Tesina_Francesco_Maiorani_Digital_Divide

PRESENTAZIONE TESINA
INFORMATICA
“LA FIBRA OTTICA”
MAIORANI FRANCESCO
INGEGNERIA EDILE
ANNO 2010/2011
INTRODUZIONE
Fin dalle sue prime applicazioni nei primi anni
80 la trassmissione su fibra ottica , inizialmente a
singolo canale, ha dimostrato tutti i suoi enormi
vantaggi ed oggi la possibilità di trasmettere su una
singola coppia di fibre decine di canali, ciascuno ad
altissimo bitrate (fino ad un massimo di 100 G/bit sec.)
fa si che la trasmissione multicanale in fibra sia un
elemento indispensabile per la realizzazione di
qualunque infrastruttura di rete per le
telecomunicazioni.
COMPOSIZIONE
Le fibre ottiche sono filamenti vetrosi o polimerici, flessibili,
realizzati in modo da poter condurre luce; Hanno un
diametro di circa 125 micrometri (diametro di un capello) e
pesano ogni singola fibra 60 g/KM)
• Ogni fibra ottica è composta da: un nucleo cilindrico
centrale, Core, ed un mantello, Cladding attorno ad esso.
• Il Core presenta un diametro molto piccolo ed è come uno
specchio tubolare dove entra la luce ad un certo angolo
(angolo limite) e si propaga mediante una serie di riflessioni
alla superficie di riflessione del core e del cladding.
• Il Buffer è un ulteriore mantello che ha uno spessore
maggiore rispetto della lunghezza di smorzamento dell’onda
evanescente, in modo da catturare la luce che non viene
riflessa nel core.
• Infine all’esterno vi è una guaina protettiva polimerica detta
Jacket che la protegge dagli stress fisici e corrosione con
l’ambiente esterno.
Maiorani Francesco
FUNZIONAMENTO
Nelle fibre ottiche avviene un fenomeno di riflessione totale
interna, per cui la discontinuità dell’indice di rifrazione tra i
materiali del nucleo e del mantello intrappola la radiazione
luminosa finché questa mantiene un angolo abbastanza
radente, in pratica finché la fibra non compie curve troppo
brusche
TIPI DI FIBRE
• MONOMODALI: queste fibre consentono la propagazione di
luce secondo un solo modo, quello rettilineo chiamato di
ordine zero, ed hanno un diametro del core tra 8 μm e 10
μm, con velocità e distanze raggiunte maggiori.
• MULTIMODALI: consentono la propagazione di più nodi ed
hanno un maggiore diametro del core; sono più economiche
ma subiscono il fenomeno della dispersione intermodale,
questo limita la distanza a cui il segnale si può arrivare.
Il fascio che incide con un angolo 0a superiore
all’angolo critico di riflessione totale rimane
intrappolato nel nucleo; il fascio che invece incide
con un angolo inferiore all’angolo critico viene
rifratto nel mantello e quindi perso
Fibre Multimodali possono essere divise inoltre in:
- Fibre Step Index
- Fibre Granded Index
MECCANISMI DI PERDITA
• Le fibre ottiche sono un mezzo di trasmissione perfetto, in
pratica però intervengono dei fenomeni fisici che causano
delle perdite di potenza lungo il percorso effettuato dalla
luce (laser) dovute ad:
- Proprietà intrinseche del mezzo
- Presenza di impurità all’interno del materiale
- Specifiche delle guide dielettriche aperte
• Perdite per assorbimento: Il materiale per la realizzazione
della fibra ottica sono macro molecole che interagiscono tra
loro tramite forze dette di Van der Waals.
• Perdite per diffrazione: queste imperfezioni causano un
lieve diffrazione del segnale, non legato ad una perdita di
energia ma ad una perdita di potenza.
• Perdite causate dalla guida: sono legate alle
deformazioni e alle discontinuità presenti nella guida.
• Imperfezioni nella fabbricazione: particelle di polvere,
microvuoti e fessurazioni.
PRINCIPALI VANTAGGI
- Bassa attenuazione
- Velocità di trasmissione
- Immunità da interferenze elettromagnetiche
- Assenza di diafonia
- Alte resistenza elettrica
- Peso e ingombro modesto
- Bassa potenza contenuta nei segnali
- Ottima resistenza a condizioni climatiche
avverse
PROGETTAZIONE
La rete di accesso realizzata totalmente o parzialmente in
fibra ottica viene di seguito classificata in tre tipologie a
seconda del punto raggiunto tramite fibra:
- FTTH (fiber to the home): la fibra raggiunge l’unità abitativa
del singolo utente;
- FTTB (Fiber to the Building): la fibra raggiunge l’edificio
mentre l’ultimo tratto di collegamento viene realizzato
utilizzando altre tecniche (LAN, WLAN)
- FTTC (Fiber to the cabinet): la fibra raggiunge l’armadio
comunale più vicino.
