Optical and Transport Networks
Telecommunication Engineering Master of
Science (Laurea Magistrale) 2022/23,5 CFU.
Official
Program
Communications networks see an exponential growth of traffic demand,
driven by multimedia services and mobile applications requiring higher
and higher bandwidth. Traditionally, network traffic used to be based
on circuit-switched, time-division multiplexed (TDM) connections
between pairs of endpoints. Today, most network traffic is packet
switched, based on Internet Protocol (IP), generated by a multitude of
services in bursty and time-varying patterns, thus imposing more
complex requirements on data transport performance. Only optical
technologies enable flexible and transparent transport of various data
formats at the highest transmission capacity.
This course provides an ample overview of fundamental topics about
transport networks based on optical systems. In the first part, a
primer of traditional TDM multiplexing systems (PDH and SDH) is
provided. IP packet data transport over optical systems is treated.
Architectures of optical Next-Generation Access Networks and Passive
Optical Networks are illustrated with deployment considerations.
In the second part, the wide area of network synchronization is
explored, providing a wide overview on fundamental topics including
jitter, clock models, network synchronization architectures and
requirements for time and frequency distribution in a variety of
environments, from traditional TDM to most advanced 4G and 5G networks.
Finally, basic elements of traffic models and engineering are surveyed,
for both circuit and packet traffic, up to covering advanced topics as
self-similar fractal models to describe the behavior of packet network
traffic.
All course topics are presented by providing the necessary theoretical
background, yet always highlighting most relevant practical and
application aspects.
Bibliography
<> S. Bregni, Sistemi di
trasmissione PDH e SDH -
Multiplazione, McGraw-Hill Italia, marzo 2004.(in Italian). This
book is out of print. Material for classes will be distributed to
students. S. Bregni, Synchronization
of Digital Telecommunications Networks. Chichester, UK: J. Wiley
and Sons, 2002. S. Bregni, Lecture Notes on all course topics.
FAQ : What
about Assessment?
The learning assessment consists in a written exam, including various
numerical exercises and questions on the subject matter, structured to
verify not only the knowledge and understanding of course
topics, but also the ability of students to solve numerical problems
and to design solutions. An
oral examination is usually requested, which usually starts with a
discussion of the written test.
No intermediate evaluations
are planned. All
exams are all-inclusive over the whole course program.
The student, who is not satisfied of the assessment score received, is
admitted to next exams to improve his/her evaluation until the end of
the Academic Year. Handing over a written test cancels any valid mark
previously achieved.
FAQ : What
are the prerequisites?
Fundamentals of
mathematics, probability and telecommunications networks are required.
Sicurezza delle Reti
Versione attuale INF / 5 CFU: attivo a
partire dal'A.A. 2017/18, allievi del Corso di
Laurea di
I Livello in
Ingegneria Informatica, III anno, II
semestre. Sede
di Milano Campus Leonardo. (Versione
TEL / 10 CFU: attivo fino all'A.A. 2016/17, allievi del Corso di Laurea
di I Livello in Ingegneria delle Telecomunicazioni.)
Programma
ufficiale del corso
Ore di lezione = 30, ore di esercitazione = 20, ore di
laboratorio = 0.
Il corso introduce agli aspetti di sicurezza nelle reti di
comunicazione, con particolare riferimento a Internet, fornendo
un'ampia panoramica dalla crittografia ai protocolli e sistemi per la
comunicazione sicura in rete.
Dopo un'introduzione alle basi teoriche della crittografia e alla
teoria dei numeri (matematica dei numeri interi o matematica discreta),
sono presentati i più importanti algoritmi di cifratura sia a
chiave simmetrica sia a chiave pubblica. In seguito, sono illustrati
metodi e protocolli di autenticazione di persone e di messaggi, basati
su certificati, hash e firme elettroniche, nonché i protocolli
di scambio e instaurazione delle chiavi di cifratura. Infine, sono
illustrati meccanismi di sicurezza dei protocolli Internet.
Il corso è arricchito da seminari monografici
complementari su temi specifici di sicurezza delle reti, tenuti da
esperti dell'industria (negli ultiumi anni: Symantec) o operatori di
telecomunicazioni.
