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Network modelling: theory and simulation
01NWBOT
A.A. 2025/26
Lingua dell'insegnamento
Italiano
Corsi di studio
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Delle Telecomunicazioni (Telecommunications Engineering) - Torino
Organizzazione dell'insegnamento
| Didattica | Ore |
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Docenti
| Docente | Qualifica | Settore | h.Lez | h.Es | h.Lab | h.Tut | Anni incarico |
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Collaboratori
Didattica
| SSD | CFU | Attivita' formative | Ambiti disciplinari | ING-INF/03 | 10 | B - Caratterizzanti | Ingegneria delle telecomunicazioni |
|---|
The course is taught in English.
L¿insegnamento ha come obiettivo principale lo studio della teoria delle code elementare e della teoria delle simulazione a eventi discreti. Verrà anche presentata l¿applicazione di modelli analitici e simulativi a semplici reti di telecomunicazioni.
The course is taught in English.
The course provides students with the basic tools for the design, dimensioning and performance analysis of telecommunication networks. Key topics of the course are the theory of elementary queuing networks, and the theoretical and practical aspects of discrete event simulation. The course adopts a problem solving approach, aiming at the application of theoretical results to simple case studies.
Gli studenti acquisiranno l¿abilità a formulare e risolvere modelli a coda e modelli simulativi per reti di telecomunicazioni. La capacità di applicare la conoscenza sarà sviluppata grazie alle esercitazioni in aula e laboratorio. La capacità di sviluppare autonomia di giudizio sarà esercitata sia nella scelta della tecnica di modellizazione da utilizzare sia nella scelta dell¿adeguato livello di astrazione nella creazione del modello del sistema, al fine di garantire la possibilità di esaminare il sistema in tempi realistici mantenendo al contempo il modello simile al sistema reale.
Students will learn how to build and solve models of telecommunication networks using both queuing theory and simulation. A number of examples will be worked out in class and in the computer lab. Most important will be the acquisition of experience in the critical decision of what to model and how, as well as in the interpretation of the numerical results.
Sono richieste nozioni di base di teoria della probabilità e processi stocastici. Sono anche richieste nozioni di base di reti di telecomunicazioni, protocolli e applicazioni.
The students must know the key results of probability theory and stochastic processes, in particular Markov chains. In addition, students must have followed an introductory course in telecommunication networks, and be able to program in c.
- Prima parte: Teoria delle code (55h)
o Introduzione alla teoria delle code e concetti di base (10)
o Formula di Little (5h)
o Il processo di Poisson e le sue proprietà (5h)
o Code Markoviane (M/M/1, M/M/c, M/M/c/0, etc) (10h)
o Code M/G/1, G/M/c, G/G/1 (10h)
o Reti di code Markoviane (10h)
o Modelli Markoviani di reti TCP/IP e di reti GSM (5h)
- Seconda parte: Simulazione (45h)
o Simulazione a eventi discreti: concetto di eventi, il ciclo degli eventi, l¿insieme degli eventi futuri (10h)
o Generatori di numeri casuali (5h)
o Test statistici sui generatori di numeri casuali (5h)
o Fitting di distribuzioni empiriche (5h)
o Test di bontà del fitting (5h)
o Intervalli di confidenza (5h)
o Tecniche per cancellare il transitorio iniziale (5h)
o Modelli Markoviani di reti TCP/IP (5h)
- Part 1: Queuing theory (55 h)
o Introduction to queues and general concepts (10 h)
o Little’s formula (5 h)
o The Poisson process (5 h)
o Markovian queues (M/M/1, M/M/c, M/M/c/0, etc) (10 h)
o M/G/1, G/M/c, G/G/1 (10 h)
o Markovian queuing networks (10 h)
o Markovian models of wired and wireless networks (5 h)
- Part 2: Simulation (45 h)
o Discrete-event simulation: basic concepts (10 h)
o Random number generation (5 h)
o Statistical tests on random number generators (5 h)
o Fitting of empirical distributions (5 h)
o Confidence intervals (10 h)
o Removal of initial transient (5 h)
o Simulation models of wired and wireless networks (5 h)
Esercizi sulla teoria delle code e sulle catene di Markov verranno presentati, risolti e discussi in aula. Esercizi sull¿uso e lo sviluppo di simulatori verranno svolti parzialmente in aula e parzialmente in laboratorio con supporto informatico, ossia davanti al PC.
Problems about queuing models will be discussed and solved in class. Problems on the use and the development of simulation models will be discussed and solved in class and in the computer lab.
¿Probability, Markov Chains, Queues, and Simulation: The Mathematical Basis of Performance Modeling¿, by William J. Stewart.
Materiale didattico aggiuntivo (lucidi e note delle lezioni) sarà fornito dal docente titolare dell¿insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica.
¿Probability, Markov Chains, Queues, and Simulation: The Mathematical Basis of Performance Modeling¿, by William J. Stewart.
Additional teaching material (lecture notes, slides) will be made available by the class teacher on the didattica web portal.
'Probability, Markov Chains, Queues, and Simulation: The Mathematical Basis of Performance Modeling', by William J. Stewart.
Additional teaching material (lecture notes, slides) will be made available by the class teacher on the course web page.
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Written examination. An assignment consisting in the development and use of a simulator will also be required.
Gli studenti e le studentesse con disabilita o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Written examination with few (1-3) problems similar to those solved in class (60%). Small group development of and use of a simple simulation model, and preparation of a report (40%).
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.