{"id":3383,"date":"2022-03-29T15:49:59","date_gmt":"2022-03-29T13:49:59","guid":{"rendered":"https:\/\/techgoggler.com\/it\/?p=3383"},"modified":"2023-03-29T18:48:09","modified_gmt":"2023-03-29T16:48:09","slug":"mezzi-trasmissivi-caratteristiche-capacita-canale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/techgoggler.com\/it\/mezzi-trasmissivi-caratteristiche-capacita-canale\/","title":{"rendered":"I mezzi trasmissivi: caratteristiche e capacit\u00e0 di canale"},"content":{"rendered":"<p>In un sistema di comunicazione le informazioni inviare da una sorgente ad una destinazione sono associate ad un&#8217;onda elettromagnetica che si propaga nei diversi mezzi trasmissivi costituiti da conduttori metallici, fibre ottiche, spazio libero, guide d&#8217;onda, ecc.<\/p>\n<p>Nello spazio vuoto l&#8217;onda elettromagnetica si propaga liberamente ad una velocit\u00e0 uguale a quella della luce, circa 300.000 km al secondo. Nei fili di rame o nelle fibre ottiche, invece, la propagazione \u00e8 delimitata all&#8217;interno del mezzo, e la velocit\u00e0 di propagazione \u00e8 minore di quella della luce e parzialmente dipendente dalla frequenza. Le onde elettromagnetiche si differenziano l&#8217;una dall&#8217;altra per il valore della frequenza e il loro insieme costituisce lo spettro elettromagnetico, suddiviso in bande avente ognuna caratteristiche proprie di propagazione (tabella 1).<\/p>\n<figure id=\"attachment_3384\" aria-describedby=\"caption-attachment-3384\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/tabella1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/tabella1.jpg\" alt=\"Spettro elettromagnetico\" width=\"600\" height=\"364\" class=\"size-full wp-image-3384\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/tabella1.jpg 600w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/tabella1-300x182.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3384\" class=\"wp-caption-text\">Tabella 1<\/figcaption><\/figure>\n<p>Tenendo presente i modi di propagazione di un&#8217;onda elettromagnetica \u00e8 possibile suddividere i mezzi trasmissivi in <strong>mezzi guidanti<\/strong> e <strong>non guidanti<\/strong>.<\/p>\n<h2>Mezzi trasmissivi guidanti e non guidanti<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Mezzi guidanti<\/strong>. Sono costituiti da doppini intrecciati,cavi coassiali,fibre ottiche, ecc. e vengono detti guidanti poich\u00e8 la propagazione dell&#8217;onda \u00e8 vincolata al loro interno. Anche le fibre ottiche sono mezzi ottici guidanti poich\u00e8 in essi si ha la propagazione di un&#8217;onda elettromagnetica la cui frequenza cade nel visibile.<\/li>\n<li><strong>Mezzi non guidanti e wireless<\/strong>. Sono costituiti dal vuoto e dall&#8217;aria e sono detti non guidanti perch\u00e8 l&#8217;onda si propaga liberamente nello spazio. la comunicazione \u00e8 affidata a onde radio, raggi infrarossi, luce visibile. I mezzi ottici non guidanti sono utilizzati principalmente per collegare reti LAN mediante segnali emessi da laser e aventi frequenze comprese nella regione dell&#8217;infrarosso.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Mezzi fisici reali: attenuazione, banda passante, distorsione, rumore<\/h2>\n<p>I mezzi fisici reali sono caratterizzati da diversi parametri tra i quali l&#8217;attenuazione, la banda passante, la distorsione e il rumore.<\/p>\n<p><strong>Attenuazione<\/strong>. Essa \u00e8 la diminuzione di potenza subita dal segnale nella propagazione nel mezzo trasmissivo. L&#8217;attenuazione viene espressa in dB per chilometro e varia a seconda del tipo di mezzo e della frequenza del segnale (vedi Figura 1). L&#8217;attenuazione aumenta con la lunghezza del cavo e con la radice quadrata della frequenza. A parit\u00e0 di potenza trasmessa e di distanza percorsa dal segnale, l&#8217;attenuazione subita in aria \u00e8 minore di quella subita in un mezzo guidante.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3386\" aria-describedby=\"caption-attachment-3386\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/attenuazione.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/attenuazione.jpg\" alt=\"Attenuazione in funzione della frequenza\" width=\"600\" height=\"376\" class=\"size-full wp-image-3386\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/attenuazione.jpg 600w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/attenuazione-300x188.