali (LAN). Algoritmo spanning-tree. Progetto IEEE 802: Token passing, Ethernet, WiFi,WiMAX, Bluetooth, ZigBee.
Livello di rete. Algoritmi di routing: classificazioni, algoritmi di Dijkstra e Bellmann-Ford, poisoned riverse.
Reti pubbliche a commutazione di pacchetto. ATM, Adaptation Layer, Connection Admission Control. Controllo del flusso. Usage Parameter Control. Traffic Shaping.
Internet. Protocolli IP, TCP, UDP. Controllo della congestione. Classless network. Sistemi autonomi. Evoluzione delle telecomunicazioni: argomenti affrontati nella Laurea Magistrale e nel Corso di Dottorato.

Lezioni ed esercitazioni in aula (prevalente), completate da prove di laboratorio. Le lezioni sono svolte in modo da stimolare la curiosità degli studenti, a cui vengono illustrati i meccanismi di funzionamento di tecnologie entrate ormai nell'uso quotidiano (reti cellulari, Internet, Ethernet, WiFi, ...). Gli argomenti teorici, in cui si specificano i motivi delle scelte progettuali di standard e protocolli di rete, e affiancata da esercizi, il cui svolgimento viene effettuato con la partecipazione degli studenti, che possono così, già durante la lezione, prendere confidenza con i problemi che affronteranno durante le prove di esame.
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Due modalità volte ad accertare la conoscenza degli argomenti del corso. Tutti gli esercizi e le domande teoriche avranno
un livello di difficoltà non superiore al livello degli esercizi e domande svolti nel corso.
1) Esame completo: cinque esercizi numerici e tre domande teoriche. Il voto finale viene determinato tenendo conto di tutti e otto i quesiti.
2) Due prove eseguite durante il corso (in ogni prova: tre esercizi numerici e una parte teorica costituita da sei domande a risposta breve). Voto finale determinato dalla media tra le due prove. Questa seconda modalità è facoltativa. Coloro che non superano l'esame con questa modalità devono sostenere l'esame completo. Il regolamento dettagliato dell'esame è riportato sul sito: http://moodle2.units.it/course/view.php?id=850
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.