- Sistemi e Servizi di Telecomunicazione
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Fornire le nozioni necessarie a comprendere le principali problematiche di progettazione e gestione di reti e relativi servizi nell'ambito della comunicazione multimediale, della connettività enterprise e residenziale
Contenuti sintetici
- Introduzione alla Teoria della Comunicazione, Multiplazione e Mezzi Trasmissivi
- Reti di Accesso a Banda Larga
- Connettività WAN
- Apparati di Rete e Software-Defined Networking
- Qualità del Servizio nelle Reti
- Codifica Vocale e Voice-over-IP
- Reti Radiomobili
- Content Delivery Network
Programma esteso
- Introduzione alla Teoria della Comunicazione, Multiplazione e Mezzi Trasimissivi
- Canale di trasmissione e capacità di canale
- Modulazione analogica e digitale
- Multiplazione a divisione di frequenza, di tempo e di codice
- Accesso multiplo
- Doppino in rame
- Fibra ottica
- Trasmissione radio
2. Reti di Accesso a Banda Larga
- Rete di accesso fissa in rame, fibra e fibra misto rame (FTTE, FTTH, FTTC, FTTB)
- Tecnologia xDSL e il vectoring
- Reti wireless a a postazione fissa (FWA)
- Reti satellitari con satelliti GEO e LEO (a bassa latenza)
3. Connettività WAN
- Connettività generalizzata e dedicata
- Protocollo MPLS e relativi protocolli di segnalazione (LDP, RSVP-TE)
- Reti private virtuali (VPN): VLAN Ethernet, MPLS virtual private LAN service, IP tunneling
4. Apparati di Rete e Software-Defined Networking
- Architettura di router e switch
- Architettura di firewall, IDS, load balancer e anti-DDoS
- Principi di base dell'SDN
- Protocollo OpenFlow
- Principi di base della Network Function Virtualization (NFV)
5. Qualità del Servizio nelle Reti
- Service Level Agreement e Traffic Conditioning Agreement
- Tecniche di policing, shaping e marking
- Tecniche di scheduling
- Call Admission Control (CAC)
- Integrated Services (IntServ)
- Differentiated Services (DiffServ)
6. Codifica Vocale e Voice-over-IP (VoIP)
- Codifiche waveform
- Source codec
- Codec ibridi
- Cause di degrato della voce in una rete a pacchetto
- Segnalazione VoIP: Session Initiation Protocol (SIP)
7. Reti Radiomobili
- Concetti base sulle architetture cellulari
- Pianificazione di rete
- 2G (GSM e GPRS)
- 3G (UMTS e HSPA)
- 4G (LTE)
- 5G
8. Content Delivery Network (CDN)
- Principi e architettura
- Tecniche di DNS redirection e URL rewriting
- La CDN di Akamai
Prerequisiti
Competenze elementari di networking TCP/IP; aver seguito il corso "Trattamento e codifica di dati multimediali" (o simile) è un plus
Modalità didattica
Quaranta ore di lezioni frontali in aula e dieci ore di esercitazione pratica, con l'utilizzo di un emulatore di rete (Mininet)
Materiale didattico
Materiale on-line sul sito web del corso, principalmente slides e documentazione di approfondimento
Testi di riferimento:
- Jim Kurose, Keith Ross, Computer Networking – A Top-Down Approach, 8th Edition, Pearson, 2021
- Martin Sauter, From GSM to LTE-Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband, 4th Edition, Wiley, 2021
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Anno, Secondo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La verifica dell'apprendimento viene effettuata mediante una prova scritta e una successiva prova orale facoltativa, a discrezione dello studente o del docente
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Aims
Provide the notions necessary to understand the main network design and management issues in multimedia communication, enterprise and residential connectivity
Contents
- Introduction to Communication Theory, Multiplexing and Transmission Media
- Broadband Access Networks
- WAN Connectivity
- Networking Devices and Software-Defined Networking
- Quality of Service in Networks
- Voice Coding and Voice-over-IP
- Mobile Radio Networks
- Content Delivery Networks
Detailed program
- Introduction to Communication Theory, Multiplexing and Transmission Media
- Transmission channel and channel capacity
- Analog and digital modulation
- Frequency, time and code multiplexing
- Multiple access
- Twisted pair
- Optical fiber
- Radio transmission
2. Broadband Access Networks
- Copper-based networks, fiber-based networks and mixed copper/fiber networks (FTTE, FTTH, FTTC, FTTB)
- xDSL technology and vectoring
- Fixed wireless access (FWA)
- Satellite networks with GEO and LEO (low latency) satellites
3. WAN Connectivity
- Dedicated and generalized connectivity
- MPLS protocol and related signaling protocols (LDP, RSVP-TE)
- Virtual private networks (VPN): VLAN Ethernet, MPLS virtual private LAN service, IP tunneling
4. Networking Devices and Software-Defined Networking
- Router and switch architecture
- Firewall, IDS, load balancer and anti-DDoS architecture
- Basic principles of SDN
- OpenFlow protocol
- Basic principles of Network Function Virtualization (NFV)
5. Quality of Service in Networks
- Service Level Agreement e Traffic Conditioning Agreement
- Policing, shaping and marking techniques
- Scheduling techniques
- Call Admission Control (CAC)
- Integrated Services (IntServ)
- Differentiated Services (DiffServ)
6. Voice Coding and Voice-over-IP (VoIP)
- Waveform codec
- Source codec
- Hybrid codec
- Causes of voice degradation in packet switching networks
- VoIP signalling: Session Initiation Protocol (SIP)
7. Mobile Radio Networks
- Basic concepts on cellular networks
- Network planning
- 2G (GSM e GPRS)
- 3G (UMTS e HSPA)
- 4G (LTE)
- 5G
8. Content Delivery Network (CDN)
- Principles and architecture
- DNS redirection and URL rewriting
- Akamai's CDN
Prerequisites
Basic notions of TCP/IP networking; having attended the course "Treatment and coding of multimedia data" (or similar) is a plus
Teaching form
Fourty hours of classroom lectures and ten hours of practical exercises, with the help of a network emulator (Mininet)
Textbook and teaching resource
On-line material on the course website, mainly slides and additional documents
Reference textbooks:
- Jim Kurose, Keith Ross, Computer Networking – A Top-Down Approach, 8th Edition, Pearson, 2021 (o relativa versione italiana intitolata "Reti di Calcolatori e Internet - Un Approccio Top-Down")
- Martin Sauter, From GSM to LTE-Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband, 4th Edition, Wiley, 2021
Semester
First Year, Second Semester
Assessment method
The assessment is carried out through a written test and a following optional oral examination, which can be requested by the student or by the teacher
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