Corso di Tecniche e Sistemi di trasmissione fissi
e mobili
SISTEMI DI COMUNICAZIONE
DIGITALE: CONCETTI
FONDAMENTALI
Prof. Carlo Regazzoni
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
[1]
A. Bernardini, “Sistemi di Telecomunicazione - Lezioni”,
Capitolo 1, Edizioni Ingegneria 2000, Roma: 1996,
disponibile nell’ufficio del prof. Regazzoni.
[2]
G. Calhoun, “Wireless Access and the Telephone
Network”, Capitoli 1 e 2, Artech House, Boston: 1992,
disponibile in biblioteca (II polo);
[3]
A.S. Tanenbaum, “Computer Networks”, (Terza
Edizione) Capitolo 1, Prentice-Hall, New York: 1993,
disponibile in biblioteca (II polo);
[4]
J.G. Proakis, “Digital Communication” (Terza
Edizione), McGraw-Hill, New York: 1995, disponibile
nell’ufficio del prof. Regazzoni.
[5]
A. B Carlson, “Communication Systems”, New York, 1986. Capitolo
3, disponibile in biblioteca (II polo).
2
CONTENUTI
1. Definizione di sistema di telecomunicazione;
2. Definizione di rete di telecomunicazione;
3.Cenni storici sull’evoluzione della rete telefonica
4. Reti multimediali a larga banda per la fornitura di servizi
ad utenti residenziali, tecniche di trasmissione ad hoc per canali
a larga banda.
3
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.1 DEFINIZIONE DI SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONE
PUNTO-PUNTO
Un sistema di telecomunicazione punto-punto è costituito da:
 un unico trasmettitore;
 da uno o più ripetitori intermedi, collocati ai capi di una o più tratte, le
quali complessivamente costituiscono il canale;
da un unico ricevitore.
Ad ogni tratta vengono associati uno o più mezzi fisici di propagazione del
segnale (cavo coassiale, cavo telefonico, fibra ottica, etere, linee ad alta tensione
per la distribuzione dell’energia elettrica ecc.) sui quali il segnale è trasmesso
secondo un’opprtuna tecnica di trasmissione.
4
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.2 DEFINIZIONE DI SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONE
MULTI-UTENTE
Un sistema di telecomunicazione multi-utente è costituito da:
 un insieme di uno o più trasmettitori iniziali;
da uno o più ripetitori, collocati ai capi di una o più tratte, le quali
complessivamente costituiscono il canale;
 da uno o più ricevitori.
Nel caso di un sistema di telecomunicazione punto-punto, il canale è una
risorsa dedicata al collegamento tra l’unico trasmettitore e l’unico ricevitore
presenti nel sistema;
Nel caso di un sistema di telecomunicazione multi-utente, il canale è una
risorsa condivisa tra i diversi trasmettitori e/o ricevitori presenti nel sistema
(ACCESSO MULTIPLO).
5
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.3 ESEMPI DI SISTEMA DI COMUNICAZIONE PUNTOPUNTO E MULTI-UTENTE
Sistema di comunicazione punto-punto
Trasmettitore
Canale
Ricevitore
Sistema di comunicazione multi-utente (a una via)
Ricevitore 1
Trasmettitore 1
Canale
Ricevitore 2
Trasmettitore 2
Trasmettitore K
Ricevitore K
6
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
In entrambi i sistemi si ripete la seguente struttura
Trasmettitore
Canale
Trasmettitore
Ricevitore
impiega tecniche di trasmissione
ad hoc in base al canale
Banda Base
Tempo invarianti
TSTFM Modulazioni
Canale
Tempo varianti
Ricevitore
Passa Banda
impiega tecniche di ricezione per
il recupero dell’informazione
trasmessa
Digitali
7
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.3 SISTEMI DI COMUNICAZIONE FISSI E MOBILI
I sistemi di comunicazione sono divisibili in due categorie fondamentali:
Sistemi “fissi”;
Sistemi “mobili”.
Nei sistemi di comunicazione fissi la posizione assoluta del trasmettitore e
del ricevitore è spazialmente invariante. Ciò comporta due possibili situazioni a
livello di canale trasmissivo:
Canale tempo invariante “mezzo stazionario”;
Canale tempo variante “mezzo dinamico”.
