Mezzi trasmissivi e livello fisico. Reti di Accesso. Reti di accesso

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1 Reti di Accesso Reti di accesso Per arrivare all utenza residenziale ( ultimo miglio ), l ultima tratta di rete viene detta rete d accesso ( local loop in inglese) Tecnologie nelle reti di accesso: Plain Old Telephone Service (POTS) Integrated Services Digital Network (ISDN) Asymmetric Digital Subscriber Loop (ADSL) cable-modem su reti con tecnologia Cable-TV (CATV) reti via radio (wireless); esempio: Local Multipoint Distribution Service (LMDS) reti via radio cellulare (GPRS, UMTS) reti di accesso ottiche Pag. 1

2 Accesso POTS: il modem MODEM: MOdulatore e DEModulatore Si utilizzano per effettuare trasmissioni seriali su rete telefonica pubblica Trasformano il segnale da digitale ad analogico e viceversa Rendono il segnale idoneo alla trasmissione su rete pubblica in tecnologia analogica su banda fonica Accesso POTS: il modem DTE DTE Interfaccia RS232 MODEM DCE Rete Telefonica Analogica Pubblica MODEM DCE Terminogia: DTE = apparato utente (computer) DCE = apparato di rete (modem) Pag. 2

3 Standard di interfaccia Specificano le interconnessioni tra DTE e DCE I principali sono: + RS-232 (o equivalenti CCITT V.24 e V.28) + V.35 + G.703 e G.704 Standard di interfaccia RS-232 Standard per la trasmissione seriale a bassa velocità (sino a b/s) Utilizza un connettore a 9 o 25 pin (vaschetta) Prevede 8 segnali + 1 schermatura Pag. 3

4 RS-232 (9 fili) DTE Protective Ground (1) Transmit (2) Receive (3) Request to Send (4) Clear to Send (5) Data Set Ready (6) Signal Ground (7) Carrier Detect (8) Data Terminal Ready (20) DCE RS-232 (4 fili) Protective Ground (1) Transmit (2) Receive (3) DTE Signal Ground (7) DCE Pag. 4

5 Standard trasmissivi per modem modulazioni analogiche (Bell e CCITT) V b/s V b/s (Bell 212A) V.22 bis 2400, 1200 b/s V.23 75/1200 b/s usato per Videotel V , 4800 b/s V.32 bis 14400, 12000, 9600, 7200, 4800 b/s V , 31200, 28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800, 14400,. b/s l ultima versione di modem (non è uno standard) raggiunge i 56 kb/s (teorici) in ricezione e 33.6 kb/s in trasmissione ISDN: Accesso digitale alla rete telefonica Acronimo di Integrated Services Digital Network (Rete Numerica Integrata nei Servizi). La rete è integrata: fornisce agli utenti diversi tipi di servizio utilizzando le stesse risorse di rete. La rete è numerica: le informazioni sono trasferite in forma numerica, indipendentemente dalla loro origine, fino al terminale d utente. Pag. 5

6 ISDN: Caratteristiche principali orientata alla connessione (tariffazione a tempo) pubblica e/o privata numerica end-to-end plesiocrona (usa trame TDM) offre servizi a circuito e pacchetto (telefonia, fax, trasmissione dati) supporta la telefonia standard tramite conversione D/A presso l utente finale ISDN: Origine ISDN nasce dall esigenza di estendere i servizi di TLC oltre la telefonia predisporre una rete uniforme e standardizzata fornire un interfaccia utente numerica semplice ed unificata per tutti i servizi Pag. 6

7 ISDN: Evoluzione ISDN si evolve dal 1980 al 1988 in ambito CCITT (ITU-T) standardizzata fra fine anni '70 ed inizio anni '90 offerta agli utenti a partire dalla fine anni '80 ISDN: Struttura di trasmissione all interfaccia utente-rete È organizzata in due tipi di flussi: Canale B - Bearer - 64 kb/s voce, dati, fax, video bassa risoluzione Canale D - Data - 16 kb/s (o 64 kb/s) segnalazione, dati, telecontrollo In linea di principio un accesso ISDN è del tipo nb + md (n ed m arbitrari) In pratica sono ammesse solo alcune combinazioni di m ed n. Pag. 7

