MULTIMEDIA INTERNET

1 - Richiami sui mezzi trasmissivi (1 CFU): Richiami di teoria della propagazione su linee bifilari omogenee; linee in cavo a coppie simmetriche; fibre ottiche.

2 - La Rete di Trasporto (1 CFU). Tecniche di multiplazione, PCM e PDH, SDH, multiplazione, apparati e reti, sincronizzazione nelle reti numeriche. Sistemi di trasmissione WDM. Reti ottiche. Architettura dei nodi di commutazione.

3- La rete di accesso (0.5 CFU): I sitemi xDSL, I sistemi cable modem. I sistemi FTTx.

4 - Sorgenti Multimediali (1 CFU): Codificatori e modelli di traffico. Introduzione. Tecniche VBR di codifica della voce. Standards MPEG (Audio e Video). Modelli di traffico multimediali.

5 – La Qualità Del Servizio in IP (1.5 CFU): Parametri di qualità di servio: Throughput, Delay, Jitter, Skew. Il buffer di Playout. Il protocollo RTP/RTCP. Shaping, Policing, Scheduling, end-to-end congestion control, Active Queue Management. MPLS

6 - Architetture per il supporto della QoS in reti IP (0.5 CFU): Rete a servizi Integrati (Intserv), RSVP, Rete a servizi differenziati Diffserv.

7 – Progettazione e prototipazione di piccoli router (3 CFU).  Componenti per dispositivi dispositivi di rete; Sistemi operativi per dispositivi e terminali wireless (Linux, Open WRT, Router OS, …); Richiami su compilazione e cross-compilazione; Linee guida per la realizzazione di un firmware per dispositivi di rete; Esempi di configurazione e testing;

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

[1] “Engineering Internet QoS”, by Sanjay Jha and Mahbub Hassan. ISBN 1-58053-341-8

[2] Draft e RFC IETF direttamente disponibili sul sito www.ietf.org.

[3] Appunti del corso forniti dal docente. Materiale bibliografico aggiuntivo, fornito dal docente quando necessario.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base degli attuali e futuri sistemi di telecomunicazione digitali. Conosce le caratteristiche dei principali mezzi trasmissivi adottati per la realizzazione dei sistemi di telecomunicazioni. Conosce le tecniche di multiplazione comunemente usate. Conosce I principali standard di codifica dei segnali Multimediali. Sa caratterizzare il profilo di traffico generato da una sorgente Multimediale. Conosce i parametri chiave per definire la qualità del servizio a livello IP. Conosce i protocolli, le tecnologie e le architetture per la trasmissione dei contenuti Multimediali su IP. Conosce le tecniche di scheduling e di gestione delle code presenti in letteratura nonché dei modelli matematici costruiti per analizzarne le performance, sia in presenza traffico di tipo UDP che TCP. Conosce i modelli per il supporto della Qualità del Servizio (QoS) in Internet: Intserv e Diffserv. Conosce dei sistemi IP over ATM, MPLS, IP over SDH. Possiede le conoscenze per assemblare, a partire da componenti elettroniche commerciale, un piccolo router e dotarlo di sistema operativo open source (OpenWRT, ZeroShell).

Capacità di applicare conoscenze e competenze: Dopo il superamento dell’esame lo studente è in grado di ideare e sostenere argomentazioni sulla scelta più opportuna dei mezzi trasmissivi da utilizzare, sulla scelta della tecnologia di multiplazione da adottare, sui meccanismi. Sa scegliere in maniera opportuna il codificatore multimediale da utilizzare, e di questo sa stimare il profilo di traffico. Sa gestire la QoS a livello IP, scegliendo propriamente tecnologie, algoritmi e protocolli da utilizzare. È in grado di progettare costruire e configurare un piccolo router partendo da componenti off the shelf e software open source.

Autonomia di giudizio: Dopo il superamento dell’esame lo studente è in grado di condurre in autonomia l’analisi e la progettazione di un sistema di telecomunicazione multimediale o di sue parti. E’ in grado di analizzarne le criticità di funzionamento. Di proporne modifiche al fine di migliorare la QoS, di supportare nuovi servizi, o di incrementarne la capacità.

Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base dei moderni sistemi di telecomunicazione multimediali.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia possibili evoluzioni delle tecnologie presentate durante il corso e di applicare le metodologie di valutazione apprese a nuove tecnologie.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Non ci sono prerequisiti

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e lavoro di gruppo.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

Gli esami di accertamento e di valutazione consiste in una prova progettuale, da svolgere di gruppo ed in una prova orale. La prova orale è volta a valutare la conoscenza degli aspetti teorici del corso ed il conseguimento dei relativi obiettivi. La prova progettuale è volta ad accertare la capacità di mettere in pratica le conoscenze teoriche acquisite mediante la progettazione/realizzazione/configurazione di un router o di un altro componente di rete.

Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. È attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di presentare in maniera esaustiva gli argomenti trattato. È attribuito un voto compreso fra 25/30 e 27/30 quando lo studente, oltre a quanto richiesto in precedenza, sia anche in grado di approntare in autonomia alcune soluzione progettuali per rispondere a dei casi d’uso proposti dal docente. È attribuito un voto compreso fra 27/30 e 30/30 quando lo studente, oltre a quanto già richiesto in precedenza, sia anche in grado di svolgere correttamente la parte progettuale. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti testimoniate dalle modalità con cui è stato realizzato e discusso il progetto può essere attribuita la lode.

Ultimo aggiornamento: 10-09-2024

1 – Cenni di Teoria dell’informazione (0.5 CFU): Definizione di Informazione. Definizione di Entropia di Sorgente. Teorema fondamentale della codifica di sorgente. Canale Rumoroso. Codice a ripetizione. Capacità di canale. Teorema fondamentale della codifica di canale.