Tutti gli argomenti del corso sono affrontati fornendo la necessaria
cultura teorica matematica, ma sempre sottolineando gli aspetti pratici
e applicativi di maggiore rilevanza.
Testi consigliati
Wade Trappe, Lawrence C.
Washington, Crittografia. Con
elementi della teoria
dei codici. Pearson / Prentice Hall, 2a edizione, 2009. (Con mio
grande dispiacere, questo libro è esaurito e la Casa Editrice
non è disponibile a ristamparlo, anzi pare che abbia addirittura
rinunciato ai
diritti. Gli studenti possono comunque acquistare l'edizione
originale in inglese, oppure reperire una copia della traduzione
italiana dalla biblioteca, sul mercato dell'usato, o per altri canali.
Invierò ulteriori informazioni di aiuto via email a tutti
studenti
iscritti al corso.) William B. Stallings, Network
Security Essentials: Applications and Standards. 6th Edition,
Pearson, 2016.
Appunti vari di
crittografia e sicurezza
Materiale extra
presentato a lezione (sono escluse le parti trattatate
completamente nei libri di testo),
Stefano
Bregni.
Seminari monografici, Antonio Forzieri, Splunk.
Da qualche anno, circola sul gruppo Telegram degli studenti
e su altri canali un PDF redatto da uno studente del
passato, che nelle sue intenzioni dovrebbe riassumere e presentare in
linguaggio semplificato la materia, attraverso sue rielaborazioni personali e risposte a
una collezione di domande d'esame frequenti. Io ho molta stima di
questo studente, ne apprezzo le buone intenzioni e lo sforzo
straordinario, ma purtroppo il suo testo contiene vari errori,
imprecisioni, affermazioni fuorvianti, frasi non comprensibili. Per
assurdo che possa sembrare, diversi studenti si ostinano a studiare
quel PDF, invece del libro di testo e il materiale che distribuisco. Da
anni nelle prove d'esame riconosco frasi ricorrenti, sbagliate,
imparate a memoria dal PDF senza averne capito il senso. Non so cosa
spinga uno studente a studiare su un PDF di incerta origine piuttosto
che sul libro di testo. E non so cosa renda quel PDF così
attraente per alcuni studenti (pochi, fortunatamente). Posso solo
ripetere: LASCIATELO PERDERE. Si consiglia di seguire
le lezioni e le esercitazioni per
un'ottimale comprensione di tutti gli argomenti.
A.A.
2021-22, A.A.
2020-21, A.A.
2019-20 (non pubblicati), A.A.
2018-19, A.A.
2017-18, A.A.
2016-17, A.A.
2015-16, A.A.
2014-15, A.A.
2013-14, A.A. 2012-13. NB: La struttura e la
complessità degli esami scritti sono stati significativamente
semplificati nell'A.A. 2019-20, poichè svolti online a causa
dell'emergenza COVID. I temi non sono pubblicati perchè non
rappresentativi.
NB2: La versione da 10 CFU aveva un programma più ampio e
diversi argomenti più approfonditi. I temi d'esame comprendono
anche esercizi e domande non più attinenti con l'attuale
programma.
FAQ : Quali
sono le modalità di esame?
La verifica dell'apprendimento consiste in una prova scritta
comprendente esercizi e domande su argomenti di teoria.
Lo studente che non si ritenga soddisfatto della votazione conseguita
è ammesso agli appelli successivi per tentare di migliorare il
proprio voto sino all’ultima sessione dell’A.A. Consegnando la prova,
si annulla automaticamente ogni voto precedentemente conseguito. La
richiesta di non registrare un voto valido è consentita SOLO UNA
VOLTA.
FAQ: E'
disponibile la
raccolta di esercizi assegnati alle prove d'esame con le relative
soluzioni? La raccolta integrale dei temi
d'esame con soluzione è pubblicata in questa
pagina. La raccolta comprende tutti i temi d'esame del corso sia nella
versione attuale da 5 CFU insegnata a partire dall'A.A. 2017-18 (5 CFU,
allievi Ing. INF), sia nella versione
precedente da 10 CFU iusegnata dall'A.A.
