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Reti wireless per multimedia

01NWEOT

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
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi
Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/03 6 B - Caratterizzanti Ingegneria delle telecomunicazioni
Statistiche superamento esami
L’insegnamento è in lingua italiana ed è offerto nel secondo semestre del II anno della laurea magistrale in Ingegneria Gestionale e del I anno della laurea magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni. Il corso è di 8 crediti per la laurea magistrale in Ingegneria Gestionale e di 6 crediti per la laurea magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni. L'insegnamento introduce i concetti fondamentali nello studio delle reti di comunicazione wireless. Presenta poi i principali sistemi di rete wireless progettati per il supporto di traffico multimediale: reti cellulari, reti veicolari, reti Bluetooth, e hotspot WiFi. Per ciascuno di questi sistemi, vengono approfonditi gli aspetti legati al supporto della qualità del servizio e della gestione della mobilità. Inoltre, l’insegnamento introduce i concetti fondamentali relativi alla codifica e trasmissione di segnali multimediali su reti wireless. Si discuteranno: la rappresentazione di immagini, audio e video in formato compresso in modo da soddisfare i requisiti stringenti di banda imposti dal contesto wireless; le problematiche relative alla robustezza nei confronti degli errori di trasmissione; la codifica scalabile per adattare la qualità del segnale ricevuto a diverse tipologie di utenti e apparati di ricezione. Le esercitazioni sono mirate a chiarire ad approfondire i concetti presentati, tramite esempi numerici e la dimostrazione di prodotti e software attualmente disponibili.
The class is taught in Italian and is offered in the second semester to the students of the second year of the Master of Science in Management Engineering and of the first year of the Master of Science in Telecommunications Engineering. The course includes 80 hours for the Master of Science in Management Engineering and 60 hours for the Master of Science in Telecommunications Engineering. The course introduces the fundamental concepts and principles of communication networks and wireless communications. Then, it illustrates the main wireless network systems conceived and designed for the support of multimedia traffic: cellular wireless networks, vehicular networks, Bluetooth-based wireless personal area networks and hotspot WiFi. For each of these systems, the course will highlight and discuss aspects related to the support of quality of service and user mobility. Moreover, the course introduces the basic concepts related to encoding and transmission of multimedia signals over wireless networks. The following topics will be presented: representation of still images, video and audio data in compressed form so as to match the bandwidth requirements imposed by the wireless context; issues related to robustness towards transmission errors and data losses; scalable encoding methods allowing one to match the received signal quality to different user requirements and devices. The exercises aim at clarifying and further investigating some of the concepts that are presented during the class lecturers. They mainly consist in the presentation and solution of numerical problems, and in the demonstration of software solutions that are currently available.
L'insegnamento permetterà agli studenti di apprendere gli aspetti principali delle tecnologie di rete wireless, che vengono utilizzati (o saranno utilizzati nell'immediato futuro) per il supporto di traffico multimediale. Al termine delle lezioni, gli studenti saranno in grado di individuare gli aspetti più critici di tali sistemi, i loro punti di forza e i requisiti fondamentali per il progetto e lo sviluppo dei sistemi di rete. Gli studenti apprenderanno inoltre la metodologia di progetto protocollare inter-livello, per la definizione e l'implementazione di protocolli per il supporto di servizi multimediali in reti wireless. Inoltre, gli studenti saranno in grado di identificare gli schemi di codifica multimediale più adatti al contesto wireless e alle esigenze di utenti connessi alla rete con diversi apparati di ricezione.
The course will let students acquire knowledge of the main aspects of the existing and emerging technologies for wireless networking for the support of multimedia traffic. Students will be able to identify the most critical issues of such systems, their strengths and weaknesses, as well as the fundamental requirements for the design and development of networking systems. Furthermore, students will acquire the ability to design cross-layers solutions for the implementation of protocols for the support of multimedia traffic through wireless networks. Moreover, the students will be able to identify multimedia coding schemes suitable for the wireless transmission context, and matching the requirements of users connected to the network by means of heterogeneous terminals and devices.
Conoscenza di base delle reti di comunicazione e di teoria della probabilità.
Conoscenza di base delle reti di comunicazione e di teoria della probabilità.
Argomenti trattati nelle lezioni e relativo peso in crediti formativi.
  • Parte su reti wireless per traffico multimediale (48 ore):
    • Concetti fondamentali legati alle reti di telecomunicazione e alla comunicazione via wireless (6 ore).
    • Reti cellulari: principi generali, progetto di rete e reti eterogenee (4 ore); evoluzione delle reti cellulari da 2G (4 ore) e 3G (UMTS) (6 ore) a LTE (3 ore).
    • Supporto della mobilità in reti multimediali: principali soluzioni adottate; Mobile IP (2 ore).
