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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Reti di Accesso
Reti di accessoPer arrivare all’utenza residenziale (“ultimo miglio”),l’ultima tratta di rete viene detta rete d’accesso (“localloop” 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); esempio: Local MultipointDistribution Service (LMDS)reti via radio cellulare (GPRS, UMTS)reti di accesso ottiche
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Accesso POTS: il modem
MODEM: MOdulatore e DEModulatoreSi utilizzano per effettuare trasmissioni seriali su retetelefonica pubblicaTrasformano il segnale da digitale ad analogico eviceversaRendono il segnale idoneo alla trasmissione su retepubblica in tecnologia analogica su banda fonica
MODEMMODEM Rete Telefonica Analogica Pubblica
DTE DTE
DCE DCE
Interfaccia RS232
Accesso POTS: il modem
Terminogia:• DTE = apparato utente (computer)• DCE = apparato di rete (modem)
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Specificano le interconnessioni tra DTE e DCEI principali sono:
+ RS-232 (o equivalenti CCITT V.24 e V.28)+ V.35+ G.703 e G.704
Standard di interfaccia
Standard per la trasmissione seriale a bassa velocità (sino a 19200 b/s)
Utilizza un connettore a 9 o 25 pin(vaschetta) Prevede 8 segnali + 1 schermatura
Standard di interfaccia RS-232
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
DTE DCE
Protective Ground (1)Transmit (2)Receive (3)Request to Send (4)Clear to Send (5)Data Set Ready (6)Signal Ground (7)Carrier Detect (8)Data Terminal Ready (20)
RS-232 (9 fili)
DTE
Protective Ground (1)Transmit (2)Receive (3)
Signal Ground (7)DCE
RS-232 (4 fili)
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
modulazioni analogiche (Bell e CCITT)V.21 300 b/sV.22 1200 b/s (Bell 212A)V.22 bis 2400, 1200 b/sV.23 75/1200 b/s usato per VideotelV.32 9600, 4800 b/sV.32 bis 14400, 12000, 9600, 7200, 4800 b/sV.34 33600, 31200, 28800, 26400, 24000,
21600, 19200, 16800, 14400, …. b/s l’ultima versione di modem (non è uno standard) raggiunge
i 56 kb/s (teorici) in ricezione e 33.6 kb/s in trasmissione
Standard trasmissivi per modem
ISDN: Accesso digitale alla retetelefonica
• Acronimo di Integrated Services Digital Network(Rete Numerica Integrata nei Servizi).
• La rete è integrata: fornisce agli utenti diversi tipi diservizio utilizzando le stesse risorse di rete.
• La rete è numerica: le informazioni sono trasferitein forma numerica, indipendentemente dalla loroorigine, fino al terminale d’utente.
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
• orientata alla connessione (tariffazione atempo)
• 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
ISDN: Caratteristiche principali
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: Origine
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
ISDN si 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
ISDN: Evoluzione
• 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.
ISDN: Struttura di trasmissioneall’interfaccia utente-rete
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
• Sono definite alcune interfacce utente standard:BRI - Basic Rate Interface - 2B + D (144kb/s)
Due canali telefonici più uno di controllo, per cuipermette di avere due telefonate attivecontemporaneamente, o trasmettere dati durante unatelefonata
PRI - Primary Rate Interface - 30B + D (EU - 2Mb/s) 23B + D (USA - 1.544Mb/s)
Adeguato per centralini privati (PABX)
ISDN: Struttura di trasmissioneall’interfaccia utente-rete
• Utilizzata per utenza domestica o piccoliuffici.• Mantiene la compatibilità con pre-esistenti impianti analogici per mezzo di adattatori.• Distribuzione del segnale numerico permezzo del cosiddetto S-bus.
