Mezzi trasmissivi. Vittorio Maniezzo Università di Bologna. Funzionamento di base



Documenti analoghi
MEZZI DI RTASMISSIONE 1 DOPPINO TELEFONICO 2 CAVO COASSIALE 1 MULTI 2 MONO 1 ONDE RADIO 2 MICROONDE 3 INFRAROSSI 4 LASER

Programma del corso. Introduzione Rappresentazione delle Informazioni Calcolo proposizionale Architettura del calcolatore Reti di calcolatori

Corso di Informatica

Livello fisico. Mezzi di Trasmissione. Fattori di Progetto. Mezzi trasmissivi. Prof. Vincenzo Auletta

Le Reti Informatiche

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A Pietro Frasca. Parte II Lezione 4

MEZZI TRASMISSIVI 1. Il doppino 2. Il cavo coassiale 3. La fibra ottica 5. Wireless LAN 7

INTRODUZIONE: PERDITE IN FIBRA OTTICA

Laboratorio Informatico: RETI E INTERNET I. Laerte Sorini. laerte@uniurb.it Lezione 03 parte 1

Sistemi a larga banda (Broadband)

Sistemi e Tecnologie della Comunicazione

La propagazione delle onde luminose può essere studiata per mezzo delle equazioni di Maxwell. Tuttavia, nella maggior parte dei casi è possibile

Cos'è il cablaggio strutturato?

Capitolo 15 Reti di calcolatori e sistemi distribuiti

Modulazioni. Vittorio Maniezzo Università di Bologna. Comunicazione a lunga distanza


Corso di DISPOSITIVI E SISTEMI PER LE COMUNICAZIONI IN FIBRA OTTICA

La Fibra Ottica: pro e contro

MISURE SU CAVI COASSIALI

GLI APPARATI PER L INTERCONNESSIONE DI RETI LOCALI 1. Il Repeater 2. L Hub 2. Il Bridge 4. Lo Switch 4. Router 6

R. Cusani, F. Cuomo: Telecomunicazioni Strato Fisico: Mezzi Trasmissivi, Marzo 2010

Le Reti di Computer. Tecnologie dell'informazione e della Comunicazione. I.S.I.S.S. Sartor CASTELFRANCO V.TO. Prof. Mattia Amadori

Caratterizzazione di finestre da vuoto e radome. Modello circuitale delle finestre da vuoto e dei radome

Reti LAN. IZ3MEZ Francesco Canova

Quanto sono i livelli OSI?

Inoltre, sempre grazie alla linea bilanciata, il cavo UTP ha una maggiore resistenza alle scariche atmosferiche.


Internet e il World Wide Web. Informatica Generale -- Rossano Gaeta 30

LE RETI: LIVELLO FISICO

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A Pietro Frasca. Parte II Lezione 3

La linea di comunicazione ottica

Fracarro. Home Fibre. Sistemi di distribuzione in fibra ottica SAT e DTT all interno degli edifici residenziali. fracarro.com

APPUNTI DI ELETTROMAGNETISMO E RADIOTECNICA. Coordinatore del Progetto prof. Vito Potente Stesura a cura del docente ing.

La propagazione della luce in una fibra ottica

Università di Roma Tor Vergata Corso di Laurea triennale in Informatica Sistemi operativi e reti A.A Pietro Frasca. Parte II Lezione 5

Trasmissione Dati. Trasmissione Dati. Sistema di Trasmissione Dati. Prestazioni del Sistema

Infrastrutture per la banda larga

I PRINCIPI DEL RISCALDAMENTO A MICROONDE

Propagazione in fibra ottica

COMUNICAZIONI ELETTRICHE + TRASMISSIONE NUMERICA COMPITO 13/7/2005

I canali di comunicazione

i nodi i concentratori le dorsali

Modulo TLC:TRASMISSIONI Accesso multiplo

Filtraggio dei segnali. Soluzioni Fracarro. fracarro.com

Modelli a parametri concentrati e distribuiti

Settembre 2003 LE FIBRE OTTICHE. Pietro Nicoletti. Silvano Gai. Fibre- 1 Copyright: si veda nota a pag. 2

Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni

GSM/GPRS/UMTS/HSDPA: evoluzione delle tecnologie e nuovi scenari applicativi

Dispositivi optoelettronici (1)

Sorgenti e ricevitori. Impiego delle fibre ottiche in telefonia

FIBRE OTTICHE ULTRA VIOLETTO VISIBILE. 10 nm 390 nm 770 nm 10 6 nm

Reti in fibra ottica. Obiettivo del corso: Reti in fibra ottica. Fornire una panoramica sulle moderne reti di trasporto basate su fibra ottica.

