Reti Mobili Cellulari: Reti di Terza Generazione

Codice: AA565; Crediti: 6; Semestre:2; Sigla: RTG.

Sito internet: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/

Docente: Prof. Gaetano Giunta

Professore Ordinario di Telecomunicazioni

e-mail: ggiunta [at] di [dot] unipi [dot] it

Ricevimento studenti su appuntamento: inviare e-mail a ggiunta [at] di [dot] unipi [dot] it

Recapito presso il Dipartimento di Informatica

Tel. 050 2212711, Largo B. Pontecorvo 3, 56127 PISA - Italy; piano: 2; stanza: 394.

Orario del corso 2012: (mutuato da Reti Mobili Cellulari (sigla: RMC) della LM 270)

Lunedi ore 14-16 in aula B1;
Mercoledi ore 9-11 in aula C.

Prerequisiti del corso. Sono utili conoscenze elementari su Internet e sulle Reti in generale.

Obiettivi di apprendimento del corso. Obiettivo del corso e' fornire agli studenti le conoscenze di base relative alle reti mobili per telecomunicazioni cellulari di terza generazione (UMTS), illustrando le architetture principali, i problemi prominenti ad esse relativi, e le soluzioni piu' diffuse a tali problemi.

Descrizione del corso. Il corso verte sulle reti mobili per telecomunicazioni cellulari di terza generazione (UMTS). In particolare, saranno trattati i seguenti argomenti: Il sistema cellulare 3G UMTS. Architettura di rete. L'accesso radio: i codici ed il W-CDMA. I canali radio. Le tecnologie di accesso FDD, TDD ed EDGE. Capacita' e carico della rete. Gestione della risorsa radio. Gestione della mobilita'. Gestione della sicurezza. Gestione della comunicazione. Confronto con la rete mobile cellulare Wi-Max. Inoltre, sono previste esercitazioni didattiche di programmazione su applicazioni di video-comunicazione per sistemi di telecomunicazione 3G.

Programma del corso 2009.

Lo standard UMTS. I sistemi cellulari. Standard mondiali. Requisiti dell'UMTS. Servizi dell'UMTS. Specifiche tecniche.
Architettura di rete. Architetture protocollari. Modi di trasferimento a circuito (CS) ed a pacchetto (PS). Internet Protocol (IP). Asynchronous Transfer Mode (ATM). Architettura di Release 99. Il sistema di segnalazione SS7. Architettura di Release 4. Cenni all'IP Multimedia Subsystem (IMS).
L'accesso radio W-CDMA. Caratteristiche generali. Il concetto di ortogonalita': i codici. La modulazione dei segnali. La tratta in up-link. La tratta in down-link. Sensibilita', classi di potenza e bande di frequenza. High Speed Down-link Packet Access (HSDPA). Enhanced up-link.
I canali radio. Informazione di utente, informazione di segnalazione, ed informazione di controllo. I canali wireless. Dalla sorgente di utente all'onda radio. Schemi complessivi di sistema in up-link e down-link. Uso dei canali fisici per servizi CS e PS. Procedure base. Canale fisico e di trasporto ed architetture protocollari per HSDPA ed enhanced up-link.
Le tecnologie di accesso. L'interfaccia radio. Gestione della risorsa radio. Differenza tra Frequency Division Duplex (FDD) e Time Division Duplex (TDD). Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE).
Capacita' e carico della rete. Limiti alla capacita' di sistema. Carico di cella. Controlli di potenza e di carico sull'interfaccia radio.
Gestione della risorsa radio. Il Rake Receiver. Il Power Control. L'Handover. Interfacce Iu, Iur e Iub.
Gestione della mobilita'. Procedura di registrazione. Aggiornamento della posizione. Mobilita' di cella, di area o di rete.
Gestione della sicurezza. Identita' temporanea. Mutua autenticazione. Cifratura dei dati. Protezione dell'integrita' dei dati. Autenticazione.
Gestione della comunicazione. La rete nella Release 99. Evoluzione verso la Release 4. Architettura protocollare della rete di commutazione (core network).
(opzionale) La rete mobile cellulare Wi-Max. Confronto tra UMTS e Wi-Max in termini di architettura di rete, procedure di accesso e di gestione, handover e mobilità, tipologie di servizi di nuova generazione.

Esercitazioni didattiche di programmazione su applicazioni di video-comunicazione per sistemi di telecomunicazione di terza generazione.

Modalita' di esame: Orale.

Date degli appelli: colloqui di esame su appuntamento (e-mail: ggiunta@di.unipi.it ).

Bibliografia.

G. Columpsi, M. Leonardi, A. Ricci, “UMTS: Tecniche e architetture per le reti di comunicazioni mobili multimediali”, Seconda Edizione. Editore Hoepli Informatica. ISBN: 8820335913. Novembre 2005. (link alla casa editrice:

. http://www.hoepli.it/libro.asp?ib=9788820335915&pc=000012001004001)

G. Giunta, “Lucidi del corso di Reti Mobili Cellulari: Reti di Terza Generazione”, 2007. (scaricabile con password via WEB da:

. http://www.di.unipi.it/~ggiunta/rtg.pdf)

G. Giunta, “Elementi sull’accesso radio nelle reti cellulari 3G – UMTS”, 2007. (scaricabile via WEB da:

. http://www.di.unipi.it/~ggiunta/ar3g.pdf

per approfondimenti sui codici ortogonali di Gold: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/notagold.pdf (scaricabile con password via WEB).

per approfondimenti sulle video-comunicazioni 3G: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/videoc.pdf (scaricabile con password via WEB).

per approfondimenti sulla sicurezza nel video-streaming 3G: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/videosec.zip (scaricabile via WEB).

per approfondimenti sul processing direzionale 3G: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/smart.pdf (scaricabile con password via WEB).

per approfondimenti su Wi-Max e UMTS: http://www.di.unipi.it/~ggiunta/comp1.pdf (scaricabile con password via WEB) http://www.di.unipi.it/~ggiunta/comp2.pdf (scaricabile con password via WEB) http://www.di.unipi.it/~ggiunta/comp3.pdf (scaricabile con password via WEB)