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3386\" class=\"wp-caption-text\">Figura 1. Attenuazione in funzione della frequenza<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Banda passante<\/strong>. E&#8217; l&#8217;intervallo delle frequenze dei segnali che possono essere trasmessi senza che subiscano attenuazione eccessiva o ad attenuazione costante. Un canale trasmissivo viene detto passa-banda quando \u00e8 in grado di trasmettere segnali aventi frequenze comprese in un range f<sub>min<\/sub> &le; f &le; f<sub>max<\/sub> (B=f<sub>max<\/sub> &#8211; f<sub>min<\/sub>), mentre \u00e8 detto a banda base  quando \u00e8 in grado di trasmettere segnali di frequenze comprese nell&#8217;intervallo 0&le;f&le;f<sub>max<\/sub> (B=f<sub>max<\/sub>).<\/p>\n<p>I sistemi di comunicazione che utilizzano mezzi trasmissivi a banda stretta possono collegare solo due unit\u00e0 utenti contemporaneamente o diverse coppie di utenti in intervalli di tempo diversi. I sistemi che utilizzano mezzi trasmissivi a banda larga, invece, possono collegare contemporaneamente pi\u00f9 coppie di utenti perch\u00e8 la banda pu\u00f2 essere suddivisa in tante sottobande parziali, da assegnare ai diversi canali.<\/p>\n<p>Tutti i canali fisici sono in grado di trasmettere segnali aventi una banda limitata di frequenze: ad esempio 3 KHz per il segnale vocale, 15 kHz per un segnale musicale o 5 MHz per il segnale televisivo. La larghezza di banda, oltre che dal mezzo trasmissivo dipende anche dalla distanza.<\/p>\n<p> La larghezza di banda \u00e8 uno dei parametri principali di un mezzo trasmissivo perch\u00e8 \u00e8 legata alla <strong>capacit\u00e0 C del canale<\/strong>, ossia alla massima quantit\u00e0 d&#8217;informazione (numero di bit) che pu\u00f2 essere inviata sul mezzo trasmissivo nell&#8217;unit\u00e0 di tempo. La capacit\u00e0 si misura in bit per secondo (bps):<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-12ca9bf172e0e3dca02e307fc8d4c8f4_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#67;&#61;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#81;&#125;&#123;&#84;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"30\" width=\"66\" style=\"vertical-align: -8px;\"\/><\/p>\n<p>dove Q e T sono rispettivamente la quantit\u00e0 di informazione e l&#8217;intervallo di tempo necessario per trasmetterla. La relazione tra la banda di un segnale analogico e la capacit\u00e0 di canale (banda digitale) fu formalizzata dal lavoro teorico di <strong><a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Harry_Nyquist\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">Nyquist <\/a><\/strong>e <strong><a href=\"https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Claude_Shannon\" rel=\"noopener noreferrer\" target=\"_blank\">Shannon<\/a><\/strong>.<\/p>\n<p>Nel 1924 Nyquist dimostr\u00f2 che per un segnale digitale a due livelli trasmesso si un canale perfetto la relazione tra banda e la capacit\u00e0 di un canale perfetto \u00e8:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-2d4bb4be7eeb6dc0e80a689ff73e9108_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#67;&#61;&#50;&#66;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#50;&#125;&#50;&#61;&#50;&#66;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"21\" width=\"191\" style=\"vertical-align: -5px;\"\/> [bps]\n<p>Per un segnale multilivello L, trasmesso su un canale perfetto, la capacit\u00e0 di canale \u00e8:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-82a6e097bc603842a0ce09bf8c28fcd4_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#67;&#61;&#50;&#66;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#50;&#125;&#76;&#61;&#50;&#66;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#76;&#125;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#50;&#125;&#61;&#50;&#66;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#76;&#125;&#123;&#48;&#46;&#51;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"34\" width=\"368\" style=\"vertical-align: -12px;\"\/> bps [2]\n<figure id=\"attachment_3397\" aria-describedby=\"caption-attachment-3397\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/segnale-multilivello.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/segnale-multilivello.jpg\" alt=\"Segnale multilivello\" width=\"600\" height=\"325\" class=\"size-full wp-image-3397\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/segnale-multilivello.jpg 600w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/segnale-multilivello-300x163.