    • WiMax: architettura di rete, attività di standardizzazione, accesso al canale e applicazioni (1 ora).
    • Hotspot WiFi: IEEE 802.1111a/b/g/n per hotspot, tecniche di accesso al canale, supporto della qualità del servizio (14 ore).
    • Reti veicolari (4 ore).
    • Wireless personal areas: architettura di rete e applicazioni; la tecnologia Bluetooth; problemi di coesistenza con alter tecnologie wireless (4 ore).
  • Parte su applicazioni multimediali (20 ore) – solo per la Laurea in Ing. Gestionale:
    • Fondamenti di teoria dell’informazione: sorgenti discrete, quantità di informazione, entropia, codifica senza perdite, codifica con perdite, teoria rate/distorsione (2 ore).
    • Immagini fisse: caratteristiche del segnale, compressione JPEG e JPEG2000 (4 ore).
    • Video: caratteristiche del segnale, ridondanza spaziale e temporale, predizione del movimento (2 ore).
    • Compressione video: MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC (4 ore).
    • Il concetto di codifica scalabile. L’estensione scalabile di H.264: H.264/SVC (2 ore).
    • Cenni di codifica audio (2 ore).
    • La codifica robusta: concetti di “video resilience” e “video concealment” (4 ore).
The topics that will be addressed are as follows.
  • Topics in wireless networks for multimedia (48 hours):
    • Fundamental concepts on communication networks and wireless communications (6 h).
    • Wireless cellular networks: general principles, network planning and heterogeneous networks (4 h); evolution of cellular networks from 2G (4h) to 3G (UMTS) networks (6 h) and LTE (3 h).
    • Mobility support in network systems for multimedia traffic; main solutions; Mobile IP (2 h).
    • WiMax: network architecture, standardization, channel access and applications (1 h).
    • Hotspot WiFi: IEEE 802.11a/b/g/n for hotspot, channel access techniques, quality of service support (14 h).
    • Vehicular networks (4 h).
    • Wireless personal areas: network architecture and applications; the Bluetooth technology; issues of coexistence with other wireless technologies (4 h).
  • Topics in multimedia applications (20 hours - only for the Master of Science in Management Engineering):
    • Basics of information theory: discrete sources, information measures, entropy, lossless and lossy encoding, rate/distortion theory (2 h).
    • Still images: signal features, JPEG and JPEG2000 encoding (4 h).
    • Video: signal features, spatial and temporal redundancy, motion prediction (2 h).
    • Video compression: MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC (4 h).
    • Scalable encoding. The scalable extension of H.264: H.264/SVC (2 h).
    • Basics of audio coding (2 h).
    • Principles of robust video coding: video resilience, video concealment (4 h).
Vengono presentati e risolti problemi numerici e vengono illustrate alcune soluzioni per il suporto di traffico multimediale via wireless.
Numerical problems will be presented and solved during the class. Examples of applications for the support of multimedia traffic through wireless networks will be described and a demonstration will be given.
Il materiale didattico sarà fornito dal docente titolare dell'insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica. Testi utili come riferimento sono:
  • WCDMA for UMTS: radio access for third generation mobile communications, H. Holma and A. Toskala (Ed.s), Wiley, 2000.
  • B.A. Miller, C. Bisdikian, Bluetooth Revealed,Prentice-Hall, 2002
  • M. Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, O'Reilly (Networking), 2002.
  • F. Hillebrand, GSM and UMTS, The Creation of Global Mobile Communications, John Wiley & Sons, 2002.
  • Multimedia over IP and Wireless Networks, Chu and M. van der Schaar (Eds.), Academic Press, 2007.
The teaching material will be made available by the class teacher on the Didattica web portal. Useful references are as follows:
  • WCDMA for UMTS: radio access for third generation mobile communications, H. Holma and A. Toskala (Ed.s), Wiley, 2000.
  • B.A. Miller, C. Bisdikian, Bluetooth Revealed,Prentice-Hall, 2002
  • M. Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, O'Reilly (Networking), 2002.
  • F. Hillebrand, GSM and UMTS, The Creation of Global Mobile Communications, John Wiley & Sons, 2002.
  • Multimedia over IP and Wireless Networks, Chu and M. van der Schaar (Eds.), Academic Press, 2007.
... Esame scritto. Il testo è composto da 6 quesiti sul programma svolto, di cui almeno un esercizio numerico. Le risposte ai restanti quesiti sono di tipo descrittivo. A ogni quesito viene associato un punteggio. Il voto finale è ottenuto sommando i punteggi ottenuti nei vari quesiti.
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.
The exam consists in a written test on the course topics. The test includes 6 questions, among which there is at least one numerical problem to solve. The remaining questions require the description of a protocol, algorithm or system. Each question is assigned a number of points. The final mark is computed by summing the marks obtained in each question.
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.
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