Mezzi Trasmissivi

]]+ MEZZI TRASMISSIVI

Una delle caratteristiche fondamentali di una rete è rappresentata dal mezzo trasmissivo impiegato per il trasferimento dell'informazione.1
Molti sono i tipi di mezzo trasmissivo utilizzati e, in generale, si divono in WIRELESS (senza fili) e WIRED (con filo).

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In particolare i mezzi trasmissivi che rientrano nella categoria wired sono:
* Cavo coassiale
Il cavo coassiale, prima dell'avvento dei nuovi doppini, era molto usato. Oggi si preferisce usare i doppini per medie prestazioni e le fibre ottiche, di cui verrà parlato dopo, per alte prestazioni. Vengono comunque usati nelle LAN a bus o ad anello e, a volte, nel cablaggio orizzontale ovvero il cablaggio delle apparecchiature e dei locali disposti su uno stesso piano.
Il coassiale consiste in un'anima di acciaio, sulla quale viaggia il segnale, e in un dialettrico, circondati da una calza di rame (“protezione intrecciata”). Uno strato di plastica garantisce l’isolamento tra il conduttore centrale e lo schermo di metallo intrecciato. Quest’ultimo aiuta a bloccare qualsiasi interferenza esterna.
I dati digitali sono sottoposti molto al rumore e alle distorsioni di segnale che vengono introdotte quando i segnali viaggiano su grandi distanze. Proprio per questo, le reti che usano come mezzo trasmissivo il cavo coassiale, possono estendersi solo per distanze limitate, a meno che non vengano utilizzati dei ripetitori di segnale che rigenerano il segnale periodicamente (detti “repeater”).
Svantaggi del cavo coassiale:
• è difficile e costoso da fabbricare;
• è difficile da utilizzare in spazi confinati perché non può essere piegato troppo intorno ad angoli stretti;
• è soggetto a frequenti rotture meccaniche ai connettori.
Esistono alcuni tipi di cavo coassiale:
• RG213 (Thick Ethernet) di resistenza 50 Ohm Ottimi parametri elettrici, ma costoso e difficile da posare;
• RG58 (Thin Ethernet) di resistenza 50 Ohm Viene usato con ottimi risultati nello standard ETHERNET 10base2;
• RG59 75 Ohm Usato per applicazioni video e a larga banda;
• RG62 93 Ohm Usato nelle reti proprietarie IBM 3270.

* Cavo UTP;
Il doppino (in inglese “Twisted Pair”) consiste in una coppia di fili di rame, isolati singolarmente e ritorti tra di loro, in modo da formare una treccia; questo procedimento è detto binatura e serve a ridurre i disturbi elettromagnetici.
Le caratteristiche del doppino telefonico sono: basso costo e grande maneggevolezza, banda di trasmissione piccola e attenuazioni medie.

Esistono tre tipi standard:
• UTP (in inglese “Unshielded Twisted Pair”) doppino non schermato (il più utilizzato);
• FTP (in inglese “Foilded Twisted Pair”) doppino con un unico schermo;
• STP (in inglese “Shielded Twisted Pair”) doppino con una schermatura per ogni singola coppia, oltre alla schermatura globale.

I cavi sono classificati in cinque categorie:
1. Telecommunication Cavi per la telefonia analogica e digitale;
2. Low Speed Data Cavi per la trasmissione dati a bassa velocità;
3. High Speed Data 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 la trasmissione dati fino a 100 Mb/sec, che sono, anche, i migliori cavi disponibili.
Il doppino Twisted Pair garantisce velocità dell'ordine dei 100 Mbps.
Con il Twisted Pair sono possibili solo connessioni punto a punto; la topologia di rete, infatti, che utilizza come mezzo trasmissivo il Twisted Pair, è la topologia a stella.

* Fibra ottica.
Un cavo in fibra ottica è costituito dal core (ovvero il nucleo), dal cladding (cioè il mantello), da un rivestimento primario e dalla guaina protettiva. Hanno due indici di rifrazione diversi: il primo è maggiore del secondo, affinché la luce rimanga confinata all'interno del core.

La fibra ottica presenta notevoli vantaggi:
• la totale immunità dai disturbi elettromagnetici (non è infatti costituita da materiale conduttore);
• larga banda di utilizzo;
• bassa attenuazione e diafonia assente (ovvero disturbi fra cavi che viaggiano in parallelo);
• dimensioni ridotte e costi contenuti.

