arthur

Utente Mitico
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5 Maggio 2009
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ADSL

La tecnologia 'ADSL' (acronimo dell'inglese Asymmetric Digital Subscriber Line), appartenente alla famiglia di tecnologie denominata DSL, permette l'accesso ad Internet ad alta velocità (si parla di banda larga o broadband). La velocità di trasmissione va dai 640 kilobit per secondo (kb/s) in su, a differenza dei modem tradizionali di tipo dial-up, che consentono velocità massime di 56 kb/s in download e 48 kb/s in upload (standard V.92), e delle linee ISDN che arrivano fino a 128 kb/s (utilizzando doppio canale a 64 kb/s) simmetrici.
In Italia la tecnologia ADSL è in uso dal 1° gennaio 2000, quando la Galactica lanciò a Milano «Power Internet» a 640K kb/s. Dal 26 gennaio 2000 anche Tin.it fece altrettanto per 25 città italiane.

Descrizione

Con l'ADSL il segnale è codificato in maniera digitale anche nella parte dalla linea telefonica lato utente ("subscriber line") e la velocità di invio dati è asimmetrica. Quella in uscita infatti è più bassa, per suddividere meglio la quantità di informazione a disposizione, tenendo conto che tipicamente per le utenze private si richiede molta più informazione in ingresso che in uscita.
Peculiarità della tecnologia ADSL è la possibilità di usufruirne senza dover cambiare i cavi telefonici esistenti e senza dover usare linee separate per i dati e per le comunicazioni-voce normali: sul doppino telefonico in rame, è infatti possibile far viaggiare contemporaneamente sia i dati digitali che il segnale telefonico analogico, grazie alla banda differente usata per i due segnali: la voce usa infatti le frequenze comprese tra 300 e 3400 Hertz (Hz), mentre ADSL sfrutta quelle sopra i 4 kHz. Ciò è dovuto al fatto che il doppino di rame consente frequenze fino a vari megahertz (MHz). Già nei primi anni settanta lo stesso principio era stato utilizzato per la filodiffusione, il cui segnale viene inviato usando le frequenze fino ai 450 kHz.

