Questo insegnamento presenta contenuti di tipo prettamente sperimentale, e permette agli studenti di applicare le nozioni apprese nei corsi di base del settore delle telecomunicazioni tenuti al terzo anno. L'insegnamento è diviso in due parti: una prima parte riguarda le reti di telecomunicazioni, Internet in particolare, e il loro funzionamento; la seconda parte è dedicata ai sistemi di telecomunicazioni e nello specifico a quelli basati sulle trasmissioni digitali.

L'insegnamento permette agli studenti di svolgere esperienze di laboratorio in modo da approfondire e sperimentare praticamente gli argomenti legati alle reti di telecomunicazioni e alle tecniche di trasmissione, argomenti illustrati in particolare nei corsi di Reti di Calcolatori e Trasmissioni Digitali. La prima parte dell'insegnamento, che riguarda le reti di telecomunicazioni è interamente svolta in laboratorio: gli studenti avranno a disposizione diversi Personal Computer (PC) configurati come host di reti locali e/o come router IP. Gli studenti impareranno a configurare i PC e i router per creare reti locali e geografiche, a gestire le stesse in condizioni di normale funzionamento e in condizioni anomale. Alla fine dell'insegnamento, gli studenti saranno in grado di capire in modo approfondito il funzionamento delle reti locali e della rete Internet. La seconda parte dell'insegnamento, relativa ai sistemi di telecomunicazioni, consisterà in una applicazioni in esperienze di laboratorio degli argomenti acquisiti nel parallelo insegnamento di Trasmissioni Digitali. Gli studenti acquisiranno la capacità di modellare e simulare sistemi di trasmissione digitale, di analizzare nel dominio del tempo e della frequenza i segnali e di valutare le prestazioni in presenza di canale con rumore gaussiano bianco, anche in presenza di interferenza intersimbolica tramite simulazione numerica al calcolatore. Sono anche previsti alcuni approfondimenti in aula di argomenti necessari allo svolgimento delle esperienze di laboratorio. La capacità di applicare le conoscenze acquisite sarà verificata mediante le esercitazioni in laboratorio e nella fase di esame orale. L'esame orale e la redazione della relazione sulle esperienze di laboratorio permetteranno anche di migliorare le capacità di comunicazione.

Per la parte di reti gli studenti devono conoscere i principi di funzionamento delle reti di telecomunicazione, ed in particolare delle reti locali ed Internet. È richiesta la conoscenza dei protocolli per reti locali (Ethernet) e usati in Internet (IP, TCP, UDP, ICMP), e dei meccanismi di consegna diretta ed indiretta proprie delle reti di calcolatori. Per la parte di sistemi di trasmissione è richiesto di aver correttamente appreso le basi matematiche dei corsi dei primi due anni insieme con una conoscenza delle competenze fornite nell'insegnamento di Teoria dei Segnali. Inoltre questa seconda parte baserà le esercitazioni sugli argomenti svolti in parallelo nello stesso semestre nell'insegnamento di Trasmissioni Digitali.

Argomenti trattati nell'insegnamento. Parte relativa a reti di telecomunicazioni (30 ore) - Configurazione di host in rete locale, assegnazione di indirizzi IP e subnetting/supernetting - Funzionamento di meccanismi di consegna diretta: protocollo ARP, comando ping. Analisi a livello applicazione - Analisi di traffico tramite sniffer di rete. Funzionamento dei protocolli Ethernet, ARP, ICMP, TCP, UDP e HTTP - Configurazione di reti geografiche: interconnessione di reti locali tramite router, configurazione di tabelle di instradamento, verifica della raggiungibilità delle reti. Parte relativa a sistemi di telecomunicazioni (30 ore) - Generazione di diagrammi ad occhio per sistemi binari 2-PAM: impatto del rumore e dell'interferenza intersimbolica - Analisi di un sistema 2-PAM con filtro adattato - Valutazione delle prestazioni di sistemi di trasmissione digitale: tecniche basate sul conteggio degli errori e loro precisione - Generazione di diagrammi di scattering per sistemi multi-livello (M-PSK e M-QAM) - Valutazione delle prestazioni in presenza di interferenza intersimbolica

La maggioranza delle lezioni/esercitazioni si svolgerà in laboratorio. Gli studenti lavoreranno in gruppi di 3/5 persone. Nella parte relativa alle reti di telecomunicazione, gli studenti avranno a disposizione dei PC, dotati di sistema operativo Linux. Tramite l'uso di hub e switch Ethernet, gli studenti dovranno svolgere le diverse esperienze di laboratorio che verranno loro proposte. Ogni gruppo avrà a disposizione 3 PC per lo svolgimento delle esperienze di laboratorio. Nella seconda parte relativa ai sistemi di telecomunicazione, gli studenti svolgeranno le esperienza di laboratorio presso i LAIB, utilizzando il software Matlab.

Sono disponibili dispense delle lezioni e delle esercitazioni, esempi di scritti di esame ed esercizi, e i manuali per le esercitazioni di laboratorio. Tutto il materiale didattico verrà reso disponibile tramite un sito web o attraverso il portale della didattica.

... Ciascun gruppo di studenti è tenuto a scrivere una relazione sulle varie esperienze di laboratorio. Il contenuto delle stesse sarà indicato durante le lezioni dal docente. L'esame finale comprende due esperienze di laboratorio, simili a quelle affrontate durante l'insegnamento. Il tempo assegnato per la soluzione è di 2 ore. Al termine di ciascuna esperienza di laboratorio, gli studenti discuteranno quanto realizzato con il docente. La discussione orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nei laboratori. Il voto finale sarà una media pesata della valutazione della relazione di laboratorio, delle esperienze finali e delle relative discussioni orali. È possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.

Gli studenti e le studentesse con disabilità 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'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.