Questo cavo, infatti, trasmette luce anziché segnali elettrici, eliminando così il problema dell’interferenza elettrica; questo lo rende il mezzo trasmissivo ideale in ambienti che hanno un’elevata interferenza elettrica. Il cavo in fibra ottica ha la capacità di trasmettere segnali su distanze maggiori rispetto al cavo coassiale e al twisted pair, ed inoltre consente di trasferire l’informazione a velocità più elevate.
La fisica delle fibre ottiche è l'ottica geometrica. Molto importante è l'angolo rispetto all'asse del cavo con cui i raggi luminosi vengono mandati all'interno del core. Esiste infatti un angolo massimo di incidenza, detto angolo critico, al di sotto del quale i raggi vengono totalmente riflessi dal cladding e rimangono, quindi, all'interno del core.
Le fibre ottiche che consentono a più raggi di entrare sono dette multimodali ed hanno una dimensione di 50/125 o 62.5/125 micron.
Si chiamano, invece, fibre ottiche monomodali le fibre il cui core è sottile per permettere l'entrata di un solo raggio luminoso proveniente (esattamente di un LASER).

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Mentre rientrano nella categoria wireless troviamo una distinzione in base alle onde che utilizzano in:
* Onde luminose;
* Onde radio.
* Non tutte le reti sono connesse attraverso una struttura fisica; alcune reti sono, infatti, wireless. Le LAN (in inglese “Local Area Network” ovvero rete locale), di tipo wireless, per far comunicare i computer, usano segnali radio ad alta frequenza o raggi di luce infrarossa. Ogni computer deve avere un dispositivo che permette di spedire e ricevere i dati.
Le reti wireless sono adatte per consentire a computer portatili o a computer remoti di connettersi alla LAN. Sono inoltre utili negli edifici più vecchi dove può essere difficoltoso o impossibile installare i cavi.
Svantaggi della rete Wireless:
• molto costosa;
• garantisce poca sicurezza;
• è suscettibile all’interferenza elettrica della luce e delle onde radio;
• è più lenta delle LAN che utilizzano la cablatura.

I MEZZI TRASMISSIVI

Un mezzo trasmissivo è un canale entro il quale viaggiano i segnali (ovvero l'informazione). I mezzi trasmissivi sono di molti tipi, in alcuni casi una rete utilizzerà un solo cavo mentre in altri casi vengono usati diversi tipi di cavo. La scelta del cavo è correlata alla topologia, al protocollo e all'estensione della rete.
Caratteristiche dei mezzi trasmissivi:
Attenuazione: la riduzione della potenza del segnale al crescere della distanza percorsa.
Banda passante: l'intervallo di frequenze che possano essere trasmesse senza eccessiva attenuazione.
Distorzione: l'alterazione dell'andamento nel tempo del segnale.
Rumore: la sovrapposizione al segnale di energia proveniente da elementi esterni (disturbi elettromagnetici).
I mezzi trasmisivi si suddividono in tre categorie:
-Elettrici (cavo coassiale, doppino telefonico);
-Wireless (onde radio, satelliti, t.via etere);
-Ottici (fibra ottica);
CAVO COASSIALE

Il conduttore interno è costituito da rame nudo ed ha lo scopo di trasportare il segnale. Attorno ad esso è posto il dielettrico, un materiale isolante, che serve a mantenere il conduttore esterno(schermo) concentrico rispetto a quello interno. Il nastro, dove è presente, garantisce una eccellente conduttività e determina un notevole miglioramento dell'efficenza di schermatura. La treccia è caratterizzata dal numero di fili intrecciati, influisce sulla qualità della schermatura, infine la guaina protegge il cavo da agenti esterni.
Vantaggi: buona immunità al rumore elettromagnetico
Svantaggi: costo elevato, difficoltà nel cablaggio, nell'espansione di rete.
DOPPINO TELEFONICO

Sono formati da quattro copie di fili di rame intrecciate a due a due protetti da una guaina isolante. L'intrecciatura (binatura) riduce l'effetto delle interferenze elettromagnetiche nella coppia di cavi. La parte terminale dei cavi sono i plug, che andranno a inserirsi nelle varie schede di rete. Si suddividono:
-UTP: doppino non schermato;
-FTP: doppino con un unico schermo;
-STP: doppino con una schermata per ogni singola coppia
Vantaggi: costo, facilità di stesura e cablaggio, nella manutenzione, grande flessibilità.
FIBRA OTTICA

Sono costituiti da una parte centrale di vetro detta core (nucelo attraverso cui passa la luce), dal cladding (mantello che tiene la luce confinata all'interno del core), da un rivestimento primario e dalla guaina protettiva. Questo cavo trasmette luce anziché segnali elettrici, eliminando così il problema dell'interferenza elettrica.
Vantaggi: supporta la banda ultra larga, la sicurezza, la velocità, bassi livelli di attenuazione.
Svantaggi: costi e cablaggio
WIRELESS

Non tutte le reti sono connesse attraverso una cablatura; alcune reti sono infatti wireless, queste utilizzano seganli radio al alta frequenza o raggi di luce infrarossa. Ogni computer deve avere un dispositivo che permette di spedire e ricevere i dati. Sono adatte per consentire a computer portatili o remoti di connettersi alla LAN, sono inoltre utili negli edifici più vecchi dove è impossibile installare cavi.
Svantaggi: costo, poca sicurezza, velocità.
Vantaggi: nessun cavo, installazione semplice, mobilità.

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