La trasmissione delle informazioni: reti di telecomunicazione e comunicazione digitale

Introduzione alle reti di telecomunicazione

La trasmissione delle informazioni Introduzione alle reti di telecomunicazioneReti di telecomunicazione Una rete di telecomunicazione è definibile come l'insieme dei dispositivi, canali di trasmissione e procedure mediante le quali due dispositivi d'utente, remoti e attaccati alla rete, possono scambiarsi un'informazioneReti di telecomunicazione

Nello studio dei sistemi di telecomunicazioni si è soliti fare riferimento a tre entità fondamentali: la sorgente del messaggio: il destinatario del messaggio il canale di comunicazione, che è il mezzo trasmissivo che mette in collegamento sorgente e destinatario. A questi va aggiunto il messaggio, che rappresenta l'oggetto della comunicazioneReti di telecomunicazione

Componenti di una rete di telecomunicazione

SORGENTE messaggio > convertitore messaggio/segnale DESTINATARIO messaggio > convertitore messaggio/segnale canale di comunicazione SEGNALEReti di telecomunicazione

Esempio: il modo più semplice per consentire il colloquio tra due dispositivi d'utente (due PC, due telefoni ecc.) è quello di collegarli mediante un canale di trasmissione diretto. In questo caso sorgente e destinatario sono i due PC mentre il canale di comunicazione è il cavo di collegamento.Reti di telecomunicazione

Forme fisiche del messaggio

Affinché il messaggio possa giungere al destinatario è necessario concretizzarlo in una forma fisica: v acustico: la voce, i suoni ecc. sono messaggi acustici che vengono emessi da una sorgente (bocca, radio, TV ecc.) e vengono trasmessi in un canale (aria) per raggiungere la destinazione (orecchio del destinatario); luminoso: veniva usato nella segnalazione tra le imbarcazioni oppure dal faro verso il mare per segnalare la presenza della terraferma;Reti di telecomunicazione

v elettrico: è la forma del segnale che "scorre" nei fili di rame che collegano la telefonia fissa, i personal computer nelle reti cablate, negli impianti citofonici, ecc .; onde elettromagnetiche: le trasmissioni satellitari trasmettono i segnali sotto forma di onda elettromagnetica, così pure i telecomandi domestici, i telefoni cellulari, i dispositivi wireless, ecc.Reti di telecomunicazione

Tecniche analogiche e digitali

I segnali di tipo vocale sono segnali analogici, pertanto nei sistemi di telecomunicazione sono state inizialmente utilizzate tecniche analogiche. L'avvento del digitale, dovuto alla tecnologia dei computer, ha reso le tecniche digitali sempre più interessanti soprattutto perché più convenienti non soltanto nella comunicazione di dati tra computer ma in diversi settori applicativi dell'elettronica.Reti di telecomunicazione

Le tecniche digitali sono state impiegate in un primo tempo solo in particolari settori della telefonia ma successivamente hanno offerto tali vantaggi da essere utilizzate per trasmettere tutte le forme di informazione che precedentemente erano trasmesse con tecniche analogiche. Questa situazione ha favorito l'integrazione tra loro delle varie forme di comunicazione e dei servizi offerti da elaboratori digitali, come la domotica, il controllo digitale dei processi industriali, ecc. creando quella disciplina che prende il nome di telematicaLa comunicazione digitale

La comunicazione digitale

Vantaggi della comunicazione digitale

Oltre ai costi inferiori dei sistemi digitali rispetto a quelli analogici, ricordiamo sinteticamente le motivazioni che hanno portato a un graduale e lento passaggio dalle tecniche analogiche a quelle digitali: miglior comportamento nei confronti del rumore: con rumore si intende il disturbo che viene a sommarsi al segnale che viene trasmesso, alterando il messaggio; nelle trasmissioni in forma analogica il rumore agisce proprio sulla forma del segnale "fondendosi" con esso e divenendo indistinguibile. Un segnale digitale è molto meno suscettibile al rumore rispetto a un segnale analogico;La comunicazione digitale

