Comunicazione point-to-point

Materie:	Appunti
Categoria:	Informatica
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Data:	18.02.2010
Numero di pagine:	4
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La Comunicazione Point to Point
La forma più semplice di comunicazione è composta da tre elementi:
- il trasmettitore, ossia l’entità che invia i dati.
- Il ricevitore ossia l’entità che riceve i dati
- Il canale di comunicazione, ossia la connessione tra le precedenti entità che permette il trasporto dei dati,
questa connessione può essere di tipo elettrico utilizzando cavi di rame, ottico utilizzando cavi di fibra ottica, elettromagnetico se utilizza le onde radio.
Esistono diverse modalità di comunicazione in base alla variazione dei ruoli tra le due entità.
Simplex : durante la comunicazione simplex i ruoli di trasmettitore e ricevitore rimangono
assegnati per tutta la durata della comunicazione
(es. trasmettitore : stazione televisiva ricevitore :televisore)
Half Duplex le entità possono scambiarsi i ruoli di trasmettitore e ricevitore ma i due ruoli non possono essere assunti contemporaneamente
(es. walkie talkie)
Full Duplex : gli interlocutori possono assumere contemporaneamente i ruoli di trasmettitore e ricevitore (es. telefono)
I protocolli di comunicazione
Un protocollo di comunicazione è un insieme di regole che permettono la comunicazione tra sistemi
I principali sono ISO ITU-T ANSI IEEE EIA/TIA ETSI
Si può dire che la funzione dei protocolli, che sono necessari per la comunicazione , è quella di stabilire le caratteristiche di ciò che accade durante la connessione tra due entità più nello specifico per es. possono servire per la codifica dei valori logici 0 e 1 relazionandoli con un livello di tensione , positivo(SPACE) per il livello 0 negativo(MARK) per un livello 1 .
Velocità e affidabilità della comunicazione
Ogni dispositivo ha un valore massimo di larghezza di banda che dipende da i componenti e dalla tecnologia che compone l’apparato ; la larghezza di banda indica la frequenza più elevata con la quale si può passare da un livello di segnale a un altro(Hz), essa non può essere illimitata .
Teorema del campionamento di Nyquist: esso definisce la velocità di trasmissione nell’unità di tempo ossia definisce la relazione tra B e il numero massimo di bit che può essere trasmesso nell’unita di tempo
D = 2 x B x log2 K ( B = larghezza di banda K = livelli di tensione )
la velocità di trasmissione si misura in bps
Teorema di Shannon: il teorema del campionamento descrive una situazione ideale invece Shannon introduce la presenza di interferenze durante la trasmissione (rumore) che non permettono il raggiungimento della velocità massima
C = B x log2 (1+10 log2 (S/N)) S/N: si misura in Decibel
( B = larghezza di banda S = potenza media del segnale N = potenza media rumore C = capacità trasmissiva)
Velocità di trasmissione nominale = è la quantità massima di traffico dei dati che la connessione può sopportare
Velocità di trasmissione reale = è la velocità in relazione a un intervallo di tempo definito , a causa delle interferenze è sempre minore di quella nominale .
Tempo di bit: è determinato dalla velocità di trasmissione e indica il tempo necessario per trasmettere un singolo bit.
Errori di trasmissione
Un ulteriore caratteristica di una connessione è il tasso di errore (error rate) che più è basso maggiore sarà l’efficienza della connessione error Error Rate = bit errati ricevuti/bit totali trasmessi
Gli errori di trasmissione sono determinati sia da fattori interni e esterni al sistema ed esistono diverse tecniche per il controllo e il recupero dell’errore due es. sono
- Il controllo di parità orizzontale: dopo aver definito se la comunicazione avviene o a parità pari o dispari si aggiunge un bit di controllo per fare in modo che nei due dispositivi i bit al livello logico 1 siano o entrambi pari o entrambi dispari; se i bit ad 1 dopo la trasmissione sono alterati il ricevitore può rilevare un errore e quindi scartare il dato errato perche non è in grado di correggerlo. Questo sistema non è affidabile perche non può rilevare un numero pari di errori.
- Codice di ridondanza ciclico: si basa sul calcolo polinomiale, e le probabilità che si verifichino sequenze di errori è molto bassa.
La tecnica di recupero più comune invece è la ritrasmissione del dato errato, esistono però anche il codice di Hamming un tipo di codice auto correttivo.
La Comunicazione Seriale
La comunicazione point-to-point connette in modo diretto due interlocutori, realizzata tramite una linea dedicata (collegamento rigido) o una linea commutata (collegamento rigido ma temporaneo es. telefonata). Questa comunicazione si può realizzare tramite una porta seriale e la trasmissione è di tipo seriale asincrona.
Nella trasmissione seriale asincrona l’unità informativa che viene trasmessa è il byte, tra i byte trasmessi c’è uno stato denominato idle (di non trasmissione) che consiste nella trasmissione continua del livello logico 1 (negativo). Nel momento in cui il trasmettitore vuole inviare un byte, la linea è commutata per un tempo di bit al livello logico 0. Questo bit viene detto bit di start che segnala al ricevitore l’inizio dell’invio di un dato. Al bit di start seguono i bit del dato, un eventuale bit di parità e infine il bit di stop che riporta la linea allo stato idle.
Tramite i dispositivi di interfaccia seriale permettono l’impostazione di alcuni parametri tra i quali:
la velocità di trasmissione, il numero di bit del dato che possono essere 5,6,7 o 8, la presenza del bit di parità e se è presente se la parità è pari o dispari, la presenza di uno, uno e mezzo o due bit di stop.
Ricezione di dati
I dati possono essere inviati a intervalli non regolari, quindi non prevedibile il predisporsi alla loro ricezione. Per sincronizzarsi con i dati che il trasmettitore invia, quando la linea è nello stato di idle il ricevitore la campiona (e questo può avvenire più volte nel tempo di bit). Quando viene campionato il livello logico 0 il ricevitore sospende il campionamento multiplo per 8 volte e successivamente ricampiona la linea, se il livello logico rilevato è 1, allora si è trattato di un disturbo (spike) ed il ricevitore riprende il campionamento multiplo. Se invece il livello logico è ancora 0 allora è stato trasmesso un bit di start e il ricevitore inizia a campionare il dato.