1. Introduzione e concetti base sulle reti mobili.Classificazione, motivazione e requisiti delle reti mobili. Evoluzione delle reti e servizi mobili. Architetture delle reti mobili. Condivisione delle risorse radio. La mobilità degli utenti.2. Il Canale radio e la trasmissione radio.Canale radio e modelli di propagazione. Cenni agli schemi di modulazione numerica e codifica di canale. Dimensionamento della cella con considerazioni di propagazione radio.3. Accesso Radio. Tecniche di accesso multiplo in canali broadcast. Il Duplexing. Modelli di condivisione delle risorse radio.4. Gestione della mobilità e Analisi delle prestazioni in mobilità.Cell selection, location management, handover.Modelli di traffico e modelli di mobilità per il calcolo delle prestazioni a livello di chiamata.5. Radio planning: copertura cellulare e capacità di rete. Riuso di frequenza. Pianificazione di un sistema cellulare con considerazioni di ingegneria del traffico. Analisi della capacità.6. GSM: Architettura ed interfaccia radio; canali fisici e logici; gestione della mobilità, delle risorse radio e della sicurezza; protocolli di segnalazione; esempi di procedure.7. GPRS: Architettura e protocolli della rete GPRS: confronto e aggiornamenti rispetto all'architettura del GSM. Interfaccia radio GPRS.8. UMTS: Architettura ed interfaccia radio; controllo di potenza; gestione delle risorse radio, della mobilità e della sicurezza.9.LTE:principali funzionalità e prestazioni offerte dalla nuova tecnologia. Architettura di rete e dei servizi. Interfacce e protocolli. Interfaccia radio LTE.10. Verso il 5G. LTE-Advance e LTE-Advance Pro. 5G Scenari d'uso e requisiti. Architettura e modello QoS. 5G New Radio. 5G RAN & 5G CoreLaboratorio .Le esperienze in laboratorio sono parte integrante del corso e saranno svolte presso il Polo Tecnologico del DIEEI con frequenza variabile (a seconda dell'avanzamento del programma). Le tematiche affrontate sono riportate di seguito.Implementazione al calcolatore di scenari di trasmissione cellulare indoor e outdoor, modelli di path loss (spazio libero, Okumura-Hata, modelli 3GPP) e canali affetti da fading.Implementazione al calcolatore di algoritmi euristici per la risoluzione di problemi di controllo di potenza in sistemi CDMA e allocazione delle risorse radio in sistemi LTE.Introduzione al software di testing per effettuare misurazioni di parametri di rete per sistemi GSM, UMTS e LTE.. Analisi delle procedure di cell attach, cell reselection, location update, chiamate generate e ricevute.Introduzione al software e hardware disponibili in laboratorio per emulare una rete mobile LTE. Analisi delle prestazioni di rete in servizi streaming e download/upload su FTP server. Analisi dello scambio di messaggi di segnalazione sia lato access network che core network. Resource Block allocation e Modulation and Coding Scheme al variare della distanza e della qualità del canale. Valutazione delle chiamate su tecnologia VoLTE.Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto alle specifiche attività di laboratorio dichiarate.

Martin Sauter, “From GSM to LTE‐Advanced Pro and 5G: An Introduction to Mobile Networks and Mobile Broadband”, IV Edition , John Wiley & Sons Ltd, 2021M. Schwartz, “Mobile Wireless Communications”, Cambridge University Press.C. Cox, “An introduction to LTE: LTE LTE-Advanced, SAE, VoLTE and 4G Mobile Communications”, 2° Edizione, Wiley.Christopher Cox, “An Introduction to 5g: The New Radio, 5g Network and Beyond”, John Wiley & Sons Ltd, 2020Rajib Taid, “Mobile Communications Systems Development: A Practical Introduction to System Understanding, Implementation, and Deployment”, John Wiley & Sons Ltd, 2021,Dispense delle slide del docente disponibili su Studium