77808 - WIRELESS SYSTEMS AND NETWORKS

Scheda insegnamento

  • Docente Luciano Bononi

  • Crediti formativi 6

  • SSD INF/01

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Inglese

  • Orario delle lezioni dal 29/09/2017 al 15/12/2017

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le problematiche di comunicazione basate su tecnologia wireless, e le soluzioni relative agli Standard e alle relative architetture sia protocollari che fisiche dei sistemi e reti wireless caratterizzate da dispositivi eterogenei e mobili. Conosce inoltre nuove modalità e paradigmi di implementazione dei servizi basati su tecnologia wireless, e alla base dell'integrazione e della convergenza delle tecnologie wired e wireless e dei servizi per Wireless Internet.

Programma/Contenuti

#Introduzione ai sistemi wireless. Livello Fisico: - Fondamenti dei mezzi di trasmissione senza fili, propagazione, tecniche di codifica e canali - tecniche e metriche di misurazione e monitoraggio - effetti della mobilità al livello fisico. Installazione di sistemi, analisi e soluzioni ai problemi di propagazione. Livello Data Link: - canali logici e wireless duplexing, TDMA, FDMA, CDMA, Wideband CDMA. - tecniche di accesso condiviso, punto a punto, mobilità al livello MAC, problemi e soluzioni nel dominio fisico del tempo e dello spazio, comunicazione multi-hop e capacità del canale, tecniche per comunicazione wireless efficiente ed affidabile. Livello Rete: - reti mobili - indirizzamento e mobilità dei dispositivi - Routing dinamico e soluzioni basate su IP. Livello Trasporto: - l'impatto del wireless, comunicazione affidabile e soluzioni basate su TCP. #Sistemi. Architetture di rete wireless e loro gestione: - WLAN, Infrastructure and Hot-Spot Networks - Reti di sensori - Mobile Ad Hoc Networks, Reti Ad Hoc veicolari - Wireless Mesh Networks - tecniche e architetture di rete e sistemi cellulari: --- 1G, 2G (GSM), 2.5 G (GPRS, EDGE), 3G (UMTS), 4G e oltre. - sistemi satellitari #Servizi. - servizi Location-based - qualità del servizio e servizi Best Effort - Client/Server e paradigmi di servizio alternativi (Agenti, soluzioni middleware, ecc.). #Standard principali e tecnologia del mercato consumer: - IEEE 802.11 (Wi-Fi) - IEEE 802.16 (WiMAX) - IEEE 802.20 (Mobile Broadbad Wireless Access) - IEEE 802.15.1 (Bluetooth) - IEEE 802.15.4 (ZigBee). #Argomenti avanzati: - Fondamenti di sicurezza dei sistemi wireless - Wireless Internet (convergenza di Internet, reti locali wireless e reti cellulari) - Sistemi di comunicazione wireless pervasivi - Wireless Community Networks - Campi di applicazione e servizi attuali e visionari.

Testi/Bibliografia

-- Wireless Communications: Principles and Practice (2nd Edition) -- by Theodore S. Rappaport, ISBN: 0130422320

-- Wireless Communications & Networks (2nd Edition) by William Stallings, ISBN: 0131918354

-- Principles of Wireless Networks: A Unified Approach by Kaveh Pahlavan, Prashant Krishnamurthy, ISBN: 0130930032