8 ISDN: Struttura di trasmissione all interfaccia utente-rete Sono definite alcune interfacce utente standard: BRI - Basic Rate Interface - 2B + D (144kb/s) Due canali telefonici più uno di controllo, per cui permette di avere due telefonate attive contemporaneamente, o trasmettere dati durante una telefonata PRI - Primary Rate Interface - 30B + D (EU - 2Mb/s) 23B + D (USA Mb/s) Adeguato per centralini privati (PABX) ISDN: Basic Rate Interface Utilizzata per utenza domestica o piccoli uffici. Mantiene la compatibilità con pre-esistenti impianti analogici per mezzo di adattatori. Distribuzione del segnale numerico per mezzo del cosiddetto S-bus. Pag. 8

9 ISDN: Primary Rate Interface Utilizzata per utenza affari. Permette di raggruppare diversi canali B in un unico canale H: H0-6B kb/s H11-24B kb/s - equivalente a DS1 H12-30B kb/s - equivalente a E1 ISDN: Raggruppamenti Funzionali e Punti di Riferimento TE2 TE1 R TA S S-bus S NT2 T NT1 U Pag. 9

10 Rete di Accesso DSL DSL (Digital Subscriber Line) è una famiglia di tecnologie (chiamate anche xdsl) fornisce servizio dati ad alta velocità sulla rete di accesso La più diffusa è ADSL (Asymmetric DSL) Velocità maggiore in downstream che in upstream Velocità massime ADSL (velocità dipende da distanza utente-centrale): 9 Mbps downstream 640 Kbps upstream ADSL: scenario di utilizzo Pag. 10

11 ADSL: apparati utente Filtro Splitter ha il compito di separare il segnale vocale dai dati Modem (de)modulare il segnale alle frequenze opportune (es. per ADSL dai 25 KHz in upstream ai 240 KHz in downstream) Voce Dati ADSL: apparati di centrale Filtro/modem POTS: funzione duale del filtro splitter dell utente, separa flussi voce e dati DSLAM (DSL Access Multiplexer): riceve flussi dati diversi e li convoglia su un unico canale Pag. 11

12 Reti di accesso HFC Le reti CATV si chiamano anche Hybrid Fiber Coax (HFC) tap headend fiber remote node coax amplifier Sono pensate per funzionamento unidirezionale HFC: principi di funzionamento Usa lo stesso mezzo fisico della TV via cavo (fibra nella rete e coassiale nell ultimo miglio) La banda viene multiplata tra tutti gli utenti usando una topologia ad albero I dati e segnali TV occupano porzioni diverse di banda (occorre un filtro presso l utente) Mhz per TV, 6Mhz per canale Mhz per dati in downstream 5-50 Mhz for dati in upstream (spesso non usato, l upstream viene effettuato su linea telefonica standard) L utente usa un cable modem per decodificare i dati Pag. 12

13 ADSL vs. HFC HFC è condiviso tra utenti della stessa zona residenziale; ADSL è punto-punto (nell ultimo miglio) HFC ha problemi di sicurezza legati alla condivisione del mezzo fisico DSL si appoggia alla tecnologia telefonica standard (presso l utente); HFC richiede la posa di cavi ad hoc La qualità della connessione ADSL descresce con la distanza tra utente e centrale di commutazione; HFC non risente della distanza Reti di accesso ottiche (PON=Passive Optical Networks) λ 1 λ 2 λ 3... λ N... ONU λ 1 receiver laser ONU: Optical Network Unit WDM laser receiver splitter/ combiner λ i ONU receiver laser central office remote node ONU λ N receiver λ 1 λ 2 λ 3... λ N laser Pag. 13

14 Reti di accesso ottiche Nella tratta downstream si affronta un problema di multiplazione. Nella tratta upstream si ha un problema di accesso multiplo. Si mira soprattutto alla semplicità e alla facilità di gestione, per cui si implementano normalmente strutture passive con componenti di basso costo. Esempi: trasmissione con LED modulazione alle ONU di portanti non modulate inviate dal central office Fiber To The X (FTTx) Service Node Internet Leased Line Frame/Cell Relay Telephone Interactive Video SNI (VB5) Operation System Q3 OLT Passive Optical Splitter ATM-PON Optical Fiber ONU ONU xdsl ONT Twisted Pair ONT NT NT FTTx FTTH FTTB FTTC FTTCab FTTH :Fiber To The Home FTTB :Fiber To The Building FTTC:Fiber To The Curb FTTCab :Fiber To The Cabinet Pag. 14

15 Accesso Radio Fisso (LMDS) Local Multipoint Distribution System Evita costi di cablaggio Accesso Radio Mobile (1) Tecnologie wireless in fase di sviluppo: GPRS UMTS Bluetooth Pag. 15

16 Accesso Radio Mobile (2) Reti satellitari GEO MEO LEO Piattaforme stratosferiche Pag. 16