RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHEweb.diegm.uniud.it/pierluca/public_html/teaching/rceat_nettuno/pdf/0… · © 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2)

© 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 1

RETI DI CALCOLATORIE APPLICAZIONI TELEMATICHE

Prof. PIER LUCA MONTESSORO

Facoltà di IngegneriaUniversità degli Studi di Udine


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Nota di Copyright


Lezione 9

Fibre ottiche e collegamenti wireless


Lezione 9: indice degli argomenti

• Fibre ottiche• Struttura e funzionamento delle fibre

ottiche• Dispersione modale• Tipi di fibre ottiche

• Collegamenti wireless• radio• raggi infrarossi


Fibre ottiche


Struttura di una fibra ottica

core cladding

rivestimentoprimario guaina

protettiva


Legge di Snell

indice di rifrazione n2

α1 indice di rifrazione n1

α2

21 nn >

2211 sinsin α=α nn


Riflessione totale

α1

21 nn >)/(sin 12

11 nnc

−=α>α




Cono di accettazione

αi n1 = 1. 5n2 = 1.475αc = 90º - αi ≅ 79.5º


Dispersione modaleM1

M4M3

M2

M1

M2M3M4

t t


Fibre “graded index”

n

raggio

raggio

FIBRE50 / 125

62.5 / 125


Fibre monomodali

FIBRE8 / 1259 / 12510 / 125


Connettorizzazione e giunte

10/125 50/125

• La difficoltà di interconnettere fibreottiche aumenta al diminuire delledimensioni del core.


Lunghezze d’onda

15251300900455 700

I finestraII finestra

III finestraLucevisibile

10

5

2

1

0.5

attenuazionedB/Km

λ nm


Bande passanti

I finestra 800 - 900 nm 150 MHz . Km

II finestra 1250 - 1350 nm 500 MHz . Km

II finestra con laser su multim. 1 GHz . Km

II finestra con laser su monom. 10 GHz . Km

III finestra 1500 - 1550 nm 100 GHz . Km


Tipi di fibre: multimonofibra (tight)

Fibra otticadiametro esterno 250 µm

250 µm = 125 µm +rivestimento primario

Elemento centraledielettrico

Guaina toxfree oLow-smoke-fume

Filati aramidici

Rivestimentoaderente

diametro esterno0.9 mm

diametro esterno da 2 ÷ 3 mm


Tipi di fibre: bretelle ottiche (tight)




Filati aramidici

Rivestimentoaderente

diametro esterno0.9 mm

diametro esterno da 2 ÷ 3 mm


Tipi di fibre: multifibra (tight)

Elemento centraledielettrico

Filati aramidiciRivestimento

aderentediametro esterno

0.9 mm



Protezione metallicao dielettrica



Tipi di fibre: cavi di tipo loose



Elemento centraledielettrico Filati aramidici

Protezione metallicao dielettrica

Tubettotamponato a gel

Tamponanteantidrogeno

Guaina in poliuretano

Guaina in polietilene


Tipi di fibre: cavi di tipo slotted core

Cava Elemento centraledielettrico

Filati aramidici



Protezione metallicaCorrugato di acciao

Tamponante (gel)

Guaina in poliuretano

Guaina in polietilene

Modulo scanalato


Connettore e bussola ST


Connettore e bussola SC


Vantaggi delle fibre ottiche

• Immunità ai disturbi elettromagnetici• Sicurezza• Elevata banda trasmissiva• Minori dimensioni e peso rispetto al rame• Maggiori distanze senza ripetitori


Svantaggi delle fibre ottiche

• Monodirezionalità• servono sempre due fibre per un canale

bidirezionale• Maggior costo di installazione• Maggior costo dei dispositivi attivi

I COSTRUTTORI SONOAL LAVORO PER RIDURRE

I COSTI


Collegamenti wireless


Tecnologie disponibili,limitazioni e vincoli

• Radio• sovraffollamento delle frequenze• aspetti di regolamentazione

• Ottiche• limiti ambientali• limiti sulle distanze


Tecnologie trasmissive ottiche:raggi infrarossi

• Tecniche di trasmissione:• unidirezionale (“aimed”), raggiunge alcuni

Km con laser• per collegamento tra LAN remote

• omnidirezionale (eventualmente perriflessione sul soffitto)• per wireless LAN in una stanza


Tecnologie trasmissive ottiche:raggi infrarossi

• Vantaggi• non servono licenze• immunità alle interferenze radio• stessa tecnologia dei telecomandi

• Limiti• interferenze con illuminazione naturale e

artificiale• i segnali non possono attraversare le

pareti


potenza

frequenza

Tecnologie trasmissive radio

• Banda ISM (Industrial-Scientific-Medical:902-928, 2400-2480, 5150-5250 MHz)

• Spettro disperso (Spread Spectrum)

trasmissione aspettro disperso

trasmissione abanda stretta


Spettro disperso (Spread Spectrum)

• 2 tecniche:• frequency hopping (FHSS)• direct sequence (DSSS)


50 ms

frequenza

tempo

Frequency hopping spread spectrum

• Fa uso di tabelle predefinite percambiare continuamente frequenza ditrasmissione


Frequency hopping spread spectrum

• Velocità trasmissiva effettiva spessominore di 0.5 Mb/s

• Consumi ridotti• Tecnica adatta per celle vicine


011010001011001011101001

Direct sequence spread spectrum

• Ogni bit viene moltiplicato per unasequenza digitale a velocità da 10 a1000 volte superiore il bit rate

tempo1 µs


Direct sequence spread spectrum

• Maggior velocità rispetto al FHSS: tra 1 e2 Mb/s

• Maggiori consumi (ma è previsto lo“sleep mode”)


Lezione 9: riepilogo

• Fibre ottiche• Struttura e funzionamento delle fibre

ottiche• Dispersione modale• Tipi di fibre ottiche

• Collegamenti wireless• raggi infrarossi• radio: spread spectrum


Bibliografia

• “Reti di Computer”• Capitolo 2

• Libro “Reti locali: dal cablaggioall’internetworking”contenuto nel CD-ROM omonimo• Capitolo 3• Parte del capitolo 11


Come contattare il prof. Montessoro

E-mail: [email protected]: 0432 558286Fax: 0432 558251URL: www.uniud.it/~montessoro

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