RETI DI CALCOLATORI
E APPLICAZIONI TELEMATICHE
Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria
Università 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
rivestimento
primario guaina
Legge di Snell
indice di rifrazione n
2α
1indice di rifrazione n
1α
22
1
n
n >
Riflessione totale
α
12
1
n
n >
) /
(
sin
−1n n
= α
>
α
indice di rifrazione n
2indice di rifrazione n
1Cono di accettazione
α i n1 = 1. 5
n
2= 1.475
α = 90º - α ≅ 79.5º
Dispersione modale
M1
M3 M4 M2
M1
M2 M3 M4
Fibre “graded index”
n
raggio
raggio
FIBRE
50 / 125
62.5 / 125
Fibre monomodali
FIBRE
8 / 125
9 / 125
10 / 125
Connettorizzazione e giunte
10/125 50/125
• La difficoltà di interconnettere fibre
ottiche aumenta al diminuire delle
dimensioni del core.
Lunghezze d’onda
I finestra
II finestra
III finestra
Luce visibile 10
5 2 1 0.5
attenuazione dB/Km
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 . KmTipi di fibre: multimonofibra (tight)
Fibra ottica
diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm +
Elemento centrale dielettrico
Guaina toxfree o Low-smoke-fume
Filati aramidici Rivestimento
aderente
diametro esterno 0.9 mm
diametro esterno da 2 ÷ 3 mm
Tipi di fibre: bretelle ottiche (tight)
Fibra ottica
diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm +
Guaina toxfree o Low-smoke-fume
Filati aramidici Rivestimento
aderente
diametro esterno 0.9 mm
diametro esterno da 2 ÷ 3 mm
Tipi di fibre: multifibra (tight)
Elemento centrale dielettrico
Filati aramidici Rivestimento
aderente
diametro esterno 0.9 mm
Fibra ottica
diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario
Protezione metallica o dielettrica
Guaina toxfree o Low-smoke-fume
Tipi di fibre: cavi di tipo loose
Fibra ottica
diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario
Elemento centrale
dielettrico Filati aramidici
Protezione metallica o dielettrica
Tubetto
tamponato a gel
Tamponante antidrogeno
Guaina in poliuretano
Tipi di fibre: cavi di tipo slotted core
Cava Elemento centrale dielettrico
Filati aramidici
Fibra ottica
diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm +
Protezione metallica Corrugato di acciao
Tamponante (gel) 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 SONO
AL LAVORO PER RIDURRE
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 per riflessione 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
potenza
Tecnologie trasmissive radio
• Banda ISM (Industrial-Scientific-Medical:
902-928, 2400-2480, 5150-5250 MHz)
• Spettro disperso (Spread Spectrum)
trasmissione a spettro disperso
trasmissione abanda stretta
Spettro disperso (Spread Spectrum)
• 2 tecniche:
• frequency hopping (FHSS)
• direct sequence (DSSS)
frequenza
Frequency hopping spread spectrum
• Fa uso di tabelle predefinite per
cambiare continuamente frequenza di
trasmissione
Frequency hopping spread spectrum
• Velocità trasmissiva effettiva spesso minore di 0.5 Mb/s
• Consumi ridotti
• Tecnica adatta per celle vicine
01101000101 10010111010
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