Topologia generica di rete a commutazione di circuito. Il livello fisico. Gerarchia della rete telefonica

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1 Novembre 2003 Reti e Sistemi Telematici - 2 Topologia generica di rete a commutazione di circuito Il livello fisico Gruppo Reti TLC A B X C Y W Z D E G F GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 1 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 2 Gerarchia della rete telefonica Nord America Europa Regional Center Quaternary Center Classe 1 Schema di un nodo di accesso Da altri nodi Verso altri nodi Sectional Center Ternary Center Classe 2 Primary Center Secondary Center Classe 3 Toll Center Primary Center Classe 4 Selettore di linea Selettore di gruppo Selettore di linea End Office Local Exchange Classe 5 A B GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 3 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 4 Interfacciamento di circuiti a due fili e a quattro fili Struttura delle rete telefonica in Italia SGT CN Forchetta Segnale d eco SGU SL GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 5 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 6 Titolo della presentazione 1

2 Gerarchia della rete italiana La numerazione Il piano di numerazione definisce le modalità di assegnazione dei numeri di utente sulla base della dislocazione geografica degli utenti stessi: Il prefisso telefonico in Italia identifica il distretto di destinazione della chiamata (per esempio 02 per Milano, 06 per Roma, 081 per Napoli) All'interno di ognuna di queste aree, utenti appartenenti ad aree più piccole sono ancora identificati da una o più cifre comuni, che seguono quelle iniziali di distretto, seguite da altre cifre (individuali) Secondo la numerazione non uniforme, adottata in Europa, secondo lo standard ITU-T E164, la "lunghezza" del numero di utente dipende dalla localizzazione dell'apparecchio: Il numero di utente (National Significant Number, NSN) è costituito da un numero massimo di cifre uguale a 15 diminuito del numero di cifre dell'identificativo di nazione Esso è generalmente costituito da due campi: il prefisso (National Destination Code, NDC) il numero di utente (Subscriber Number, SN) GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 7 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 8 Doppino - Twisted Pair Cavo coassiale Un cavo coassiale (a) Category 3 UTP (16 MHz) (b) Category 5 UTP (10 MHz) GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 9 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 10 Fibra ottica Trasmissione della luce su una fibra Attenuazione della luce attraverso la fibra nella regione dell infrarosso (a) Tre esempi di un raggio luminoso che all interno di una fibra di silice colpisce la superficie di separazione tra aria e silice con diversi angoli (b) Light trapped by total internal reflection GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 11 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 12 Titolo della presentazione 2

3 Cavi di fibre (a) Vista laterale di una singola fibra (b) Vista trasversale di una guaina con tre fibre Cavi di fibre (2) Confronto tra laser a semiconduttore e LED come sorgenti luminose GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 13 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 14 Reti in fibra ottica Un anello in fibra ottica con ripetitori attivi Reti in fibra ottica (2) Una connessione a stella passiva in una rete in fibra ottica GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 15 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 16 Il Local Loop : Modem, ADSL e Wireless Modem L utilizzazione di trasmissione sia analogica che digitale per una comunicazione computer-to-computer La conversione è fatta dai modem e dai codec (a) Segnale binario (b) Modulazione di ampiezza (c) Modulazione di frequenza (d) Modulazione di fase GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 17 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 18 Titolo della presentazione 3

4 Modem (2) Modem (3) (a) QPSK (b) QAM-16 (c) QAM-64 (a) (a) V32 per 9600 bps (b) V32 bis per bps (b) GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 19 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 20 Digital Subscriber Line (DSL) Larghezza di banda in funzione della distanza su doppini di categoria 3 UTP per DSL Digital Subscriber Line (2) Operazioni di un ADSL che usa la modulazione discreta multitono (DMT) GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 21 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 22 Digital Subscriber Line (3) A typical ADSL equipment configuration Wireless Local Loop Architecture of an LMDS system GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 23 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 24 Titolo della presentazione 4

5 Multiplazione con accesso centralizzato Multiplazione a divisione di frequenza A A B B C C D D (a) Larghezze di banda originali (b) Larghezze di banda traslate in frequenza (b) Il canale multiplato GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 25 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 26 Wavelength Division Multiplexing Wavelength division multiplexing Multiplazione TDM (Time Division Multiplexing) Multiplazione a divisione di tempo Multiplazione PAM Multiplazione PCM Multiplazione Numerica PDH SDH GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 27 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 28 Modalità di interallacciamento dei tributari Multiplazione PAM (a) (b) (c) GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 29 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 30 Titolo della presentazione 5

6 Multiplazione PCM Struttura di trama PCM GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 31 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 32 Struttura di multitrama PCM Multiplazione secondo la gerarchia PDH europea GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 33 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 34 Principio della giustificazione di bit Principali parametri della gerarchia PDH europea GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 35 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 36 Titolo della presentazione 6

7 Gerarchia PDH in Europa, USA, GIappone Caratteristiche del PDH Aspetti critici del PDH Gestione e riconfigurazione di rete di tipo manuale Capacità minima riservata a funzione di controllo e gestione Definizione di standard regionali che consentono anche soluzioni di tipo proprietario Demultiplazione completa richiesta per l accesso al singolo tributario GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 37 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 38 Capacità dei sistemi trasmissivi secondo la gerarchia SDH Trasporto di tributari attraverso apparati SDH Transmission Layer MPX DXC R R MPX Tributari STM-n STM-n STM-n STM-n Tributari Sezione Rigenerazione Sezione Rigenerazione Sezione Rigenerazione Sezione Multiplexing Sezione Multiplexing Path Layer Connection GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 39 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 40 Struttura della trama STM colonne Giustificazione nella trama SDH byte 261 byte 4 9 righe RSOH MSOH P O H STM-1 payload µs 9 1 RSOH = Regeneration Section OverHead MSOH = Multiplex Section OverHead = AU Pointer 4 9 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 41 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 42 Titolo della presentazione 7

8 Schema ITU di multiplazione SDH Struttura della trama STM-n 270 colonne 9 x N byte 261 x N byte 9 righe 5 byte 4 byte 1 RSOH MSOH P O H STM-N payload 125 µs GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 43 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 44 Apparati SDH Configurazione tipica ad anello con Rigeneratore (R) Multiplatore (TM) tributari PDH/SDH Add-Drop Multiplexer () tributari PDH/SDH Dicital Cross-Connect (DXC) tributari PDH/SDH tributari PDH/SDH GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 45 GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 46 SGT Rete lunga distanza Architettura generale della rete di trasmissione DXC 4/4 STM 16/64 Rete giunzione DXC 4/3/1 Anello STM 4/16 SGU Rete accesso ISDN Anello STM 1/4 PBX PBX PBX GIANCARLO PIRANI TELECOM ITALIA LAB IL LIVELLO FISICO - 47 Titolo della presentazione 8

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