Copyright © 1997 Universita'
di Firenze. All rights reserved.
Free license available.
ISDN - Parte propedeutica
Concetti e definizioni base per le reti di telecomunicazioni
ISDN - Parte propedeutica
Sommario
Al fine di aiutare la comprensione della trattazione su ISDN è opportuno fare prima un breve cenno su concetti che dovrebbero essere già noti al lettore, ma che è bene ricordare, dandone almeno le definizioni.
Slide 1/6
Il concetto di rete di telecomunicazioni
Una rete di telecomunicazioni è un sistema che permette di interconnettere un numero N di utenti affinché tra di essi possano avvenire delle comunicazioni. La comunicazione tipica è quella che avviene tra due utenti per il reciproco scambio di informazioni.
Il compito di una rete di telecomunicazioni è individuabile in due aspetti fondamentali:
- Eseguire la commutazione, ricercando il percorso ottimo per il collegamento tra due utenti.
- Provvedere a trasferire correttamente le informazioni.
Una rete di telecomunicazioni può essere classificata in varie tipologie a seconda di come si realizzano i collegamenti, alcuni esempi sono i seguenti:
- a maglia, realizzando tutti i possibili collegamenti tra gli N utenti.
- a stella, realizzando il collegamento di ogni utente con un dispositivo centrale che si occupa di instaurare i collegamenti richiesti.
- ad albero, realizzando una struttura gerarchica i vari "nodi" di rete.
- a "bus", collegando tutti gli utenti ad un unico cavo e la gestione delle comunicazioni tra gli utenti realizzata tramite una stazione master.
- ad anello o "ring", collegando tutti gli utenti ad un cavo chiuso ad anello e la gestione delle comunicazioni tra gli utenti può avvenire con o senza il tramite di una stazione master.
- ecc...
La struttura della rete telefonica pubblica corrisponde alla tipologia 3 fra quelle sopra riportate, e costituisce l’esempio più completo di rete di telecomunicazioni, dato l’elevato numero di utenti che essa serve.
Altri esempi di reti di telecomunicazioni sono la rete telegrafica, reti per trasmissione di calcolatori (Data Network), reti per servizi telematici (Videotext, INTERNET), ecc...
Slide 2/6
Il traffico dati
Il traffico dati può essere classificato in tre tipi:
- Asincrono: non ha bisogno di riferimenti temporali precisi ed è intermittente.
- Isocrono: ha bisogno di riferimenti temporali precisi come accade ad esempio nella trasmissione numerica di segnale vocale o video.
- Sincrono: è un traffico quasi continuo come ad esempio avviene durante il trasferimento di grossi file.
Inoltre il traffico di dati tra calcolatori ha caratteristiche diverse da quelle del segnale fonico. Infatti il traffico dati è:
- Intermittente, perché esistono delle pause nel dialogo tra calcolatori durante le quali non si trasmette niente, e la cosa è molto meno evidente rispetto al caso di trasmissione fonica.
- Asimmetrico, perché l’intensità di traffico dall’utente (che richiede le informazioni) verso l’elaboratore centrale (che invia le informazioni richieste) è molto inferiore rispetto al traffico nella direzione opposta.
- Vulnerabile agli errori molto di più rispetto al segnale fonico: si richiedono infatti probabilità d’errore dell’ordine di 1 su cento milioni anziché 1 su cento.
Slide 3/6
Il tipo e la qualità del servizio in una rete di telecomunicazioni
Si può classificare il tipo di servizio richiesto per il trasferimento delle informazioni secondo due categorie:
- Connection oriented, quando si ha la necessità di un cammino permanente per l’invio delle informazioni.
- Connection less, quando si può seguire cammini differenti per l’invio delle informazioni.
Un’altra classificazione riguarda la qualità del servizio richiesto per il trasferimento delle informazioni:
- con riscontro, quando è previsto il ritorno di un messaggio che assicura il corretto trasferimento delle informazioni.
Comporta il vantaggio di una trasmissione affidabile ma anche lo svantaggio di introdurre un ritardo e ridurre la capacità utile per il trasferimento delle informazioni a causa dell’introduzione di una testata.
Questo sistema è consigliabile per il trasferimento di file ma è sconsigliabile per immagini e voce.
- senza riscontro, per quanto detto sopra questo sistema è sconsigliabile per il trasferimento di file ma è consigliabile per immagini e voce.
- "request-reply", è una via di mezzo tra i due casi precedenti: il fatto che la macchina ricevente riceva l’informazione richiesta costituisce di per sé il riscontro del corretto trasferimento dei dati richiesti.
Slide 4/6
La commutazione in una rete di telecomunicazioni
La commutazione in una rete di telecomunicazioni dati può avvenire secondo le seguenti modalità:
- Commutazione di circuito: prevede una fase iniziale per stabilire il collegamento tra i due utenti, dopo di che il percorso che si stabilisce è permanente. E’ quella che viene usata tra l’altro nella normale rete telefonica analogica.
