Programma:

Enti di Standardizzazione
Standard internazionali di riferimento per le TLC.

Modello di riferimento dei protocolli per la trasmissioner dei dati
Modello per le comunicazioni. Generalità sulle reti di TLC. Protocolli e architetture. Modello di riferimento dei protocolli ISO/OSI. Concetti di interfacce e primitive. Funzioni dei livelli. Protocolli sincroni e asincroni.
Concetti fondamentali sul trasferimento dell'informazione. Concetto di connessione. Transfer mode. Multiplazione. Protocol Data Unit. Multiplazione deterministica e multiplazione statistica. Commutazione di circuito e di pacchetto. Metodologie di connessione: connection oriented, connectionless. Concetto di connessione virtuale.

PDH
Tecniche di sincronizzazione. Reti asincrone e reti sincrone. Principali allarmi trasmissivi. Le gerarchie PDH. Qualità trasmissiva delle reti PDH. Cause di errori. BER. Modalità di misura. ITU-T G.821 e G.826.

SDH
Gerarchie di multiplazione numerica sincrona (SDH). Confronti tra le prestazioni delle reti PDH ed SDH. Struttura della trama SDH (STM1). Trasporto del PDH nell'SDH. Schemi generali di multiplazione. Mapping del 140 Mb/s nel VC-4. Descrizione del POH del VC-4. BIP-8. AU e puntatore. Giustificazione nell'AU-4. Descrizione dei byte dell'RSOH e dell'MSOH. Framing. Scrambing del segnale SDH. Mapping del 34 Mb/s nel VC-3. Allineamento del VC-3 nel TUG-3. Trasporto di celle ATM nell'SDH. Apparati SDH: TM, ADM, DXC. Schemi a blocchi, funzioni ed interfacce. Struttura di rete SDH. Sicurezza e QoS. Tecn. di recovery: protection e restoration. Protezione SNCP ed MSP. Topologie di reti SDH. Aspetti di sincronizzazione. Stabilità e precisione. Strategie di sincronizzazione. Timing-loop.

HDLC: X.25, ISDN, Frame Relay
Livello Data Link. Protocolli della famiglia HDLC. I campi della trama HDLC. Rivelazione e controllo di errore. Campo FCS. Meccanismi di ARQ. Stop and Wait ARQ. Campo Control dell'HDLC. Trame I, S ed U. Sliding Windows ARQ. Controllo di flusso.
X.25: livello fisico, di trama, di pacchetto. LAP-B. Formato dei pacchetti. Es. di apertura di connessione e scambio di pacchetti.
Rete ISDN. Reference poin e strutture di interfaccia. Canali ISDN. Accesso base e primario. Interfaccia U: codifica e formato della trama. Interfaccia S: codifica e formato della trama. Segnalazione ISDN. Livello 2: trame LAP-D. Livello 3: messaggi di segnalazione. Elementi informativi. Fasi di instaurazione di una connessione.
Caratteristiche del Frame Relay. Architettura dei protocolli Frame Relay. Formato di trama LAP-F. Campo address: DLCI, DE, BECN, FECN. Funzioni della rete Frame Relay. Gestione della congestione.

ATM
Architettura dei protocolli ATM. Realazione tra B-ISDN PRM e OSI RM. Struttura di cella. Elementi fisici di una rete ATM. Dispositivi ATM di accesso e di rete. ATM Physical Layer. Interfacce UNI private e pubbliche. Sottolivelli: Transmission Convergence e Physical Medium. Esempi di PM: PDH DM1 ed E3, STM-1, su base cella. ATM Layer. Struttura della cella. Significato dei bit dell'Header. Algoritmo HEC. Virtual Path e Virtual Channel. Tipologie di celle. Funzioni di un multiplatore di accesso. Modalità di switching. ATM Adaptation Layer. Classificazione dei servizi ATM (ITU-T). Processo di formazione delle celle ATM. Sottolivelli di AAL: CS e SAR. Formato del SAR CS e del SAR PDU: AAL1, AAL2. Formato del SAR CS e del SAR PDU: AAL3/4, AAL5. Generalità sulla gestione e controllo del traffico ATM. Classificazione delle Categorie di Servizio ATM. Parametri di definizione del traffico e QoS. PCR e CDVT. Categorie di servizio: parametri di traffico e di QoS. Funzioni e procedure per l'accettazione, il controllo del traffico e della congestione: CAC, UPC/NPC, GCRA. Policing con valutazione del bit CLP. Controllo del flusso ABR: celle RM. Qualità a livello ATM.