Modulo 4 Test dei cavi

CORSO DI FORMAZIONE Dall ottico al radar. Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Direzione Generale per la Difesa del Suolo

Antenna da interno amplificata DVB-T/T2 SRT ANT 10 ECO

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n PONTEDERA (PI)

Tab. 1. Gamma di frequenze [GHz]

xdsl Generalità xdsl fa riferimento a tutti i tipi di Digital Subscriber Line

TELECOMUNICAZIONI I: I MEZZI DI COMUNICAZIONE. INTRODUZIONE... pag.2

Collegamento a terra degli impianti elettrici

IMPIANTI DI SORVEGLIANZA TVCC PER APPLICAZIONI DI SICUREZZA (VIDEOSORVEGLIANZA)

Internet e il World Wide Web. Informatica di Base A -- Rossano Gaeta 1

Introduzione alle fibre ottiche

TECNICHE DI TRASMISSIONE 2

LE FIBRE OTTICHE. Pietro Nicoletti. Silvano Gai.

Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni

POLARIZZAZIONE ORIZZONTALE O VERTICALE?

Introduzione alle trasmissioni ottiche

Guida al montaggio di un cavo di rete UTP RJ45 CAT5 Diretto o Incrociato (Crossover) secondo le specifiche EIA568A e B.

Rete di accesso in rame Pag 1

T13 FIBRE OTTICHE. T13.1 Elencare i principali vantaggi delle fibre ottiche come mezzo trasmissivo, in confronto con le linee di trasmissione in rame.

Trasmissione di dati al di fuori di un area locale avviene tramite la commutazione

FIBRA OTTICA. A cura di Alessandro Leonardi Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni Università degli studi di Catania

I vantaggi della fibra ottica

Capitolo 7: Codifica e Trasmissione dell Informazione

(a) Segnale analogico (b) Segnale digitale (c) Segnale digitale binario

Livello fisico: i mezzi trasmissivi

Con il termine elettrosmogsi designa il presunto inquinamento derivante dalla formazione di campi elettromagnetici (CEM) dovuti a radiazioni

Reti e Internetworking

Realizzazione di un commutatore ultraveloce di flussi dati ottici basato su effetti non lineari in fibra. Claudia Cantini

Rete di accesso / Rete di trasporto

CONDUTTORI, CAPACITA' E DIELETTRICI

Per essere inviato il dato deve essere opportunamente codificato in modo da poter essere trasformato in SEGNALE, elettrico oppure onda luminosa.

Descrizione generale delle principali strutture guidanti

RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

Progetto Ricezione Satelliti NOAA

Esame di INFORMATICA Lezione 6

Ricezione della Banda-S. Convertitore

Reti di accesso e mezzi trasmissivi

RETI TELEMATICHE / RETI DI CALCOLO Capitolo II Servizi di comunicazione geografici

L esperienza di Hertz sulle onde elettromagnetiche

M1600 Ingresso/Uscita parallelo

Il processo di comunicazione

WiFi: Connessione senza fili. di Andreas Zoeschg

Informatica per la comunicazione" - lezione 8 -

TRASMETTITORI E RICEVITORI

Sistema di trasmissione allarmi su coassiale

Livello Fisico rappresentazione dell informazione

I mezzi trasmissivi Per formare una rete

IRCE Data Cables. Categoria 5e. Categoria 6. Categoria 7. Standard Internazionali. Sigle fondamentali. Sistema di cablaggio strutturato degli edifici

Transcript:

Mezzi trasmissivi Vittorio Maniezzo Università di Bologna Funzionamento di base Si codificano i dati come energia e si trasmette l'energia Si decodifica l'energia alla destinazione e si ricostruiscono i dati L'energia può essere elettrica, ottica, radio, sonora,... Ogni forma di energia ha proprietà diverse e richieste specifiche per la trasmissione 05 Mezzi trasmissivi - 2/28 1

Mezzi trasmissivi L'energia trasmessa é trasportata da un qualche tipo di mezzo Il trasmettitore codifica i dati come energia e trasmette l'energia sul mezzo Necessario hardware specifico per la codifica dei dati Necessaria una connessione hardware al mezzo trasmissivo I mezzi possono essere: rame, vetro, aria,... 05 Mezzi trasmissivi - 3/28 Caratteristiche principali Le caratteristiche principali di un mezzo trasmissivo sono: V p : velocità di propagazione del segnale espressa in funzione di c (velocità della luce nel vuoto): valori compresi tra 0.5 e 0.8 c impedenza della linea dimensione dei conduttori, che in funzione della resistività del conduttore permette di calcolarne la resistenza 05 Mezzi trasmissivi - 4/28 2

