FIBRA OPTICA elsa

8/14/2019 FIBRA OPTICA elsa

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Redes de fibraóptica



• Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiaispoliméricos com capacidade de transmitir luz. Tal

filamento pode apresentar diâmetros variáveis,dependendo da aplicação, indo desde diâmetrosínfimos, da ordem de micrómetro (mais finos que um fiode cabelo) até vários milímetros.

• A fibra óptica foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany. Há vários métodos de fabricação de fibraóptica, sendo os métodos MCVD, VAD e OVD os maisconhecidos.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Narinder_Singh_Kapany

http://pt.wikipedia.org/wiki/Narinder_Singh_Kapany



como Funciona

• A transmissão da luz pela fibra segue um princípioúnico, independentemente do material usado ou daaplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidadeda fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra),

esse feixe percorre a fibra por meio de reflexõessucessivas.



• A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo e o

revestimento. No núcleo, ocorre a transmissão da luzpropriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra épossível graças a uma diferença de índice de refracçãoentre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleopossui sempre um índice de refracção mais elevado,

característica que aliada ao ângulo de incidência dofeixe de luz, possibilita fenómeno da reflexão total.



• As fibras ópticas são utilizadas como meio detransmissão de ondas electromagnéticas (como a luz)

uma vez que são transparentes e podem ser agrupadasem cabos. Estas fibras são feitas de plástico ou de vidro.O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondaselectromagnéticas. As ondas electromagnéticas maisutilizadas são as correspondentes à gama da luz

infravermelha.



• O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de"guiado", porque as ondas electromagnéticas são"guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondasomnidireccionais, contrariamente à transmissão "sem-

fio", cujo meio é chamado de "não-guiado". Mesmoconfinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibraóptica proporciona o alcance de taxas de transmissão(velocidades) elevadíssimas, da ordem de dez elevado ànona potência a dez elevado à décima potência, de bits

por segundo (cerca de 1Gbps), com baixa taxa deatenuação por quilómetro.



• Mas a velocidade de transmissão total possível aindanão foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a

luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendoainda o fenómeno de reflexão, ela não conseguealcançar a velocidade de propagação no vácuo, que éde 300.000 km/segundo, sendo esta velocidadediminuída consideravelmente.



• Cabos fibra óptica atravessam oceanos.

•

Usar cabos para conectar dois continentes separadospelo oceano é um projecto monumental. É precisoinstalar um cabo com milhares de quilómetros deextensão sob o mar, atravessando fossas e montanhassubmarinas.





Vantagens

• Em Virtude das suas características, as fibras ópticasapresentam bastantes vantagens sobre os sistemaseléctricos:

• - Dimensões Reduzidas•

- Capacidade para transportar grandes quantidades deinformação ( Dezenas de milhares de conversaçõesnum par de Fibra);





Aplicações

• Uma característica importante que torna a fibra ópticaindispensável em muitas aplicações é o facto de não ser susceptível à interferência electromagnética, pela razãode que não transmite pulsos eléctricos, como ocorre

com outros meios de transmissão que empregam os fiosmetálicos, como o cobre. Podemos encontrar aplicaçõesdo uso de fibra óptica na medicina (endoscopias por exemplo) como também em telecomunicações emsubstituição aos fios de cobre.



Tipo de fibras• Monomodo:

– Permite o uso de apenas um sinal de luz pela fibra. – Dimensões menores que as fibras ID. – Maior banda passante por ter menor dispersão. –

Geralmente é usado laser como fonte de geração desinal.



• Multimodo: – Permite o uso de fontes luminosas de baixa

ocorrência tais como LEDs (mais baratas). – Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes

luminosas e requerem pouca precisão nosconectores.

–

Muito usado para curtas distâncias pelo preço efacilidade de implementação.



FDDI

• O padrão FDDI (Fiber Distributed Data Interface) foiestabelecido pelo ANSI ( American National StandardsInstitute) em 1987. Este abrange o nível físico e deligação de dados (as primeiras duas camadas do

modelo OSI).



• A expansão de redes de âmbito mais alargado,designadamente redes do tipo MAN (Metropolitan AreaNetwork ), são algumas das possibilidades do FDDI, talcomo pode servir de base à interligação de redes locais,

como nas redes de campus.



• As redes FDDI adoptam uma tecnologia de transmissãoidêntica às das redes Token Ring, mas utilizando,vulgarmente, cabos de fibra óptica, o que lhes concedecapacidades de transmissão muito elevadas (em escalaaté de Gigabits por segundo) e a oportunidade de sealargarem a distâncias de até 200 km, conectando até

1000 estações de trabalho.



• Estas particularidades tornam esse padrão bastanteindicado para a interligação de redes através de umbackbone – nesse caso, o backbone deste tipo de redesé justamente o cabo de fibra óptica duplo, comconfiguração em anel FDDI, ao qual se ligam as sub-redes. FDDI utiliza uma arquitectura em anel duplo.





