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光ファイバーはとない。ライトはこの水路でcatched あり、同じもの中の可能な速度は最高に広がる。ライトの伝播の速度は材料によって使用される透明物のタイプに最高速度がemptiness でc = 299.792.458 m/s しか達されないので、左右される。平均の残りでは伝播はより小さい速度、emptiness のライトの速度間の関係で起こり、別の平均で、それは平均の 屈折率として 知られ、各材料に独特である。
光線が交差するときライトが行う物理的な理由は反射の法律に水路の内で、基づいていてcatched 、ライトの屈折は、また一般の透明な物理学者からのもう1 へのボーダー透明でありが、伝播の速度がより小さいところで、同じ1 の弾道は変わり、Snell の法律のような有名で物理的な法律に続く。
Video: Optical fiber manufacture
これそれは水の木が置くとき、この1 つは曲がるようであるという理由である。
より具体的に繊維ガラスの水路のライトの伝達が基づいている光学現象は断固としたな角度の材料のボーダーに影響を与えれば、光線がより小さい屈折率とのもう1 の方の平均の材料のボーダーを通して渡さないライトを起こらないとき、TIR (総内面反射) を称する。光線がある角度は全く称する 重大な弾着余角をcatched 。
サンプルの後の機構赤の重大な弾着余角。
次であるwikipedia から得られるspectacular の写真撮影では、TIR の現象は完全に認めることができる:
光ファイバーケーブルはその主義に組み立てられたベースである。私達を写実的な例を見ることを許可しなさい:
断面が繊維ケーブルのなれば、主要な部品は顕著である場合もある:
光ファイバーの中央一部分は8,3 の標準が(モノモード) .m であるが、それが(多重モード) (多重モード) 50 .m を及び62,5 .m 使っている繊維のタイプに次のセクションで依存する見られるので、核心、サイズである。コーティングに125 .m の直径がある。類似を作るためには、人間毛は直径の約70 .m を備えている。
最終的に、ケーブルは半硬式それが可能な損傷の核心そしてコーティングに保護する装甲デッキによって覆われる。普通異なった構成のケイ素の水晶(SiO2) 現象TIR を引き起こすためにコーティング核心によりによってその位異なった材料、形作られる。
両方の繊維の核心を一直線に並べ、その中の主要な相違が機械入隊およびサイズのタイプのコネクターは相互連結繊維に繊維である。ケーブルはコミュニケーションの戸棚のパネルそして既存の繊維の皿にそれらを接続することを割り当てる異なった完了で終わる。
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光ファイバーケーブルが切られ、それを修理して必要ならプロセスはケーブルおよびより遅い融合の両終わりの連合から、成っている。プロセスは技術に複雑、非常に専門にする機械類及び人員を要求する。
ケーブルに加えて、私達は伝達の光学系が複数の必要な部品から成っていると考慮しなければならない:
伝達平均は繊維ガラスを所有するためにである光源は通常レーザーおよび受信機感光性要素である。情報は光の点滅が同じの1 つそして不在を0 示すように集成する。
ライトが光ファイバーに入れば、繊維( 電磁波) を通って方法より多くより続くでない形態のユニフォーム呼出し方法の広がる、
伝播のモードの数による、次の小段落で記述されている2 つのすばらしいタイプの光ファイバーがある。
イチジク: 光ファイバーケーブルの前の比較の銅ケーブル
イチジク: 光ファイバーケーブルの構造
次の小段落で 記述されている 2 つのすばらしいタイプの光ファイバーがある。
それらは次の場合ではるかに良いガラス核心が付いている繊維であり、唯一の一条の光線の道を許可する。これらの繊維に正しい操作の必要性のための非常に優秀な範囲(10 キロメートルまで) を価格で使用を高めるより強力な、より偽造された持つ特徴がエミッターのレーザーある。
これらの繊維は平均関係、解放および非常に長距離のために基本的に使用される(550m から40km から)
