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5G NETWORKS

Vincenzo MATTA 5G NETWORKS

0612700125
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA INFORMATICA
2023/2024

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2017
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
15G NETWORKS
648LEZIONE
2PROGETTO DI 5G NETWORKS
324ESERCITAZIONE
VINCENZO MATTA21 Curriculum
Obiettivi
L’INSEGNAMENTO APPROFONDISCE GLI ASPETTI RELATIVI ALLE ARCHITETTURE E ALLE TECNOLOGIE DELLE RETI DI TELECOMUNICAZIONE DI NUOVA GENERAZIONE, CON ENFASI SULLE RETI 5G, FORNENDO GLI STRUMENTI FONDAMENTALI PER LA LORO PROGETTAZIONE.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZE DI BASE SULLE ARCHITETTURE E SULLE TECNOLOGIE TRASMISSIVE NELLE RETI DI TELECOMUNICAZIONE: SATELLITI, RETI CELLULARI, FIBRE OTTICHE, TECNOLOGIE WIRELESS.
RETI CELLULARI DI NUOVA GENERAZIONE. PECULIARITÀ DELLE RETI 5G.
SISTEMI MIMO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTARE E SIMULARE ARCHITETTURE DI RETI DI TELECOMUNICAZIONI DI NUOVA GENERAZIONE.
SELEZIONARE LE OPPORTUNE TECNOLOGIE ABILITANTI, OTTIMIZZANDO LE CONFIGURAZIONI DI RETE E L’ALLOCAZIONE DELLE RISORSE IN FUNZIONE DEI REQUISITI DI BANDA, POTENZA E LATENZA.
Prerequisiti
CONOSCENZE DI BASE DI PROBABILITÀ, ANALISI DEI SEGNALI E TECNICHE TRASMISSIVE.

PROPEDEUTICITÀ: FONDAMENTI DI ANALISI DEI SEGNALI E TRASMISSIONE.
Contenuti
UNITÀ DIDATTICA 1: LIVELLO “FISICO” E COMUNICAZIONI PUNTO-PUNTO
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 8/2/2)
- 1 (2 ORE LEZIONE): ARCHITETTURA BASE DI SISTEMI E RETI DI TELECOMUNICAZIONE. MODELLO DI COMUNICAZIONE PUNTO-PUNTO. LIVELLO FISICO.
- 2 (2 ORE LEZIONE): TECNOLOGIE TRASMISSIVE. FIBRE OTTICHE. SATELLITE. WIRELESS. ONDE MILLIMETRICHE. RETI CELLULARI.
- 3 (2 ORE LEZIONE): MODULAZIONI STANDARD: PSK E QAM. RAPPRESENTAZIONE GEOMETRICA E CALCOLO DELLE PRESTAZIONI. REQUISITI DI BANDA E POTENZA.
- 4 (2 ORE LEZIONE): MODULAZIONI ORTOGONALI. RAPPRESENTAZIONE GEOMETRICA E CALCOLO DELLE PRESTAZIONI. REQUISITI DI BANDA E POTENZA.
- 5 (2 ORE ESERCITAZIONE): ESERCIZI SULLE MODULAZIONI DIGITALI.
- 6 (2 ORE LABORATORIO): SIMULAZIONE AL CALCOLATORE DI MODULAZIONI DIGITALI.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZE DI BASE SUL LIVELLO FISICO E SULLE MODULAZIONI DIGITALI PER LE COMUNICAZIONI PUNTO-PUNTO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTARE E SIMULARE UN SEMPLICE SISTEMA DI TRASMISSIONI DIGITALI IN FUNZIONE DEI REQUISITI DI BANDA E POTENZA.


