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TELECOMUNICAZIONI
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire nozioni teoriche e pratiche utili al fine di approfondire le conoscenze relative ai paradigmi, alle architetture di rete, ai protocolli della quinta generazione (5G) di sistemi cellulari, e alle evoluzioni verso i sistemi post-5G e 6G.
Verranno esaminate soluzioni di networking innovative della rete Internet del futuro, es., software defined networking (SDN), network function virtualization (NFV), cloud/fog/edge computing, nuovi paradigmi di comunicazione e tecnologie cellulari emergenti (es., network slicing, New Radio) alla base dei sistemi 5G.
Alcune tematiche verranno anche approfondite mediante lo studio e l’analisi di progetti, di soluzioni sul mercato, di field-trial e di articoli scientifici di riferimento e di specifiche proposte dagli enti di standardizzazione per meglio comprendere le principali sfide per la ricerca e per gli operatori del settore ICT.
Successivamente, lo studente apprenderà le principali metodologie per l’analisi, la progettazione e la valutazione delle alcune soluzioni tecnologiche presentate. Infine, lo studente passerà all’utilizzo di alcune di esse tramite esercitazioni di laboratorio su piattaforme e tramite strumenti software/hardware per lo più basati su sistemi operativi di tipo open source.
Prerequisiti
Non sono previsti pre-requisiti specifici. Si suggerisce agli studenti la frequenza delle lezioni del corso di Reti radiomobili.
Metodi didattici
L'erogazione del corso è articolata come segue:
- Lezioni frontali (36h): durante cui vengono presentati gli argomenti teorici, in modalità tradizionale, in aula, con l'ausilio del videoproiettore per mostrare le slide e della lavagna.
- Esercitazioni in aula (12h): durante cui gli studenti utilizzano strumenti software per testare le prestazioni di alcune delle tecnologie presentate, in aula, oppure in laboratorio di telecomunicazioni per poter usufruire di strumentazione hardware specifica.
Per le lezioni di natura pratica, per poter seguire al meglio, agli studenti è richiesto di avere un portatile su cui svolgere le esercitazioni.
La frequenza non e' obbligatoria ma fortemente raccomandata.
Verifica Apprendimento
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono:
- in una prova progettuale, da svolgere in gruppo, volta ad accertare la capacità di analizzare il comportamento dei protocolli e delle tecnologie presentati durante il corso tramite strumenti sperimentali e di valutarne le prestazioni.
- in una prova orale, finalizzata ad accertare la comprensione delle tecnologie e dei protocolli presentati durante il corso.
Le prove si svolgono contestualmente.
La prova progettuale prevede di illustrare traccia, modalità di svolgimento e risultati del progetto tramite una presentazione (es. in PowerPoint) e la condivisione del codice prodotto (es. script python, bash) con la docente almeno 24h prima dell'esame.
Al fine del superamento dell’esame con votazione nella fascia:
- 18-20/30 è necessario che le conoscenze/competenze sugli argomenti trattati durante il corso e le capacità di analisi e sintesi nello svolgere il progetto ed esporlo siano almeno ad un livello elementare;
- 21-23/30 è necessario che le conoscenze/competenze sugli argomenti trattati durante il corso e le capacità di analisi e sintesi nello svolgere il progetto ed esporlo siano almeno ad un livello più che sufficiente;
- 24-26/30 è necessario che le conoscenze/competenze sugli argomenti trattati durante il corso e le capacità di analisi e sintesi nello svolgere il progetto ed esporlo siano almeno ad un livello buono;
- 27-29/30 è necessario che le conoscenze/competenze sugli argomenti trattati durante il corso siano e le capacità di analisi e sintesi nello svolgere il progetto ed esporlo siano almeno ad un livello più che buono;
- 30 è necessario che le conoscenze/competenze sugli argomenti trattati durante il corso e le capacità di analisi e sintesi nello svolgere il progetto ed esporlo siano almeno ad un livello ottimo, con notevoli capacità di analisi e di sintesi e spirito critico su quanto esposto;
Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti con notevoli capacità di analisi e di sintesi e spirito critico su quanto esposto, anche supportate da significativi approfondimenti, può essere attribuita la lode.
Testi
- Materiale bibliografico fornito dalla docente quando necessario.
- Dispense fornite dalla docente.
- Draft e specifiche 3GPP, ETSI, IETF/IRTF, ITU disponibili on line.
Contenuti
PROGRAMMA
I paradigmi di virtualizzazione di rete (10 h)
- Software defined networking (SDN): principi, soluzioni e problematiche aperte
- Il protocollo OpenFlow per la Southbound Interface
- Network function virtualization (NFV): architettura ETSI, service chaining
Le reti 5G (10 h)
- Obiettivi, classi di servizio (eMBB, URLLC, mMTC), tecnologie abilitanti (New Radio, Full-duplex, millimeter-wave), architetture di rete
- L'architettura 5G in 3GPP
- Evoluzione dei sistemi 5G verso i sistemi 6G
I paradigmi di Cloud computing per reti 5G (12 h)
- Modelli di servizio NIST: IaaS, PaaS, SaaS
- Mobile/Multi-access Edge Computing
- Edge AI: intelligenza artificiale ed edge computing
Network slicing in reti 5G (4 h)
- Virtualizzazione della core network
- Virtualizzazione della RAN (Cloud-RAN)
- Network slicing in reti 5G: specifiche 3GPP e principali casi d’uso
Tool e metodologie per l’implementazione, l’analisi e la valutazione di soluzioni per reti 5G (12 h)
- Emulatori di rete (Mininet, Mininet-WiFi), Generatori di traffico (iperf), Controller SDN, Tool per la virtualizzazione (container Docker)
Il modulo mutuato da Tecnologie di rete per Industria 4.0 (3 CFU) ha il seguente programma:
Fondamenti di reti 5G (6 h)
Obiettivi, classi di servizio (eMBB, URLLC, mMTC), tecnologie abilitanti per il supporto di traffico URLLC (New Radio)
I paradigmi di Cloud computing per reti 5G (12 h)
- Modelli di servizio NIST: IaaS, PaaS, SaaS
- Mobile/Multi-access Edge Computing
- Edge AI: intelligenza artificiale ed edge computing
Strumenti e metodologie per la sperimentazione di soluzioni di edge computing (6 h)
Virtual Machine VS. Container. I container Docker.
RISULTATI ATTESI
CONOSCENZA E COMPRENSIONE: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce le principali soluzioni tecnologiche che verranno impiegate nell'ambito dei sistemi 5G ed evoluzioni verso i sistemi 6G.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e
progettare soluzioni basate sulle tecnologie presentate durante il corso.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande
teoriche e sapere impostare campagne di misure sperimentali per l'analisi prestazionale delle tecnologie presentate ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio nel commentare in maniera critica i risultati ottenuti.
ABILITA' COMUNICATIVE: il corso e l’esame aiutano lo studente a migliorare la capacità di comunicazione nell'illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle principali tecnologie 5G e post-5G.
CAPACITA' 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.
Altre informazioni
Codice Classe MS TEAMS dove reperire il materiale didattico e consultare gli avvisi:
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