モノモード繊維は繊維によってしか必ず光の点滅が移動しないので多重モードのような分散の現象を(セクションの後で見るため) そんなに経ない。またそれは 最も信頼できる 信号のなんと伝達保証するかより少ない減少(コーティングに反映される存在への部分的な吸収) を有する。
このタイプの繊維の不利な点の1 つは存在へ、はるかに狭い核心それ多重モード繊維に2 つの繊維間の関係が大いにもっと精密でなければならないであり一般にケーブルのコネクターそして費用を価格で増加する。
3 つの基本的なタイプの繊維はモノモードある: NDSF 、DSF およびNZ-DSF 。異なった波長で働く3 つのタイプ間の相違は別のレーザーとの操作のための調節に主に基づいている。
最終的に、モノモード繊維家族(Polarization-maintaining) PM は、企業で非常に興味深い適用がある入口ライトの1 ただ分極を送信できる。
核心内の異なった角度と反映される、核心を通して(方法) 複数の一条の光線の道を可能にする繊維。その範囲はその中の少し間隔の限られた構造である。
このタイプの繊維にモノモード繊維のものより大きい直径が付いている核心(中心) が大いにある。
、2 つの主要なタイプ多重モード、繊維の中では歩んだ索引のタイプおよび優秀な範囲をわずかに可能にする漸進的な索引のそれらはある。
互い違いにされた索引の繊維では、繊維を通した複数の異なった波か方法は広がる。
非常に直観的に1 つは反映される波、よりそれらより十字の大いにすばらしい間隔が反映されないでことを核心によって広がることを見る。これは送信された信号の減少を 作り出す 分散のように知られている現象をもたらす。この現象は多重モード光ファイバーで避けられなく、これらの繊維の長さがモノモード繊維のもの大きいであることができないocasionante である。
漸進的な索引の繊維では、核心の屈折率はコーティングの方の中心から減る。ビームが核心でよりコーティングの近くで以来、光線プロパゲートすぐにほとんど同時に着くので、分散が減ることこれ原因。
それは転送ネットワークの端末装置までのエンドユーザーのターミナルを接続する科学技術の 要素のセットへの光ファイバーのアクセスのネットワークによって理解される。一般に最後のマイルはこの1 つのセクションに称される。
光ファイバーの完了ポイントによって、ネットワークのタイプは名前か別の別の1 受け取る。可能なtipolog3ias すべてが含まれるためには 共通分母FTTx は使用される
異なったtipolog3ias の間で私達は見つけた:
イチジク: FTTx からの異なった地勢学の建築
光学アクセスのシステムのための2 主要なネットワーク・アーキテクチャはある: 活動的な建築および受動の建築。
活動的な、受動の建築間の主要な相違は 活動的な 建築で利用できる帯域幅が繊維及びユーザーによって専用されているどんなにこと部品に匹敵するために すべてのユーザーの間のまたは腕時計の先定された質に従ってそれを配る同じ繊維の受動の帯域幅の利用できるmultiplexa ある。明らかに、この1 つのタイプのアクセスにより高い費用がある。
活動的な建築の間で 私達は主に活動的なネットワークPTP (指す)および受動のネットワーク・アーキテクチャ、(受動の光学ネットワーク) ネットワークPON のためのイーサネットを(星Ehternet を活動化させる) 及び見つけたポイント。
ネットワークはポイントをである 繊維しか 伝達の2 つのノードに、例えば 、インターネットの製造者とエンドユーザー間で接続するのに使用されていないまたは会社の座席間の関係指す永久的なアクセスのライン。これらのネットワークは帯域幅すべてが熱心、独占記事である関係としてする。この地勢学の大きい不利な点は上げられた価格である。
利点presents/displays としてデータ伝送の大きい信頼性は 完全なd3uplex 二方向コミュニケーションに許し。
受動の光通信の網は光ファイバーのアクセスによってユーザーに広帯域のサービスを特徴によって大きい変化に与えるネットワーク・コンフィギュレーションである。
受動の建築の使用はコストを削減することを割り当て、ネットワークFTTH で主に使用される。同等による、帯域幅はユーザーのネットワークの結合ポイントの同じ繊維のない熱心、しかしmultiplexado であり。実際に、構成はポイント分岐ネットワークである。