2012-13 all'A.A. 2016-17 (allievi Ing. TEL). Nota bene: il corso nella
versione da 10 CFU copriva un
programma più ampio e trattava molti argomenti in modo
più approfondito.
Reti di Telecomunicazione
A.A. 2022/23, 5
CFU, Sede
di Milano Campus Leonardo.
Allievi M-Z del Corso di Laurea di I Livello in Ingegneria
dell'Automazione, II anno, I semestre.
Programma
ufficiale del corso
Ore di lezione = 30, ore di esercitazione = 20, ore di
laboratorio = 0.
Il corso introduce gli allievi ai fondamenti di Internet e delle reti
di comunicazione.
Innanzitutto, sono presentati i requisiti dei servizi di comunicazione
e le principali funzioni delle reti di comunicazione. Sono quindi
trattate le reti dati a commutazione di pacchetto ad estensione
geografica (WAN) e locale (LAN), dando particolare enfasi alla
comprensione dei meccanismi di commutazione, trasporto e multiplazione
dei flussi di informazione. La seconda parte è dedicata a
Internet. Dopo avere introdotto la sua filosofia di interconnessione
delle reti, ne sono descritti l'indirizzamento e il protocollo IP, i
protocolli di trasporto UDP e TCP, i protocolli di instradamento.
Tutti gli argomenti del corso sono affrontati fornendo la necessaria
cultura teorica e sottolineando gli aspetti pratici e applicativi di
maggiore rilevanza. Le esercitazioni, basate sulla risoluzione di
problemi di progetto e valutazione delle prestazioni, mirano a formare
la solida cultura ingegneristica degli allievi e a stimolare la loro
curiosità per argomenti più avanzati.
Testi consigliati
A. Pattavina, Internet e Reti: Fondamenti,
Amazon, 2° ed., 2019, oppure Pearson, 3° ed., 2022. D. E. Comer, Internetworking
with TCP/IP - Vol 1, 5th edition, Prentice Hall, 2005.
Slides presentate a
lezione
(stessa password dei risultati d'esame): ALL FILES BUNDLE
Osservazioni ovvie:
- NON
si prepara un esame imparando a
memoria gli
svolgimenti degli esercizi assegnati agli esami precedenti. Si studia
il libro di testo.
- NON
si prepara un esame leggendo solo le slide. Si studia
il libro di testo.
FAQ : Quali
sono le modalità di esame?
La verifica dell'apprendimento consiste in una prova scritta
comprendente esercizi e domande su argomenti di teoria.
Lo studente che non si ritenga soddisfatto della votazione conseguita
può chiedere di non registrare il voto valido ed è quindi
ammesso agli appelli successivi per tentare di migliorare il proprio
voto sino all’ultima sessione dell’A.A. Al termine dell'A.A., il voto
valido precedentemente conseguito sarà registrato nel sistema o
annullato (in caso di rifiuto definitivo del voto). Consegnando la
prova, si annulla automaticamente ogni voto precedentemente conseguito.
La richiesta di non registrare un voto valido è consentita SOLO
UNA VOLTA. Dopo che un voto valido è stato sospeso, il primo
voto sufficiente conseguito successivamente, migliore o peggiore,
verrà registrato senza la possibilità di effettuare
ulteriori tentativi. Naturalmente, è sufficiente non consegnare
la prova per non toccare un voto valido precedentemente conseguito.
Internet e Reti di
Telecomunicazioni Attivo fino
all'A.A.
2012/13, 10 CFU, allievi del Corso di
Laurea di I Livello in
Ingegneria
delle Telecomunicazioni, II anno, II
semestre. Sede
di Milano Campus Leonardo.
Programma
ufficiale del corso
Ore di lezione = 62, ore di esercitazione = 20, ore di
laboratorio = 20.
Il corso introduce gli allievi ai fondamenti di Internet e delle reti
di comunicazione.
Nella prima parte, sono innanzitutto presentati i requisiti dei servizi
di comunicazione e le principali funzioni delle reti di comunicazione.