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3397\" class=\"wp-caption-text\">Segnale multilivello<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Shannon e la capacit\u00e0 di un canale rumoroso<\/h2>\n<p>Nel 1948 Shannon dimostr\u00f2 che la capacit\u00e0 di un canale rumoroso \u00e8:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-ad5afd199936220f50ae6759dada1079_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#67;&#61;&#66;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#50;&#125;&#40;&#49;&#43;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#83;&#125;&#123;&#78;&#125;&#41;&#61;&#66;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#40;&#49;&#43;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#83;&#125;&#123;&#78;&#125;&#41;&#125;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#50;&#125;&#61;&#66;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#108;&#111;&#103;&#95;&#123;&#49;&#48;&#125;&#40;&#49;&#43;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#83;&#125;&#123;&#78;&#125;&#41;&#125;&#123;&#48;&#46;&#51;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"42\" width=\"484\" style=\"vertical-align: -12px;\"\/> bps [3]\n<p>dove S e N sono rispettivamente la potenza del segnale e quella del rumore. La capacit\u00e0 di trasmissione di un canale \u00e8 tanto maggiore quanto pi\u00f9 ampia \u00e8 la sua larghezza di banda B.<\/p>\n<p>Ad esempio, il doppino telefonico, ha una banda passante di circa 1 MHz ed \u00e8 in grado di trasmettere dati a una velocit\u00e0 massima teorica di 1 Mbps. Tuttavia, la velocit\u00e0 reale delle linee telefoniche \u00e8 molto minore poich\u00e8 all&#8217;interno delle centrali telefoniche vi sono filtri che limitano la banda a [300 Hz &#8211; 3400 Hz].<\/p>\n<h2>La distorsione<\/h2>\n<p>La distorsione \u00e8 l&#8217;alterazione del segnale dovuta all&#8217;andamento non costante della caratteristica ampiezza\/frequenza (si parla di distorsione di ampiezza) e alla diversa velocit\u00e0 di propagazione nel mezzo trasmissivo dei segnali aventi frequenze diverse (distorsione di fase).<\/p>\n<h2>Il rumore<\/h2>\n<p>Esso \u00e8 dovuto alla sovrapposizione di segnali generati da elementi esterni al sistema trasmissivo al segnale contenente l&#8217;informazione.<\/p>\n<h2>Diafonia (cross-talk)<\/h2>\n<p>Essa \u00e8 la misura del disturbo generato da un cavo adiacente al cavo di trasmissione.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3398\" aria-describedby=\"caption-attachment-3398\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/diafonia.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/diafonia.jpg\" alt=\"Diafonia\" width=\"600\" height=\"226\" class=\"size-full wp-image-3398\" srcset=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/diafonia.jpg 600w, https:\/\/techgoggler.com\/it\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/diafonia-300x113.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3398\" class=\"wp-caption-text\">Il fenomeno della diafonia<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Sintesi<\/h2>\n<p>I mezzi trasmissivi:<\/p>\n<ul>\n<li>attenuano i segnali in proporzione alla distanza percorsa e alla frequenza del segnale;<\/li>\n<li>propagano i segnali a velocit\u00e0 proporzionali alle loro frequenze;<\/li>\n<li>riducono la banda passante all&#8217;aumentare della lunghezza del mezzo stesso.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Esempi<\/h2>\n<p><strong>Esempio 1<\/strong>. Calcoliamo la capacit\u00e0 di un canale non rumoroso avente una banda di 2,7 kHz e un alfabeto costituito da 4 e 8 livelli.<\/p>\n<p>Dalla formula [2] si ricava, con L=4 e B=2,7 kHz:<\/p>\n<p>C=10,8 kbps<\/p>\n<p>Dalla formula [2] si ricava, con L=8 e B=2,7 kHz:<\/p>\n<p>C=16 kbps<\/p>\n<p>La capacit\u00e0 del canale aumenta all&#8217;aumentare del numero dei livelli.<\/p>\n<p><strong>Esempio 2<\/strong>. Calcolare la capacit\u00e0 di un canale rumoroso avente un rapporto segnale rumore S\/N=1000 (30 db) e una banda passante di 2,7 kHz.<\/p>\n<p>Dalla formula 3, con S\/N=1000 e B=2,7 KHz, si ricava:<\/p>\n<p>C=27 kbps<\/p>\n<hr>\n<p>Foto di <a href=\"https:\/\/unsplash.com\/@comparefibre\">Compare Fibre<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>In un sistema di comunicazione le informazioni inviare da una sorgente ad una destinazione sono associate ad un\u2019onda elettromagnetica che si propaga nei diversi mezzi trasmissivi. <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"https:\/\/techgoggler.com\/it\/mezzi-trasmissivi-caratteristiche-capacita-canale\/\" title=\"I mezzi trasmissivi: caratteristiche e capacit\u00e0 di canale\"><\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":10,"featured_media":3402,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[120],"tags":[257],"class_list":{"0":"post-3383","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-telecomunicazioni","8":"tag-learning-telecom"},"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v25.3 - 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