Parametri dei mezzi trasmissivi

20/03/21, Mariantonietta Cangiano | (la videolezione) Un mezzo trasmissivo è il supporto fisico tramite il quale un segnale si propaga da un punto ad un altro della rete. In funzione della distanza del collegamento, delle interferenze e della tecnologia disponibile, sono stati realizzati sistemi di trasmissione con mezzi trasmissivi diversi. Distinguiamo, grossolanamente, i mezzi fisici che danno luogo alle reti wired (in cui il mezzo trasmissivo è costituito da un conduttore come cavi in rame, fibre ottiche, etc.) da quelli che danno luogo alle reti wireless (senza fili, in cui il mezzo è l'etere). Quando si mettono in contatto due interlocutori (attraverso “terminali” come il telefono, il computer, la radio etc.) si dice che fra questi si stabilisce un "canale di comunicazione". Il canale di comunicazione si stabilisce su un mezzo trasmissivo, ma non è detto che su un mezzo si possa stabilire un solo canale, anzi, in genere accade che su un mezzo (ad esempio su un cavo) si stabiliscano più comunicazioni e quindi più canali di comunicazione. Indipendentemente dal tipo di mezzo trasmissivo, la trasmissione si basa su onde che viaggiano muovendosi dalla stazione trasmittente a quella ricevente. I mezzi trasmissivi si possono così classificare:

 1. mezzi trasmissivi con onde guidate; sono quelli costruiti dall’uomo e guidano il segnale dal punto di partenza al punto di arrivo. Sono denominati anche portanti fisiche e in base alla frequenza del segnale da trasmettere si possono utilizzare cavi in rame, guide d’onda metalliche o guide d’onda dielettriche (fibre ottiche).

 2. mezzi trasmissivi con onde irradiate; in questo caso la trasmissione dei segnali viene effettuata attraverso lo spazio, denominato portante radio. Il segnale deve avere frequenza elevata e, quindi, subire opportune tecniche di modulazione che ne consentano la trasmissione sotto forma di onde elettromagnetiche. 

 I primi hanno caratteristiche meglio controllabili, possono essere meglio schermati da interferenze e disturbi e presentano un’attenuazione crescente con la frequenza, per cui, a distanze regolari occorre inserire alcuni dispositivi detti amplificatori o rigeneratori per consentire la trasmissione su lunghe distanze. 

Doppino telefonico

 Il doppino è costituito da una coppia di cavi di rame che viene utilizzata per la trasmissione delle comunicazioni telefoniche. È’ costituito da due conduttori ritorti di uguale diametro (0.4-0.6 mm) mediante un processo di binatura. La binatura del doppino ha lo scopo di fare in modo che i campi magnetici esterni agiscano mediamente in egual modo sui due conduttori. Impiegando poi apposite tecniche di trasmissione è possibile eliminare eventuali disturbi. Il doppino può essere singolo (una sola coppia) oppure in una treccia di una serie più o meno numerosa di coppie. Tra le caratteristiche del doppino si individuano l’economicità, la maneggevolezza ma anche la sensibilità al rumore e la larghezza di banda limitata. Si rivela adatto principalmente all’impiego di collegamenti in ambito locale di lunghezza limitata (circa 100 m). Il doppino più economico consente di trasportare fino a 25 Mbps. 