ユーザーの方のネットワークからの前進私達はネットワーク・アーキテクチャ PON が次の装置 によって形作られると言うことができる: アクセスのユーザーの隣のネットワーク (国連 、光学単位ネットワーク ) のサービスそして一連の光学単位の製造者の 構内発電所の 光学ネットワーク(OLT の終了光学ライン ) のターミネーター
図例のネットワーク・アーキテクチャPON
イチジク: ネットワークPON のための割れ目
ネットワークPON の 複数の tipolog3ias は 共通分母のxPON 、その中で、APON 、BPON 、GPON およびEPON によって含まれたある。
年代の追求に私達はして推薦ITU-T G.983 、ITU-T G.984 およびIEEE 802.a'h に基づくネットワークのxPON のための次の標準を見つけた
APON (自動支払機の 受動の光学ネットワーク):これは受動ネットワークの最初の標準だった、会社の適用のために主に使用され、交通自動支払機の伝達に基づいていた。
BPON (広帯域 PON) は、こうすればを高める波長かWDM によってmultiplexaci3on のような新しい改善に 貢献されるAPON に基づく 標準帯域幅である。
GPON (ギガビットPON): それはBPON の進化であり、交通IP 及び自動支払機の伝達の最適化を 可変的なサイズの細胞によって許可する。
EPON (イーサネットPON): 主要な特徴は古典的な交通自動支払機の代りにネットワークのイーサネットの原産の交通を運ぶことである。交通IP は最大限に活用される、保証はデータ伝送のすばらしい速度を増進し、支える。
露出された標準の 基本的なcharacteristicses は次の映像で要約する前に認めることができる:
イチジク: Bidreccional PON
標準的なIEEE 802.ah に基づかせていて、 活動的なネットワークのイーサネットは 各々の光ファイバーで繊維だけで港によって1Gbps より優秀な速度の対称の帯域幅を提供し2 multiplexadas および区別された波長をそれのために使用する。
各2 波長のこの一方通行の私達に伝達 の スロットがある、 スロットは 受信チャネルのために通信チャネル及びもう1 のように 使用される。
これはユーザーを熱心の 帯域幅 ポイント を関係によって完全なD3uplex データ伝送に指す私達を許す。
ネットワークPON でそれはOLT 定義しとネットワーク PON が操作中 であるように 装置間の 最高間隔と 活動的な イーサネットとの20 キロメートル の国連は、 この1 つの限界消え80Km より優秀な配分ポイントからのユーザーより間隔を割り当てる。
2 つのあるポイントの間で解決するとき光ファイバーによる情報の伝達そして受信は成文化の方法かnonoptician 輸送の別の平均のそれらに類似した議定書に続く。単純システムはライトの発生装置に適用される電気強度を変える光学信号を調整するべきである。これは単一信号を送ることを割り当てる。場合では同じチャネルの異なった信号を送信することを使用すること最も簡単な技術はsubcarriers の調節の1 つである。信号は補助subcarriers でsuperposed 、光キャリア(SCM を調整する生じる電気信号を使用してすぐに結合される: 多重型になっている補助的なキャリア) 。
これらの前の技術は無線周波コミュニケーションのシステムの受継がれる。同じ繊維(WDM のいくつかの波長の組合せの技術である光通信、この タイプの関係のための、それの所有することは: 波長の多重型になる部) 。それを交差させるビームの波長に基づく光ファイバーpresents/displays の異なった特性によるライトの伝達。このタイプの情報伝達そのpresents/displays のために利用する主要な特徴は減少光源からの異なった頻度のための繊維である。
イチジク: ライトの波長に基づく光ファイバーの減少