Nei sistemi di comunicazione mobili la posizione assoluta del trasmettitore e
del ricevitore varia. In questo caso il comportramento del canale di trasmissione
è esclusivamente tempo variante.
8
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.3.1 ESEMPIO DI SISTEMA DI COMUNICAZIONE PUNTOMULTI-UTENTE A DUE VIE
Trasmettitore 1
UTENTE 1
Ricevitore
1
Ricevitore
Canale
2
UTENTE 2
Trasmettitore 2
•E’ la configurazione più generale di un sistema di comunicazione;
•Al concetto di trasmettitore e ricevitore è sostituito il concetto di utente, il
quale è in grado sia di trasmettere, che di ricevere dati (es. modem).
9
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.4 DEFINIZIONE DI RETE DI TELECOMUNICAZIONE E
DI ACCESSO
Una rete di telecomunicazione comprende tutti gli elementi (tratte,
ripetitori, ecc...) di un sistema di telecomunicazione condivisi da più utenti
durante il processo di telecomunicazione;
Backbone
Rete di telecomunicazione
Ultimo miglio
Backbone: costituisce il core dell rete ed è formato da tutte quelle
infrastruuture di comunicazioni quali tratte, ripetitori, ecc.. Il suo compito è il
trasporto dell’informazione verso l’utente finale
Ultimo miglio: è il tratto finale della rete, in pratica quello che “penetra”
10
all’interno delle abitazioni degli utenti finali.
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.4.1 ESEMPI DI RETE DI TELECOMUNICAZIONE
Backbone
Rete satellitare per la
trasmissione broadcast
(unidirezionale)
Rete satellitare di tipo “store
and forward” (bidirezionale)
11
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.4.2 ESEMPI DI RETE DI TLC: RETE TELEFONICA
Le tre tratte della rete telefonica
completamente in rame (1880-1975)
Le tre tratte della rete telefonica con accesso
misto doppino-wireless (1980-oggi)
12
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.5 DEFINIZIONE DI RETE DI TELECOMUNICAZIONE E
DI ACCESSO
Poiché gli utenti residenziali sono i nodi terminali della rete, essi
condividono il tratto finale della rete, in pratica l’ ultimo miglio di rete
Questo tratto è generalmente condiviso da un elevato numero di utenti che
desiderano connettersi.
L’accesso è il metodo con cui gli utenti residenziali si connettono alla rete.
13
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.5.1 ESEMPI DI SISTEMI DI COMUNICAZIONE MULTIUTENTE: RETE TELEFONICA
•La rete telefonica, in entrambe le configurazioni viste in 1.5.1 è divisa in tre
tratte principali:
•Due tratte locali (local loop segment);
•Una tratta a lunga distanza per la connessione di due tratte locali(long
distance segment).
•Le tratte locali sono tuttora costituite da collegamenti in rame e la trasmissione
del segnale vocale è interamente analogica nella banda 300 Hz - 3.4 KHz.;
•Le tratte a lunga distanza erano, fino a non molti anni fa, anch’esse cablate in
rame ed usavano la trasmissione analogica;
•Da parecchi anni a questa parte le tratte a lunga distanza sono coperte da
collegamenti wireless, da reti satellitari, oppure da fibre ottiche ed usano la
trasmissione digitale del segnale vocale.
14
1.
DEFINIZIONE DI SISTEMA DI
TELECOMUNICAZIONE
1.6 INTRODUZIONE ALLE TEMATICHE DEL CORSO
Il corso di Tecniche e e sistemi di trasmissione fissi e mobili si occupa
Dei modelli di canale di trasmissione sia fissi che mobili
Delle tecniche di trasmissione più opportune ad essere realizzate su tale
tipologia di canali;
Il corso di Tecniche e sistemi di trasmissione fisi e mobili si articola nei seguenti
punti principali:
TSTFM
Modelli matematico/statistici dei canali di trasmissione
wired e wireless
Tecniche di trasmissione su canali wired e wireless
15
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.1 EVOLUZIONE DELLA RETE PER TELEFONIA FISSA
Storicamente parlando, la prima grande rete di telecomunicazione è stata la
rete per telefonia fissa.
La storia dell’evoluzione della rete per telefonia fissa, rispecchia, in buona
parte, quello che è avvenuto per le altre reti di telecomunicazione, quindi può
essere considerata un buon caso di studio.
