L'insegnamento presenta contenuti di tipo prettamente sperimentale, e permette agli studenti di applicare le nozioni apprese negli insegnamenti dei corsi precedenti, fornendo competenze sperimentali nel settore delle Telecomunicazioni. L'insegnamento è suddiviso in due aree di competenza, ciascuna di 30 ore, che coprono le due tematiche:
1. Comunicazioni ottiche – 3 crediti
2. Comunicazioni wireless – 3 crediti
Ogni studente seguirà entrambe le aree di competenza, per un totale di 6 crediti.
Per la parte di comunicazioni wireless, l’ insegnamento offre una panoramica sulle piattaforme hardware/software utilizzate per la realizzazione di sistemi di radiocomunicazione mobili e fissi definiti in software e ne analizza le caratteristiche in relazione ai requisiti imposti dai più diffusi standard per le radiocomunicazioni digitali a larga banda. Verranno approfondite le tecniche di sviluppo del software per la realizzazione del livello fisico dei sistemi di comunicazione radiomobili multiutente a larga banda. Saranno quindi studiate le caratteristiche e gli aspetti realizzativi in software dei principali blocchi del livello fisico usati nelle reti radiomobili (e.g. WiFi, LTE, DVB).

L'insegnamento offre allo studente la possibilità di approfondire, mettere in pratica e sperimentare direttamente in laboratorio le conoscenze relative al livello fisico dei sistemi di telecomunicazione. Le lezioni in laboratorio saranno affiancate da lezioni in aula per fornire agli studenti i metodi e le competenze per affrontare i laboratori. In particolare:
1. La parte dell’ insegnamento relativa alle comunicazioni ottiche approfondisce le conoscenze dei metodi per la misura sperimentale delle sorgenti ottiche, per la misura sperimentale dei dispositivi ottici passivi e attivi, per la caratterizzazione sperimentale dei componenti e dei sottosistemi per le comunicazioni ottiche. Al termine delle lezioni e delle esercitazioni di laboratorio, lo studente avrà acquisito la conoscenza dei principali strumenti di misura ottici, relativa capacità di utilizzo, e la conoscenza sperimentale dei sistemi di trasmissione ottica e la relativa capacità di misurarne le prestazioni.
2. La parte dell’ insegnamento relativa alle comunicazioni wireless fornisce allo studente la conoscenza delle più comuni piattaforme per lo sviluppo dei sistemi di comunicazione in software ed acquisire la padronanza delle tecniche di programmazione usate in questo contesto. Lo studente avrà la possibilità di implementare, insieme ai suoi compagni e attraverso queste piattaforme di sviluppo, alcuni blocchi degli standard di comunicazione più comuni (WiFi, LTE o DVB).

Questo corso, di tipo sperimentale, rappresenta l’ultimo passo del percorso di studio di telecomunicazioni e richiede quindi che lo studente padroneggi tutte le competenze necessarie a comprendere in dettaglio il livello fisico dei sistemi di comunicazione considerati. Citiamo in particolare “Communication and coding”, “Optical and wireless communications”, “Advanced wireless communications”, “Advanced optical communications” e infine “Communication systems”.

Lezioni
Filone comunicazioni ottiche (10 ore)
• Misure di potenza ottica, lunghezza d'onda e relativi strumenti (2 ore)
• Misure di spettro ottico e relativa strumentazione (2 ore)
• Metodologie per la caratterizzazione spettrale ad alta risoluzione (2 ore)
• Caratterizzazione dei collegamenti ottici mediante riflettometria ottica nel tempo (2 ore)
• Caratterizzazione sperimentale dei sistemi di trasmissione ottica e relativa strumentazione (2 ore)

Filone comunicazioni wireless (10 ore)
• Panoramica sugli standard di radiocomunicazione fissi e mobili a larga banda
• Struttura e funzioni principali dei rice-trasmetittori radio digitali convenzionali e definiti in software
• Piattaforme “Software Defined Radio” (SDR) : panoramica e classificazione
• Piattaforme software per SDR
• GNU Radio: struttura, realizzazione di alcune funzioni di elaborazione
• GNU Radio: realizzazione dei blocchi di livello fisico

Argomenti trattati nelle lezioni di laboratorio e relativo peso in ore:

Lab
Filone comunicazioni ottiche (20 ore)
• Misure sperimentale di sorgenti laser mediante 'optical power meter' e 'wavelength meter' (4 ore)
• Procedura sperimentale di giunzione di fibre ottiche e relativa caratterizzazione di attenuazione del giunto (4 ore)
• Caratterizzazione sperimentale di dispositivi ottici passivi(4 ore)
• Realizzazione di un amplificatore ottico e relativa caratterizzazione sperimentale (4 ore)
• Caratterizzazione spettrale di sorgenti ottiche mediante analizzatori di spettro ottici e metodi ad alta risoluzione (4ore)
Filone comunicazioni wireless (20 ore)
• Realizzazione su piattaforma SDR di alcuni blocchi di trasmissione e di ricezione degli standard di comunicazione wireless più diffusi (WiFi, LTE, DVB) (15 ore)
• Test e misurazioni delle prestazioni degli algoritmi di ricezione implementati (5 ore).

La maggioranza delle lezioni/esercitazioni si svolgerà in laboratorio. Gli studenti lavoreranno in gruppi.
L'insegnamento prevede una preponderante attività di laboratorio sulle tematiche di ciascun filone. Gli studenti svolgeranno le esperienze presso i laboratori didattici del Dipartimento di Elettronica (LED) e/o presso i LAIB.

Sono disponibili dispense delle lezioni e delle esercitazioni, i manuali e il materiale necessario per le esercitazioni di laboratorio e per lo svolgimento dei progetti. Tutto il materiale didattico è scaricabile da un sito web o attraverso il portale.

Gli studenti sono tenuti a scrivere una relazione sulle varie esperienze di laboratorio. Il contenuto delle stesse sarà indicato durante le lezioni dal docente. Ciascuna relazione sarà corretta e il voto sarà proposto al gruppo di lavoro. Ogni studente avrà così due voti relativi alle relazioni consegnate. Ogni studente sarà chiamato ad una discussione orale su ciascuna relazione prodotta e sulle tematiche sviluppate nel corso; nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito il senso critico e le competenze richieste rispondendo alle domande teoriche e pratiche proposte dei docenti. Il voto finale sarà una media pesata della valutazione delle due relazioni di laboratorio e relativa discussione orale.
È possibile acquisire punti aggiuntivi nel voto finale con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.