Preparazione all'esame di Sistemi di Telecomunicazione

SISTEMI  DI  TELECOMUNICAZIONE  

prof.  Lorenzo  Favalli  

La   sorgente   può   essere   di   vario   tipo:   voce,   dati,   video…   quindi   sarà   compito   del   trasmettitore  

adattarla  al  canale  trasmissivo.    

Anche  il   canale  trasmissivo  può  essere  di  vari  tipi:  rete,  cavo,  aria…  e  può  risentire  di  disturbi  (che  

provocano  quindi  errori  nel  segnale  ricevuto)  e  del  traffico  lungo  la  rete.    

L’insieme  della  sorgente  e  del  Tx  fa  parte  dell’accesso  mentre  il  canale  e  Rx  del  

trasporto.  

La  parte  di  trasporto  deve  occuparsi  di:  

commutazione  

• Ovvero  come  è  fatta  la  rete.  Si  parla  di   rete   a   stella  perché  tutti  gli  utenti  giacciono  attorno  

ad  un  unico  commutatore.    

ES.  motore  passo-­‐passo,  i  telefoni  con  la  rotella,  dove  ogni  numero  provocava  la  chiusura  

degli  interruttori  verso  il  ricevitore.  

multiplazione  

• Quando  non  si  ha  più  solo  un  commutatore  ma  più  reti  locali  connesse  tra  di  loro.  

La   probabilità   che   tutti   gli   utenti   utilizzino   il   canale   di  

connessione   nello   stesso   momento   è   molto   bassa   quindi  

non  è  necessario  dimensionarlo  così  grande!  

segnalazione  

• Le   centrali   possono   comunicare   tra   di   loro   per   scambiarsi   informazioni   di   controllo   e  

determinare  i  percorsi  per  i  dati  (ICMP).  

Per   fare   in   modo   che   tutto   funzioni   nel   miglior   modo   serve   una   buona   organizzazione   e   delle    

regole:  

livelli   e   protocolli.  

Tutto  il  sistema  è  diviso,  infatti,  in  

sette  livelli  secondo  la  convenzione  della  

Pila  ISO-­‐OSI:  

I   livelli   dal   7   al   4   sono   detti   livelli   dell’utente  

mentre   i   livelli   da   3   a   1   sono   livelli   di   rete   e  

sono  completamente  inaffidabili.    

Ogni  livello  sfrutta  quello  che  gli  viene  passato  

dal   livello   superiore   e   offre   servizi   al   livello  

successivo:   Service   Access   Point,   gestisce   le  

richieste  di  poter  utilizzare  il  livello.  

Appunti  di  Jessica  Asietti,  non  fotocopiare!  

Classificazione  dei  servizi  

Orientati  -­‐  non  orientati  alla  connessione  

• Orientati:  serve  stabilire  una  connessione  tra  i  due  utenti  

o Non  orientati:  non  si  stabilisce  una  connessione  tra  gli  utenti  

o

Distribuiti  -­‐  Interattivi  

• Distribuiti:   come   la   TV,   si   ha   un   utente   principale   che   distribuisce,   appunto,   il  

o servizio  a  più  utenti  senza  interagire  con  loro  

Interattivi:   come   il   telefono,   si   ha   uno   scambio   bilaterale   tra   gli   utenti   in  

o comunicazione  

A  commutazione  di  circuito  -­‐  a  commutazione  di  pacchetto  

• Circuito:  

o viene   istaurata   una   connessione   tra   gli   utenti   così   da  

avere  un  canale  dedicato  per  la  comunicazione.  

Svantaggio:  canale  inutilizzato  nei  momenti  di  “silenzio”  

Vantaggio:  pieno  controllo  del  servizio  offerto  

Pacchetto:  

o il   messaggio   viene   diviso   in   porzioni   a   cui   viene   aggiunta  

un’etichetta,   tutto   insieme   prende   il   nome   di   pacchetto.  

Non   necessariamente   due   pacchetti   devono   giungere   a  

destinazione  mediante  lo  stesso  percorso.    

Può   essere   a   sua   volta   di   due   tipi:   datagramma   (nessuna   connessione   e   quindi  

nessuna   possibilità   di   controllo,   servizio   “best   effort”)   oppure   circuito   virtuale   (si  

instaura   una   connessione   in   cui   viene   deciso   il   percorso   che   tutti   i   pacchetti   dello  

stesso  messaggio  seguiranno.  La  differenza  con  la  commutazione  di  circuito  è  data  

dal   fatto   che   l’informazione   è   suddivisa   in   porzioni,   e   pacchetti   di   comunicazioni  

diverse  possono  usare  lo  stesso  percorso,  mischiandosi).    

LINEE  DI  TRASMISSIONE    

Il  guadagno    

 A     =  attenuazione   Essendo   che   il   calcolo   viene   fatto   su   un  

-­‐  G  =  guadagno   rapporto,  e   quindi   non  da   nessun  riferimento   su  

  una   sola   misura,   solitamente   si   prendono   delle  

misure   di   riferimento:   dBm   sta   per   “rispetto   a  

1mW”.  

NB.  Nei  calcoli  è  possibile  mischiare  dB  e  dBm!  