WDM の潜在性を見るためには、最初に私達は良質の光源の特徴を検査する。例のように、タイプDFB (分散フィードバック・レーザ) のレーザーの調整された出口に10 からの1E-3 nm (ナノメーターかpic3ometro の1 第1000) の広くと同等であるメガヘルツに50 の頻度の幻影がある。これが通常0.4 からのまたは伸縮性の効果時の経過との可能な –変化を予想するnm に– 1.6 の隣接したチャネル間の保護周波数帯の分離を解決すると同時に源が使用される時。前の図で私達は繊維の猿方法の少し減少の2 つの地域を見ることができる。側面によって1270 年から1350 年のnm のランク(呼出し1310 年の窓nm) 及び一方では1480 年からの1600 年のnm へのランク(1550 年の窓nm) 。広い帯域幅を個人の分光1 に対応することを見つけるためには私達はc が ライトのλ 速度であるところで、 λ関係を c = 波長を、 搬送 周波数V の関連付けるv 使用した。これを区別して私達はのために< Δλ< ²λ持っている;
|ΔV| = (c/λ² は;) |Δλ|
前の同等化の私達は Δ1310 年の 窓でv = = 80 nm のU.S.ABLE 分光バンドのための Δλ 14 THz (テラHertz) nm 持っている。そして、また私達はその15 を Δv = 120 のためのTHz 使用可能な分光バンドの Δλ = 1550 年の窓のnm nm 得る。これは結果のように低い減少の2 つの窓の約30 THz の繊維の総帯域幅を与える。異なった 光源を使用して、それらがと干渉されないように、隣人の十分に間隔をあけられる波長と出る各自、受信機の電気信号へのより遅い転換のための各源の滞在の独立したメッセージの完全性。波長に基づくITU (国際電気通信連合) に従って頻度でこれらの通信チャネルの定義は解決する。、波長の代りに選ぶ理由の基礎はチャネルの間隔をあけられたものに固定頻度をレーザーの操作の方法を固定することが選ばれる頻度のときどれかにある。チャネルがTHz (1552.524 nm) に193.100 のreferenciadas の頻度の100 ギガヘルツ(1552 年のnm への0.8 nm) 選ばれ、それらを間隔をあけなければならないことを推薦ITU-T G.692 は指定する。間隔をあけられるの他の50 の代わりはギガヘルツ(0.4 nm) 及び200 ギガヘルツ(1.6 nm) である。WDM の基本的な利点は慎重な波長が直角一組の分けられてできるキャリア、enrutadas を及び他ことをで1 と干渉しないで交換されるために形作ることである。
光ファイバーのコミュニケーションのラインの到着と、TDM (時分割多重化) の進化の次の道は世界の他の部分の北アメリカそしてSDH (デジタル同期階層) のための呼ばれた信号SONET の(同期光学ネットワーク) 標準形式の作成だった。議定書SONET 及びSDH は異なったネットワークの間で共有することができるという光学信号のためにフォーマットを指定する(ヨーロッパ及びアメリカ) 。これらの標準の最も優秀な特徴はデータ(それ日付フレーム) 、光学インターフェイスの指定および呼出しの基本的な建築の構造で標準化をカバーする。SONET とSDH 間の実施にある相違があるが、指定すべてはSONET 推薦のSDH を達成する。
イチジク: プロットSTS-1 SONET の基本的な構造
前の図で私達はプロットSONET の基本的な構造を見ることができる。彼女は1 才構成するoctetos の9 列の90 のコラムからbidimensional 成っていることをである。基本的なプロットに持続期間の125 の.s がある。私達にそれからそれが、基本的な信号SONET のtransference の速度次のとおりであるある:
STS-1 = (90 octetos/fila) * (9 filas/trama) * (8 bitios/octeto)/(125 .s/trama) = 51.84 Mb/s
これはSTS の平均のSyinchronous の輸送信号ところになんと信号STS-1 呼ばれるかである。他の信号すべてはSONET transference のこの率の多数整数である、従って信号STS-N に51.84 回Mb/s N のビット電送速度が(transference の率) ある。光学への電気転換の後の、ある物理層の光学信号はOC が光キャリアを意味する称されたOC-N である。彼は私がOC-N を接続するので関係SONET に述べるために 非常に現在である。