ISDN: Basic Rate Interface
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
• Utilizzata per utenza affari.• Permette di raggruppare diversi canali B in ununico canale H:
• H0 - 6B - 384 kb/s• H11 - 24B - 1536 kb/s - equivalente a DS1• H12 - 30B - 1920 kb/s - equivalente a E1
ISDN: Primary Rate Interface
TE2 TE1
TA
NT2 NT1
R
UTSSS-bus
ISDN: Raggruppamenti Funzionalie Punti di Riferimento
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Rete di Accesso DSL
DSL (Digital Subscriber Line) è una famiglia ditecnologie (chiamate anche xDSL)
fornisce servizio dati ad alta velocità sulla rete diaccesso
La più diffusa è ADSL (Asymmetric DSL)Velocità maggiore in downstream che in upstream
Velocità massime ADSL (velocità dipende da distanzautente-centrale):
9 Mbps downstream640 Kbps upstream
ADSL: scenario di utilizzo
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
ADSL: apparati utente
Filtro Splitterha il compito di separareil segnale vocale dai dati
Modem(de)modulare il segnalealle frequenze opportune(es. per ADSL dai 25 KHzin upstream ai 240 KHz indownstream)
Voce Dati
ADSL: apparati di centrale
Filtro/modem POTS: funzione duale del filtro splitterdell’utente, separaflussi voce e datiDSLAM (DSL AccessMultiplexer): riceveflussi dati diversi e liconvoglia su un unicocanale
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Reti di accesso HFC
Le reti CATV si chiamanoanche Hybrid Fiber Coax(HFC)
headend remotenodefiber
coaxamplifier
tap
Sono pensate perfunzionamento unidirezionale
HFC: principi di funzionamento
Usa lo stesso mezzo fisico della TV via cavo (fibranella rete e coassiale nell’ultimo miglio)La banda viene multiplata tra tutti gli utenti usandouna topologia ad alberoI dati e segnali TV occupano porzioni diverse dibanda (occorre un filtro presso l’utente)
50-450 Mhz per TV, 6Mhz per canale450-750 Mhz per dati in downstream5-50 Mhz for dati in upstream (spesso non usato,l’upstream viene effettuato su linea telefonica standard)
L’utente usa un cable modem per decodificare i dati
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
ADSL vs. HFC
HFC è condiviso tra utenti della stessa zonaresidenziale; ADSL è punto-punto (nell’ultimomiglio)HFC ha problemi di sicurezza legati allacondivisione del mezzo fisicoDSL si appoggia alla tecnologia telefonica standard(presso l’utente); HFC richiede la posa di cavi adhocLa qualità della connessione ADSL descresce conla distanza tra utente e centrale di commutazione;HFC non risente della distanza
Reti di accesso ottiche(PON=Passive Optical Networks)
WDMlaser
receiver
centraloffice
remotenode
splitter/combiner
receiver
laser
λ1ONU
λ1λ2λ3 ... λN
λ1λ2λ3 ... λN
...
...
...
...
ONU: Optical Network Unit
receiver
laser
λ iONU
receiver
laser
λNONU
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Reti di accesso ottiche
Nella tratta “downstream” si affronta unproblema di multiplazione. Nella tratta“upstream” si ha un problema di accessomultiplo.Si mira soprattutto alla semplicità e allafacilità di gestione, per cui si implementanonormalmente strutture passive concomponenti di basso costo. Esempi:
trasmissione con LEDmodulazione alle ONU di portanti nonmodulate inviate dal central office
Service Node
SNI (VB5)
ONU
FTTH
FTTB
FTTC
FTTCab
Optical Fiber
ATM-PON xDSL
OLTONU NT
NT
Passive Optical SplitterFTTx
FTTC:Fiber To The CurbFTTCab :Fiber To The Cabinet
FTTH :Fiber To The HomeFTTB :Fiber To The Building
Q3
Operation System
Internet
Leased Line
Frame/CellRelay
Telephone
Interactive Video
Fiber To The X (FTTx)
Twisted Pair
ONT
ONT
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Accesso Radio Fisso (LMDS)
Local Multipoint Distribution SystemEvita costi di cablaggio
Accesso Radio Mobile (1)
Tecnologie “wireless” in fase di sviluppo:GPRSUMTSBluetooth
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Mezzi trasmissivi e livello fisico
Accesso Radio Mobile (2)
Reti satellitariGEOMEOLEOPiattaforme stratosferiche