ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| WIRELESS NETWORK DESIGN | ING-INF/03 | LEZIONI | 60 |
|
Al completamento del corso, lo studente sarà in grado di dimostrare una conoscenza avanzata degli aspetti di networking dei sistemi cellulari (dal GSM fino a 5G), delle reti WLAN e delle Wireless Mesh Networks. Inoltre, lo studente avrà la possibilità di affrontare problemi di progettazione delle tecnologie presentate e sarà consapevole dei diversi aspetti da considerare in fase di progetto per evitare problemi di prestazioni.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate advanced knowledge of the networking aspects of the cellular systems (from the GSM to 5G), of Wireless LANs and Wireless Mesh Networks. Furthermore, the student will have the ability to face with design problems of the presented technologies and will be aware of the diverse design aspects to consider in order to avoid performance problems.
Lo studente sarà valutato sulla sua capacità di discutere i contenuti del corso usando la terminologia appropriata e di mettere in pratica, con una consapevolezza critica, le attività illustrate durante il corso.
The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology, and to put into practice, with critical awareness, the activities illustrated under the guidance of the teacher during the course.
Lo studente avrà le conoscenze necessarie per progettare, configurare e fare il troubleshooting di una rete WLAN.
Lo studente sarà in grado di valutare in modo critico la tecnologia di reti radiomobili più adatta per un particolare scopo progettuale. Inoltre, avrà le conoscenze necessarie per lo sviluppo di applicazioni e servizi basati su reti radiomobili.
Lo studente avrà le conoscenze per valutare le cause di eventuali problemi prestazionali in Wireless Mesh Networks, oltre che di stabilire il protocollo e la metrica di routing più adatti al particolare obiettivo progettuale.
The student will have the knowledge necessary to design, configure, and troubleshoot a WLAN.
The student will be able to critically evaluate the technology of mobile radio networks most suitable for a particular design purpose. Furthermore, the student will have the necessary skills for the development of applications and services based on mobile networks.
The student will have the knowledge to evaluate the causes of any performance problems in Wireless Mesh Networks, as well as to establish the routing protocol and metric that best suit the particular design goal.
Durante il corso, saranno svolti dei colloqui intermedi in cui lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito la capacità di discutere i contenuti del corso usando la terminologia appropriata e di mettere in pratica le attività illustrate.
During the course, intermediate interviews will be held where the student will have to demonstrate that he has acquired the ability to discuss the contents of the course using the appropriate terminology and to put into practice the illustrated activities.
Lo studente potrà acquisire e sviluppare sensibilità alle problematiche tecniche relative alle reti wireless.
Lo studente potrà acquisire sensibilità sulle differenze fra le prestazioni teoriche e quelle realmente ottenibili con reti wireless
Lo studente potrà sviluppare la sensibilità per i diversi aspetti tecnici ed economici da considerare nella fase di progetto di una rete wireless mesh.
The student will acquire and develop sensitivity to the technical issues related to wireless networks.
Students will be able to gain insights into the differences between the theoretical and experimental performance of wireless networks.
The student will be able to develop the sensitivity for the various technical and economic aspects to consider when designing a wireless mesh network.
In seguito alle diverse attività saranno richieste agli studenti delle brevi relazioni orali concernenti gli argomenti trattati
Following the various activities, students will be asked for short oral reports on the discussed topics.
Conoscenza generale di una rete di telecomunicazioni e delle nozioni base sul funzionamento di Internet.
Principi fondamentali delle comunicazioni wireless
General knowledge of a telecommunications network and the basics of Internet operation.
Basic principles of wireless communications
Il corso si svolge con lezioni frontali, con ausilio di lucidi/slide/filmati, ecc.
Durante il corso sono previsti seminari e laboratori su argomenti di ricerca attinenti al corso.
Tutto il materiale è reso disponibile sul sito di elearning del corso.
Gli studenti potranno richiedere ricevimenti per chiarimenti ed approfondimenti degli argomenti del corso. Il docente sarà contattabile con posta elettronica sempre, e risponderà in tempi brevi ai quesiti degli studenti. Il corso sarà tenuto in inglese o in italiano a seconda delle esigenze degli studenti.
The course takes place with front lessons, with the help of transparencies / slides / movies, etc.
