Sistemi di Telecomunicazione: Trasmissione di Informazioni a Distanza

1-SistemiDiTelecomunicazione:L’insiemeDegliApparatiEDeiMezziTrasmissiviCheConsentonoDiTrasferireADistanzaLeInformazioniEmesseDaDelleSorgentiVersoDelleDestinazioniRemote.
NormalmenteLaComunicazioneÈBidirezionalePerCuiAccantoAUnaSorgenteViÈAncheUnaDestinazioneDiInformazioni.UnSistemaDiTelecomunicazioneCheInterconnetteUnaSorgenteConUnaDestinazioneAttraversoUnCanaleVieneDefinitoPunto-punto.ISistemiDiTelecomunicazioniCheInterconnettonoMoltepliciSorgentieDestinazioni,PosteInLuoghiDiversi,ComprendonoUnaReteDiTelecomunicazione.
InUnaComunicazioneBidirezionaleL’insiemeDiUnTrasmettitoreEDiUnRicevitoreVieneDenominatoRicetrasmettitoreOTransceiver (trx).
SeViSonoUnNumeroAPrioriIndefinitoDiSorgentiEDestinazioni,PosteInLuoghiDiversi,AlloraEssiSonoInterconnessiAttraversoUnaReteDiTelecomunicazione,RappresentataSpessoComeUnaNuvola (cloudInInglese);InQuestoCasoSiAttraversanoPiùCanaliTrasmissivi,InterconnessiAttraversoUnaOpportunaFormaDiCommutazione,PerAndareDaUnaSorgenteAUnaDestinazione.
2-SistemiDiTelecomunicazioneAnalogici:FinoAQualcheDecennioFaISistemiDiTelecomunicazioniPerLaTrasmissioneDiSegnaliAudioOVideoEranoAnalogici.SiAvevanoSistemiDistintiPerOffrireServiziDiTelecomunicazioneDiversi,CheEssenzialmenteEranoISeguenti:
•LaReteTelefonica,PerLaComunicazioneInFoniaDegliUtentiAbbonatiAlServizio;
•SistemiRadioPerLaComunicazioneInFoniaBidirezionale,PerIServiziDiPubblicaUtilità (forzeDell’ordineEcc.),IRadioamatoriEcc.;
•SistemiRadioUnidirezionaliADiffusione (oBroadcasting)PerL’invioATuttiColoroCheRisiedonoInUnaDeterminataAreaDiSegnaliAudioInformativiEDiIntrattenimento (radioAm/fm);
•SistemiRadioUnidirezionaliADiffusione (broadcasting)DiSegnaliTelevisivi (tvAnalogica).

LeFunzioniCheDevonoEssereSvolteDaiBlocchiCheCompongonoUnSistemaAnalogicoSono:

•Trasduzione:ÈLaFunzioneSvoltaDaUnDispositivoCheÈInGradoDiTrasferireIlContenutoInformativoDaUnSegnaleDiUnaCertaNaturaAUnSegnaleDiNaturaDiversa,SenzaDegradoApprezzabile.
•Amplificazione:ÈLaFunzioneSvoltaDal “amplificatore”,CheFornisceInUscitaUnSegnaleDiAmpiezzaEPotenzaMaggioriDiQuelleCheHaIlSegnaleAlSuoIngresso.
•Modulazione:ÈLaFunzioneSvoltaDal “modulatore”,CheConsisteNelTrasferireIlContenutoInformativoDiUnSegnaleInBassaFrequenzaInUnSegnaleAventeFrequenzaMoltoPiùGrande.
•Filtraggio:ÈLaFunzioneSvoltaDaCircuitiDenominatiFiltriChe,ASecondaDelTipo,SonoInGradoDiFarPassareOEliminareDeterminateFrequenze.
•Equalizzazione:ÈUnaFunzioneCheConsenteDiRidurreLeDistorsioniSubiteDaUnSegnaleQuandoTransitaLungoUnCanaleDiComunicazione;
•Multiplazione:LaMultiplazioneÈUnaTecnicaCheConsenteDiUtilizzareUnoStessoMezzoTrasmissivoInModoCondivisoPerTrasferireISegnaliEmessiDaPiùSorgenti,MantenendoLaPossibilitàDiSepararliInRicezione (operazioneDettaDemultiplazione)PerFornirliAiDestinatariCorretti.