L’evoluzione della rete telefonica passa attraverso tre ere successive:
L’era dell’interconnessione (1876-1950);
L’era della rete (1950-1990);
L’era dell’accesso (1990 - ?).
N.B. Queste date si riferiscono all’evoluzione della rete negli USA. In Italia devono
intendersi sfasate da un ritardo dell’ordine di circa dieci anni.
16
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.2 L’ERA DELL’INTERCONNESSIONE (1876-1950)
•L’inizio dell’era telefonica, sia negli Stati Uniti, che in Europa, è stato caratterizzato
da una tecnologia molto artigianale e da una grossa confusione gestionale;
•Durante gli anni di inizio secolo, soprattutto negli USA, erano nate dal nulla
moltissime compagnie telefoniche private (la Bell Telephone, futura AT&T, era
solo una delle tante...), ognuna delle quali forniva il servizio su scala locale, senza
alcuna connessione con altre reti o altre compagnie;
•Grandi sforzi, anche economici, sono stati fatti nel periodo tra le due Guerre per
interconnettere queste reti locali, in un contesto sfavorevole di programmi
tecnologici diversi e spesso in stridente contrasto tra loro;
•I risultati di questi sforzi sono stati talmente modesti che, a tutto il 1950, il concetto
di servizio telefonico era inteso solo come servizio locale e le chiamate a lunga
distanza avvenivano solo tramite collegamenti “ad hoc”, che non riuscivano a
garantire l’uniforme copertura del territorio.
17
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.2.1 SCHEMA GENERALE DELLA RETE TELEFONICA
NELL’ERA DELL’INTERCONNESSIONE (1876-1950)
Le singole reti telefoniche locali erano delle specie di “isole” che potevano o
no essere interconnesse tra loro (la maggior parte non lo erano)
18
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.3 L’ERA DELLA RETE (1950-1990)
•All’inizio degli anni Cinquanta, a causa del sempre crescente numero di utenti,
l’esigenza di avere una rete unificata è diventata una vera emergenza;
• Si è così aperta l’era della rete telefonica, caratterizzata da una crescente
automazione ed informatizzazione delle infrastrutture nel corso degli anni;
•Le reti locali sono diventate sempre più estese, mentre l’accresciuta capacità di
interconnessione ha abbattuto enormemente i costi delle chiamate a lunga
distanza (anche internazionali !), rendendo il servizio pressochè ubiquo;
•In questi quarant’anni sono stati raggiunti traguardi quali:
•L’instradamento delle chiamate è effettuato in gran parte via computer con
opportuni algoritmi software;
•Le chiamate assistite dall’operatore sono state eliminate anche nei casi di
chiamate intercontinentali;
19
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.3.1 SCHEMA GENERALE DELLA RETE TELEFONICA
NELL’EPOCA DELLA RETE (1950-1990)
Servizio telefonico ubiquo (interconnessione totale e trasparente)
20
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.4 L’ERA DELL’ACCESSO (1990 - ?)
•L’estrema penetrazione del servizio telefonico conseguita nell’era della rete, ha
fatto sorgere l’idea di utilizzare la rete telefonica per fornire agli utenti una più
vasta gamma di servizi (non solo trasmissione vocale);
•L’ostacolo principale a questo progetto risiede nelle obsolete tecniche di
comunicazione su doppino telefonico, le quali, sebbene rese infinitamente più
efficienti, sono rimaste sostanzialmente quelle dei tempi di A. G. Bell;
•L’accesso locale (corrispondente all’ultimo miglio di rete) su doppino telefonico
è estremamente costoso e tendenzialmente inadatto a gestire i servizi emergenti,
basati sulla trasmissione digitale ad elevato bit-rate;
•La nuova era nell’evoluzione della rete telefonica, detta era dell’accesso, intende
superare le limitazioni imposte dalle tecnologie basate su doppino telefonico.
21
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.4.1 ERA DELL’ACCESSO: PARAGONE CON LE FERROVIE
•Il parallelo tra rete telefonica e rete ferroviaria è quanto mai calzante.
