Appunti Reti di telecomunicazioni

(AWGN).

Traffico e Throughput

●​ : Dati che una sorgente cerca di inviare.

Traffico offerto

●​ :

Throughput Quantità effettiva di dati consegnati con successo Relazioni:

○​ Throughput Capacità del canale

≤

○​ Throughput Traffico offerto

≤

Ritardo di Consegna (End-to-End)

Il ritardo totale comprende vari componenti:

●​ :

Codifica e pacchettizzazione Tempo per convertire e impacchettare i dati.

●​ :

Accodamento nei buffer Nei buffer di rete e dei dispositivi.

●​ :

Ritardo di trasmissione e propagazione Dipende dal mezzo trasmissivo.

Perdita di Informazione

●​ : Generalmente trascurabili a livello di rete.

Errori bit

●​ :

Perdita pacchetti Può essere gestita con ritrasmissioni o accettata con degrado

del servizio, valutata come:

○​ :

Probabilità di perdita Caratterizzazione a priori della qualità.

○​ :

Tasso di perdita Misura effettiva a posteriori.

Elementi Chiave di un Sistema di Telecomunicazioni

Ogni sistema di comunicazione ha componenti fondamentali:

●​ Sorgente: Genera l'informazione (es. voce, testo, video).

●​ Trasduttore di Ingresso: Converte l'informazione in un segnale elettrico o ottico (es.

microfono trasforma la voce in segnale elettrico).

●​ Trasmettitore: Elabora il segnale per la trasmissione (modulazione, amplificazione).

●​ Canale di Comunicazione: Mezzo fisico attraverso cui il segnale viaggia (es. cavo,

fibra ottica, spazio libero per le onde radio).

●​ Ricevitore: Decodifica e filtra il segnale ricevuto, compensando disturbi e

attenuazioni.

●​ Trasduttore di Uscita: Converte il segnale elaborato nella sua forma originale (es.

altoparlante trasforma il segnale elettrico in suono).

●​ Destinazione: L'utente o il dispositivo che riceve l'informazione.

●​ Rumore: Segnali indesiderati che si aggiungono all'informazione durante la

trasmissione, degradandone la qualità.

●​ Attenuazione: Perdita di potenza del segnale durante il percorso nel canale.

2. Tipi di Segnali

I segnali possono essere classificati in base alla loro natura:

●​ Segnali Analogici: Continui nel tempo e nell'ampiezza, rappresentano fedelmente la

variazione dell'informazione originale (es. voce umana).

●​ Segnali Digitali: Discreti nel tempo e nell'ampiezza, rappresentati da sequenze di

valori binari (0 e 1). Sono più robusti al rumore.

3. Modulazione e Demodulazione

Per trasmettere un segnale su lunghe distanze o su canali specifici, è spesso necessario

modificarlo:

●​ Modulazione: Processo con cui un'onda portante (ad alta frequenza) viene

modificata (in ampiezza, frequenza o fase) in base al segnale informazione (a bassa

frequenza). Questo permette al segnale di viaggiare meglio e di condividere il canale

con altri segnali (multiplexing).

○​ Modulazione Analogica:

■​ AM (Amplitude Modulation): L'ampiezza della portante varia con il

segnale informazione.

■​ FM (Frequency Modulation): La frequenza della portante varia con il

segnale informazione.

■​ PM (Phase Modulation): La fase della portante varia con il segnale

informazione.

○​ Modulazione Digitale (per segnali digitali):

■​ ASK (Amplitude Shift Keying): L'ampiezza della portante varia in

base ai bit.

■​ FSK (Frequency Shift Keying): La frequenza della portante varia in

base ai bit.

■​ PSK (Phase Shift Keying): La fase della portante varia in base ai bit.

■​ QAM (Quadrature Amplitude Modulation): Combina modulazione di

ampiezza e fase per trasmettere più bit per simbolo.

●​ Demodulazione: Processo inverso che estrae il segnale informazione dalla portante

modulata.

4. Multiplexing: Condividere il Canale

Il multiplexing permette a più segnali di condividere lo stesso canale di comunicazione:

●​ FDM (Frequency Division Multiplexing): Ogni segnale occupa una banda di

frequenze diversa all'interno del canale totale.

●​ TDM (Time Division Multiplexing): Ogni segnale utilizza il canale per intervalli di

tempo predefiniti, alternandosi rapidamente.

●​ WDM (Wavelength Division Multiplexing): Utilizzato in fibra ottica, dove diverse

lunghezze d'onda (colori di luce) trasportano segnali diversi.

5. Reti di Telecomunicazioni

Le reti sono l'infrastruttura per lo scambio di informazioni:

●​ Classificazione per Estensione:

○​ LAN (Local Area Network): Rete locale (es. casa, ufficio).

○​ MAN (Metropolitan Area Network): Rete metropolitana (es. città).