Docente
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DE NARDIS LUCA
(programma)
- Politiche di assegnazione della risorsa (es. le frequenze): suddivisione contro condivisione. Sistemi aperti contro sistemi chiusi [10 ore]
- Accesso multiplo [18 ore]
* Richiami sulle tecniche di canalizzazione
a) sistemi a portante singola e multipla: TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA
b) sistemi a portante impulsiva: DS-Impulse radio, TH-Impulse radio
* Modelli di Interferenza e analisi di prestazioni
a) Ipotesi “Standard Gaussian Approximation”. Modello basato sulla collisione di impulsi
b) Confronto di prestazioni. Capacità di canale.
- Modelli statistici per i sistemi di accesso [24 ore]
* Processi di nascita e morte
a) Processo di pura nascita
b) Processo di pura morte
c) Processo di Poisson a tasso fisso e variabile
d) Caratteristiche del processo di Poisson: momenti del primo e del secondo ordine, distribuzione dei tempi di interarrivo
* Processi e catene di Markov
- Definizione e caratteristiche di un processo di Markov
- Definizione e caratteristiche di una catena di Markov
- Analisi e descrizione di una catena di Markov: probabilità di stato, probabilità di transizione di stato, diagrammi di transizione di stato
- Catene di Markov omogenee e stazionarie
- Catene di Markov periodiche/aperiodiche, ricorrenti nulle, ricorrenti non nulle, ergodiche
* Teoria delle code
- Definizione di sistema a coda
- Classificazione dei sistemi a coda
- Probabilità di stato steady state e condizioni per la loro esistenza
- Esempi di sistemi a coda: M/M/1, M/M/m, M/M/1/k
- Allocazione di risorse [16 ore]
* Accesso aleatorio
a) Richiami su tecniche di base
b) Applicazione della teoria dei giochi alla gestione delle risorse
c)Hand-shaking
d) Out-of-band signalling (cenni)
* Accesso regolamentato (scheduling)
a) Approccio centralizzato e distribuito: algoritmi basati su token (token ring, token bus) e su polling
b) Analisi delle prestazioni di un sistema token ring basato su elementi di teoria delle code:
- Determinazione del tempo medio nel sistema ed in coda
- Numero medio di pacchetti nel sistema e in coda
- Impatto delle statistiche dei tempi di servizio e di interarrivo sulle prestazioni del sistema
- Criteri di progettazione di un sistema di accesso per reti wireless e ad-hoc [8 ore]
* Strategie di accesso nelle reti wireless e ad-hoc
a) Standard MAC per reti wireless: IEEE 802.11, IEEE 802.15.1, 802.15.3, 802.15.4
b) Organizzazione della rete e network discovery
c) Clustering e gestione della risorsa intra e inter-cluster
d) Power-aware e location-aware MAC design (LEACH, PAMAS, IEEE 802.15.4a)
e) Ottimizzazione della protezione di errore. Confronto prestazionale tra ARQ, FEC, Hybrid-ARQ
f) Mobilità: modelli e effetto sulle strategie di accesso
- Gestione della risorsa in sistemi aperti: Coesistenza e reti cognitive [6 ore]
* Spectrum sensing individuale e cooperativo
* Pilot channel e comunicazioni inter-sistema
* Esempio: coesistenza tra Wi-Fi e Bluetooth, coesistenza tra LTE-U e Wi-Fi
* Applicazione di tecniche di intelligenza artificiale e machine learning alla classificazione di emissioni radio
- Applicazione di tecniche di accesso multiplo e accesso al mezzo a reti wireless basate su piattaforma Software Defined Radio USRP [8 ore]
* La piattaforma USRP N210
* Tecniche di programmazione su piattaforma USRP attraverso Matlab e Simulink
* Confronto tra tecniche di accesso multiplo (TDMA vs. FDMA)
* Confronto tra protocolli di accesso al mezzo (ALOHA vs. CSMA)
Diapositive del corso, articoli di supporto e codici disponibili sul sito web http://newyork.ing.uniroma1.it/~lucadn/wa.php.
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