3-SistemiDiTelecomunicazioneDigitali:ÈUnSistemaCheTrasferisceInformazioniTrasmettendoSequenzeDiBit.
CodificaDeiSegnaliAnalogici:NelCasoInCuiSiVoglianoTrasmettereSegnaliDiNaturaAnalogica,ComeQuelloVocale,AttraversoUnSistemaDiTelecomunicazioneDigitaleÈNecessarioChePrimaDellaTrasmissioneIlSegnaleAnalogicoVengaDigitalizzato.LaDigitalizzazioneVieneEffettuataDaUnApparatoDenominatoCodificatore,IlQualeAssociaIlContenutoInformativoDelSegnaleAnalogicoAUnaSequenzaDiBitAventeUnaCertaVelocitàDiInformazione (oBitRate).InUnaComunicazioneBidirezionaleLeOperazioniDiCodificaEDecodificaSonoEffettuateDaUnApparatoDenominatoCodec (codificatore-decodificatore).
QualitàDeiSegnaliNeiSistemiDigitali:InUnSistemaDiTrasmissioneDigitale,L’effettoDelRumoreEDelleDistorsioniÈQuelloDiProvocareErroriNell’interpretazioneDeiBitRicevuti.
UnSistemaDiTrasmissioneDigitalePresentaDiversiVantaggiRispettoAUnSistemaAnalogico.TraEssiPossiamoEvidenziareISeguenti:
•MaggioreImmunitàARumoreEDistorsioni,
•PossibilitàDiTrasmettereConLoStessoSistemaDiTelecomunicazioneSegnaliDiNaturaDiversa,PurchéDigitaliODigitalizzati.
ISistemiELeRetiCompletamenteDigitaliPermettonoQuindiUn’integrazioneDeiServiziDiComunicazioneDiCuiPuòNecessitareUnUtente;EssiConsentonoQuindiLaRealizzazioneDiRetiConvergentiMultiservizio,CioèDiRetiCheSonoInGradoDiOffrireTuttiIServiziDiTelecomunicazione:
Audio (telefonia),Video (tv,Videocomunicazione)EDati (accessiAInternet).

4-SistemiDiTrasmissioneDati:ConsenteLoScambioDiInformazioniADistanzaTraComputer.AlcuneDelleFunzioniPeculiariDiUnSistemaPerLaTrasmissioneDatiSonoLeSeguenti.
CodificaDiSorgente
LaCodificaDiSorgenteConsisteNell’utilizzareUnCodiceAdattoAllaTraduzioneInBitDelleLettereDell’alfabeto,DeiNumeri,DeiSegniDiPunteggiatura;NeÈUnEsempioIlCodiceAsciiAdottatoNeiPersonalComputer.
CodificaDiCanale
EsistonoSostanzialmenteDueTipologieDiCodificaDiCanale.
1)UnPrimoTipoHaLaFunzioneDiEffettuareLaRivelazioneELaCorrezioneDegliErroriIntervenutiDuranteLaTrasmissione.
2)UnSecondoTipo,DettoCodificaDiCanaleMultilivello,HaLaFunzioneDiAumentareLaVelocitàConCuiSiTrasferisconoIBitSuUnDatoMezzoTrasmissivo.
IProtocolliSonoL’insiemeDelleProcedure (implementateDaSoftwareApposito)AdottateDaiComputerPerEffettuareEControllareUnoScambioDiInformazioni.LaSuiteDiProtocolliPiùDiffusaÈLaSuiteTcp/ip.
SiRiassumono,Infine,IPrincipaliSistemiDiTelecomunicazioneConAccessoCablatoRealizzatiDagliIniziDelleTelecomunicazioniFinoAiGiorniNostri:
•ReteTelegraficaETelex;
•ReteTelefonicaPubblica,DenominataInInglesePstn (publicSwitchedtelephoneNetwork);
•ReteTelefonicaIsdn (integratedServicesDigitalNetwork);
•RetiDatiNonBasateSulProtocolloIp (x.25,FrameRelay,Atm);
•RetiDatiBasateSulProtocolloIp (retiLocaliOLan,Internet).

5-SistemiDiComunicazioneCellular:ComprendeUnSistemaDiAccessoViaRadio,UnaReteEUnInsiemeDiProcedureCheConsentonoDiLocalizzareGliUtenti,InModoCheEssiPossanoSiaEffettuareSiaRicevereChiamateIndipendentementeDalLuogoInCuiSiTrovano,NonchePossanoSpostarsiLiberamenteSenzaCheSiAbbiaLaCadutaDelleConversazioni,PurcheEssiSiTrovinoEntroL’areaDiCoperturaGarantitaDalSistema.