FOIRL

• A norma FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) foi publicada em 1989 pelo IEEE, com

• o objectivo de permitir a ligação de segmentos Ethernetremotos até uma distancia de 1000 m.a

• especificação original permitia apenas a ligação de doisrepetidores, e os fabricantes. Modificaram o sistemapara permitir ligar mais segmentos, bem como estaçõesde trabalho. Essas

•

mudanças foram incorporadas na norma 10BASE-F,descrita a seguir, que veio para substituir o• FOIRL.



• 10 BASE FL uma versão actualizada do padrão FOIRL• 100 BASE FX 100 Mbit/s Ethernet sobre fibra óptica.

Usando fibra óptica multimodo 62,5 microns têm o

limite de 400.• 1000 BASE SX um GBIT/s sobre fibra.• 1000 BASE LX um GBIT/s sobre fibra . Optimizada para

distâncias maiores com fibra mono-modo.



10 BASE FL

Topologia física em estrela comprimento máximo(semrepetidores) de 2000m 4 repetidores no máximo

1 máquinas por segmento, no máximo cabo de fibra ópticacom conectores ST uso em backbones e sistemas

terminais.



100 BASE-FX•

100BASE-FX é uma versão da Fast Ethernet com fibraóptica. É usado uma luz infra vermelho (NIR) comcomprimento de onda de 1300 nm transmitida por duasvias de fibra óptica, uma para recepção (RX) e o outropara transmissão (TX). O comprimento máximo da fibra

é de 400 metros (1.310 ft) para conexões half-duplex(para ter certeza que colisões podem ser detectados) ou2 quilómetros (6.600 ft) para Full-duplex usando o cabode fibra óptica multimodo.



Para distâncias mais longas é necessário o uso defibra óptica monomodo. 100BASE-FX usa a mesmacodificação da rede 100BASE-TX que é 4B5B e NRZI.100BASE-FX pode usar os conectores do tipo SC, ST,ou conectores de MIC com SC que é a opção maisusada.



1000 BASE-SX

• Nesta tecnologia entra o uso de fibras ópticas nas redes,e é recomendada nas redes de até 550 metros. Elapossui a mesma tecnologia utilizada nos CD-ROMs, por

isso é mais barata que a tecnologia 1000baseLX, outropadrão que utiliza fibras ópticas.



• Ela possui quatro padrões de lasers. Com lasers de 50

mícrons e frequência de 500 MHz, o padrão mais caro, osinal é capaz de percorrer os mesmos 550 metros dospadrões mais baratos do 1000BaseLX. O segundopadrão também utiliza lasers de 50 mícrons, mas afrequência cai para 400 MHz e a distância para apenas500 metros. Os outros dois padrões utilizam lasers de62.5 mícrons e frequências de 200 e 160 MHz, por issosão capazes de atingir apenas 275 e 220 metros,respectivamente. Pode utilizar fibras do tipo monomodo

e multimodo, sendo a mais comum a multimodo (maisbarata e de menor alcance.



1000BASE-LX

1000BASE-LX

• Esta é a tecnologia mais cara, pois atinge as maioresdistâncias. Se a rede for maior que 550 metros, ela é aúnica alternativa. Ela é capaz de atingir até 5kmutilizando-se fibras ópticas com cabos de 9 mícrons.

• Caso utilize-se nela cabos com núcleo de 50 ou 62.5mícrons, com frequências de, respectivamente, 400 e500 MHz, que são os padrões mais baratos nesta

tecnologia, o sinal alcança somente até 550 metros,compensando mais o uso da tecnologia 1000baseSX,que alcança a mesma distância e é mais barata.



ATM ATM - o modo de transferência assíncrono

• ATM ( Asynchronous Transfer Modo,) ou seja modo detransferência assíncrono) é uma tecnologia de rederecente, que, contrariamente Ethernet, token ring, e

FDDI, permite transferir simultaneamente sobre umamesma linha dados e da voz.• ATM foi posto ao ponto ao CEM. Contrariamente às

redes sincrónicas (como as redes telefónicas) onde osdados são emitidos de maneira sincrónica ou seja que a

banda concorrida é repartida (multiplexado) entre osutilizadores de acordo com um corte temporal, a redeATM transfere os dados de maneira assíncrona, o quesignifica que o transmite logo que puder.



• Enquanto que as redes sincrónicas não emitem nadaquando um utilizador não tem nada a emitir, a rede ATMvai utilizar estes brancos para transmitir outros dados,garantindo assim melhor uma banda concorrida!



• De mais, as redes ATM emitem unicamente pacotes soba forma de células de um comprimento de 53 bytes (5bytes de rubrica e 48 bytes de dados) e compreendendoidentificadores que permitem conhecer designadamente

a qualidade de serviço (QOS, Quality Of Service). Aqualidade de serviço representa um indicador deprioridade dos pacotes de acordo com o débito actual darede.



• ATM permite assim transferir dados à uma velocidadeque vai de 25 Mbps mais de 622 Mbps (é previsto

mesmo obter mais 2Gbps sobre fibra óptica). Osequipamentos necessários para redes ATM caros, estessão utilizados essencialmente pelos operadores detelecomunicação sobre linhas longa distância.





• Trabalho elaborado:

Elsa Ribeiro

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