Rete di accesso. Reti di accesso

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1 Rete di accesso Gruppo Reti TLC INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 1 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); esempi: Local Multipoint Distribution Service (LMDS), Wi-MAX reti via radio cellulare (GPRS, UMTS) reti di accesso ottiche INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 2 Pag. 1

2 Reti di accesso radio Rete WIRELESS (sotto)rete in cui l accesso da un terminale avviene attraverso un canale senza filo Rete CELLULARE rete la cui copertura geografica è ottenuta con una tassellatura di aree adiacenti e/o sovrapposte dette celle. L utente (terminale mobile) si può muovere attraverso la rete passando da una cella all altra senza interrompere la comunicazione INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 3 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 4 Pag. 2

3 Accesso POTS: il modem Terminologia: DTE = apparato utente (computer) DCE = apparato di rete (modem) DTE DTE Interfaccia RS232 o USB MODEM DCE Rete Telefonica Analogica Pubblica MODEM DCE INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 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 Ultima versione di modem (standard V.90) raggiunge i 56 kb/s (teorici) in ricezione e 33.6 kb/s in trasmissione INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 6 Pag. 3

4 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. INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 7 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 8 Pag. 4

5 ISDN: Origine ed evoluzione 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 ISDN 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 9 Architettura ISDN voce dati video appliances termin. ISDN termin. ISDN voce dati video appliances servizi ISDN avanzati voce dati video appliances termin. ISDN nodo nodo voce dati video appliances termin. ISDN PABX ISDN nodo nodo nodo nodo punto di accesso ISDN INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 10 interfaccia ISDN verso reti private interfaccia verso altre reti Pag. 5

6 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. INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 11 ISDN: Struttura di trasmissione all interfaccia utente-rete Sono definite alcune interfacce utente standard: BRI - Basic Rate Interface 2B + D (128kb/s) PRI - Primary Rate Interface 30B + D (EU) 23B + D (USA) INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 12 Pag. 6

7 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. INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 13 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 14 Pag. 7

8 ISDN: Raggruppamenti Funzionali e Punti di Riferimento TE2 TE1 R TA S S-bus S NT2 T NT1 U INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 15 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 16 Pag. 8

9 ADSL: scenario di utilizzo INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 17 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 18 Pag. 9

10 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 19 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 INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 20 Pag. 10

11 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 per dati in upstream (spesso non usato, l upstream viene effettuato su linea telefonica standard) L utente usa un cable modem per decodificare i dati INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 21 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 decresce con la distanza tra utente e centrale di commutazione; HFC non risente della distanza INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 22 Pag. 11

12 Accesso Radio Mobile Tecnologie wireless consolidate: Copertura cellulare: GPRS, UMTS Copertura Hot Spot: IEEE (Wi-Fi) Tecnologie wireless in fase di sviluppo: IEEE (Wi-Max) INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 23 Accesso Radio Mobile Reti satellitari (consolidate) GEO (35000 km, 270ms, 3 satelliti per copertura globale), usati per trasmissioni broadcast e servizi dati MEO (15000 km, 50ms, >10 satelliti), usati per GPS, non telecom LEO (<1000 km, 5ms, >50 satelliti), usati per telefonia satellitare con antenne omnidirezionali e bassa latenza; esempi: Iridium, Globalstar Piattaforme stratosferiche (in fase di studio) INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 24 Pag. 12

13 Rete Iridium 66 satelliti operativi e 11 di riserva su una costellazione di sei piani polari Ogni piano ha 11 satelliti che operano come nodi di una rete telefonica Ogni regione della terra è coperta da almeno un satellite Valore originale $5 miliardi, svenduto a $25 milioni, riprende servizio nel Marzo 2001 dopo fallimento del consorzio originale INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE satelliti operativi e 4 di riserva su costellazioni a multipiani incrociati trasmissione CDMA Rete Globalstar INTRODUZIONE ALLE RETI TELEMATICHE - 26 Pag. 13