Attenuazione La potenza del segnale cala man mano che il segnale viaggia sul canale Per una data lunghezza l, l'uscita S2 è una frazione dell'ingresso S1. S2 = x * S1 dove x < 1.0 Normalmente di esprime la relazione di perdita di segnale in decibels. La relazione output/input diventa: Attenuazione in db a = 10 * log10s2/s1 L'eq. dà valori negativi, che per convenzione si omettono (l'output é sempre inferiore all'input). 05 Mezzi trasmissivi - 5/28 Attenuazione lungo un cavo L attenuazione è la riduzione di ampiezza del segnale di uscita di un cavo rispetto al segnale di ingresso: cresce in db linearmente con la lunghezza del cavo e con la radice quadrata della frequenza 05 Mezzi trasmissivi - 6/28 3

Attenuazione La perdita in db é proporzionale alla lunghezza. Però l'attenuazione di solito é diversa a secondo delle frequenze. Nei circuiti elettrici, l'attenuazione é bassa a basse frequenze e cresce al crescere delle frequenze ("passa basso"). Nelle fibre ottiche, l'attenuazione é bassa sull'infrarosso, cresce sia frequenze maggiori che minori ("passa banda"). Le onde radio si propagano nello stesso modo su tutte le frequenze. 05 Mezzi trasmissivi - 7/28 Diafonia tra i cavi La diafonia (cross-talk) è la misura di quanto un cavo disturba quello vicino, espressa quindi in db negativi. Per praticità viene normalmente data come attenuazione di diafonia e quindi espressa in db positivi 05 Mezzi trasmissivi - 8/28 4

Ritardi I segali elettromagnetici nel vuoto viaggiano alla velocità della luce (2.998 * 10 8 m/s), nell'aria leggermente più lenti. Su cavo in rame o su fibra ottica, la velocità è 60-70% quella della luce nel vuoto. Problema per la velocità è leggermente diversa per le diverse frequenze (Delay distortion). Trasmissioni troppo veloci avrebbero frequenze di un bit che scivolano nel bit successivo o precedente. Il ritardo di propagazione non uniforme incide anche quando la banda passante di un canale viene artificialmente limitata da filtraggi. 05 Mezzi trasmissivi - 9/28 Rumore I cavi per trasmissione introducono rumore. Il rumore può essere: casuale - distribuito su tutte le frequenze. periodico - presente solo su particolari frequenze, o insiemi di frequenze. Normalmente dovuto a interferenze di trasmettitori radio o apparati elettrici vicini. crosstalk - messaggi di circuiti adiacenti contenenti segnali simili a quelli dei dati. Le fibre ottiche non sono soggette a rumore di tipo periodico o crosstalk. E' presente rumore bianco nel ricevitore ottico. La presenza di rumore limita la velocità trasmissiva, dato che il ricevitore non può essere sicuro del segnale in ingresso. Il rumore non può essere filtrato quando agisce sulle stesse frequenze del segnale. 05 Mezzi trasmissivi - 10/28 5

Fili di rame I fili di rame sono il canale trasmissivo più diffuso: Due fili non intrecciati i conduttori (isolati) sono paralleli. Normalmente usati su distanze corte o per trasmissioni lente, dati i problemi di Xtalk e di facilità a raccogliere segnali spuri. Doppini telefonici I conduttori sono intrecciati fra loro, ottenendo una migliore resistenza al rumore e quindi permettendo trasmissioni significativamente più veloci. 05 Mezzi trasmissivi - 11/28 Cavi coassiali I conduttori sono disposti in modo che il conduttore centrale sia isolato all'interno del conduttore esterno, che funziona da schermo. È costituito da: un conduttore centrale una parte isolante concentrica al conduttore, di solito costituita da un materiale che ne migliora la capacità uno o più schermi 05 Mezzi trasmissivi - 12/28 6

Fibre ottiche Una sottile fibra ottica trasporta la luce con i dati codificati La copertura in plastica permette alla fibra di piegarsi (un po') senza rompersi La fibra é molto trasparente e progettata per riflettere internamente la luce per una trasmissione efficiente Un Light emitting diode (LED) o laser immette la luce nella fibra Un ricevitore fotosensibile al ricevitore traduce la luce nei dati 05 Mezzi trasmissivi - 13/28 Caratteristiche Le fibre ottiche sono unicamente adatte a collegamenti punto a punto, non essendo possibile prelevare o inserire il segnale in un punto intermedio Totale immunità ai disturbi elettromagnetici Caratterizzate da due numeri n/m dove: n diametro della parte interna conduttrice di luce m diametro della parte esterna 05 Mezzi trasmissivi - 14/28 7

