Reti in fibra ottica
Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Reti in fibra ottica
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Reti in fibra ottica
Obiettivo del corso:
Fornire una panoramica sulle
moderne reti di trasporto
basate su fibra ottica.
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Reti in fibra ottica
Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
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.
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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.
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
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.
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Confronto fibra - conduttore metallico 1/4
Sistemi “tradizionali”
via cavo
Sistemi in fibra
ottica
Sorgente
Sorgente
- Generatore di tensione
- Generatore di impulsi
o corrente.
luminosi.
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Confronto
Confronto
fibrafbra
- conduttore
– conduttore
metallico
metallico
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Sistemi “tradizionali”
via cavo
Sistemi in fibra
ottica
Mezzo di trasmissione
Mezzo di trasmissione
- Conduttore metallico
- Fibra in vetro (che
(generalmente in
rame).
agisce come “guida”
per il fascio luminoso).
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Confronto fibra - conduttore metallico 3/4
Sistemi “tradizionali”
via cavo
Sistemi in fibra
ottica
Interferenze
Interferenze
- I sistemi basati su
- I sistemi in fibra non
conduttore metallico
sono sensibili alle
interferenze
elettromagnetiche.
risentono di alcun
tipo di intereferenza
elettromagnetica.
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Confronto fibra - conduttore metallico 4/4
Sistemi “tradizionali”
via cavo
Sistemi in fibra
ottica
Prestazioni
Prestazioni
- Massime distanze
- Massime distanze
prima di dover
amplificare: pochi Km;
- Massimi bit rates su
queste distanze:
dell’ordine dei
100 Mbit/s.
prima di dover
amplificare:
fino a 100 Km;
- Massimi bit rates su
queste distanze:
100 Gbit/s e oltre.
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Le basi della trasmissione ottica
Sorgente
ottica
Fibra ottica
Fotodiodo
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Le basi della trasmissione ottica
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Segnale
elettrico
Sorgente
ottica
Fibra ottica
Fotodiodo
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Le basi della trasmissione ottica
…0010111010…
Segnale
elettrico
Sorgente Popt(t)
ottica
Fibra ottica
Fotodiodo
Power
time
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Le basi della trasmissione ottica
…0010111010…
Segnale
elettrico
Segnale
elettrico
Sorgente Popt(t)
ottica
Fibra ottica
Fotodiodo
Power
time
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Le basi della trasmissione ottica
…0010111010…
Segnale
elettrico
Sorgente Popt(t)
ottica
Fibra ottica
…0010111010…
Segnale
elettrico
Fotodiodo
Power
time
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
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);
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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
ottica a multiplazione di lunghezza d’onda
(WDM).
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Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
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).
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Evoluzione del bit-rate per fibra 2/2
Sistemi commerciali
Bit rate per singolo canale (lunghezza d’onda)
- 1995: 2.5 Gbit/s
- 1998: 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
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Reti in fibra ottica
Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Reti di trasporto pubbliche
Submarine
Network
Centrali telefoniche
Rete di accesso
(verso l’utente finale
residenziale o
business)
Rete
metropolitana
(MAN)
Rete di lunga
distanza (“Core” o
“long-haul”
network)
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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.
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Reti in fibra ottica
Introduzione e storia delle trasmissioni ottiche
Il successo delle fibre ottiche 2/2
Anche il mondo “wireless” usa sulla sua rete di
supporto una rete in fibra ottica.
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.
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