UNITÀ DIDATTICA 2: COMUNICAZIONI WIRELESS
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/4/2)
- 7 (2 ORE LEZIONE): EFFETTO DI MULTIPATH E DOPPLER NEI CANALI WIRELESS. FADING NELLE COMUNICAZIONI RADIOMOBILI. MODELLO DI RAYLEIGH.
- 8 (2 ORE LEZIONE): VALUTAZIONE DEL DEGRADO DELLE PRESTAZIONI CAUSATO DAL FADING NEI SISTEMI DIGITALI. CONTROMISURE: TECNICHE DI DIVERSITÀ.
- 9 (2 ORE LEZIONE): RIPETITORI ANALOGICI E DIGITALI. IL PROBLEMA DEL LINK BUDGET.
- 10 (2 ORE ESERCITAZIONE): ESERCIZI SUL FADING.
- 11 (2 ORE ESERCITAZIONE): ESERCIZI SULLA PROGETTAZIONE DEL LINK BUDGET CON RIPETITORI ANALOGICI.
- 12 (2 ORE LABORATORIO): SIMULAZIONE AL CALCOLATORE DI SISTEMI DIGITALI IN PRESENZA DI FADING, CON E SENZA TECNICHE DI DIVERSITÀ.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZE DI BASE SULLE COMUNICAZIONI WIRELESS E SUL LINK BUDGET.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTARE UN SISTEMA PUNTO-PUNTO COSTITUITO DA TRATTE MULTIPLE, SELEZIONANDO LE OPPORTUNE TECNOLOGIE TRASMISSIVE, E DIMENSIONANDO OPPORTUNAMENTE IL SISTEMA IN TERMINI DI LINK BUDGET E ALLOCAZIONE DEI RIPETITORI ANALOGICI E/O DIGITALI.

UNITÀ DIDATTICA 3: RETI CELLULARI E ACCESSO MULTIPLO.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 8/2/2)
- 13 (2 ORE LEZIONE): IL CONCETTO “CELLULARE”. SUDDIVISIONE IN CELLE. RIUSO DELLE FREQUENZE.
- 14 (2 ORE LEZIONE): PROBLEMI DI ALLOCAZIONE DELLE CELLE, DIMENSIONAMENTO E COPERTURA. EFFETTO NEAR-FAR. STRATEGIE DI HANDOVER.
- 15 (2 ORE LEZIONE): TECNICHE DI ACCESSO. TECNICHE ORTOGONALI. TDMA. FDMA. TECNICHE DI ACCESSO NON ORTOGONALI.
- 16 (2 ORE LEZIONE): TECNICHE A SPETTRO ESPANSO. CDMA. OFDM.
- 17 (2 ORE ESERCITAZIONE): DIMENSIONAMENTO DI UN SISTEMA CELLULARE.
- 18 (2 ORE LABORATORIO): SIMULAZIONE AL CALCOLATORE DI TECNICHE DI ACCESSO MULTIPLO.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZE DI BASE SULLE RETI CELLULARI E SULLE TECNICHE DI ACCESSO MULTIPLO NELLE RETI DI TELECOMUNICAZIONI.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
DIMENSIONARE UN SEMPLICE SISTEMA CELLULARE IN FUNZIONE DEI VINCOLI DI CAPACITÀ. SELEZIONARE LE OPPORTUNE TECNICHE DI ACCESSO IN FUNZIONE DEI REQUISITI DI SISTEMA.

UNITÀ DIDATTICA 4: ARCHITETTURA DELLE RETI 5G E ASPETTI RADIO
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 14/0/2)
- 19 (2 ORE LEZIONE): PANORAMICA DELLE DIVERSE GENERAZIONI DI RETE.
- 20 (2 ORE LEZIONE): RETI LTE E ADVANCED LTE. VOICE OVER LTE.
- 21 (2 ORE LEZIONE): RETI 5G. ILLUSTRAZIONE DEI TRATTI DISTINTIVI DELLE RETI 5G. E CONFRONTO CON LE GENERAZIONI PRECEDENTI.
- 22 (2 ORE LEZIONE): ACCESS NETWORK. ASPETTI RADIO. SOFTWARE DEFINED RADIO.
- 23 (2 ORE LEZIONE): BEAMFORMING.
- 24 (2 ORE LEZIONE): SISTEMI MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT (MIMO).
- 25 (2 ORE LEZIONE): MASSIVE MIMO NEL 5G.
- 26 (2 ORE LABORATORIO): SIMULAZIONE AL CALCOLATORE DI UN SEMPLICE SISTEMA MIMO.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZE DI BASE SULLE ARCHITETTURE DELLE RETI DI TELECOMUNICAZIONI. RETI DI NUOVA GENERAZIONE. SISTEMI MIMO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTARE SEMPLICI SOLUZIONI PER LA GESTIONE DELLA ACCESS NETWORK NELLE RETI 5G.