-- Wireless Communications by Andrea Goldsmith, ISBN: 0521837162

Metodi didattici

Il corso si tiene in LINGUA INGLESE (sia slide che parlato) e prevede lezioni e seminari con proiezione di slide elettroniche, test e dimostrazione di tecnologie wireless, creazione e sperimentazione di servizi innovativi basati su tecnologie wireless. La parte di laboratorio svilupperà una serie di temi pratici, con sperimentazione e analisi di strumenti e materiale in rete, installazione e configurazione di dispositivi, sviluppo di prototipi di applicazioni e servizi innovativi per tecnologie mobili e comunicazioni wireless. Maggiori informazioni saranno comunicate di volta in volta durante le lezioni. Da questo anno accademico, il corso presenterà anche un'introduzione allo sviluppo di applicazioni mobili (su ambiente iOS e Android) e tecnologie Arduino. Oltre a tesi nel campo dei protocolli e sistemi wireless, saranno comunque possibili attività di tesi e di progetto integrate nel contesto delle applicazioni mobili, servizi innovativi per dispositivi mobili, realtà aumentata (reality browser), specificamente in conteso di reti wireless domestiche, urbane e veicolari.
Il corso di Sistemi e Reti Wireless sviluppa i temi principali legati al mondo dei sistemi e dei servizi per utenti fissi e mobili basati su tecnologia di comunicazione wireless. Dopo un'introduzione ai sistemi e alle tecniche di codifica e trasmissione wireless, saranno affrontati i principali problemi e soluzioni protocollari ai vari livelli dello stack ISO/OSI, con particolare attenzione alle peculiarità dello scenario wireless. Saranno di seguito presentate e discusse le alternative possibili per le attuali e future architetture dei sistemi wireless. Alcune considerazioni sulle nuove modalità e i paradigmi di implementazione dei servizi basati su tecnologia wireless condurranno a una carrellata degli aspetti di funzionamento e configurazione di alcune delle tecnologie più rilevanti sul mercato consumer. Infine, alcuni aspetti legati alla sicurezza dei sistemi, e alle prospettive di evoluzione e utilizzo dei sistemi wireless concluderanno il corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Il corso prevede lo svolgimento di un seminario individuale, relativo a un tema di approfondimento degli argomenti del corso, da svolgere in una sessione di esame orale (di circa 60 minuti). Prima della fine del corso vengono proposte alcune tipologie di argomenti di seminario, e possibili livelli di estensione e complessità. Se lo studente è interessato, può proporre argomenti di seminario di interesse personale. In tal caso,il tema oggetto del seminario deve essere preventivamente concordato con il docente, preferibilmente inviando una e-mail con subject "Proposta seminario esame corso SRW A.A. X/Y" all'indirizzo email bononi@cs.unibo.it . Definito un tema (approvato dal docente o facente parte dell'elenco fornito), il candidato deve documentarsi a fondo e produrre una presentazione di 45 minuti (supportata da non più di 40 slide) oltre che una relazione in formato elettronico (pdf, ps, html) equivalente ai contenuti verbali della presentazione, e contenente tutti i riferimenti a materiale e fonti documentali. Una volta terminata la preparazione del seminario (slide e relazione) si deve inviare una email di richiesta per sostenere l'esame orale e si viene convocati per la prova orale, di norma nell'arco della settimana che segue la richiesta. La data della prova viene quindi concordata via e-mail, e pubblicata sul newsgroup per consentire alle persone interessate di partecipare. La prova si tiene presso il l'ufficio del docente oppure in una delle aule seminari del Dipartimento di Informatica - Scienza e Ingegneria, in Mura Anteo Zamboni 7. Alla prova di esame (demo/presentazione del progetto/seminario) viene inoltre collegato un esame orale (costituito da domande e veloci esercizi) su tutto il programma del corso. Gli studenti sono quindi tenuti a conoscere tutti gli argomenti presentati a lezione e i loro campi di applicazione. L'esito seminario e della prova orale producono due voti in trentesimi che a loro volta determinano l'eventuale superamento dell'esame e la proposta di voto finale. Entrambe le valutazioni devono essere sufficienti per potere superare l'esame. Il peso del seminario è del 75%, quello dell'orale è del 35% (totale 110%). Se il voto finale così determinato eguaglia o supera i 30/30 può essere prevista l'attribuzione della lode. E' prevista la possibilità di realizzare un progetto facoltativo, che riguardi la realizzazione o sperimentazione di tecnologie wireless, da concordare con il docente in modo analogo al seminario. Al seminario viene associata una valutazione da zero a tre punti che si sommano alla valutazione finale.

Strumenti a supporto della didattica

PC portatile e proiettore di slide, Slide del corso in formato elettronico. Hardware per test e sperimentazione di laboratorio.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.cs.unibo.it/bononi/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luciano Bononi