SDH で取られるtransference の基本的な速度はMb/s に対応する155.22 STS-3 と同等である; それにSTM-1 は呼ばれる(同期輸送モジュールの – レベル1) 。最高速度で1 つは形態STM-M のそれらを称する。 recommendations ITU-T が支えるM の価値は(SDH で) M = 1 、4 、16 、および64 ある。それらがSONET OC-N と同等、N = 3M である。私達は、実際にSONET とSDH 間の両立性を維持するために、N が3 の倍数でなければならないことを見る。
イチジク: SONET 及びSDH で普通使用されるtransference の率
同時性の損失が作り出す0 か1 の長い順序を防ぐSDH 同様に多くのSONET は最初の信号を前に伝達扱う。
Distancia de transmisión |
Ventana 1310 nm |
Ventana 1550 nm |
Atenuación a 1310 nm |
Atenuación a 1550 nm |
< 15 km |
1260-1360 nm |
1430-1580 nm |
3,5 dB/km |
No especificada |
イチジク: 波長のランク及び伝達の間隔に従う繊維の減少
光ファイバー設備のほとんどこの頃はそれらは3 つの知られていた方法の1 つを使用して多くなされる。全部に他への利点及び不利な点の点があり、ネットワーク、審美的な基づく各取付けのためにと環境のの取られた心配のステップ、特徴の例えばのような複数の考察に、経済的な、右選ばれる。下層土および他によってケーブルポストによってenrutan これらの方法の2 つは土地上のケーブルを運ぶ。
図式的に:
イチジク: ポストに取付けられている配分の戸棚
1 つが新しい設備のまたはより多くの元へ戻したとき掘削は使用されるか、またはまたは直接地面の下のケーブル運河をつけられる。conductions が既に飽和する去り、延長高い下部組織のための空気の取付けは。
従って繊維ケーブルが保護なしで行く、それは使用必要重い機械類のであり地面との直接結合の直接掘削に。ケーブルは(土地で作成する後で覆われる) 溝または導入され同時に専門にされた機械が付いているケーブルを掘り、挿入する。それは3 の最も高いシステム最初にである。
イチジク: クレーンによる直接掘削
運河をつけられた設備は1 つを導くまたは2 つの結合ポイントの間の複数のケーブル要求する水路の前の位置を。結合ポイントは単一人または手としてa の入口のために大きい場合もある処理の登録である。このタイプの設置内部はcanalization (また手動である場合もある) のintroduction del cable 、張力測定の器械および運河の摩擦を減らす光ファイバーが付いている多用性がある潤滑油の装置を要求する。運河をつけられたネットワークは通常容量の未来の条件に予測のように、ので、容易に拡張できる解決する。
イチジク: canalization による繊維
頭上式のケーブルインストールは、土地の伝達の光学方法の旅程を可能にするタワー及びポストでなされる。共通方法ははるかに敏感の繊維の不変のサポートとして役立つタワーまたはポスト間の金属ケーブルガイドを使用することである。
イチジク: 繊維の置くことの取付け
家が要求するまで信号の正しい配分を保証するサービスのユーザー側の支払の信号を配る会社を作る取付けに加える光ファイバーの到着。家内の取付けは十分な配線および収益を含まなければならない: 最小2 つの収益各部屋で推薦される。さらにこの内部の取付けはISO11801 (5E の部門) を達成しなければならない。ネットワークの地勢学を結合しなければなり、達成し、国際規格を達成し、簡単な処理同じ特徴であるであるために取付けは家の2 つのポイントnobodies を。
イチジク: デジタル家のデータの配分
光ファイバーの家への入口点は担当したもの光学信号を合わせるために及び彼を接続する及びユーザーに運命情報を得る発電所(OLT) と伝達し合うためにである称された装置によって国連(光学単位ネットワーク) なされ繊維のまわりで循環するプロットの残りのそれを分ける。
イチジク: ユーザー(国連) のチームと発電所(OLT) 間のコミュニケーション
イチジク: 国連およびOLT の商業装置
イチジク: デジタル家内のコミュニケーションの関係の戸棚の構成
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