Obiettivi formativi
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Il corso ha lo scopo di introdurre gli aspetti generali relativi alle reti di telecomunicazioni, fornendo i modelli comuni e le conoscenze di base dei protocolli di comunicazione e delle architetture protocollari. Verranno approfondite le principali tecnologie e protocolli utilizzati attualmente nelle reti di telecomunicazioni e in particolare nella rete Internet.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite al fine di analizzare e progettare architetture e protocolli di una rete di telecomunicazioni.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali. Lo studente acquisirà conoscenza e comprensione sulle principali tecnologie dei sistemi multimediali, utilizzati per comunicare, elaborare ed operare su immagini, suoni, testi ed altri supporti informativi. L'obiettivo del corso è fornire allo studente una solida conoscenza dei principi alla base delle tecniche utilizzate nei sistemi multimediali.
Prerequisiti
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Non è richiesta alcuna propedeuticità. Tuttavia, può essere utile aver seguito corsi di base di telecomunicazioni e programmazione.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali. Segnali e sistemi.
Contenuti dell'insegnamento
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Architetture e protocolli di rete. La rete Internet: protocolli di rete e trasporto. Strumenti a supporto dell’analisi e la progettazione di reti di telecomunicazioni.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali. Fondamenti di multimedia: sistemi, comunicazioni ed elaborazione dell'informazione.
Programma esteso
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione.
- Introduzione al corso di Reti di Telecomunicazione. Introduzione alle reti: definizioni e classificazioni. Rami, nodi e topologie. Organismi di standardizzazione.
- Tipi di informazione: utente, controllo e gestione. Prestazioni di una rete: il ritardo end-to-end, errori e perdite. Integrità informativa e trasparenza temporale. Cenni di sicurezza.
- Funzioni e protocolli in una comunicazione dati. Architetture protocollari. Gestione delle unità informative in un’architettura protocollare. Sistemi interconnessi.
- Architetture protocollari OSI e Internet. Modelli di comunicazione basati sulle entità coinvolte e sulle modalità di trasferimento dell'informazione.
- Delimitazione: bit e char stuffing. Controllo di sequenza. Correzione di errore: codici per la rivelazione di errore e tecniche di ritrasmissione automatica.
- Funzione di multiplazione. Tecniche di multiplazione a divisione di tempo (TDM) e frequenza (FDM). Funzione di controllo di accesso al mezzo. Accesso al mezzo controllato e casuale.
- Reti in area locale (Local Area Network, LAN): protocolli di sottorete. Reti Ethernet e wireless LAN. Protocolli di accesso al mezzo in reti cablate e senza fili.
- Introduzione ad Internet ed alla sua architettura. Il protocollo Internet Protocol (IP): principi di funzionamento e la funzione di frammentazione.
- Indirizzamento nel protocollo IP. Subnetting e supernetting nell’indirizzamento IP.
- Instradamento diretto e indiretto nel protocollo IP. Le tabelle di instradamento. Protocolli di instradamento dinamici: Routing Information Protocol (RIP) e Open Shortest Path First (OSPF). Sistemi autonomi.
- I protocolli Internet Control Message Protocol (ICMP) e Address Resolution Protocol (ARP). I protocolli Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) e Point-to-Point Protocol (PPP). Il sistema dei nomi di dominio.
- Funzionalità del livello di trasporto in Internet. Indirizzamento e porte. Il protocollo User Datagram Protocol (UDP). Il protocollo Transmission Control Protocol (TCP). Apertura e abbattimento delle connessioni in TCP. Tecniche di Network Address Translation (NAT).
- Le funzioni di controllo di errore, flusso e congestione nel protocollo TCP. Confronto di prestazioni tra UDP e TCP.
- Il protocollo IPv6: introduzione e formato del pacchetto. Indirizzamento in IPv6. Gestione della transizione da IPv4 a IPv6.
- Applicazioni avanzate di rete: Software-Defined Networking (SDN) e Internet of Things (IoT).
- Laboratorio pratico sugli argomenti visti durante le lezioni teoriche, con sviluppo di applicativi e script utilizzando librerie software note.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali.
1. Digitalizzazione dell'informazione e sua elaborazione. Nozioni base di multimedia.
2. Rappresentazione e codifica di informazione multimediale. Esempi di standard (JPEG ed MPEG).
3. Protocolli per comunicazioni multimediali.
Bibliografia
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Le lezioni si baseranno su materiale prodotto dal docente che verrà fornito agli studenti. Alcuni testi di riferimento sono i seguenti:
[1] B. A. Forouzan, “Reti di calcolatori e Internet”, 2008, McGraw-Hill
[2] A. Pattavina, “Reti di telecomunicazione - Networking e Internet”, 2007, McGraw-Hill
[3] A. S. Tanenbaum, D.J. Wetherall, “Reti di calcolatori” 2011, Pearson, Prentice Hall
[4] J. F. Kurose, K. W. Ross, “Internet e Reti di calcolatori”, 2008, Pearson
Modulo 2: Tecnologie Multimediali.
Ze-Nian Li, Mark S. Drew, Jiangchuan Liu, "Fundamentals of Multimedia", 3rd ed., Springer Nature Switzerland AG 2021, ISBN 978-3-030-62123-0, https://doi.org/10.1007/978-3-030-62124-7
Metodi didattici
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Il corso si articola in lezioni teoriche ed esercitazioni in aula e/o laboratorio, per complementare le conoscenze teoriche acquisite con appositi strumenti software.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali. Il corso si articola in lezioni ed esercitazioni in aula (3 CFU), nonché sessioni di laboratorio (3 CFU).
Modalità verifica apprendimento
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. È previsto l'utilizzo di prove di valutazione in itinere in sostituzione della prova scritta (appello regolare). Può essere richiesta, a discrezione del docente, una prova orale integrativa. È anche previsto lo sviluppo di un progetto a valle delle attività laboratoriali.
Modulo 2: Tecnologie Multimediali. Prove scritte, progetti di laboratorio ed eventuali colloqui, salvo esoneri conseguibili con un buon livello di frequenza (attiva e regolare) del corso.
Altre informazioni
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Informazioni e materiali relativi al corso verranno pubblicati su un apposito sito web.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Modulo 1: Reti di Telecomunicazione. Industria, innovazione e infrastrutture. (#9)
