Sistemi Di Telecomunicazioni 2019/2020

Contenuti (programma) del corso:

1. Introduzione alle telecomunicazioni

Definizione di telecomunicazioni. Ruolo delle telecomunicazioni (TLC). Caratteristiche del sistema di TLC. Breve cenno alla storia delle telecomunicazioni. La standardizzazione. Il business delle TLC.

2. Sistemi e reti di telecomunicazione: evoluzione e concetti preliminari

Le Reti di Telecomunicazione. Trasmissione. Commutazione automatica. Segnalazione. Funzionamento della telefonia ordinaria. Procedura di segnalazione. Segnalazione a impulsi e a toni. Circuiti a 2 fili e a 4 fili. La forchetta telefonica. Numerazione telefonica. Centrale telefonica. Segnalazione CAS e CCS. Gerarchie telefoniche. Rete internazionale. Esempi di instradamento. Struttura generica di una rete di telecomunicazioni. Topologie di rete. Categorie di reti di telecomunicazioni. PSTN, ISDN e la rete intelligente. Cenno sulla rete Internet. Un esempio pratico: la rete fissa di TLC italiana (TIM)

3. Trasmissione nei sistemi di telecomunicazione

Fondamenti di trasmissione: architettura di un sistema di trasmissione; concetto di trasmissione ideale e trasmissione perfetta. Sistemi per la trasmissione numerica, architettura e funzionalità dei singoli componenti. Modulazione e demodulazione di segnali numerici.

Il canale di trasmissione e sua caratterizzazione: coppie metalliche e canale radio. Problematiche di interferenza su coppie metalliche e nel canale radio. Concetto di riuso di frequenza per i collegamenti nel canale radio. Interferenza e disturbo. Disturbi indipendenti dal segnale: il rumore termico e sua caratterizzazione.

Parametri caratterizzanti il collegamento numerico: efficienza spettrale, ritmo binario, probabilità di errore per bit e per simbolo. Dipendenza della probabilità di errore dal rapporto segnale-disturbo. Cenni sul compromesso banda-potenza per la progettazione dei sistemi di trasmissione numerica.

Multiplazione su singolo collegamento e funzione di sintonizzazione.

4. Concetti generali sulle reti di telecomunicazioni

Strutturazione in unità informative (UI) della trasmissione di sequenze numeriche. Architettura di principio di una rete di TLC vista come insieme di collegamenti multiplati e di nodi che eseguono la funzione di commutazione. Rappresentazione delle reti di TLC con i grafi.

La funzione di multiplazione. Classificazione delle modalità di multiplazione. Concetto di multiplazione statistica con eventuale richiamo alla teoria delle code nel semplice caso di coda M/M/1. Ritardo medio di accodamento di una UI e throughput al variare del coefficiente di utilizzazione.

La funzione di commutazione. Brevi cenni storici sulla funzione di commutazione e sua implementazione. Cenni sul PCM e concetto di commutazione basata sul circuito. Classificazione delle funzione di commutazione. Commutazione a livello di UI (o a pacchetto) e architetture e funzionalità dei nodi a commutazione di pacchetto.

Parametri di prestazione che caratterizzano il trasferimento delle UI all’interno di una rete di telecomunicazioni: Ritardo di trasmissione su una via e due vie (round trip time), Probabilità di perdita della UI (packet-loss), Probabilità di ricevere una UI in modo errato (packet-error), Variabilità del ritardo relativo di ricezione tra due UI consecutive (jitter).

Definizione del modo di trasferimento di una rete di telecomunicazioni: multiplazione, commutazione e architettura protocollare. Il modello OSI e il modello di Internet. Classificazione delle reti di TLC su base modo di trasferimento. Tipologie di informazione all’interno di una rete: traffico, segnalazione, gestione.

5. Funzioni di rete e servizi di rete

Architetture di principio delle moderne reti di telecomunicazioni: sezione di accesso (sezione remota e fronthaul), sezione di raccordo (backhaul) e nucleo di rete. Cenni sulle tecnologie realizzative: accesso in rame e/o con collegamento radio; anelli ottici sulle reti di accesso e di raccordo. Architettura del nucleo di rete e tecniche di multiplazione adottate.

Riferimenti bibliografici

• T. Attalainen, “Introduction to Telecommunications Network Engineering”
• A.S. Tanenbaum, “Computer Networks”
• R.L. Freeman, “Fundamentals of Telecommunications”

Si tratta di testi consigliati per eventuali approfondimenti e non obbligatori; il docente fornisce a lezione le dispense del corso su cui si baseranno le prove di esame.

Metodi di insegnamento:

Le lezioni sono erogate in presenza.

Metodi di valutazione:

Scritto e orale. La prova scritta tipicamente ha una durata di 1 ora e mezza a cui segue, possibilmente nella medesima giornata, la prova orale in caso di esito positivo di quella scritta.