During the course seminars and workshops will be provided on research topics related to the course.
All material is made available on the course e-learning web site.
Students will be able to request receptions for clarifications and insights into the course topics. The teacher will always be contactable by e-mail, and will answer shortly the questions of the students. The course will be held in English or in Italian depending on the student's needs.
Sistemi WLAN 802.11, i miglioramenti introdotti dalle diverse versioni, l'802.11n, analisi dell'efficienza del protocollo, modelli per la valutazione delle prestazioni dei sistemi 802.11, anomalie delle prestazioni e soluzioni. Wireless Mesh Networks: Architettura di un WMN, problemi di prestazioni, metriche di routing, Protocolli di routing, problemi di fairness nelle WMN, architettura IEEE 802.11s e protocollo HWMP. Reti cellulari: L'evoluzione dei sistemi 2G a 4 G, Architettura dei sistemi LTE, gestione della mobilità e della QoS nelle reti LTE, Evoluzione verso sistemi 5G. Introduzione all'interfaccia radio 5G New Radio, l'architettura della core network 5G, concetti di software-defined networking e Network function virtualization applicati ne sistemi 5G. Problemi di sicurezza nei sistemi wireless. Aspetti di sicurezza: Problemi di sicurezza nei sistemi wireless. Sicurezza nelle reti WiFi, Sicurezza nelle reti radiomobili GSM/GPRS, UMTS, LTE e 5G. Laboratori: Sperimentazione di reti WLAN con analizzatore di rete, Analisi dei messaggi, della pila protocollare e delle procedure di una rete LTE sperimentale basata su software opensource SRSLTE e Open AirInterface (OAI).
WLAN systems: The 802.11 family, the improvements introduced by the diverse versions, the 802.11n, analysis of the protocol efficiency, models for the performance evaluation of 802.11 systems, performance anomaly and solutions Wireless Mesh Networks Architecture of a WMN, performance issues, routing metrics, routing protocols, fairness issues of WMN, the IEEE 802.11s architecture and the HWMP protocol. Cellular Networks The evolution from 2G to 4 G systems, the LTE system architecture, mobility management and QoS issues in LTE, Evolution towards 5G systems, Introduction to the 5G New Radio interface, the 5G Core Network, the software-defined networking and the Network function virtualization in 5G systems. Security issues of wireless systems. Security in WiFi networks, Security in GSM/GPRS, UMTS, LTE and 5G mobile networks. Laboratory: Experimental evaluation of WLAN networks with protocol analizer, Analysis of messages, protocol stack and procedures of an experimental LTE network based on open-source software SRSLTE and Open AirInterface (OAI).
I testi suggeriti sono:
Jim Geier, Designing and Deploying 802.11n Wireless Networks, Cisco Press, 2010
E. Perahia and R. Stacey, Next Generation Wireless LANs, Throughput, Robustness, and Reliability in 802.11n, Cambridge University Press, 2008
Walke, Mobile networks: Networking, protocols and traffic performances, Second edition, J. Wiley and sons, 2002
Chris Johnson, Long Term Evolution in Bullets, II ed. 2012
Chris Johnson, 5G New Radio in Bullets, I ed. 2019
Inoltre, saranno forniti dal docente articoli scientifici su argomenti specifici del corso.
Recommended reading includes the following works:
Jim Geier, Designing and Deploying 802.11n Wireless Networks, Cisco Press, 2010
E. Perahia and R. Stacey, Next Generation Wireless LANs, Throughput, Robustness, and Reliability in 802.11n, Cambridge University Press, 2008
B. Walke, Mobile networks: Networking, protocols and traffic performances, Second edition, J. Wiley and sons, 2002
Chris Johnson, Long Term Evolution in Bullets, II ed. 2012
Chris Johnson, 5G New Radio in Bullets, I ed. 2019
Papers on specific topics will be provided during the course.
Viene rilasciato tutto il materiale (slide, appunti, riferimenti bibliografici, etc.) del corso attraverso la relativa pagina web. Inoltre, il docente rimane a disposizione per chiarimenti sui diversi argomenti trattati a lezione.
All material (slides, notes, references, bibliography, and etc.) are available on the class web page. Furthermore, the teacher is available for meetings aimed at clarifying the arguments presented in the class.
Esame Orale
Final oral exam