UNITÀ DIDATTICA 5: CORE NETWORK
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 12/0/8)
- 27 (2 ORE LEZIONE): 5G CORE NETWORK.
- 28 (2 ORE LEZIONE): ASPETTI DI NETWORK SOFTWARIZATION. SOFTWARE DEFINED NETWORKS, NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION. NETWORK SLICING NEL 5G.
- 29 (2 ORE LEZIONE): IL CONCETTO DI EDGE. WIRELESS EDGE. EDGE COMPUTING E VANTAGGI IN TERMINI DI RISORSE, LATENZA, QOS.
- 30 (2 ORE LEZIONE): PROBLEMATICHE DI SICUREZZA NEL 5G.
- 31 (2 ORE LEZIONE): PROBLEMATICHE DI RITARDO. REQUISITI DI LATENZA. LOW-LATENCY NEL 5G.
- 32 (2 ORE LEZIONE): MODELLI DI RITARDO.
- 33 (2 ORE LABORATORIO): PROGETTO E SIMULAZIONE DI UN’APPLICAZIONE CHE COPRA GLI ASPETTI DEL CORSO RIGUARDANTI ACCESS E/O CORE E/O EDGE NETWORK. PARTE 1.
- 34 (2 ORE LABORATORIO): PROGETTO E SIMULAZIONE DI UN’APPLICAZIONE CHE COPRA GLI ASPETTI DEL CORSO RIGUARDANTI ACCESS E/O CORE E/O EDGE NETWORK. PARTE 2.
- 35 (2 ORE LABORATORIO): PROGETTO E SIMULAZIONE DI UN’APPLICAZIONE CHE COPRA GLI ASPETTI DEL CORSO RIGUARDANTI ACCESS E/O CORE E/O EDGE NETWORK. PARTE 3.
- 36 (2 ORE LABORATORIO): PROGETTO E SIMULAZIONE DI UN’APPLICAZIONE CHE COPRA GLI ASPETTI DEL CORSO RIGUARDANTI ACCESS E/O CORE E/O EDGE NETWORK. PARTE 4.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
PROGETTARE SEMPLICI SOLUZIONI PER LA GESTIONE DELLA CORE NETWORK NELLE RETI 5G.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
PROGETTARE SEMPLICI ARCHITETTURE DI RETI DI TELECOMUNICAZIONI DI NUOVA GENERAZIONE, SELEZIONANDO LE OPPORTUNE TECNOLOGIE ABILITANTI IN FUNZIONE DEI REQUISITI DI SISTEMA (ES., BANDA, POTENZA E LATENZA).

TOTALE ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 48/8/16
Metodi Didattici
L'INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN CLASSE, ED ESPERIENZE DI LABORATORIO AL CALCOLATORE MIRATE ALL’UTILIZZO DI STRUMENTI SOFTWARE PER LA SIMULAZIONE DI SISTEMI DI TELECOMUNICAZIONE.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ ATTRAVERSO:
1) UNA PROVA SCRITTA CONTENENTE ESERCIZI RELATIVI AGLI ARGOMENTI TRATTATI DURANTE IL CORSO.
2) LA REALIZZAZIONE DI UN SEMPLICE SIMULATORE PER LA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA DI PROGETTO E DIMENSIONAMENTO DI UN SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONE.
Testi
PROAKIS-SALEHI "FUNDAMENTALS OF COMMUNICATION SYSTEMS", 2ND EDITION, PEARSON, 2014

SESIA-TOUFIK-BAKER "LTE, THE UMTS LONG TERM EVOLUTION: FROM THEORY TO PRACTICE", 2ND EDITION, WILEY, 2011.

DAHMAN-PARKVALL-SKOLD "5G NR – THE NEXT GENERATION WIRELESS ACCESS TECHNOLOGY", 2ND EDITION, ACADEMIC PRESS, 2021.

MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARÀ DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO.
Altre Informazioni
L'INSEGNAMENTO E' EROGATO IN ITALIANO.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]