Sono quindi trattate le reti dati a commutazione di pacchetto ad
estensione geografica (WAN) e locale (LAN), dando particolare enfasi
alla comprensione dei meccanismi di commutazione, trasporto e
multiplazione dei flussi di informazione. Sono inoltre presentati
alcuni elementi di teoria delle code, come necessario fondamento
teorico della valutazione delle prestazioni delle reti.
La seconda parte è dedicata a Internet. Dopo avere introdotto la
sua filosofia di interconnessione delle reti, sono descritti
l’indirizzamento e il protocollo IP, i protocolli di trasporto UDP e
TCP, i protocolli di instradamento ai vari livelli della sua
architettura gerarchica, la risoluzione dei nomi di dominio (DNS) e le
applicazioni di posta elettronica, FTP e WWW.
Tutti gli argomenti del corso sono affrontati fornendo la necessaria
cultura teorica e sottolineando gli aspetti pratici e applicativi di
maggiore rilevanza. Le esercitazioni, basate sulla risoluzione di
problemi di progetto e valutazione delle prestazioni, mirano a formare
la solida cultura ingegneristica degli allievi e a stimolare la loro
curiosità per argomenti più avanzati.
I temi
d'esame con soluzione del corso Reti di
Telecomunicazioni (10 CFU) degli anni precedenti, a partire dall'A.A.
2001-02, sono disponibili presso la Segreteria Didattica del Dip. di
Elettronica e Informazione (a fianco del banco di ricevimento
nell'atrio al Piano Terra). Laboratorio
di Reti di Telecomunicazioni
Orari e calendario delle
esercitazioni di laboratorio A.A. 2012-13: inviato via email a tutti
gli
studenti iscritti al corso. Dispense delle
esercitazioni in formato PDF (ver. 2).
Software utilizzato nelle esercitazioni:
Gli EXE
di NS e NAM sono stati compilati per Win98 e sono perfettamente
compatibili per tutte le versioni successive di Windows, inclusi Win7 e
Win8.
Suggerimenti operativi:
- abilitare l'opzione di Windows che visualizza le estensioni dei file
(la configurazione di default nasconde le estensioni, il che è
una pessima idea e un ottimo modo per confondersi, e magari eseguire
programmi trojan ricevuti per email mascherati da documenti);
- creare una directory di lavoro e copiare gli exe rinominandoli ns.exe
e nam.exe (per brevità)
- nello ZIP tale directory c'è già (work/);
- aprire un "prompt dei comandi" DOS (sotto Accessori) e posizionarsi
nella directory di lavoro;
- creare un file TCL nella directory di lavoro usando un qualunque
editor di testo (es.: Notepad, Wordpad);
- lanciare la simulazione NS e poi la visualizzazione in NAM,
esattamente come sotto Linux in laboratorio con il comando
C:\...\work> ns nomefile.tcl
C:\...\work> nam nomefile.nam
Per NSCRIPT, è necessario
avere installata una Java Virtual Machine (JVM) o Java Runtime
Environment (JRE).
Suggerimenti operativi:
- se non si ha JRE già installato, scaricare e installare
l'ultima versione di JRE da www.oracle.com
oppure da www.java.com
(non il JDK, non il Server JRE, il JRE semplice: versione 7u21 al
momento in cui scrivo queste note);
- dal Pannello di Controllo, assicurarsi che Java non sia abilitato nel
browser (averlo abilitato e navigare in siti a caso è
autolesionistico);
- lanciare il file nscript.jar (basta cliccarci due volte).
NS, NAM, NSCRIPT (versione per Linux)
In
preparazione (ringrazio gli studenti Steven Costantini e Mattia Gullì per il loro aiuto).
FAQ : Quali
sono le modalità di esame?
La verifica dell'apprendimento "in itinere" consiste in due prove (I e
II), tenute durante la sospensione delle lezioni alla fine di ogni
periodo di erogazione del corso, nonchè una prova di
laboratorio. Le due prove in itinere sono scritte e comprendono
esercizi e domande su argomenti di teoria. Anche per la verifica delle
attività di laboratorio è prevista una prova scritta,
basata sulle esercitazioni svolte.
La valutazione delle due prove in itinere è espressa in /30. La
valutazione della prova di laboratorio è espressa in una scala
da -2 a +2.