- Commutazione di messaggio: tiene conto della natura del traffico dati utilizzando la tecnica "store & forward" (memorizzazione ed inoltro). Il messaggio è una sequenza di bit a lunghezza variabile creato dal mittente ed inoltrato nodo - nodo attraverso la rete fino al destinatario. In ogni nodo intermedio viene stabilito quale è, sulla base della congestione dei vari nodi, in quel momento il successivo nodo migliore a cui indirizzare il messaggio. Si può avere però dei ritardi se la linea è congestionata.
- Commutazione di pacchetto: porta al limite la filosofia della commutazione di messaggio. Infatti il messaggio ora viene suddiviso in pacchetti i quali vengono istradati verso il destinatario.
Le tecniche di istradamento sono due: a circuito virtuale o a datagramma. Nel primo caso tutti i pacchetti seguono lo stesso percorso mentre nel secondo caso la scelta del "salto ottimo" viene effettuata per ogni pacchetto e quindi il percorso può cambiare a seconda delle variazioni di traffico nei nodi di rete.
Slide 5/6
Il concetto di protocollo in una rete di telecomunicazioni
Per protocollo di comunicazione, in una rete di telecomunicazioni, si intende tutte quelle regole atte a instaurare, mantenere e abbattere un collegamento.
Il protocollo è di natura software e viene realizzato attraverso la definizione di una serie di operazioni elementari opportunamente organizzate secondo una struttura stratificata.
In ogni strato (detto anche livello, in inglese layer) vengono definite quindi le operazioni elementari di comunicazione che deve rispettare l’interfaccia con la rete di telecomunicazioni, indipendentemente dal modo in cui tali operazioni vengono implementate nello specifico, lasciando su quest’ultimo punto, libera scelta al costruttore dell’apparecchiatura di comunicazione.
L’architettura di una rete di telecomunicazioni prevede che ogni livello fornisca servizi al livello sovrastante con il quale comunica grazie ad una interfaccia.
Pari livelli di macchine diverse tra le quali è stabilito un collegamento, comunicano tra loro utilizzando appunto protocolli. In realtà si tratta di una comunicazione virtuale in quanto ogni strato di una macchina trasferisce i dati da comunicare al pari livello dell’altra macchina, inviandoli allo strato sottostante fino ad arrivare al livello più basso, chiamato livello fisico, il quale si occupa appunto dell’inoltro fisico dei dati sul mezzo trasmissivo.
In definitiva il protocollo governa il formato e il significato dei bit trasmessi, organizzati secondo pacchetti, trame e messaggi i quali vengono scambiati tra entità paritarie facenti parte di strati pari livello di macchine tra loro collegate.
Nell’ambito delle reti di calcolatori, il protocollo è stato standardizzato dalla I.S.O. (International Organization of Standardization), secondo il modello O.S.I. (Open System Interconnection), anche se i colossi del mercato internazionale dei calcolatori tendono a realizzare protocolli proprietari (il modello di IBM è chiamato S.N.A., il modello di DIGITAL è chiamato D.N.A.).
Slide 6/6
Il concetto di segnalazione in una rete di telecomunicazioni
Il termine "protocollo" nell’ambito delle comunicazioni telefoniche, riguardante ad esempio i segnali di centrale, la composizione del numero, etc. è scambiato con il termine "segnalazione".
La segnalazione avviene in due fasi:
- Scambio di segnalazione tra l'utente e l'unità di rete che costituisce l'interfaccia con la rete (segnalazione di utente).
- Utilizzo della segnalazione all'interno della rete (segnalazione interna o internodale).
La segnalazione può avvenire con le seguenti modalità:
- Segnalazione fuori banda, detta anche a segnalazione a canale comune, in quanto alla segnalazione viene dedicato un apposito canale sul quale vengono gestite le segnalazioni relative a più canali informativi.
In questo caso la rete di segnalazione è intimamente legata alla rete informativa; la struttura della segnalazione è organizzata in modo stratificato.
- Segnalazione in banda, così detta in quanto alla segnalazione viene dedicata una parte della banda del canale informativo e la segnalazione controlla un solo collegamento.
In questo caso la rete di segnalazione è distinta dalla rete informativa: la rete di segnalazione viene realizzata tramite appositi dispositivi chiamati Signal Point (S.P.: è l’interfaccia verso l’utente e costituisce il collettore di più utenti) e Signal Transfer Point (S.T.P.: è l’autocommutatore per la rete di segnalazione); la rete di segnalazione può essere realizzata come segue:
- Rete di segnalazione in modo associato: viene posata parallelamente alla rete informativa ed è pertanto facile da implementare su reti precedentemente cablate. Prevede l'utilizzo di soli S.P.
- Rete di segnalazione in modo non associato: viene posata in modo ottimizzato senza dover seguire gli stessi percorsi della rete informativa, riuscendo così a gestire più linee. Necessita per questo dell’impiego degli S.T.P. oltre che degli S.P.
- Rete di segnalazione in modo quasi associato: è una via di mezzo tra le due precedenti in quanto agli S.P. vengono associate anche le funzioni di autocommutatore per la rete di segnalazione.
Ultimo aggiornamento: 10 settembre 1997
