RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI...
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© 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
© 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2
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Nota di Copyright
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Lezione 9
Fibre ottiche e collegamenti wireless
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Lezione 9: indice degli argomenti
• Fibre ottiche• Struttura e funzionamento delle fibre
ottiche• Dispersione modale• Tipi di fibre ottiche
• Collegamenti wireless• radio• raggi infrarossi
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Fibre ottiche
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Struttura di una fibra ottica
core cladding
rivestimentoprimario guaina
protettiva
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Legge di Snell
indice di rifrazione n2
α1 indice di rifrazione n1
α2
21 nn >
2211 sinsin α=α nn
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Riflessione totale
α1
21 nn >)/(sin 12
11 nnc
−=α>α
indice di rifrazione n2
indice di rifrazione n1
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Cono di accettazione
αi n1 = 1. 5n2 = 1.475αc = 90º - αi ≅ 79.5º
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Dispersione modaleM1
M4M3
M2
M1
M2M3M4
t t
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Fibre “graded index”
n
raggio
raggio
FIBRE50 / 125
62.5 / 125
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Fibre monomodali
FIBRE8 / 1259 / 12510 / 125
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Connettorizzazione e giunte
10/125 50/125
• La difficoltà di interconnettere fibreottiche aumenta al diminuire delledimensioni del core.
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Lunghezze d’onda
15251300900455 700
I finestraII finestra
III finestraLucevisibile
10
5
2
1
0.5
attenuazionedB/Km
λ nm
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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
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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
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Tipi di fibre: bretelle ottiche (tight)
Fibra otticadiametro esterno 250 µm
250 µm = 125 µm +rivestimento primario
Guaina toxfree oLow-smoke-fume
Filati aramidici
Rivestimentoaderente
diametro esterno0.9 mm
diametro esterno da 2 ÷ 3 mm
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Tipi di fibre: multifibra (tight)
Elemento centraledielettrico
Filati aramidiciRivestimento
aderentediametro esterno
0.9 mm
Fibra otticadiametro esterno 250 µm
250 µm = 125 µm +rivestimento primario
Protezione metallicao dielettrica
Guaina toxfree oLow-smoke-fume
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Tipi di fibre: cavi di tipo loose
Fibra otticadiametro esterno 250 µm
250 µm = 125 µm +rivestimento primario
Elemento centraledielettrico Filati aramidici
Protezione metallicao dielettrica
Tubettotamponato a gel
Tamponanteantidrogeno
Guaina in poliuretano
Guaina in polietilene
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Tipi di fibre: cavi di tipo slotted core
Cava Elemento centraledielettrico
Filati aramidici
Fibra otticadiametro esterno 250 µm
250 µm = 125 µm +rivestimento primario
Protezione metallicaCorrugato di acciao
Tamponante (gel)
Guaina in poliuretano
Guaina in polietilene
Modulo scanalato
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Connettore e bussola ST
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Connettore e bussola SC
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Vantaggi delle fibre ottiche
• Immunità ai disturbi elettromagnetici• Sicurezza• Elevata banda trasmissiva• Minori dimensioni e peso rispetto al rame• Maggiori distanze senza ripetitori
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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
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Collegamenti wireless
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Tecnologie disponibili,limitazioni e vincoli
• Radio• sovraffollamento delle frequenze• aspetti di regolamentazione
• Ottiche• limiti ambientali• limiti sulle distanze
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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
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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
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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
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Spettro disperso (Spread Spectrum)
• 2 tecniche:• frequency hopping (FHSS)• direct sequence (DSSS)
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50 ms
frequenza
tempo
Frequency hopping spread spectrum
• Fa uso di tabelle predefinite percambiare continuamente frequenza ditrasmissione
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Frequency hopping spread spectrum
• Velocità trasmissiva effettiva spessominore di 0.5 Mb/s
• Consumi ridotti• Tecnica adatta per celle vicine
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011010001011001011101001
Direct sequence spread spectrum
• Ogni bit viene moltiplicato per unasequenza digitale a velocità da 10 a1000 volte superiore il bit rate
tempo1 µs
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Direct sequence spread spectrum
• Maggior velocità rispetto al FHSS: tra 1 e2 Mb/s
• Maggiori consumi (ma è previsto lo“sleep mode”)
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Lezione 9: riepilogo
• Fibre ottiche• Struttura e funzionamento delle fibre
ottiche• Dispersione modale• Tipi di fibre ottiche
• Collegamenti wireless• raggi infrarossi• radio: spread spectrum
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Bibliografia
• “Reti di Computer”• Capitolo 2
• Libro “Reti locali: dal cablaggioall’internetworking”contenuto nel CD-ROM omonimo• Capitolo 3• Parte del capitolo 11
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Come contattare il prof. Montessoro
E-mail: [email protected]: 0432 558286Fax: 0432 558251URL: www.uniud.it/~montessoro