presentazione tesina informatica “la fibra ottica” maiorani francesco ingegneria edile
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PRESENTAZIONE TESINA INFORMATICA “LA FIBRA OTTICA” MAIORANI FRANCESCO INGEGNERIA EDILE ANNO 2010/2011. LA FIBRA OTTICA. INTRODUZIONE COMPOSIZIONE FUNZIONAMENTO TIPI DI FIBRE MECCANISMI DI PERDITA PRINCIPALI VANTAGGI PROGETTAZIONE DOVE PASSA LA FIBRA - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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PRESENTAZIONE TESINA INFORMATICA
“LA FIBRA OTTICA”MAIORANI FRANCESCO
INGEGNERIA EDILEANNO 2010/2011
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LA FIBRA OTTICA
• INTRODUZIONE• COMPOSIZIONE• FUNZIONAMENTO• TIPI DI FIBRE
• MECCANISMI DI PERDITA• PRINCIPALI VANTAGGI• PROGETTAZIONE
• DOVE PASSA LA FIBRA• TECNICHE DI SCAVO INNOVATIVE
• CRITICITA’ DELLO STATO DELLE INFRASTRUTTURE• SITUAZIONE ITALIANA E NORMATIVE
• SITUAZIONE EUROPEA
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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.
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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)
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• 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.
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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
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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.
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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
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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.
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• 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.
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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
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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.
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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
DOVE PASSA LA FIBRA
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• 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.
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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
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Varie fasi di scavo, della minitrincea e microtrincea
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- 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.
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-NO DIG: si tratta di metodi diversi di micro perforazione rispetto a quelli fin qui analizzati che permettono di realizzare nel sottosuolo fori sub-orizzontali 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.
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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.
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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
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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.
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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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DIFFUSIONE FIBRA OTTICA IN EUROPA
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