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http://bonsai.dei.polimi.it/

Focus

Il gruppo Reti di Telecomunicazioni è attivo in numerosi progetti di ricerca nell’ambito del progetto, pianificazone, ottimizzazione e valutazione delle prestazioni di reti fisse e senza fili.
Il gruppo ha solide competenze di teoria delle code, modelli e algoritmi di ottimizzazione, teoria dei giochi e simulazione a eventi discreti. Grande importanza viene data all’implementazione e alla prototipazione di tecnologie di rete avanzate che avviene nei due laboratori sperimentali.

Il laboratorio ANTLab (Advanced Network Technologies Laboratory) è principalmente impegnato in tre aree applicative:
  • Internet senza fili. Progetto, pianificazione radio, configurazione e gestione di reti 3G/4G, WiFi, MESH, ad-hoc e cognitive. Progetto di algoritmi e protocolli per il MAC, l’instradamento, lo scheduling, la gestione della mobilità, la selezione della rete e la sicurezza.
  • Internet delle cose. Progetto e pianificazione di reti di sensori, sviluppo di middleware e applicazione ad applicazioni di supporto alla medicina.
  • Internet dell’energia. Modelli e metodi per la “green internet”, monitoraggio e controllo dei consumi domestici con reti di sensori, reti di comunicazione per smart grid.

Il laboratorio BONSAI (Broadband Optical Networks, Security, Advanced Internet) è principalmente impegnato nelle seguenti aree applicative:
  • Reti a banda larga. Progetto multistrato di reti ad alta affidabiltà basate su tecnologie elettroniche o ottiche e sistemi di commutazione ad alta velocità.
  • Progetto delle reti. Tecniche di ottimizzazione per il progetto e il dimensionamento di reti ottiche, instradamento in reti multidominio e progetto di reti a pacchetto carrier-grade.
  • Commutazione. Architetture per la commutazione ottica a pacchetto con nuovi dispositivi ottici, applicazione della teoria delle reti di commutazione al progetto di crossconnect ottici per la commutazione di circuito e analisi delle prestazioni.
  • Internet multimediale.Progetto e valutazione delle procedure di prenotazione delle risorse e degli algoritmo di controllo del traffico per la fornitura di qualità di servizio garantita end-to-end negli scenari intserv, diffserv e MPLS. Progetto di procedure di strato di trasporto per rendere TCP più robusto agli errori sul canale radio. Controllo e gestione di traffico frattale, instradamento content-based nelle reti peer-to-peer, coordinamento dell’instradamento underlay e overlay.
  • Analisi e modellazione del traffico di rete. Modelli stocastici per il traffico di Internet. Metodi per l’analisi del traffic. Progetto e valutazione di tecniche per la classificazione del traffico internet cifrato, offuscato e instradato attraverso tunnel.

Risutati principali della ricerca


Il gruppo ha una lunga tradizione di ricerca sulle tecnologie Intenet. Il prof. Fratta lavorò al proogetto ARPAnet con il prof. Kleinrock e al progetto AlohaNET con il prof. Abramson. Il prof. Decina sviluppò la tecnologia per la voce a pacchetto presso i Bell Labs e, come presidente della IEEE Communications Society, incoraggiò la ricerca sulle tecnologie Internet. Il gruppo collabora con le principali aziende di telecomunicazioni (Alcatel-Lucent, Nokia-Siemens, Telecom Italia, Vodafone) e con le migliori università europee, americane e canadesi.

Il gruppo è internazionalmente riconosciuto per la sua esperienza sui modelli e algoritmi di ottimizzazione per la pianificazione radio e la gestione delle risorse nelle reti wireless (2G/3G/4G, WLAN e MESH). Ha contributo con risultati fondamentali alla teoria delle reti wireless ad-hoc e ha sviluppato soluzioni pratiche, scaturite nella creazione di un’azienda spin-off di reti reti MESH. Ha progettato meccanismi per il controllo dell’errore e protocolli di ritrasmissione per la gestione di errori temporalmente correlati.

Nel campo delle reti a larga banda, il gruppo ha studiato nuove architetture basate su AWG (Arrayed Waveguide Gratings) e dispositivi risonatori MicroRing per switch interamente ottici; ha sviluppato modelli per le perdite lungo i percorsi ottici e architetture per l’allocazione flessibile della banda per architetture basate su componenti 2D-MEMS in switch a circuito ottico; ha proposto algoritmi di progetto della protezione di connessioni statiche e dinamiche con diverse topologie e strategie di protezione e instradamento; ha contribuito all’uso della teoria dei giochi per il progetto e l’ottimizzazione di reti a larga banda.

Nel contesto della Internet multimediale, il gruppo ha sviluppato meccanismi di sagomatura del traffico per minimizzare la capacità necessaria per rispettare un contratto di servizio tra operatore e cliente; ha sviluppato un meccanismo di instradamento online che permette di minimizzare la probabilità di rifiutare richieste future; ha proposto una politica adattativa di di marcatura dei pacchetti per evitare disadattamenti tra le procedure di controllo del traffico (in particolare la differenziazione Addured Forwarding) e i meccanismi di controllo di congestione TCP.