PRESENTAZIONE

L'insegnamento fornisce una panoramica delle tecnologie di rete di ultima generazione per l’accesso wireless da parte dei dispositivi utente/sensori, e per il supporto di applicazioni/servizi nel “Cloud” e nelle infrastrutture di “Edge Computing”.
A questo fine, il corso sarà composto da due parti altamente complementari: le reti wireless di nuova concezione (e nel dettaglio le reti radiomobili di quinta generazione – 5G – e le wireless LAN di sesta generazione – Wi-Fi 6), e i paradigmi di Cloud/Edge computing e networking.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento introdurrà tecnologie e paradigmi chiave nelle attuali infrastrutture per reti di telecomunicazione: le reti di accesso wireless di ultima generazione quali la rete radiomobile 5G e il Wi Fi 6, e le tecnologie di virtualizzazione di “edge” e “cloud computing” utilizzate nei datacenter che ospitano sia i servizi applicativi fruiti dai dispositivi mobili, sia dalle funzionalità al cuore delle reti 5G.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si pone i seguenti obiettivi:

• fornire conoscenze di base sui temi delle moderne reti wireless e di come queste interagiscano con gli applicativi
• fornire strumenti utili alla schematizzazione e all'analisi di situazioni logiche in ambienti ad alta convergenza di tecnologie di rete e software
• costruire un linguaggio adatto alla descrizione della realtà dei sistemi ICT
• stimolare la comunicazione tra studenti intorno ad argomenti di comunicazione wireless e tecnologie cloud e della loro verticalizzazione in innovativi ambienti applicativi

La partecipazione, auspicabilmente attiva, alle attività di formazione proposte (lezioni frontali, esercitazioni ed esperienze di laboratorio) e il lavoro individuale consentiranno agli studenti di:

• acquisire una terminologia corretta per l'identificazione dei principali componenti e funzionalità delle funzioni 5G, Wi-Fi, e cloud/edge computing.
• conoscere le caratteristiche delle tecnologie 5G e Wi-Fi6, le loro principali funzionalità, e come possono essere applicata in modo dinamico per offrire sezioni di rete “dedicate” ad applicazioni specifiche;
• conoscere le tecnologie di cloud computing, edge computing e Network Function Virtualization alla base delle specifiche funzionali / architetturali del 5G;
• identificare i principali componenti e funzioni all'interno o interfacciati con l'ecosistema 5G e Wi-Fi 6;
• applicare le diverse soluzioni di comunicazione e networking per sfruttare il 5G, il Wi-Fi 6, e il cloud / edge computing ad applicazioni innovative.

MODALITA' DIDATTICHE

Modalità didattiche: lezione in aula, esercitazioni ed esperienze in laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione alle reti wireless: peculiarità, approcci e tecnologie di riferimento. Le wireless LAN e le reti radiomobili.
Cenni sulle wireless LAN: lo standard IEEE 802.11, panoramica dell’evoluzione dalla versione a/b alla versione ax, funzionalità principali.

Cenni sulle reti radio-mobili: le generazioni specificate da 3GPP, l'anatomia e i concetti di base in una rete radio mobile, il ruolo e le funzionalità del nucleo radio-mobile: autenticazione, autorizzazione, contabilità, qualità del servizio, gestione della mobilità e handover .

Introduzione al 5G, alla rete centrale 5G e ai suoi principi di progettazione; Funzioni 5G e loro ruoli; procedure di gestione della mobilità; suddivisione in rete e applicazioni verticali.

Virtualizzazione ICT: una panoramica di sistemi operativi, macchine virtuali, container e tecnologie di accelerazione della virtualizzazione. Cloud Computing e modelli “as-a-Service”, esempio di sistemi cloud; il ruolo degli orchestratori. Il Cloud distribuito: l’Edge computing. Introduzione alla Network
Function Virtualization. Il core 5G come esempio di applicazione cloud/edge.

I contenuti dell'insegnamento sono rilevanti agli Obiettivi 8, 9 e 11 di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Slide delle lezioni frontali, e materiale a supporto delle esperienze e delle esercitazioni di laboratorio disponibili online nella pagina del corso su AULAWEB.

Libri consigliati per approfondimenti:

• W. Stalling, "5G Wireless: A Comprehensive Introduction", Addison-Wesley, 2021, ISBN-10: 0-13-676714-1
• H.-C. Yang, M.-S. Alouini, Advanced Wireless Transmission Technologies: Analysis and Design, Cambridge University Press, 2020.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto con domande a risposta multipla ed esercitazioni/problemi. L'esame orale è opzionale.

L'esame scritto consentirà un punteggio massimo di 30/30, l'esame orale consentirà di modificare la votazione dello scritto fino a 5 punti. La partecipazione ai laboratori fornirà fino ad altri 3 punti aggiuntivi alla votazione finale.

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto nella parte relativa ai test a risposta multipla verificherà l'effettiva acquisizione della terminologia corretta per descrivere i sistemi WiFi e radiomobili, della conoscenza delle tecnologie 5G, Wi-Fi6 e del cloud/edge computing, e dei loro componenti. La parte orale consentirà di completare la valutazione delle conoscenze acquisite anche attraverso esempi ad ispirazione pratico/applicativa.