•Per lungo tempo il maggiore sforzo delle industrie ferroviarie, è stata la
costruzione delle ferrovie stesse, con binari e traversine. Lo stesso è avvenuto
per la rete telefonica: è stato necessario un altrettanto grande sforzo per
diffondere il doppino telefonico ovunque (era della rete);
•In tempi recenti, tuttavia, sono stati progettati treni superveloci, per i quali
l’attuale rete ferroviaria è inadeguata. Sicchè ora si stanno progettando anche
nuovi tipi di linea ferroviaria adatti a reggere le velocità dei nuovi treni;
• In maniera analoga, sono stati inventati apparati per la trasmissione digitale ad
elevato bit-rate, che non possono essere supportati dal doppino telefonico;
•Solo negli anni novanta si è concretamente pensato di sostituire il vecchio
“binario” (cioè il doppino telefonico), con nuove linee di comunicazione.
22
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.4.2 NUOVE TECNOLOGIE DI ACCESSO NELLA TERZA
ERA DELLA RETE TELEFONICA
•Durante l’era dell’accesso, la “tirannia” del doppino in rame nell’ultimo
miglio di rete verrà finalmente superata, come pure verrà superata la filosofia
“monoservizio” (oltre alla voce verranno trasmessi anche dati ed immagini);
•Vi sono diverse tecnologie alternative, che si stanno affiancando al doppino in
rame per la trasmissione della voce in ambito locale. Le più note sono due:
trasmissione digitale su fibra ottica (ideale per il Backbone, troppo
costosa per l’accesso locale);
trasmissione digitale wireless (telefonia cellulare: GSM, IS-95 e futuro
standard UMTS);
23
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.4.3 SCHEMA GLOBALE DELLA RETE TELEFONICA
DURANTE L’ERA DELL’ACCESSO (1990 - ?)
Accesso alla rete multi-servizio con differenti modalità
24
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.5 DAL CONCETTO DI RETE A COMMUTAZIONE A QUELLO
DI RETE ETEROGENEA ED INTELLIGENTE
•Durante il secondo stadio di evoluzione (era della rete), la struttura ideale della
rete telefonica era costituita da un albero i cui nodi rappresentano le centraline
di commutazione (vedi Figura 2.3.1);
•Il numero delle centraline di commutazione era molto elevato, in quanto
aumentando il numero delle centraline, si diminuiva la lunghezza delle tratte di
trasmissione in rame, le quali sono tuttora molto costose;
•Il costo delle centraline di commutazione, un tempo complessi dispositivi
elettromeccanici ora in gran parte informatizzate, è infatti sceso molto più
velocemente rispetto al costo dei cavi in rame (che rimane molto alto);
•Nell’era della rete, il concetto dominante nella telefonia era pertanto quello di
commutazione. La rete telefonica è tuttora, in gran parte, una rete a
commutazione.
25
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.5 (bis) DAL CONCETTO DI COMMUTAZIONE A QUELLO DI
RETE ETEROGENEA ED INTELLIGENTE
•Attualmente diversi mezzi di trasmissione si stanno affiancando al costoso
doppino in rame, facendo dire a qualcuno che il costo delle tratte di trasmissione
potrebbe scendere più velocemente rispetto a quello della commutazione;
•In realtà non è proprio così. Quello che davvero sta accadendo è il passaggio da
una rete di tipo omogeneo (tutta cablata in rame) ad una rete di tipo eterogeneo,
con differenti mezzi di trasmissione nelle differenti tratte (cavo telefonico, fibra
ottica, wireless ecc.);
•Inoltre l’introduzione ai diversi livelli della rete di parti intelligenti, cioè capaci
di gestire il traffico in maniera efficiente ed adattiva rispetto alle condizioni della
rete medesima, sta progressivamente portando al superamento della vecchia
dicotomia commutazione/trasmissione.
26
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
•Per circa un secolo la trasmissione della voce su rete telefonica è stata attuata in
maniera completamente analogica sulla larghezza di banda propria del segnale
vocale (300 Hz. - 3.4 KHz.);
•I primi standard di trasmissione wireless per la telefonia mobile erano pur essi
basati sull’analogico (TACS in Europa, AMPS negli USA);
• Attualmente si sta andando verso la trasmissione della voce in maniera
completamente digitale. Ciò avviene già nei più diffusi standard per la telefonia
mobile, quali il GSM (Europa) e IS-95 (USA);
•Anche su doppino si fa strada la trasmissione di dati e fonia in digitale:
esistono infatti modem operanti sulla banda del segnale vocale e modem basati
sulla tecnologia ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), e x-DSL che
sfruttano tutta la banda disponibile del canale telefonico per la trasmissione ad
alto bit-rate.