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Metà della banda disponibile su un singolo doppino è per il segnale analogico che serve 700 utenze telefoniche; l'altra metà per utenze ADSL. Il numero di utenze dipende dal "taglio" di banda richiesto.
Teoricamente, anche il traffico voce può viaggiare alle frequenze ADSL, mentre l'ADSL non può funzionare sulle basse frequenze del doppino, che, senza traffico voce, restano sottoutilizzate.
Una seconda ragione di spreco riguarda le tecniche di multiplexing a divisione di frequenza, che in generale riducono la banda disponibile per l'ADSL. Sotto MUX o UCR, più canali/utenti contemporaneamente occupano frequenze diverse dello stesso doppino, frazionando la banda passante.
Un altro dei vantaggi della tecnologia ADSL è la separazione delle bande dedicate al download e agli upload, a differenza ad esempio del collegamento mediante protocollo V.90 che essendo molto vicino al limite teorico di un canale telefonico non permette un sistema duplex alla massima velocità.
L'attivazione del servizio ADSL richiede però l'applicazione ai dispositivi "standard" (prese di telefoni, fax e modem analogici) di un opportuno filtro (o splitter) ADSL, che fa sì che a tali apparati arrivino soltanto le frequenze relative al servizio telefonico di base, bloccando a monte quelle per la trasmissione dati, che altrimenti possono generare disturbi e fruscii. Attualmente (2007) i produttori di modem e router hanno la tendenza a installare un filtro passa-alto ad alto grado (5° o superiore) direttamente dentro il modem, così facendo tutti gli eventuali rumori o disturbi causati dal modem nella gamma delle frequenze telefoniche (0 - 4000 Hz) vengono eliminati a monte, evitando che si diffondano nel sistema telefonico classico permettendo, in alcuni casi, di poter escludere i filtri applicati a ogni singola presa telefonica presente nell'abitazione.
Si noti che su una linea ISDN, negli stati come l'Italia, dove è applicato lo standard ITU G.992.1 Annex A, non può essere aggiunta la ADSL, perché ci sarebbero delle frequenze in comune. In questi casi viene aggiunta una nuova linea telefonica che però non è collegata al servizio di fonia standard. In Germania, dove lo sviluppo di ISDN era molto elevato, si è invece preferito chiedere ai costruttori di apparati di sviluppare versioni localizzate che lasciassero libere le frequenze usate da ISDN, come previsto dallo standard ITU G.992.1 Annex B.
Attualmente (2007) in Italia le velocità stanno aumentando e le offerte da 4, 6 e più megabit sono comuni, ma stanno diventando sempre più frequenti le offerte ADSL 2+, a 12, 20 e 24 megabit. La velocità media è a volte sotto il picco teorico perché la banda è frazionata fra molti utenti. Come accade per l'ADSL2 a 20 megabit, soltanto chi abita in vicinanza della centrale telefonica potrà godere di questa velocità. Il segnale decade rapidamente e a 5 km di distanza la velocità di download non supera i 640 kbit/sec.
Il 75% dei contratti sono stipulati con tariffazione a consumo e la durata commerciale dei suddetti è di un anno dall'attivazione. La tecnologia dei DSLAM serve per rimodulare il segnale sul doppino in rame, con un costo di circa 15.000 euro a centrale telefonica per la copertura del servizio.
Nonostante le nuove linee adsl 2+, in Italia circa 10 milioni di persone non hanno la possibilità di accedere ad una ADSL(1) 20 megabit, perché la copertura adsl non serve ancora molte località. Si potrebbero, per ovviare ai problemi di copertura della linea, per esempio, sfruttare alternative come l'extended adsl o il wi-fi (vedasi digital divide).
La banda minima garantita (MCR) è a discrezione del provider. Teoricamente ADSL non ha una velocità minima, massima e un throughput medio, ma un solo parametro di velocità: nei contratti è infatti indicata una sola velocità, che propriamente è detta velocità di punta (Peak Cell Rate, PCR). Gli operatori mettono a disposizione dell'utente un canale con date caratteristiche, quali PCR e MCR. Eventuali rallentamenti possono essere dovuti a diversi fattori, tra cui congestione del nodo ATM oppure problemi di banda del nodo (server) remoto a cui si fanno richieste. Alcuni operatori effettuano overbooking: la somma dei singoli MCR delle connessioni supera l'MCR del nodo di attestazione. Questo significa che potrebbero verificarsi delle congestioni a causa dell'elevato traffico generato contemporaneamente dagli utenti.
Tipicamente, i contratti ADSL non garantiscono la continuità del servizio. In caso di interruzioni dovute a corti circuiti, allagamenti o atti vandalici nelle centrali telefoniche, danneggiamento dei cablaggi durante cantieri di lavoro, l'utente con tariffa flat è tenuto dal contratto a pagare anche per i mesi in cui l'ADSL non è più disponibile sulla sua linea.
La legge sul servizio universale impone di garantire il servizio voce e una banda minima di 30 kb/s per le connessioni Internet. Le linee ADSL di Telecom o le linee di altri operatori attestate in wholesale Telecom hanno una banda minima garantita di 10 kb/s, che è quella richiesta per il traffico voce, e non garantisce nemmeno un collegamento Internet in connessione analogica.
In pratica, lo stesso doppino verso la centrale è condiviso da più persone. Ciò può essere visto come una ripartizione fra più utenti della banda e degli alti costi di installazione di un doppino, oppure la stessa banda viene rivenduta più volte a persone diverse. Il canone ADSL è legato all'"affitto" di una porta del DSLAM in centrale telefonica; se il numero di utenti per porta del DSLAM è troppo alto, cade la probabilità di creare un collegamento e la velocità della connessione. Un valore di riferimento è di 10-12 per ogni porta del DSLAM.
Il rallentamento si crea soprattutto nell'ultimo miglio, dalla centrale telefonica che è il POP di accesso alla casa dell'utente. Il fatto che ADSL è un mezzo condiviso non è una necessità tecnica, ma una scelta commerciale dei provider; così come una diversa velocità di upload e download. Tali scelte sono state dettate da una migliore gestione ed ottimizzazione del traffico.