Se il voto riportato nella prima prova in itinere è gravemente
insufficiente, lo studente non è ammesso a sostenere la seconda,
ma è rimandato a sostenere l'esame direttamente negli appelli
regolari, nelle date e con le modalità
fissate dalla
Scuola.
Dopo avere sostenuto la seconda prova in itinere, al termine del
periodo di erogazione
del corso, l'esame è superato se sono verificate le
condizioni seguenti:
- anche il voto della seconda prova in itinere non è gravemente
insufficiente;
- la
media dei voti delle due prove in itinere (in /30), sommata alla
valutazione della prova di laboratorio (da -2 a +2), è
sufficiente.
La prova d'esame negli appelli regolari è onnicomprensiva e
verte su tutto il programma, incluso il laboratorio.
Lo studente che non si ritenga soddisfatto della votazione conseguita
è ammesso agli appelli successivi per
tentare di migliorare il proprio voto. Consegnando la prova, annulla
automaticamente ogni voto precedentemente conseguito.
FAQ :
Quali sono le modalità di esame per la parte di
laboratorio?
La prova di laboratorio è obbligatoria.
La valutazione della prova di laboratorio è su una scala di 5
valori: -2 (pessimo), -1 (insufficiente), 0 (sufficiente), +1 (buono),
+2 (ottimo).
Il voto -2 viene assegnato d'ufficio a coloro che non sostengono la
prova o si ritirano non consegnando l'elaborato, oltre che naturalmente
nel caso di compiti svolti in modo pessimo.
Il voto della prova di laboratorio si
somma al punteggio medio conseguito nelle due prove in itinere o in
eventuali recuperi, anche nel caso esso sia negativo.
FAQ:
Quali sono i testi consigliati? A. Pattavina, Reti di
Telecomunicazioni, II edizione, McGraw-Hill Italia, 2007. D. E. Comer, Internetworking
with TCP/IP - Vol 1, 5th edition, Prentice Hall, 2005. Dispense aggiuntive del corso disponibili presso LA COPIA,
Via
Campiglio 13, Milano. Osservazione ovvia: NON si prepara un esame imparando a
memoria gli
svolgimenti degli esercizi assegnati agli esami precedenti. Si studia
il libro di testo.
FAQ: E'
disponibile la
raccolta di esercizi assegnati alle prove d'esame con le relative
soluzioni?
La raccolta integrale dei temi
d'esame con soluzione dei corsi Internet
e Reti di
Telecomunicazioni e Reti di
Telecomunicazioni, a partire dall'A.A.
2001-02, è disponibile presso la Segreteria Didattica del Dip.
di
Elettronica e Informazione (a fianco del banco di ricevimento
nell'atrio al Piano Terra).
I temi d'esame con soluzione a partire dall'A.A. 2005-06 sono anche
disponibili in rete (link su questa pagina).
Orario di ricevimento:
mercoledì mattina
10.30-13.00
Attenzione! L'orario di ricevimento potrebbe essere modificato per cause di
forza maggiore. Per sicurezza, consiglio di avvisare sempre 1-2 giorni
prima a mezzo e-mail.
Useful Linx
Una piccola raccolta di fesserie
(garantite autentiche) selezionate da prove scritte d'esame di Reti di
Telecomunicazioni, svolte da miei studenti di Laurea e Diploma
Universitario a partire dall'A.A. 2001-2002, ovvero
"LA LEGGE DI CLOS DIMOSTRA
L'EQUIVALENZA SPAZIO-TEMPO"
Politecnico di Milano
Se
non ci credete, date un'occhiata a questa raccolta di
fesserie (garantite autentiche) selezionate da prove scritte
d'esame svolte da miei studenti. 
"Assorti seguiamo
Bregni", 
Bibliography
S. Bregni, Sistemi di
trasmissione PDH e SDH -
Multiplazione, McGraw-Hill Italia, marzo 2004.(in Italian). This
book is out of print. Material for classes will be distributed to
students. 
Materiale extra
presentato a lezione (sono escluse le parti trattatate
completamente nei libri di testo),
Stefano
Bregni.
Attenzione!
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