27
2.
CENNI STORICI SULL’EVOLUZIONE
DELLA RETE TELEFONICA
2.6 LA TRASMISSIONE DIGITALE : LE MODULAZIONI
NUMERICHE
•Dal corso di comunicazioni elettriche è noto che un segnale
analogico può essere trasmesso in banda traslata sfruttando tecniche
di Modulazione Analogica
•La modulazione permette di adattare le caratteristiche del segnale
da trasmettere alle caratteristiche del canale di trasmissione.
•Se si vuole trasmettere un segnale numerico in banda traslata si
impiegano le modulazioni digitali.
28
2.CENNI STORICI SULLE TRASMISSIONI
DIGITALI
2.6.1 DALLA TRASMISSIONE COMPLETAMENTE ANALOGICA
ALLA TRASMISSIONE COMPLETAMENTE DIGITALE
•1904-1920: primi esperimenti e usi della modulazione AM; (1918) progetto del
ricevitore supereterodina;
•1920-1928: sviluppo della teoria della trasmissione primi lavori di Landmark,
Nyquist, Hartley;
•1936 impiego della modulazione FM;
•1944-1948: sviluppo della teoria statistico-matematica della trasmisione e della
decisone;
•1948: anno fondamentale per la trasmissione digitale, Shannon pubblica il suo
lavoro sulla teoria dell’informazione e comunicazioni numeriche;
•1948-oggi: sviluppo della trasmissione digitale in modo ampio dalle prime
modulazioni numeriche all’uso di tecniche avanzate quali CAP e DMT.
29
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA
BANDA PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD
UTENTI RESIDENZIALI
3.1 GENERALITA’
I sistemi di comunicazione che forniscono accesso locale, storicamente, sono
stati progettati per specifiche applicazioni (reti monoservizio);
Come si è già visto, le reti telefoniche (almeno per lunghissimo tempo) sono
state costruite e gestite esclusivamente per la trasmissione del segnale vocale;
Un altro tipo di rete monoservizio è costituito dalle reti per la distribuzione del
segnale televisivo via cavo a comunità locali (reti CATV). Esse sono state ideate
per fornire esclusivamente il servizio televisivo broadcast.
 Dalla moderna tecnologia, emerge invece la possibilità di fare convergere
diverse applicazioni (TV, trasmissione-dati, telefonia, ecc.) in un unico mezzo di
comunicazione digitale che non distingua una applicazione dall’altra.
Rete monoservizio a banda stretta
Reti multiservizio a banda larga
(reti multimediali)
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA
BANDA PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD
UTENTI RESIDENZIALI
3.1.1 ESEMPIO DI RETE A LARGA BANDA MULTISERVIZIO
31
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.2 CONCETTO DI AUTOSTRADA INFORMATICA
WAN
Wide Area Network
MAN
Regional or Metropolitan Network
LAN
Local Distribution (last mile)
End - user
IP
Rete di accesso
Locale
End - user
32
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.3 ESEMPI DI SERVIZI OFFERTI DALLE RETI
MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
Tra i servizi offerti dalle reti multimediali a larga banda possono essere segnalati i
seguenti:
Broadcast TV digitale (già esistente su reti CaTV);
Video-telefonia;
Servizi informativi: accesso a shopping, mappe del tempo, ecc.
Accesso a Internet: e-mail, discussioni di gruppo, www, etc;
Applicazioni industriali: lavoro di gruppo, ecc.;
Tele lavoro;
Commercio elettronico e tele shopping;
Educazione: permettere a studenti l’accesso alle risorse educative
(esempio: biblioteche e banche-dati direttamente da casa).
33
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.4 TECNOLOGIE IN COMPETIZIONE
Nella corsa alla fornitura di servizi multimediali ad utenti appartenenti all’ultimo
miglio di rete, le seguenti tecnologie sono in competizione tra loro:
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) e x-DSL: trasmissione
digitale a larga banda su doppino telefonico;
Fibra ottica dentro gli edifici (FTTB Fiber-To-Building);
Sistemi di comunicazione a larga banda satellitari (broadband satellite
communication), un esempio noto è il sistema TELEDESIC sponsorizzato
dalla MICROSOFT®;
Sistemi di comunicazione a larga banda su reti a cavo coassiale per TV
via cavo (reti CATV), che utilizzano la tecnologia dei cable modem;
Sistemi di comunicazione che usano la rete per la distribuzione
dell’energia elettrica come mezzo di trasmissione dell’informazione.