Connettività

La connettività è la capacità che sistemi diversi hanno di collegarsi e comunicare fra loro al fine di scambiarsi informazioni.
Nel gergo informatico, si distingue la connettività fisica (vale a dire l'infrastruttura che permette il collegamento tangibile tra i sistemi) dalla connettività logica (che fa riferimento alle applicazioni che permettono e ottimizzano lo scambio di informazioni).
In senso lato, nel linguaggio degli operatori di servizi di telecomunicazioni, per connettività logica si intende una connettività fisica che viene attivata e/o ottimizzata in funzione della conoscenza di alcune caratteristiche del cliente, come ad esempio: la posizione in una rete mobile per restituire all'applicazione utilizzata informazioni context-aware; l'identificazione del terminale del cliente per ottimizzare l'esperienza[non chiaro] in funzione del terminale utilizzato; la presence, vale a dire l'informazione relativa alla raggiungibilità dell'utente su una pluralità di servizi online; la strong authentication, per garantire applicazioni in un ambiente sicuro.
Sia per la connettività fisica che per quella logica, l'esigenza di rendere interoperabili i diversi sistemi messi in comunicazione hanno spinto le aziende produttrici di hardware e software ad accordarsi su protocolli comuni per l'accesso, il trasporto, il controllo, la modalità di visualizzazione dei dati.

VoIP

Voice over IP (Voce tramite protocollo Internet), acronimo VoIP, è una tecnologia che rende possibile effettuare una conversazione telefonica sfruttando una connessione Internet o un'altra rete dedicata che utilizza il protocollo IP. Più specificamente con VoIP si intende l'insieme dei protocolli di comunicazione di strato applicativo che rendono possibile tale tipo di comunicazione. Grazie a numerosi provider VoIP è possibile effettuare telefonate anche verso la rete telefonica tradizionale (PSTN). Il vantaggio principale di questa tecnologia sta nel fatto che essa elimina l'obbligo di riservare della banda per ogni telefonata (commutazione di circuito), sfruttando l'allocazione dinamica delle risorse, caratteristica dei protocolli IP (commutazione di pacchetto). Vengono instradati sulla rete pacchetti di dati contenenti le informazioni vocali, codificati in forma digitale, e ciò solo nel momento in cui è necessario, cioè quando uno degli utenti collegati sta parlando.
Fra gli altri vantaggi rispetto alla telefonia tradizionale si annoverano:
  • minore costo per chiamata, specialmente su lunghe distanze;
  • minori costi delle infrastrutture: quando si è resa disponibile una rete IP nessun'altra infrastruttura è richiesta;
  • nuove funzionalità avanzate;
  • l'implementazione di future opzioni non richiederà la sostituzione dell'hardware
Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su Internet, ma possono anche usare come mezzo trasmissivo una qualsiasi rete privata basata sul protocollo IP, per esempio una LAN all'interno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati Voice over IP protocols.
Uno dei vantaggi di questa tecnologia è che permette di fare leva su risorse di rete preesistenti, consentendo una notevole riduzione dei costi in ambito sia privato che aziendale, specialmente per quanto riguarda le spese di comunicazione interaziendali e tra sedi diverse. Una rete aziendale, infatti, può essere sfruttata anche per le comunicazioni vocali, permettendo di semplificare l’installazione e il supporto e di aumentare il grado di integrazione di uffici dislocati sul territorio, ma collegati tramite l’infrastruttura di rete. Il consumatore privato, utilizzando un collegamento ad Internet a banda larga (ad alta velocità e sempre attivo), può effettuare e ricevere chiamate telefoniche, potendo contare su tariffe molto economiche, soprattutto per le chiamate internazionali.
La tecnologia VoIP introduce inoltre nuove possibilità per l’offerta del servizio telefonico, quali: eliminare la distinzione tra chiamate locali ed a lunga distanza, mantenere diversi numeri telefonici su un solo collegamento, salvare messaggi vocali sul proprio computer, permettere telefonate completamente gratuite tra utenti dello stesso fornitore.

