Reti in fibra ottica. Obiettivo del corso: Reti in fibra ottica. Fornire una panoramica sulle moderne reti di trasporto basate su fibra ottica.

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Daniela Sacco
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1 Reti in fibra 1/21 Reti in fibra Obiettivo del corso: Fornire una panoramica sulle moderne reti di trasporto basate su fibra. 2/21

2 Campi di applicazione 1/3 Applicazione principale: reti di trasporto di lunga distanza ed elevata capacità. Tipico utilizzo: connessione tra centrali dei grandi operatori di telefonia e dati Bit rate sopra i 100 Mbit/s Distanze superiori ai 10 Km. 3/21 Campi di applicazione 2/3 Le fibre ottiche sono oggi utilizzate anche per: collegamenti fonia-dati per l utenza business iniziano ad essere utilizzati in alcune città per l utenza domestica. 4/21

3 Campi di applicazione 3/3 Le fibre ottiche trovano anche applicazione in altri campi, che tuttavia non verranno trattati in questo corso. Collegamenti a breve distanza in ambienti industriali Sensoristica Applicazioni mediche, etc. 5/21 Confronto fibra - conduttore metallico 1/4 Sistemi tradizionali via cavo Sistemi in fibra - Generatore di tensione o corrente. - Generatore di impulsi luminosi. 6/21

Collegamenti a breve distanza in ambienti industriali Sensoristica Applicazioni mediche, etc.

4 Confronto Confronto fibrafbra - conduttore metallico metallico 2/4 Sistemi tradizionali via cavo Sistemi in fibra Mezzo di trasmissione - Conduttore metallico (generalmente in rame). Mezzo di trasmissione - Fibra in vetro (che agisce come guida per il fascio luminoso). 7/21 Confronto fibra - conduttore metallico 3/4 Sistemi tradizionali via cavo Sistemi in fibra Interferenze - I sistemi basati su conduttore metallico sono sensibili alle interferenze elettromagnetiche. Interferenze - I sistemi in fibra non risentono di alcun tipo di intereferenza elettromagnetica. 8/21

7/21 Confronto fibra - conduttore metallico 3/4 Sistemi tradizionali via cavo Sistemi in fibra Interferenze - I sistemi basati su conduttore

5 Confronto fibra - conduttore metallico 4/4 Sistemi tradizionali via cavo Sistemi in fibra Prestazioni Prestazioni - Massime distanze prima di dover amplificare: pochi Km; - Massimi bit rates su queste distanze: dell ordine dei 100 Mbit/s. - Massime distanze prima di dover amplificare: fino a 100 Km; - Massimi bit rates su queste distanze: 100 Gbit/s e oltre. 9/21 Le basi della trasmissione Fibra Fotodiodo 10/21

6 Le basi della trasmissione Fibra Fotodiodo 11/21 Le basi della trasmissione P opt (t) Fibra Fotodiodo Power time 12/21

7 Le basi della trasmissione P opt (t) Fibra Fotodiodo Power time 13/21 Le basi della trasmissione P opt (t) Fibra Fotodiodo Power time 14/21

opt (t) Fibra 0010111010 Fotodiodo Power

8 Storia delle trasmissioni ottiche 1/2 Le principali tappe tecnologiche 1966: sviluppo fibre ottiche in vetro (laboratori Corning, USA); 1970: sviluppo del primo laser a semiconduttore stabile a temperatura ambiente (AT&T Bell Laboratories, USA); 15/21 Storia delle trasmissioni ottiche 2/2 1978: sviluppo del primo laser singolo modo a 1550 nm (NTT laboratories, Giappone); 1987: sviluppo del primo amplificatore ottico in fibra drogata ad Erbio (University of Southampton, Inghilterra); Attorno al 1990: primi esempi di trasmissione a multiplazione di lunghezza d onda (WDM). 16/21

2/2 1978: sviluppo del primo laser singolo modo a 1550 nm (NTT laboratories, Giappone); 1987: sviluppo del primo amplificatore ottico in fibra

9 Evoluzione del bit-rate per fibra 1/2 A livello di esperimenti di laboratorio: 1994: 100 Gb/s ( 10 Gbit/s per canale) 1996: 1 Tb/s (10-20 Gbit/s per canale) 2000: 10 Tb/s (40 Gbit/s per canale). 17/21 Evoluzione del bit-rate per fibra 2/2 Sistemi commerciali Bit rate per singolo canale (lunghezza d onda) : 2.5 Gbit/s : 10 Gbit/s - Oggi: 40 Gbit/s (approssimativamente!). I migliori sistemi oggi in commercio arrivano a trasportare su una singola fibra 80 lunghezze d onda, ognuna a 10 Gbit/s, raggiungendo così una capacità totale di 800 Gbit/s. Ulteriori dettagli 18/21

17/21 Evoluzione del bit-rate per fibra 2/2 Sistemi commerciali Bit rate per singolo canale (lunghezza d onda) - 1995: 2.

10 Reti di trasporto pubbliche Centrali telefoniche Submarine Network Rete di accesso (verso l utente finale residenziale o business) Rete metropolitana (MAN) Rete di lunga distanza ( Core o long-haul network) 19/21 Il successo delle fibre ottiche 1/2 I sistemi in fibra hanno totalmente battuto la concorrenza nelle: reti di trasmissione a lunga distanza reti (fisse) metropolitane. I sistemi in fibra iniziano oggi ad accedere anche al settore ultimo miglio o reti di accesso. 20/21

ottiche 1/2 I sistemi in fibra hanno totalmente battuto la concorrenza nelle: reti di trasmissione a lunga distanza reti

11 Il successo delle fibre ottiche 2/2 Anche il mondo wireless usa sulla sua rete di supporto una rete in fibra. Relativamente alle reti fisse (non via etere), le trasmissioni su supporti tradizionali in rame sono usati ancora in: reti locali sistemi di distribuzione televisiva in entrambi i settori esistono già tuttavia apparati in fibra. 21/21

Relativamente alle reti fisse (non via etere), le trasmissioni su supporti

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