Cavo coassiale

Nei casi in cui sia richiesta una notevole resistenza ai rumori elettromagnetici esterni e collegamenti su lunghe distanze, si utilizza il cavo coassiale che è in grado, a differenza del doppino, di garantire un segnale migliore anche in presenza di forti attenuazioni dovute alla perdita di potenza che il segnale subisce quando percorre lunghe distanze. Esso è costituito da un singolo conduttore di rame (detto anima) al centro e da uno strato di plastica che garantisce l'isolamento tra il centro del conduttore ed uno schermo di metallo intrecciato (maglia). Lo schermo di metallo aiuta a bloccare le interferenze. Il conduttore esterno è isolato da una guaina dielettrica in polietilene che è ricoperta da uno strato protettivo di un materiale termoplastico resistente alle abrasioni e alle sollecitazioni meccaniche. Con questa disposizione dei conduttori la coppia diventa “autoschermante”; il conduttore esterno, che non si lascia attraversare da campi magnetici (effetto Faraday), svolge una doppia funzione,confina al suo interno il segnale utile evitando dispersioni e impedisce ai rumori elettromagnetici esterni di penetrare e, quindi, di interferire con il segnale utile. Il segnale viaggia come campo elettromagnetico tra l'anima e la maglia. Le reti che lo usano come mezzo trasmissivo possono estendersi solo per distanze limitate, a meno che non vengano utilizzati appositi apparati che amplificano il segnale.

Esistono alcuni tipi di cavo coassiale:

RG213 (Thick Ethernet) 50 Ohm: ottimi parametri elettrici, ma costoso e difficile da posare, Viene usato nello standard ETHERNET 10base5.

RG58 (Thin Ethernet) 50 Ohm: viene usato con ottimi risultati nello standard ETHERNET 10base2.

RG59 75 Ohm: usato per applicazioni video e a larga banda (IEEE 802.7). E' riconosciuto nelle specifiche IEEE 802.3 (ETHERNET), 802.4 (TOKEN BUS), 802.5 (TOKEN RING).

    RG62 93 Ohm: usato nelle reti proprietarie IBM 3270.

 I cavi sono classificati in cinque categorie, ognuna delle quali comprende le caratteristiche delle categorie inferiori:

1. Telecommunication: cavi per la telefonia analogica;
2. Low Speed Data: Cavi per trasmissione dati a bassa velocità;
3. High Speed Data: é la prima categoria di cavi atti a supportare una velocità di 10 Mb/sec, per soddisfare lo standard 10baseT;
4. Low Loss/High Performance Data: cavi per trasmissione dati fino a 16 Mb/sec;
5. Low Loss/Extended Frequency/High Performance Data: cavi per trasmissione dati fino a 100 Mb/sec.

Fibra Ottica

La fibra ottica ha dei vantaggi:

 la totale immunità dai disturbi elettromagnetici. Non è infatti costituita da materiale conduttore;

 larga banda di utilizzo. Si usa per trasmissioni dati ad alta velocità fino a 2 Gb/sec;

bassa attenuazione e diafonia assente (disturbi fra cavi che viaggiano in parallelo);

dimensioni ridotte e costi contenuti.

 Le fibre ottiche convogliano al loro interno un fascio di luce con perdite estremamente limitate. Vengono impiegate nelle telecomunicazioni su grandi distanze e nella fornitura di accessi di rete a larga banda (da 10 fino a centinaia di migliaia Mbps). Sono composte da due strati concentrici di materiale vetroso estremamente puro,un nucleo cilindrico centrale, o core, ed un mantello o cladding attorno ad esso. I due strati sono realizzati con materiali con indice di rifrazione leggermente diverso (il mantello deve avere un indice di rifrazione minore rispetto al nucleo). Se le condizioni vengono rispettate gran parte della potenza del segnale è mantenuta all'interno del nucleo. Diversi tipi di fibre si distinguono per diametro del nucleo, indici di rifrazione, caratteristiche del materiale, profilo di transizione dell'indice di rifrazione, drogaggio. Esistono fibre con un nucleo di 8mm (fibre "monomodali") ed altre con un nucleo di 62,5 µm (multimodali),il mantello ha un diametro di 125 µm. Le fibre ottiche si basano sul fenomeno di riflessione totale, la discontinuità dell'indice di rifrazione tra i materiali del nucleo e del mantello intrappola la radiazione luminosa finché questa mantiene un angolo abbastanza radente, in pratica finché la fibra non compie curve troppo brusche.