L’evoluzioneDeiSistemiCellulariÈAvvenutaPerGenerazioniSuccessive.
•SistemiAnalogiciDiPrimaGenerazione (1g):SonoSistemiAnalogiciPer
LaSolaComunicazioneInFonia;IntrodottoSulFinireDegliAnniOttanta.
•SistemaDigitaleDiSecondaGenerazione (2g)Gsm (globalSystemForMobileCommunication):ConservaUnaStrutturaDiReteDiTipoTelefonicoTradizionaleMaIntroduceUnInnovativoSistemaDigitaleDiAccessoViaRadioEIntroduceIlServizioSms (shortMessageService)PerIlTrasferimentoDiBreviMessaggiDiTesto.
•SistemaGprs,Definito25g:ÈUnPassoIntermedioNell’evoluzione,CheSupportaUnaTrasmissioneDati (tipicamentePerL’accessoAInternet)AVelocitàPiùElevataDelGsm.
•SistemaDiTerzaGenerazione (3g)Umts (universalmobileTelecommunicationSystem):ÈCaratterizzatoDaUnSistemaDiAccessoRadioPiùEvolutoEUnaReteInGradoDiSupportareLaComunicazioneMultimediale,ÈStatoIntrodottoAgliIniziDegliAnni2000.
•SistemaDiQuartaGenerazione (4g)Lte (longTermEvolution):LaSuaIntroduzioneCommercialeInItaliaÈPrevistaPerIl2012-2013;SupportaComunicazioniMultimedialiEAccessiAInternetAdAltaVelocità.

6-SistemiRadiofoniciETelevisiviADiffusioneOBroadcasting:SistemiInCuiViSonoDelleStazioniEmittentiCheIrradianoNell’etereUnSegnaleCaptabileAttraversoApparecchiRiceventiDaTuttiColoroCheRisiedonoNell’areaDiCoperturaDelSistema.
ISistemiRadiofoniciTradizionaliSonoAnalogiciEConsentonoL’invioDiSegnaliAudio:Voce (informazioni)EMusica.EssiSiDifferenzianoPerIlTipoDiModulazioneCheAdottano:Am(amplitudemodulationModulazioneDiAmpiezza)OFm (frequencyModulationModulazioneDiFrequenza).
ISistemiRadiofoniciStannoEvolvendoDaSistemiAnalogiciVersoSistemiDigitaliDenominatiDab,DigitalAudioBroadcasting.
ISistemiTelevisiviADiffusione (videoBroadcasting)ConsentonoDiInviareViaRadioProgrammiTvATuttiGliUtentiCheRisiedonoEntroL’areaDiCoperturaDelSistema.AnchePerEssiÈInAttoL’evoluzioneDalVecchioSistemaTvAnalogicoVersoISistemiDigitali,CheSonoSuddivisiInTreCategorie:
•Dvb-s (digitalVideoBroadcasting-satellite),QuandoIlSegnaleTvDigitaleVieneIrradiatoVersoGliUtentiDaUnSatellite;
•Dvb-t (digitalvideoBroadcasting-terrestrial),NotoAncheComedtt (digitalTerrestrialTelevision);IlSegnaleTelevisivoVieneIrradiatoDaStazioniEmittentiTerrestriCheSostituisconoQuelleUtilizzateDalSistemaTvAnalogico;
•Dvb-h (digitalVideoBroadcasting-handheld),IlSegnaleTelevisivoVieneIrradiatoAttraversoUnSistemaCellulareERicevutoSuUn «telefonino»AlmenoDiTerzaGenerazione (umts).
ISistemiRadioETvAnalogiciSonoUnidirezionali,MentreISistemiDigitaliPossonoAncheEssereInterattivi.
OltreAiSistemiViaRadio,RecentementeÈStataIntrodottaLaPossibilitàDiRicevereProgrammiTvEPiùInGeneraleVideoAncheAttraversoConnessioniInternetABandaLarga;TaleServizioVieneDenominatoIptv (internetProtocolTelevision).
7-SistemiConvergentiOMultiservizio:SonoSistemiDigitaliEvolutiCheConsentonoDiFornireAgliUtentiServiziDiComunicazioniAudio,VideoEAccessiAInternetAttraversoUn’unicaInfrastrutturaDiRete,SuperandoCosìLaNecessitàDiAvereRetiDiversePerServiziDiComunicazioneDifferenti.L’insiemeDeiServiziAudio,VideoEDatiOffertiDaUnUnicoOperatoreVieneDenominatoTriplePlay.
SeOltreAQuelliCitati,L’operatoreOffreAncheServiziDiComunicazioneInMobilitàL’insiemeDeiServiziVieneDenominatoQuadruplePlay.

