Principali Servizi Telematici E loro funzionamento

Servizi Telematici - Introduzione - Sfruttano preesistenti reti di telecomunicazione e sono accessibili ad un gran numero di utenti. I supporti utilizzati da questi servizi sono la rete telefonica e le trasmissioni televisive.

Indice Televideo Videolento Facsimile (fax) Cordless

Televideo Servizio di videoinformazione via etere non interattivo (simplex) che utilizza come supporto la trasmissione televisiva. La digitazione del numero di pagina è una semplice selezione della pagina da visualizzare. L’emittente trasmette senza sosta ed in modo ciclico le pagine televideo.

La codifica utilizzata è l’ASCII a 7 bit + 1 di controllo. Televideo Informazioni televideo trasmesse assieme a quelle televisive con la tecnica TDM (Time Division Multiplexing): il canale è assegnato al centro teletext durante i tempi morti della cancellazione verticale del quadro. Ogni pagina è costituita da 24 righe di 45 caratteri, di cui alcuni di controllo. Ad esempio la prima riga ha solo 32 caratteri visibili. La codifica utilizzata è l’ASCII a 7 bit + 1 di controllo.

Trasmissione Televideo Le pagine televideo vengono codificate con un segnale dati ottenuto tramite codifica NRZ. In trasmissione i segnali TV e televideo (NRZ) vengono multiplexati ed irradiati tramite antenna.

Ricezione Televideo In ricezione la scheda teletext del televisore estrae il segnale NRZ, lo decodifica e memorizza i dati sulla RAM. Il generatore di caratteri trasforma i dati contenuti nella RAM in un segnale video alfanumerico che può essere visualizzato sul cinescopio della TV.

Tempi di trasmissione Tempo di semiquadro: 1/50 [s] = 0.02 s In ogni semiquadro vengono inserite 8 righe della pagina Ogni pagina televideo è formata da 24 righe Occorrono 3 semiquadri per trasmettere una pagina Il tempo di trasmissione di una pagina è (3*0.02) = 0.06 s Nel caso peggiore (selezionare la pagina precedente a quella appena trasmessa dall’emittente) occorre sfogliare almeno 777 pagine, quindi il tempo d’attesa per la pagina desiderata diventa: (777*0.06) = 46.62 s Indice

Videolento Servizio di TV a circuito chiuso Consente la trasmissione di segnali video in bianco e nero su rete telefonica Apparati per trasmissione segnali videolento: - memorizzano una successione di immagini; - trasmissione in differita su linea telefonica. Principio di funzionamento: trasformazione del segnale immagine in un segnale fonico.

Problema del videolento Segnale TV standard : banda larga di 5 MHz Linea telefonica: segnali vocali banda passante  4 kHz Rendere compatibili caratteristiche segnale con quelle del mezzo trasmissivo Si trasmettono solo alcune delle tante immagini riprese dalla telecamera.

Risoluzione problema Questo effetto si ottiene rallentando il tempo di scansione delle immagini. Un sistema videolento impiega dai 5 ai 40 secondi per trasmettere un quadro (sistema televisivo standard = 25 quadri al secondo). Le immagini rallentate presentano una larghezza di banda ridotta e possono essere trasmesse su linea telefonica.

Struttura del videolento Struttura di un terminale Videolento (sezioni di trasmissione e ricezione): Trasmissione: - Convertitore A/D - Memoria digitale - Convertitore D/A - Modulatore FM Ricezione: - Demodulatore FM - Convertitore A/D - Memoria Digitale - Convertitore D/A

Tempo di aggiornamento variabile tra 5, 10, 20 o 40s. Trasmissione In memoria le immagini sono sottoforma di pagine formate da 256 linee di 256 pixel. Ogni pixel è codificato su 6 bit ottenendo 26 = 64 toni di grigio. Tempo di aggiornamento variabile tra 5, 10, 20 o 40s. Segnale video analogico, memoria digitale => è necessaria una conversione A/D prima della memorizzazione. La memoria permette di memorizzare in standard veloce (20 ms) e di trasmettere in standard lento (5s urbano; 1040s interurbano). Memoria digitale, linea analogica => è necessaria una conversione D/A prima della trasmissione.

Trasmissione In uscita al convertitore si ha un segnale in banda base con banda di frequenza 01000 Hz che non è ancora adatto per essere immesso su linea telefonica Esso è inviato ad un modulatore FM: ai 64 toni di grigio sono associate 64 frequenze comprese tra 2kHz (nero) e 2.5kHz (bianco). Ora il segnale può essere inviato sul mezzo trasmissivo.

Ricezione Le operazioni di ricezione sono speculari a quelle di trasmissione: Un demodulatore riporta in banda base il segnale proveniente dalla linea telefonica Il convertitore A/D produce un segnale digitale che viene memorizzato La memoria viene letta con standard veloce Il segnale proveniente dalla memoria è riconvertito in analogico ed inviato al monitor per la visualizzazione

Videolento Tx - Rx La catena di trasmissione è identica a quella di ricezione, quindi un terminale videolento può funzionare sia da trasmettitore che da ricevitore: I sistemi videolento sono impiegati per la sorveglianza e il controllo accessi. Indice

Facsimile Sistema elettronico per trasmettere testi o dati tramite linea telefonica (1842). Opera una scansione optoelettrica di documenti cartacei e li converte in segnali elettrici. Qualità del documento in uscita comparabile a quella di una fotocopiatrice media. Diffuso in campo commerciale, è affidabile, abbastanza veloce e a basso costo.