multimedialità: con i sistemi digitali è possibile integrare in un unico sistema di trasmissione l'invio di informazioni di diversa natura (audio, immagini, video, dati numerici) a costi contenuti; maggiore efficienza, flessibilità e sicurezza dei sistemi: la possibilità di rielaborare l'informazione nei sistemi digitali con programmi specifici consente di migliorare nel tempo l'efficienza dei servizi offerti agli utenti; inoltre è relativamente semplice proteggere i dati digitali e utilizzare sistemi sicuri sia per la memorizzazione che per la trasmissione degli stessi (es: mediante meccanismi di cifratura);La comunicazione digitale

Possibilità di elaborazione del segnale in tempo reale: con i segnali digitali è possibile utilizzare sistemi intelligenti che elaborano, mediante microprocessore, l'informazione a basso costo, adottando tecniche di correzione degli errori, per raggiungere una elevata qualità di trasmissione.La comunicazione digitale

Evoluzione della rete telefonica

L'estrema diffusione del servizio telefonico ha fatto sorgere l'idea di utilizzare la rete telefonica per fornire agli utenti una più vasta gamma di servizi oltre che la trasmissione della voce. Le nuove esigenze hanno reso il doppino telefonico costoso e tendenzialmente inadatto a gestire i servizi emergenti basati sulla trasmissione digitale a elevato bit-rate (il bit-rate indica la velocità di trasmissione espressa in bit al secondo (bps) e i suoi multipli (Kbps e Mbps). Negli anni Novanta si è iniziato a sostituire il doppino telefonico con nuove linee di comunicazione, ad esempio la fibra ottica.La comunicazione digitale

La rete telefonica italiana oggi è un insieme eterogeneo di differenti mezzi di trasmissione nelle differenti tratte (cavo telefonico, fibra ottica, wireless ecc.) e sono state introdotte, ai diversi livelli della rete, parti intelligenti, cioè capaci di gestire il traffico in maniera efficiente e adattativa rispetto alle condizioni della rete medesima.La comunicazione digitale

Componenti della rete

Fibra ottica Doppino telefonico Wireless access point + clienti wireless serverLa comunicazione digitale

La rete è organizzata come una maglia dove i nodi interni permettono di stabilire un canale di comunicazione tra la sorgente e il destinatario. fonia Ai Gateway internazionali PSTN PSTN SL accesso SL accesso ISC ADSL x SGU X X SGT SGT SGU Rete telefonica Italiana X X · 5 centri internazionali · 33 aree gateway · 66 centrali di transito (SGT) · 628 centrali locali (SGU) X X · 10.400 centrali di accesso (SL) SGU SGT SGT SGU fonia x x ISC PSTN PSTN SL accesso SL accesso Ai Gateway internazionaliTecniche di commutazione

Tecniche di commutazione

Una rete di telecomunicazione ha come obiettivo quello di permettere la trasmissione di informazioni da un suo capo all'altro, deve quindi implementare al proprio interno sia delle funzionalità per il trasporto dell'informazione, sia delle funzionalità per l'indirizzamento e per la commutazione (la commutazione è la potenzialità di una rete di costruire, mantenere e abbattere un collegamento tra i nodi che la compongono).Tecniche di commutazione

Percorso di comunicazione

Nel disegno seguente si mette in evidenza un percorso di comunicazione (canale) che in una generica rete di comunicazione si realizza tramite i nodi interni che svolgono le funzionalità di commutazione. utente A utente B link utente C nodi di comunicazione (nodi interni) percorso di comunicazione tra A e BTecniche di commutazione

Categorie di commutazione

Il trasferimento dell'informazione tra due o più nodi attraverso una rete di comunicazioni può essere effettuato utilizzando diverse procedure, chiamate tecniche di commutazione, che differiscono per l'uso delle risorse di comunicazione e possono essere divise in tre principali categorie: v commutazione di circuito commutazione di messaggio V commutazione di pacchetto. Ciascuna classe è ottima per la trasmissione di certi tipi di traffico, mentre può non risultare adatta a trasmettere altre categorie di traffico.