Trasmissione dati - Il collegamento fisico
Una linea di trasmissione è un collegamento tra due terminali. Con il termine Emittente si designa solitamente il terminale che invia i dati e con Ricevente, quello che li riceve. I terminali possono essere talvolta sia riceventi che emittenti (è il caso dei computer connessi via rete).
Che cos'è un canale di trasmissione
La linea di trasmissione, detta anche talvolta Canale di trasmissione o Via di trasmissione, non è per forza costituita da un solo supporto fisico di trasmissione, perciò i terminali di estremità (rispetto ai terminali intermedi), detti DTE, Data Terminal Equipment, hanno ciascuno un'apparecchiatura relativa al supporto fisico a cui sono collegate, detta DCE, Data Communication Equipment. Si definisce Circuito di dati L'insieme costituito dai DCE di ogni terminale e della linea di dati:
Nozioni sulle onde elettromagnetiche
La trasmissione di dati su un supporto fisico avviene attraverso la propagazione di un fenomeno vibratorio. Ne risulta un segnale ondulatorio che dipende dalla grandezza fisica che si fa variare: nel caso della luce si tratta di un'onda luminosa; per il suono si tratta di un'onda acustica; per la tensione o dell'intensità di una corrente elettrica si tratta di un'onda elettrica e così via dicendo.
Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate dalla loro frequenza, ampiezza e fase:
Tipi di supporto fisico
I supporti fisici di trasmissione sono gli elementi che permettono di far circolare le informazioni tra le apparecchiature di trasmissione. Questi supporti sono generalmente classificati per categoria, secondo il tipo di grandezza fisica che permettono di far circolare, da cui la loro costituzione fisica:
I supporti filari, permettono di far circolare una grandezza elettrica su un cavo solitamente metallico;
I supporti aerei, definiscono l'aria o il vuoto e permettono la circolazione di onde elettromagnetiche o radioelettriche diverse;
I supporti ottici, permettono di indirizzare delle informazioni sotto forma luminosa.
A seconda del tipo di supporto fisico, la grandezza fisica ha una velocità di propagazione più o meno rapida (ad esempio il suono si propaga nell'aria ad una velocità di circa 300 m/s mentre la luce raggiunge quasi i 300 000 km/s).
Perturbazioni
La trasmissione di dati su una linea non avviene senza perdite. Innanzitutto il tempo di trasmissione non è immediato, il che impone una certa "sincronizzazione" dei dati alla ricezione. D'altra parte possono sopraggiungere dei parassiti o delle degradazioni del segnale:
I parassiti (spesso detti Rumore) sono l'insieme delle perturbazioni che modificano localmente la forma del segnale. Si distinguono generalmente tre tipi di rumore:
Il rumore bianco è un disturbo uniforme del segnale, cioè raggiunge al segnale una piccola ampiezza la cui media sul segnale è nulla. Il rumore bianco è generalmente caratterizzato da un rapporto segnale/rumore che traduce la percentuale di ampiezza del segnale rispetto al rumore (la sua unità è il decibel). Questo deve essere il più alto possibile;
I rumori impulsivi sono dei piccoli picchi di intensità che provocano degli errori di trasmissione;
L'indebolimento del segnale rappresenta la perdita di segnale in energia dissipata nella linea. L'indebolimento si traduce con un segnale in uscita più debole rispetto al segnale in entrata ed è caratterizzato dal valore:
A=20 log (Livello del segnale in uscita/Livello del segnale in entrata
. L'indebolimento è proporzionale alla lunghezza del canale di trasmissione e alla frequenza del segnale;
La distorsione del segnale caratterizza lo sfasamento tra il segnale in entrata e il segnale in uscita.
Larghezza di banda e capacità
La Larghezza di banda (in inglese bandwidth) di un canale di trasmissione è l'intervallo di frequenza sul quale il segnale non subisce un indebolimento superiore ad un certo valore (generalmente 3 dB, dato che 3 decibel corrispondono ad un indebolimento del segnale del 50%), si ha quindi questo risultato:
Una linea telefonica ha ad esempio una larghezza di banda compresa fra 300 e 3400 Herzt circa per un tasso di indebolimento uguale a 3 dB.
La capacità di un canale è la quantità di informazioni (in bit) che possono essere trasmessi sul canale in un secondo. La capacità si caratterizza nel modo seguente:
C = W log2 (1 + S/N)
:
C capacità (in bps);
W la larghezza della banda (in Hz);
S/N rappresenta il rapporto segnale sul rumore del canale.
Upload e download
Viene detto download lo scaricare in modo discendente (dal server al vostro computer) e viene invece detto upload il caricamento in modo ascendente (dal vostro computer al server). È interessante sapere che l'upload e il download avvengono su canali di trasmissione separati (indipendentemente dal fatto che sia un modem o una linea dedicata). Così, quando inviate un documento (upload) non perderete in termini di larghezza di banda in download.
Foto: © Pixabay.
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