La  distorsione  

  Distorsione  lineare  

Ideale   (A  varia  con  la  frequenza  o  la  fase)  

Distorto   Non   comporta   la   comparsa   di   nuove   armoniche   che   vanno   ad  

interagire   con   le   altre,   continua   a   valere   il   concetto   di  

  sovrapposizione  degli  effetti.  

Appunti  di  Jessica  Asietti,  non  fotocopiare!  

Distorsione  non  lineare  

(A  varia  con  l’ampiezza)  

Ad   esempio   l’amplificatore   in   saturazione,   appaiono   nuove   armoniche   multiple  

della   principale   che   modificano   lo   spettro   del   segnale   e   non   possono   essere  

filtrate.  

Il  rumore  termico  

  E’  sempre  presente  ed  è  una  componente  additiva  del  segnale.    

In  caso  di:  

segnale  analogico  il   rumore   non   è   possibile   eliminarlo   perché  

• oramai  fa  parte  del  segnale  stesso,  è  sommato  a  lui  

segnale   digitale,   essendo   che   esso   può   assumere   solo   due  

• valori  “0”   e   “1”,   il   rumore   non   implicherà   il  cambiamento   del  

valore  corrispondente    più  robusto  al  rumore!  

à

L’interferenza  

Può  essere  data  da  due  cause:  

la  sovrapposizione  della  banda  tra  più  segnale  

• la  cattiva  temporizzazione  nel  quale  viene  prelevato  il  segnale  

•   !!!" !!!"  

          segnale                     segnale

! !!!"#!

PROPAGAZIONE  SU  UN  CANALE  RADIO  

  Propagazione  in  spazio  libero  

La   potenza   del   ricevitore   è   influenzata   quindi   dalla   potenza  

del  trasmettitore,   dalla   distanza  (l’esponente   può  essere   > 2   a  

seconda  dell’area  urbana  in  cui  mi  trovo)  tra  le  due  antenne  e  

dall’area  dell’antenna  ricevente.  

Appunti  di  Jessica  Asietti,  non  fotocopiare!  

1. Il  trasmettitore  può  decidere  di  non  trasmettere  in  ogni  direzione  ma  solo  in  una  precisa:  

G   guadagno  trasmettitore  

T

2. Modifica  dell’antenna  ricevente:  

Cosa  può  succedere  con  il  segnale  radio…  

Ci   possono   essere   degli  assorbimenti  da   parte   degli   oggetti   su   cui   il   segnale   “sbatte”   che   possono  

farne  perdere  una  parte,  cioè  il  segnale  d’uscita  ha  un’ampiezza  minore.  Più  la  lunghezza  d’onda  è  

alta  (e  quindi  la  frequenza  è  bassa)  più  ci  vorrà  tempo  (più  oggetti  da  attraversare)  per  far  perdere  

completamente  il  segnale.      

Oppure   è   possibile   che   avvenga   il   fenomeno   dello   shadowing.   Il   segnale   mandato   dal  

trasmettitore   si   trova   ad   interferire   con   le   molecole   che   ne   fanno   cambiare   la   direzione;   questo  

porta   il   ricevitore   a   ricevere   il   segnale   a   fasi   diverse   ma   la   potenza   più   significativa   rimane  

comunque  sul  fascio  “dritto”.  Anche  se  questo  sembra  un  enorme  svantaggio  in  realtà  non  lo  è,  

infatti  in  caso  di  schermatura  del  segnale  orizzontale  (causa  oggetto  tra  le  antenne),  al  ricevitore  

arriverà  comunque  il  segnale  dato  dalle  componenti  sfasate.    

Un  altro  problema  è  la  

riflessione  del  segnale:    

In   alcuni   punti   il   segnale   può   sommarsi   in   fase,   in   altri   in  

controfase  dando  così  il  problema  dei  picchi  negativi:  

Questo  problema  si  può  risolvere:  

• Diversità:   si   mettono   due   antenne   distanti   mezzo   periodo   e   si  

  manda  in  uscita  al  ricevitore  il  valore  più  grande  tra  le  due  antenne  

  (perché  si  suppone  che  una  riceva  sempre  quello  corretto  tra  i  due  

    segnali  sfasati).  

Interleaving:  una  sola  antenna  che  riceve  in  istanti  diversi,  sarà  poi  compito  del  ricevitore  

• ricombinare  i  dati  al  suo  interno.  

Appunti  di  Jessica  Asietti,  non  fotocopiare!  

Frequency   Hopping:   il   segnale   viene   trasmesso   a   spezzoni   di   frequenze   diverse   così   si  

• risolve  il  problema  dei  picchi  in  frequenza.  

Statistica  del  segnale    

k  è  il  rapporto  tra  l’energia  sull’onda  del  segnale  orizzontale  

e  l’energia  sulle  riflessioni.  

k=0  è  il  caso  peggiore:  il  segnale  è  dato  solo  dalle  riflessioni.  

  SNR:  

rapporto  segnale  rumore  

BER:   “bit   error   rate”,   rapporto   tra   i   bit   affetti   da   errore   e   il  

numero  complessivo  di  bit  trasmessi  

Con   un   k   molto   basso,   ovvero   più   riflessioni   che   segnale  

diretto,  vengono  trasmessi  più  errori!  

Possiamo  dire  quindi  che  il  segnale  ricevuto  è  dato  dalla  somma:  

del  segnale  attenuato  per  gli  assorbimenti  in  aria  

• dal  segnale