DOVE PASSA LA FIBRA
Tecniche standard di posa dei cavi in fibra all’interno dei
centri abitati:
• Posa in cavidotti:
• Interramento lungo le sedi stradali:
Può essere suddiviso in:
- installazione in carreggiata.
- installazione in banchina o pavimentazione erbosa.
• Interramento lungo linee ferroviarie
• Posa aerea su palificazioni della linea di alimentazione:
• Posa dei cavi in facciata
• Posa dei cavi a margine dei canali.
• Posa dei cavi in tubazione:
• Posa in rete fognaria:
- Installazione tramite l’ausilio di sistemi robotizzati
- Installazione tramite galleggiante
• Posa nei tunnel della metropolitana
• Fibra spenta: il servizio di fibra spenta consiste nella
fornitura e nella manutenzione di tratte continue di fibra
ottica senza apparati trasmissivi e di amplificazione.
TECNICHE DI SCAVO INNOVATIVE
Le tecnologie oggi usate per la messa in posa dei cavi sono:
- MINITRINCEA: è una tecnica di scavo leggera, eseguita
utilizzando idonee frese/scavacanali a disco montate su
macchine operatrici di piccole dimensioni.
Il taglio (di 5/15 cm di larghezza e 30-40 di profondità) dello
scavo risulta netto in superficie, evitando di lesionare la
superficie limitrofa.
-MICROTRINCEA: questo sistema si differenza per la larghezza
del taglio che è pari a circa 2 cm, e per la profondità che
raggiunge al massimo 25 cm
Varie fasi di
scavo, della
minitrincea
e
microtrincea
- TERASPAN: scavo di dimensioni ridotte
largo 1,6 cm e
profondo 20/30 cm il cui impiego è ottimale in ambiente
urbano, prevalentemente su marciapiede o in aree private
con limitato traffico veicolare.
-NO DIG: si tratta di metodi diversi di micro
perforazione rispetto a quelli fin qui analizzati che
permettono di realizzare nel sottosuolo fori suborizzontali con diametri inferiori a 3500 mm,
utilizzando speciali talpe a calcestruzzo in
progressione, dove il rivestimento consente
l’avazamento della batteria di perforazione e
l’armatura metallica permette di conferire all’opera
la sua forma ed il suo aspetto.
COSTI
Il costo dei cavi in fibra ottica varia dai 4000 euro/Km di fibra
nei piccoli centri ai 10000 euro/Km di fibra nelle grandi città.
Il costo per la fornitura e posa dell’infrastruttura fino a 3
tubi da 40 mm in minitrincea è circa 20 euro al metro, per
ogni metro però occorrono da 6 a 9 tubi. Ovviamente la
minitrincea rispetto ad un cavidotto tradizionale ad un
metro di profondità il quale costa 1000 euro al metro è
meno costosa.
CRITICITA’ DELLO STATO DELLE INFRASTRUTTURE
- RAGGIO DI CURVATURA
- INCANALAMENTO DEI CAVI
- PROTEZIONE DEI CAVI VERTICALI.
- AMPILAMENTO DEI CAVI
- ISOLAMENTO DEI CAVI
- ALLINEAMENTO DEI CAVI
- VETUSITA’ DELLA FIBRA GIA’ POSATA
- ETICHETTATURA
- COMPATIBILITA’ FUTURA
SITUAZIONE ITALIANA
Secondo le considerazione di Francesco Caio lo sviluppo della
fibra ottica in Italia è stato connotato da un buon avvio con
fastweb che creò la prima rete FTTB in Europa tra il 2000 e il
2003, ma che non ha visto un evoluzione del servizio negli anni
successivi.
Oggi l’Italia non è più tra i leaders dello sviluppo della banda
larga e anzi presenta un tasso di diffusione e crescita tra i più
bassi in Europa.
Rispetto al resto d’Europa l’Italia vive ancora di rendita grazie
allo sforzo economico fatto da Fastweb negli anni del 2000.
NORMATIVA
Il governo italiano dal 2009 con il Piano Banda Larga , si è
posto l’obiettivo di ridurre il digital divide territoriale
garantendo a tutti una velocità di connessione di almeno
2 Megabit entro il 2012.
Inoltre sono state fatte delle normative che di livello
nazionale che impattano in maniera significativa
sull’infrastrutturazione delle reti di comunicazione
elettronica:
-L’art. 2 della l. 133/08
- L’art. 1 della l. 69/09
- L’art. 5-bis della l.73/2010
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SK
BG
RO
PL
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HU
PT
CZ
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DIFFUSIONE FIBRA OTTICA IN EUROPA
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