2 – Analisi in Frequenza dei Segnali a tempo continuo (1 CFU): Classificazione dei segnali. Trasformata di Fourier (criteri di esistenza, simmetria degli spettri, segnali pari e dispari). Proprietà e teoremi della trasformata di Fourier (linearità, dualità, ritardo, cambiamento di scala, modulazione, derivazione ed integrazione, prodotto e convoluzione). Trasformate di Fourier generalizzate.

3 – Sistemi monodimensionali a tempo continuo (1 CFU): Caratterizzazione ed analisi dei sistemi lineari stazionari. Risposta impulsiva e in frequenza. Sistemi in cascata e in parallelo. Filtri. Banda di un segnale e di un sistema. Densità spettrale di energia e di potenza. Funzione di autocorrelazione. Teorema di Wiener-Khintchine. Sistemi non lineari. Cenni sulle modulazioni.

4 – Conversione Analogico/Digitale (1 CFU): Campionamento (ideale, naturale, Interpolazione). Quantizzazione Uniforme e Non uniforme. Stima del rapporto segnale rumore di quantizzazione. Legge A/ Legge mu.

5 – La trasmissione numerica in banda base (1 CFU): La codifica di Linea e le proprietà dei codici di linea. Differential modulation. Sistemi M-ari, efficienza spettrale dei sistemi M-ari La sincronizzazione dei codici e il Diagramma ad occhio. Il fenomeno dell’ISI, I e II metodo di Nyquist, Roll-off cosin filter. Occupazione di banda dei sistemi di trasmissione in banda base.

6 – I sistemi di comunicazione digitali operanti in banda base ed in banda passante (1.5 CFU): Sistemi di comunicazione digitali in banda passante. Modulazione OOK, B-PSK, FSK. Segnalazione multilivello. Modulazione Q-PSK, QAM. Modulazione MSK. Il concetto di BER. Ricezione dei sistemi binari in banda base. L’interferenza del rumore, il ricevitore a filtro accordato. Procedura di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Interpretazione geometrica dei segnali. Maximum Likelihood decoders. MAP rule. Union bound approximation. Ricezione di B-PSK. Ricezione di FSK. Ricezione di Q-PSK. Tecniche di modulazione M-arie. Ricezione di M-PSK, M-ary QAM, M-ary FSK. Confronti tra tecniche di modulazione M-arie. Efficienze spettrali di M-PSK e M-FSK.

7 – L’ambiente di programmazione Matlab (1 CFU): Generalità. Editing di variabili. Calcolo numerico. Calcolo algebrico. Grafici. Programmazione strutturata.

8 – Utilizzo di Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione dei sistemi di TLC (1 CFU): Elaborazione dei segnali. Analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. Analisi dei sistemi lineari. Filtraggio.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024

·     M. Luise, G.M. Vitetta, “Teoria dei Segnali”, McGraw-Hill, Milano, 1999.

·     K. Sam Shanmgam , Digital and Analog Communication Systems, JOHN WILEY, 1985.

·     S. HAYKIN, Communication Systems, 3/e, John Wiley and Sons.

·     Dispense del Corso.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024

Il Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni si propone di fornire le nozioni di base per lo studio dei sistemi di comunicazione per il trasferimento dell’informazione prettamente operanti in modalità digitale. Un primo obiettivo formativo è la capacità di analisi di segnali determinati a tempo continuo, sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza, e delle interazioni tra segnali e sistemi, con particolare attenzione ai sistemi lineari e stazionari. Un secondo obiettivo formativo consiste nella capacità di analizzare e comprendere le diverse fasi che caratterizzano il trasferimento dell’informazione in formato digitale dalla sorgente alla destinazione. Particolare attenzione sarà dedicata alla conversione Analogico Digitale, alla trasmissione dei segnali numerici in Banda Base, alle Modulazioni Digitali. Un terzo obiettivo formativo consiste nel fornire allo studente la capacità di utilizzare l’ambiente di programmazione Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione di sotto-sistemi di telecomunicazioni.

Capacità di applicare conoscenze: dopo il superamento dell’esame, lo studente possiede le conoscenze di base necessarie alla progettazione, alla caratterizzazione ed al dimensionamento degli attuali sistemi di comunicazione digitali. E’ in grado inoltre di effettuare analisi e simulazioni utilizzando l’ambiente di Programmazione Matlab.

Autonomia di giudizio: lo studente è inoltre in grado di dimensionare un collegamento, calcolare il tasso di errore del sistema, stabilire la massima distanza del collegamento, valutare la minima potenza di trasmissione per ottenere una certa qualità di servizio. Sa inoltre fare un utilizzo di base dell’ambiente di programmazione Matlab per l’analisi dei segnali e la simulazione di sotto-sistemi di telecomunicazioni.

Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base dei moderni sistemi di comunicazione digitale.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia possibili evoluzioni delle tecnologie presentate durante il corso e di applicare le metodologie di valutazione apprese a nuove tecnologie e di utilizzare strumenti differenti, basati sulla stessa metodologia, per la valutazione delle prestazioni.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024

Non ci sono prerequisiti

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024

Lezione frontale

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024

Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in una prova orale eventualmente preceduta da prova scritta (test a selezione multipla).

Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di descrivere correttamente i componenti di un sistema di comunicazioni digitale e dimostri una conoscenza di base dell’ambiente di programmazione Matlab. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di effettuare correttamente il dimensionamento di parti di un sistema di telecomunicazioni digitali componenti, e sia inoltre in grado di condurre analisi e simulazioni in Matlab. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti può essere attribuita la lode.

Ultimo aggiornamento: 12-09-2024