RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

Transcript

1 RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 1

2 Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà dell autore prof. Pier Luca Montessoro, Università degli Studi di Udine. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampe) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori. L informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright e il suo richiamo in calce ad ogni slide non devono mai essere rimossi e devono essere riportati anche in utilizzi parziali Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2

3 Lezione 9 Fibre ottiche e collegamenti wireless 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 3

4 Lezione 9: indice degli argomenti Fibre ottiche Struttura e funzionamento delle fibre ottiche Dispersione modale Tipi di fibre ottiche Collegamenti wireless radio raggi infrarossi 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 4

5 Fibre ottiche 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 5

6 Struttura di una fibra ottica core cladding rivestimento primario guaina protettiva 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 6

7 Legge di Snell indice di rifrazione n 2 α 2 α 1 indice di rifrazione n 1 n > n 1 2 n α = n sin sin α Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 7

8 Riflessione totale indice di rifrazione n 2 α 1 indice di rifrazione n 1 n > n α > α = sin ( n / n ) 1 c Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 8

9 Cono di accettazione α i n 1 = 1. 5 n 2 = α c = 90º - α i 79.5º 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 9

10 M1 M2 M3 M4 Dispersione modale M1 M4 M3 M2 t t 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 10

11 Fibre graded index raggio n raggio FIBRE 50 / / Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 11

12 Fibre monomodali FIBRE 8 / / / Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 12

13 Connettorizzazione e giunte La difficoltà di interconnettere fibre ottiche aumenta al diminuire delle dimensioni del core. 10/125 50/ Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 13

14 attenuazione db/km Lunghezze d onda 10 5 I finestra II finestra Luce visibile III finestra λ nm 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 14

15 Bande passanti I finestra nm 150 MHz. Km II finestra nm II finestra con laser su multim. II finestra con laser su monom. III finestra nm 500 MHz. Km 1 GHz. Km 10 GHz. Km 100 GHz. Km 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 15

16 Tipi di fibre: multimonofibra (tight) Rivestimento aderente diametro esterno 0.9 mm diametro esterno da 2 3 mm Elemento centrale dielettrico Fibra ottica diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario Filati aramidici Guaina toxfree o Low-smoke-fume 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 16

17 Tipi di fibre: bretelle ottiche (tight) Rivestimento aderente diametro esterno 0.9 mm diametro esterno da 2 3 mm Filati aramidici Fibra ottica diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario Guaina toxfree o Low-smoke-fume 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 17

18 Tipi di fibre: multifibra (tight) Rivestimento aderente diametro esterno 0.9 mm Fibra ottica diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario Elemento centrale dielettrico Filati aramidici Protezione metallica o dielettrica Guaina toxfree o Low-smoke-fume 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 18

19 Tipi di fibre: cavi di tipo loose Elemento centrale dielettrico Tubetto tamponato a gel Filati aramidici Tamponante antidrogeno Fibra ottica diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario Protezione metallica o dielettrica Guaina in poliuretano Guaina in polietilene 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 19

20 Tipi di fibre: cavi di tipo slotted core Modulo scanalato Guaina in polietilene Cava Elemento centrale dielettrico Filati aramidici Tamponante (gel) Fibra ottica diametro esterno 250 µm 250 µm = 125 µm + rivestimento primario Protezione metallica Corrugato di acciao Guaina in poliuretano 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 20

21 Connettore e bussola ST 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 21

22 Connettore e bussola SC 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 22

23 Vantaggi delle fibre ottiche Immunità ai disturbi elettromagnetici Sicurezza Elevata banda trasmissiva Minori dimensioni e peso rispetto al rame Maggiori distanze senza ripetitori 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 23

24 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 I COSTI 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 24

25 Collegamenti wireless 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 25

26 Radio Tecnologie disponibili, limitazioni e vincoli sovraffollamento delle frequenze aspetti di regolamentazione Ottiche limiti ambientali limiti sulle distanze 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 26

27 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 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 27

28 Tecnologie trasmissive ottiche: Vantaggi raggi infrarossi 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 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 28

29 Tecnologie trasmissive radio Banda ISM (Industrial-Scientific-Medical: , , MHz) Spettro disperso (Spread Spectrum) potenza trasmissione a banda stretta trasmissione a spettro disperso frequenza 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 29

30 Spettro disperso (Spread Spectrum) 2 tecniche: frequency hopping (FHSS) direct sequence (DSSS) 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 30

31 Frequency hopping spread spectrum Fa uso di tabelle predefinite per cambiare continuamente frequenza di trasmissione frequenza 50 ms tempo 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 31

32 Frequency hopping spread spectrum Velocità trasmissiva effettiva spesso minore di 0.5 Mb/s Consumi ridotti Tecnica adatta per celle vicine 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 32

33 Direct sequence spread spectrum Ogni bit viene moltiplicato per una sequenza digitale a velocità da 10 a 1000 volte superiore il bit rate µs tempo 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 33

34 Direct sequence spread spectrum Maggior velocità rispetto al FHSS: tra 1 e 2 Mb/s Maggiori consumi (ma è previsto lo sleep mode ) 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 34

35 Fibre ottiche Lezione 9: riepilogo Struttura e funzionamento delle fibre ottiche Dispersione modale Tipi di fibre ottiche Collegamenti wireless raggi infrarossi radio: spread spectrum 1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 35

36 Reti di Computer Capitolo 2 Bibliografia Libro Reti locali: dal cablaggio all internetworking contenuto nel CD-ROM omonimo Capitolo 3 Parte del capitolo Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 36

37 Come contattare il prof. Montessoro Telefono: Fax: URL: Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 37