Problemi aperti

Le reti IP non dispongono di per sé di alcun meccanismo in grado di garantire che i pacchetti di dati vengano ricevuti nello stesso ordine in cui vengono trasmessi, né alcuna garanzia relativa in generale alla qualità di servizio. Le attuali applicazioni nel mondo reale della telefonia VoIP si trovano a dover affrontare problematiche legate a problemi di lentezza (sostanzialmente si deve ridurre il tempo di transito e di elaborazione dei dati durante le conversazioni) e di integrità dei dati (prevenire perdite e danneggiamenti delle informazioni contenute nei pacchetti).
Il problema di fondo della tecnologia VoIP è la corretta ricostruzione dei pacchetti di dati ricevuti, tenuto conto del fatto che durante la trasmissione può cambiare la sequenza dei pacchetti e che alcuni pacchetti possono aver subito perdite o danneggiamenti delle informazioni contenute, e assicurare così che lo stream audio (flusso audio) mantenga la corretta coerenza temporale. Altro importante problema è mantenere il tempo di latenza dei pacchetti sufficientemente basso, in modo che l'utente non debba aspettare troppo tempo prima di ricevere le risposte durante le conversazione.
L'utilizzo del VoIP consente una tariffazione delle chiamate che è indipendente dalla durata (tariffa Internet flat) e, se il destinatario è un computer, dal luogo chiamato (locale o internazionale). Costituisce, dunque, un consistente risparmio per le utenze e per le stesse compagnie telefoniche quando devono impegnare (e pagare) reti proprietarie di altri gestori.

Altri problemi e soluzioni proposte

  • Alcuni router possono essere configurati per distinguere i pacchetti VoIP dagli altri, ed assegnare di conseguenza ad essi una priorità maggiore.
  • È possibile memorizzare in un buffer i pacchetti, per rendere la trasmissione più asincrona, ma ciò può tradursi in un aumento del tempo di latenza, simile a quello delle trasmissioni satellitari.
  • Il gestore della rete dovrebbe garantire una larghezza di banda sufficientemente ampia, per ridurre il tempo di latenza e le perdite di dati. Tuttavia ciò, mentre è relativamente facile nelle reti private, è molto più difficile quando si usa internet come mezzo trasmissivo.
  • Con velocità minori di 256 kbit/s possono aversi problemi di jitter (letteralmente nervosismo, tecnicamente errore nella base dei tempi quando un campione digitale è convertito in segnale analogico). Infatti, su reti lente, il ritardo di trasmissione diventa rilevante, e di conseguenza i protocolli di VoIP utilizzano pacchetti più piccoli della dimensione massima (generalmente 1500 byte). Altri protocolli basati tipicamente su TCP, usano invece normalmente pacchetti di dimensione massima. Se un pacchetto di una connessione VoIP arriva al commutatore mentre è in trasmissione un pacchetto di dimensione massima appartenente ad un'altra connessione, subirà un ritardo importante, e soprattutto non costante.
  • Problema di privacy: il tabulato delle chiamate o la conversazione potrebbero essere registrati dall'operatore di VoIP, piuttosto che da terzi tramite attacchi del tipo man in the middle. In particolare, se il programma è a sorgente chiuso e proprietario, è più difficile accertare che non vi sia qualche codice spyware installato direttamente nel computer di mittente e destinatario per registrare le chiamate; analogo rischio si presenta se la comunicazione non è diretta fra mittente e destinatario, e tutti i pacchetti passano per un server centrale gestito dall'operatore di VoIP. La digitalizzazione del segnale di telefonia VoIP permette di implementare la cifratura e altre forme di protezione dei dati in transito nelle reti telematiche. La più comune chiamata su linea PSTN viaggia in chiaro, almeno per due tratti terminali, uno con il nodo di partenza e un altro con quello ricevente (il comune telefono non può avere installato un protocollo per la protezione dei dati né una comunicazione tramite segnale analogico potrebbe supportarlo). Un'altra protezione è il fatto che i pacchetti voce siano instradati su nodi differenti e che variano nel tempo, laddove in una comunicazione con segnale analogico l'intero contenuto della chiamata segue uno stesso percorso e passa per gli stessi apparati di rete.


Fonte: Wikipedia