Standard ITU Gruppo 1 (G1): - tecnologia analogica; - modulazione FM; - banda 13002100 Hz; - 6 min per formato A4; (non più in uso) Gruppo 2 (G2): - tecnologia analogica; - modulazione AM; - portante 2100 Hz; - 3 min per formato A4; (in corso di dismissione) Gruppo 3 (G3): - tecnologia digitale; - modulazioni PSK e QAM; - compressione dati; - 1 min per formato A4; (il più comune) Gruppo 4 (G4): - tecnologia digitale; - compressione dati; - 5 sec per formato A4; (non ancora diffuso)

Il sistema facsimile - Handshaking Fasi di trasmissione: - scanning - [conversione A/D] - [compressione] - modulazione Fasi di ricezione: - demodulazione - [decompressione] - stampa

Handshaking Verifica della compatibilità tra le apparecchiature Il fax trasmittente invia dei toni relativi al suo standard Il fax ricevente risponde con toni relativi al proprio Il trasmittente confronta questi toni con i suoi: Se rileva compatibilità invia dei segnali di sync Il ricevente riconosce il segnale e può iniziare la trasmissione Se rileva incompatibilità termina il collegamento

Facsimile Analogico Documento da inviare avvolto su un tamburo rotante; Scanner = elemento a fotodiodo o fototransistor che si muove da sinistra a destra sul documento che ruota; Sul documento è indirizzato un fascio di luce che viene riflesso, poi raccolto dalla fotocellula dello scanner; Bianco = massima riflessione => tensione massima ampiezza; Nero = minima riflessione => tensione minima ampiezza; Grigio = media riflessione => tensione media ampiezza; Ottenuto segnale banda base che viene modulato.

Sistema di scansione elettronica flat-bed scanner; Facsimile Digitale Sistema di scansione elettronica flat-bed scanner; Scanner fisso, il documento scorre sopra lo scanner tramite tamburi di trascinamento; Il documento è illuminato, la luce riflessa viene catturata da lenti e convogliata ad un sensore (il CCD) che opera la conversione ottico - elettrica.

Facsimile Digitale In uscita al CCD si ha un segnale analogico che viene convertito in digitale dove nero = liv.alto, bianco = liv.basso; Il segnale così formato subisce una compressione per ridurre il numero di bit, poi viene modulato e trasmesso.

CCD (Charge Coupled Device: dispositivo ad accoppiamento di carica). Il sensore CCD CCD (Charge Coupled Device: dispositivo ad accoppiamento di carica). Il sensore CCD è formato da una matrice di elementi simili a condensatori. La superficie della matrice è uno strato fotoconduttivo.

CCD esposto alla luce => i condensatori si caricano Il sensore CCD CCD esposto alla luce => i condensatori si caricano Il valore di tensione cui si caricano è proporzionale all’intensità luminosa da cui sono colpiti Essi sono poi campionati elettronicamente in successione => si determina la loro carica Ciò crea un segnale analogico che riproduce l’immagine messa a fuoco sul CCD Il CCD agisce “frammentando” le immagini: il valore di carica di ogni condensatore descrive un singolo pixel. I sensori CCD sono disponibili con matrici di molte migliaia di condensatori => alta qualità.

Stampa In parecchi fax sono usate stampanti termiche, ma in quelli più moderni si adottano tecniche laser. Le stampanti termiche meno recenti utilizzano carta sensibile al calore: la stilo scrivente contiene elementi riscaldanti che vengono attivati/disattivati dal segnale ricevuto; il calore scurisce la carta ricreando l’immagine. Quelle più recenti usano una testina di stampa che riscaldandosi fonde l’inchiostro trasportato da un nastro sul foglio. Nelle stampanti laser un raggio laser modifica la carica elettrostatica di un tamburo che raccoglie e deposita il toner sul foglio. Il toner è fissato col calore. Indice

Cordless Apparecchio telefonico in cui il collegamento tra microtelefono (cornetta) e telefono (base) avviene via radio Il microtelefono è un handset formato da tastiera, avvisatore acustico Sia base che microtelefono hanno una circuiteria per rice-trasmissione via radio L’utente può comunicare spostandosi localmente (50300 m dalla base) Comodità = grande diffusione = problemi (interferenze, intercettazioni) => necessità di definire standard

Standard Analogici CT0: precedente al CT1 (anni ‘70) ma non approvato in Europa per la scarsa riservatezza della comunicazione. CT1 (Cordless Telephone 1): - definito nel 1983; - 959960 MHz in Tx; - 914915 MHz in Rx; - modulazione FM; - collegamenti radio-criptati; - realizza 40 canali con banda 25 kHz, con ricerca automatica di quello meno disturbato (DCA).

Standard Digitali CT2-CAI (Cordless Telephone 2-Common Air Interface): - Gran Bretagna, fine anni ‘80; - codifica ADPCM a 32 kbit/s; - modulazione GFSK (Gaussian FSK); - 40 canali, banda 100 kHz allocati tra 864.1 e 868.1 MHz; - assegnazione dinamica del canale (DCA); - vengono trasmessi pacchetti di 144 bit ogni 2 ms; - velocità trasmissiva 72 kbit/s; - raggio d’azione 200 m.

Standard Digitali DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication): - codifica ADPCM a 32 kbit/s; - modulazione GFSK; - assegnazione dinamica del canale (DCA); - 10 portanti radio tra 1880 e 1900 MHz; - spaziatura tra portanti 1.728 MHz; - velocità di trasmissione 1.152 Mbit/s; - raggio d’azione: da 100m ad 1km.

Tecnica DCA DCA (Dinamic Channel Assignment) è una tecnica di utilizzo delle risorse radio. L’apparecchio cordless che effettua la chiamata seleziona il canale migliore (tra quelli a disposizione) tramite delle misure di campo elettromagnetico sulle frequenze disponibili.

Presentazione realizzata da: Fine Presentazione Presentazione realizzata da: Veronica Azzini Classe 5IB A.S. '02/'03 Fine