| NETWORK TRAFFIC ENGINEERING
(obiettivi)
OBIETTIVI DEL MODULO E CAPACITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE
Il corso punta a fornire strumenti ed esempi applicativi per la valutazione delle prestazioni e il dimensionamento di sistemi di servizio, specificamente reti e protocolli di telecomunicazioni. Oltre ad una introduzione alla modellistica e alcune applicazioni, si mira a dotare lo studente di puntatori a possibili approfondimenti autonomi.
Il corso punta a rendere lo studente capace di formulare e risolvere un problema di valutazione delle prestazioni, passando anche attraverso la realizzazione di misure, simulazioni, codice di analisi dei dati. Attraverso mini-progetti e laboratorio in aula si stimola lo studente ad affrontare a passare da una descrizione sistemistica, anche parziale, ad un modello quantitativo calibrato per rispondere a domande sul funzionamento del sistema in esame. Particolare attenzione è rivolta all’analisi critica dei risultati numerici e alla verifica di validità delle ipotesi e approssimazioni introdotte nei modelli.
PREREQUISITI
Conoscenze di base di probabilità e di reti di telecomunicazione. Capacità di programmazione.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Capacità di identificare, risolvere e utilizzare modelli di sistemi di servizio e modelli di traffico, sia con approccio analitico, sia simulativo sia sperimentale. Utilizzazione di questi strumenti per il progetto di sistemi di servizio con applicazioni alle reti di tlc. Lo studente dovrà essere in grado di identificare un modello di un elemento di un sistema di servizio, identificare i parametri del modello a partire dai risultati di misure o da dati di partenza, eseguire simulazioni stocastiche per verificare le prestazioni del sistema.
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Canale Unico
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Docente
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BAIOCCHI ANDREA
(programma)
Ingegneria del traffico. (3 ore) Ruolo e approcci per la valutazione delle prestazioni e l’ingegneria del traffico nelle reti. Sistemi di servizio: definizioni e struttura. Arrivi tempi di servizio. Processo di traffico. Metriche di prestazione.
Reti a pacchetto. (6 ore) Modello di una rete a pacchetto: rete di code aperta di Jackson. Analisi del ritardo di attraversamento in equilibrio (legge di Little). Applicazione ad una rete IP. Ottimizzazione della capacità dei collegamenti con instradamento assegnato. Paradosso di Braess. Formulazione del problema di assegnazione ottima dei flussi.
Reti cellulari. (6 ore) Modelli di copertura cellulare. Dimensionamento della copertura sotto vincoli di qualità di servizio. Modello di Erlang ad applicazioni. Confronto tra allocazione dei canali fissa e dinamica.
Condivisione delle risorse. (6 ore) Confronto tra tempi di risposta di una risorsa condivisa e risorse partizionate Code a priorità: legge di conservazione, priorità Head-Of-Line, priorità Shortest Job First. Processor sharing e la sua realizzazione pratica (Weighted Fair Queueing). Scheduling: algoritmo a crediti.
Protocolli di accesso multiplo casuale. (6 ore) Slotted ALOHA: protocollo, modello, analsi, stabilizzazione. Il CSMA/CA di Wi-Fi: modello del back-off, analisi della portata in saturazione. Anomalia prestazionale.
Controllo della congestione. (9 ore) Approssimazione fluida. Esempi. Richiami sul TCP. Applicazione all’analisi del controllo di congestione di una connessione TCP con singolo collo di bottiglia. DCTCP. Analisi fluida del DCTCP. Equità e Network Utility Maximization (NUM). Interpretazione del TCP come un controllore distribuito per la risoluzione del problema NUM.
Laboratorio di simulazione. (24 ore). Simulazione discreta di sistemi di servizio: approcci ad eventi e sincrono. Generazione di variabili aleatorie. Elementi di stimatori di punto e di intervallo. Realizzazione di modelli di simulazione stocastica su calcolatore, relativi agli argomenti trattati nelle lezioni.
 • MATERIALE (LUCIDI DEL CORSO, DISPENSA) DISPONIBILE SUL SITO WEB O DISTRIBUITO IN AULA.
Sito web del corso:
https://web.uniroma1.it/netlab/network-traffic-engineering
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Date degli appelli
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Date degli appelli d'esame
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
Valutazione di un progetto
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