Fibre ottiche Più costose del rame. Molto costose le giunzioni e le connessioni: il problema è più critico al diminuire delle dimensioni del core è richiesto personale qualificato con strumentazione adeguata Elevate velocità (Gb/s). 05 Mezzi trasmissivi - 15/28 I dati sono trasmessi per mezzo di onde radio L'energia viaggia attraverso l'aria invece che su rame o vetro Può attraversare i muri e interi edifici Possibili trasmissioni a lunga o a corta distanza Lunga distanza con relay satellitare Corta distanza - rete wireless Ponti radio 05 Mezzi trasmissivi - 16/28 8

Microonde Terrestri Un collegamento radio diretto ad altissima frequenza (1 MHz o più) trasporta un segnale punto a punto, accuratamente focalizzato da antenne paraboliche. Si ottengono trasmissioni veloci su distanze abbastanza lunghe. Satelliti Un ripetitore è posizionato in orbita geostazionaria sopra l'equatore. Sono state anche attivate proposte per utilizzare anche molti satelliti non geostazionari (Low Earth Orbit, LEOs, poche centinaia di Km sopra la superficie). 05 Mezzi trasmissivi - 17/28 Tipi di orbite Geostazionarie (GEO) apogeo = perigeo = 35.786 km, periodo = 23h 56m inclinazione 0 gradi, effetto Doppler trascurabile o nullo Geosincrone apogeo = perigeo = 35.786 km, periodo = 23 h 56 m inclinazione 0-90 gradi, effetto Doppler contenuto Molniya apogeo = 39.400 km, perigeo = 1.000 km, periodo 11h 58m inclinazione 62.9 gradi, effetto Doppler elevato Bassa quota (LEO) apogeo < 1.400 km, perigeo > 500 km, periodo 1.5-2 h inclinazione 0-90 gradi, effetto Doppler elevatissimo 05 Mezzi trasmissivi - 18/28 9

Orbite geostazionarie: ritardi di propagazione d max = 41.679 km r = 6.378 km d min = 35.786 km Ritardi di propagazione: τ min = 0.12 sec τ max = 0.14 sec 05 Mezzi trasmissivi - 19/28 Orbite geostazionarie: roundtrip delay (caso 1) A One-way path: ASB Round-trip path: ASBSA S B One-way delay = 0.28 sec Round-trip delay = 0.56 sec 05 Mezzi trasmissivi - 20/28 10

Orbite geostazionarie: roundtrip delay (caso 2a) S 1 S 2 One-way path: AS 1 MS 2 B Round-trip path: AS 1 MS 2 BS 2 MS 1 A M A B One-way delay = 0.51 sec Round-trip delay = 1.02 sec verso S 3 05 Mezzi trasmissivi - 21/28 Orbite geostazionarie: roundtrip delay (caso 2b) S 1 S 2 One-way path: AS 1 S 2 B Round-trip path: AS 1 S 2 BS 2 S 1 A A B One-way delay = 0.49 sec Round-trip delay = 0.98 sec verso S 3 05 Mezzi trasmissivi - 22/28 11

Costellazioni di satelliti leo: round-trip delay A B One-way delay = 0.08 sec Round-trip delay = 0.15 sec 05 Mezzi trasmissivi - 23/28 Comunicazioni terrestri e satellitari: confronti Trasmissioni terrestri Distanze da coprire: 0-30.000 km Round-trip delay: 0-0.3 sec Trasmissioni satellitari (LEO) Distanze da coprire: 2.800-25.500 km Round-trip delay: 0.02-0.17 sec Trasmissioni satellitari (GEO) Distanze da coprire: 71.500-157.500 km Round-trip delay: 0.48-1.05 sec 05 Mezzi trasmissivi - 24/28 12

wireless Wireless router IEEE 802.11g 05 Mezzi trasmissivi - 25/28 Infrarosso La luce infrarossa può trasmettere dati nell'aria Tecnologia usata per i telecomandi TV Può propagarsi in una stanza (rimbalzando sulle superfici) ma non penetrare i muri Comune nei personal digital assistant 05 Mezzi trasmissivi - 26/28 13

Laser Unidirezionale, come le microonde Più veloce delle microonde Usa trasmettitori laser e ricevitori fotosensibili in ciascuna stazione Punto a punto, tipicamente fra edifici Può essere influenzata dalla situazione meteorologica 05 Mezzi trasmissivi - 27/28 Scelta di un mezzo I fili di rame sono una tecnologia matura, affidabile e poco costosa; la massima velocità trasmissiva é limitata Fibre ottiche: Maggiore velocità Più resistenza a interferenze elettromagnetiche Maggiori distanze Necessaria una sola fibra Più costosa; meno affidabile Radio e microonde non richiedono una connessione fisica Radio e infrarosso possono essere utilizzate per connessioni mobili Il laser non richiede una connessione fisica e supporta velocità maggiori 05 Mezzi trasmissivi - 28/28 14