Reti LAN
Reti locali. Caratteristiche delle LAN. Topologie, mezzi trasmissivi e tecniche di accesso. Standardizzazione delle LAN: standard IEEE 802. Standard IEEE 802.3: 10Base5, 10Base2, 10BaseT. Caratteristiche della rete Ethernet. Cenni sulle reti Token Ring ed FDDI. Apparati per l'intenetworking: repeater, bridge, router e gateway.

TCP/IP
Internet Protocol Suite. IP Address. IP Header. Frammentazione e riassemblaggio. Funzioni di routing in Internet. Protocollo ICMP. Aspetti di gestione della rete. Introduzione ad IPv6.

Standar per le videocomunicazioni
Generalità sul video digitale. Codifica video. Formati CIF e QCIF. Conversione PAL/SECAM in CIF. Standard per la codifica video. Generalità sulle raccomandazioni ITU-T H.261, H.263, H.263+, H.263++. Processo di codifica. Stima del movimento. VLC. H.320 ed H.323.

CRITTOGRAFIA
PARTE I: Crittografia Simmetrica
Nozioni introduttive sul concetto di Internet Security. Attacchi alla sicurezza. Meccanismi e Servizi di sicurezza. Definizione e requisiti di uno schema crittografico simmetrico. Criptanalisi. Struttura dei cifrari simmetrici. Cifrario di Feistel. Cifrari a blocco e cifrari a strema. DES: Data Encryption Standard. Modalità operative dei cifrari a blocco. Triple-DES, Blowfish,IDEA, CAST-128, RC5, RC2. AES: Advanced Encryption Standard.

PARTE II: Crittografia Asimmetrica
Definizione e requisiti di uno schema crittografico asimmetrico. Aspetti di confidenzialità e autenticazione. Algoritmo RSA: Rivest Shamir Adleman. Confronto tra schemi crittografici simmetrici e asimmetrici.

PARTE III: Confidenzialità del traffico e gestione chiavi
Funzioni crittografiche in contesti di rete: Link Encryption, End-to-End Encryption. Confronto tra le due soluzioni e allocazione logica. Requisiti di confidenzialità del traffico. Problema della distribuzione della chiave segreta in applicazioni crittografiche. Scenario di distribuzione con KDC. Gestione delle chiavi pubbliche. Algoritmo Diffie-Hellman per lo scambio della chiave.

Laboratorio
Lezioni propedeutiche
Introduzione alla programmazione dei microcontrollori PIC. Schema a blocchi e assembly. PIC16F84. Utilizzo di PIC per l'implementazione del colloquio attraverso interfacce trasmissive standard.
Interfacce per la trasmissione dei dati. Trasmissione sincrona e asincrona. Configurazioni di linea. Interfacciamento. EIA-232.
LFSR di Fibonacci e di Galois: teoria, cenni sul funzionamento e sulle caratteristiche dei segnali generati.

Realizzazione progetti di gruppo
1. Interfacciamento PC-LCD attraverso RS232.
2. Visualizzazione su LCD dei dati da GPS via seriale.
3. Implementazione di un LFSR di Galois.
4. Realizzazione di codificatori di linea.
5. Implementazione di un sistema Tx-Rx per la gestione della parola di allineamento di trama.

Realizzazione progetti individuali assistiti.

Testi di riferimento:

1. William Stallings, “Trasmissione dati e reti di computer”, Jackson Libri Università
2. Raccomandazioni ITU-T (www.itu.int/home/index.html)
3. RFC, Request For Comments (www.rfc-editor.org/rfc.html)