34
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.4 TECNOLOGIE IN COMPETIZIONE
Le tecniche di modulazione di base da sole non bastano per rendere robusto un
sistema di trasmissione dalle interferenze introdotte dal canale di trasmissione.
Infatti, in un sistema a banda larga il termine modulazione spesso non è
associabile direttamente a quello di modulazione digitale a banda stretta;
Per questo motivo si introduce il concetto di modulazione a banda larga in
“diversità” che comporta un allargamento dello spettro al fine di garantire una
maggiore robustezza della trasmissione di informazione su un canale affetto da
degradazioni.
Esempi di tali tecniche sono i metodi spread spectrum quali il DS CDMA (Direct
sequence code division multiple access) e il FH (Frequency Hopping), e le
tecniche CAP e DMT.
35
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.4.1 TECNOLOGIE IN COMPETIZIONE
36
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.4.2 TECNOLOGIE IN COMPETIZIONE
Standard
Modulazione a
larga banda
Banda [GHz]
Velocità di
trasmissione
UMTS
DS CDMA
1.9-1.980
Fino a 2 Mb/s
Bluetooth
FH
2.4-2.483
Fino a 1 Mb/s
WLAN 802.11
DS CDMA
2.4-2.483
Fino a 2 Mb/s
WLAN 802.11b
DS CDMA
2.4-2.483
Fino a 11 Mb/s
WLAN 802.11a
OFDM
5.470-5.825
Fino a 54 Mb/s
WPAN 802.15.4
DS CDMA
2.4-2.483
Fino a 250 Kb/s
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.4.2 TECNOLOGIE IN COMPETIZIONE
La trasmissione a larga banda consiste nell’impiego di una modulazione a banda
stretta seguita da un allargamento dello spettro mediante un’opportuna tecnica;
Ad esempio, la combinazione tra la modulazione digitale a banda stretta QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying), e la tecnica DS CDMA è stata impiegata per la
realizzazione della trasmissione nello standard UMTS;
Altro esempio è costituito dallo standard per reti senza fili a corto raggio
denominato Bluetooth ove la trasmissione avviene combinando la modulazione
digitale a banda stretta GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) con la tecnica
FH.
38
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.5 MODELLO GENERALE DI ACCESSO ALLA RETE
•Un modello generale che descriva l’accesso ad una rete generica a larga
banda per la fornitura di servizi ad utenti residenziali è costituito da quattro
blocchi fondamentali:
Terminale (subscriber station);
Stazione-base (base station);
Controller di rete (network controller);
Rete (network)
39
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.5.1 SCHEMA A BLOCCHI DEL MODELLO GENERALE DI
ACCESSO ALLA RETE
40
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.5.2 DESCRIZIONE DEI SINGOLI BLOCCHI
Terminale è posto all’interno del sito residenziale (telefono cellulare, modem
telefonico, cable modem, ecc.), costituito essenzialmente da un transceiver
digitale;
Stazione-base è localizzata centralmente rispetto ai siti residenziali serviti.
La stazione-base è il punto di connessione tra i terminali e la rete a cui si vuole
accedere (ad esempio una MAN). Essa è costituita da un insieme di transciever
digitali, simili a quelli presenti singolarmente nei terminali, amplificatori di
potenza, filtri, ed altri dispositivi di elaborazione digitale del segnale;
Controllore di rete, gestisce tutte le operazioni di accesso alla rete, sia a
livello di terminale, che di stazione-base.
Rete: è la rete alla quale si vuole accedere.
41
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.5.3 SCHEMA A BLOCCHI DI UN TERMINALE
42
3.
RETI MULTIMEDIALI A LARGA BANDA
PER LA FORNITURA DI SERVIZI AD UTENTI
RESIDENZIALI
3.5.4 SCHEMA A BLOCCHI DI UNA STAZIONE-BASE
Modulazioni
digitali a banda stretta
43