8-DescrizioneDeiSegnali:Nell’ambitoDelleTelecomunicazioniUnSegnalePuòEssereDefinitoComeUnaGrandezzaFisicaInGradoDiTrasportareInformazioniPropagandosiDaUnaSorgenteVersoUnUtilizzatore.
DalPuntoDiVistaDellaModalitàDiDescrizioneDelleLoroCaratteristicheÈPossibileSuddividereISegnaliNeiSeguentiDueTipi.
-SegnaliDeterministici:SonoSegnaliIlCuiAndamentoÈNotoEdÈDescrivibileConUnaOpportunaFunzioneMatematica.SonoQuindiRiproducibiliConUnGeneratoreDiFunzioniEPossonoEssere
UtilizzatiPerProveEMisure;PerEsempioSonoSegnaliDeterministiciISegnaliSinusoidaliEISegnaliATrenoDiImpulsi.
-SegnaliAleatori:SonoSegnaliIlCuiAndamentoNonÈDelTuttoNotoAPrioriEQuindiNonSonoDescrivibiliConUnaFunzioneMatematica.PossonoEssereDescrittiAttraversoMetodiStatisticiEProbabilistici,CheRilevanoLeLoroCaratteristicheMedieELaProbabilitàDiAvereVariazioniRispettoAEsse.PerEsempio,IlSegnaleTelefonicoÈUnSegnaleAleatorioInQuantoIlSuoAndamentoVariaContinuamenteASecondaDiChiParla,DiCiòCheDice,DelloStatoD’animoDelParlatoreEDiAltriFattori.

9-ModalitaDiAnalissi:

•AnalisiNelDominioDelTempo:ConsisteNelDeterminareL’andamentoDiUnSegnaleAlVariareDelTempoEQuindiNelDeterminarneLaFormaD’onda.
•AnalisiNelDominioDellaFrequenza:ConsisteNelDeterminareLoSpettro,CioèLaRappresentazioneDelleFrequenzeCheCompongonoIlSegnaleStesso.
•AnalisiNelDominioDellaFrequenzaDiSegnaliPeriodici:ConsisteNell’evidenziareLeComponentiSinusoidali,DetteArmoniche,EL’eventualeComponenteContinua,OValorMedio,DiUnSegnale.CioAvvieneTracciandoLoSpettroDelSegnale,TramiteCuiSeNeDeterminaLaBanda.
•AnalisiInFrequenzaDiSegnaliNonPeriodici:LoStrumentoMatematicoCheConsenteDiEffettuareL’analisiNelDominioDellaFrequenzaPerSegnaliNonPeriodiciÈDenominatoTrasformataDiFourier.SebbeneDaUnPuntoDiVistaFormaleEssaCostituiscaUnoStrumentoMatematicoDistintoRispettoAllaSerieDiFourier,LaTrasformataDiFourierPuòAncheEssereConsiderataComeL’estensioneDellaSerieDiFourierAlCasoDiSegnaliNonPeriodici,EstensioneEffettuataConsiderandoUnSegnaleNonPeriodicoComeSeFossePeriodicomaConUnPeriodoCheTendeAll’infinito (t8).

10-ProprietaUtiliNellaDeterminazioneDelloSpettroEDellaBandaDiUnSegnale:
-TraslazioneNelTempoDiUnSegnaleNonModificaIlSuoSpettroDiAmpiezzaODiPotenzaMaIncideSolamenteSulloSpettroDiFase.IlProcessoDiTraslazioneDelloSpettroDiUnSegnaleÈNotoNelleTelecomunicazioniComeConversioneDiFrequenzaVersoL’altoOVersoIlBasso (up/downConversion)EdÈAmpiamenteUtilizzatoNelleComunicazioniRadio.
-TraslazioneInFrequenzaDelloSpettroDiUnSegnale
-TraslazioneSull’asseDelleAmpiezze
-MoltiplicazioneDiUnSegnalePerUnaCostante
-SommaDiSegnali

11-SegnaliAcustici:SeSiUtilizzaUnSuonoUdibilePerTrasferireInformazioniComeUnSegnaleVocale,DettoAncheFonia,OUnSegnaleMusicale,IndicatoGenericamenteComeAudio.
12-SegnaliDigitali:SonoSegnaliDiscretiNelTempoEDiscretiNelleAmpiezze.PossonoAssumereValoriDiversiSoloDopoUnIntervalloDiTempoPredefinito,DenominatoTempoDiBit.PossonoAssumereValoriDiversiSoloDopoUnIntervalloDiTempoPredefinito,DenominatoTempoDiBit (oTempoDiSimbolo)EPossonoAssumereSoloUnNumeroLimitatoDiAmpiezze.