تحقیق در مورد فیبر نوری و شبکه اترنت 10 گیگا بایتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

فیبر نوری و شبکه اترنت 10 گیگا بایتی

Ethernet، (شبکه ارتباطاتی اداری (Office) که در سال 1979 توسط کمپانی زیراکس (Xerox Coporation) شکل گرفته است (دایره المعارف بریتانیک

مقدمه

با ایجاد شبکه های ارتباطاتی اترنت 10 گیگابایتی، طراحان شبکه به دلیل وجود محدودیت های فیزیکی مربوط به فیبرهای نوری با مسایل و مشکلات جدیدی روبرو شدند. به سبب افزایش نرخ تبادل اطلاعات (data) آثار و نتایجی مربوط به طبیعت فیزیکی فیبرهای نوری از قبیل ایسپرسیون (تفرق) شامل اینتر مدال، تفرق کروماتیک یا پلاریزاسیون، مشکلاتی را بر سر راه طراحان بوجود آورده و این مسایل به عنوان یکی از شاخص های قابل توجه در خطوط ارتباطی شبکه های نسبتاً دور 10 گیگایتی به هنگام طراحی مدارهای الکترونیکی در نظر گرفته می شوند. در این مقاله در ابتدا به شرح دنیای فیبرهای نوری پرداخته سپس به عنوان نمونه طرح یکی از شبکه های 10 گیگا بایتی را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

Fiber 101

فیبر 101

بطور کلی فیبرهای نوری به دو دسته کلی تقسیم می شوند.

فیبرهای مالتی مد و فیبرهای تک مد Single mode ]فیبرهای ساده و مرکب[ لازم به ذکر است که هر دو نوع فیبر بطور گسترده در شبکه های ارتباطاتی و خطوط ارسال دیتا کاربرد دارند و به نحو گسترده ای از آنها استفاده شده است.

این دو نوع فیبر نوری از دهه 70 میلادی بازار تجاری فیبرهای نوری را قبضه کرده اند. اصولاً وجه تمایز این فیبرها و به عبارتی علت نامگذاری این خطوط بر اساس تعداد مدهای قابل گذر و موجود در هسته این فیبرها شکل گرفته است. درحقیقت مد Mode عبارتست از مسیری که موج نوری از طریق آن (از درون فیبر) گذرمی کند. یک فیبر نوری مالتی مد امکان گذر و جابجایی چندین دسته نوری را بطور همزمان فراهم می سازد در حالیکه از یک فیبر تک مد (Single) تنها یک دسته نور میتواند عبور کند.

در فیبرهای مالتی مد زمان انتشار و گذر هر دسته نور (طور موج) در طور رشته فیبر با دیگری تفاوت دارد که این متولد به تفرق یا پراکنش میان مد (Intermodal) معروف می باشد به تفاوت تاخیر زمانی میان مدهای مختلف PMD(یا تاخیر مد دیفرانسیلdifferentiak Mode Delay گفته می‏شود.

DMD پهنای باند یا وسعت گذردهی فیبرهای چند مدی در محدود می سازد این مقوله بسیار حائز اهمیت می باشد چرا که شاخصی پهنای باند ظرفیت گذردهی اطلاعاتی را تعیین می نماید به عبارت دیگر این شاخص حد نهایی کارآیی سیستم های انتقال اطلاعاتی را در سرعت انتقال دیتا بر حسب بیت دون بروز خطا مشخص می سازد.

دسته شعاع های نوری در امتداد هسته فیبرنوری جابجای می شوند (شکل1) روکش یا پوشش درواقع لایه ای است که هسته را احاطه کرده است. این لایه به شکلی ساخته شده که مانع از خروج دسته پرتو نوری از درون هسته به خارج گردد. هنگامیکه دسته پرتو نوری درون هسته به این لایه برخورد پیدا می‏کند به درون هسته بازتاب می گردد. شرایط بازتاب کلی نوری (پدیده ای که مانع از خروج دسته پرتو نوری از هسته می گردد) بستگی به دو عامل یعنی زاویه تابش پرتورهای نوری و ضریب شکست لایه محافظ دارد. ضریب شکست (n) فاقد واحد (دیمانسیون) می باد و عبارتست از نسبت سرعت حرکت نور در یک محیط ویژه به سرعت حرکت همان دسته نور در خلاء جهت حبس یک دسته پرتو نوری درون هسته لازم است تا ضریب شکست لایه محافظ (n1) از ضریب شکست هسته کوچکتر باشد.

فیبرهای نوری را بر اساس مشخصات هسته و ضریب شکست لایه محافظ دسته بندی می کنند. فیبرهای تک مد نسبت به فیبرهای چند مد دارای هسته ای به مراتب کوچکتر (لاغرتر) می‏باشند. با این وجود در هنگام معرفی فیبرهای تک مدی از شاخص Mode fieled diameter MDF بیان کننده توزیع توان نوری در فیبر نسبت به فیبرهایی با قطر برابر می باشد.در برخی از موارد این شاخص بیان کننده Spot Size ابعاد نقطه ای می باشد. اغلب MDF از قطر هسته بزرگتر بوده و در شرایط نرمال ما بین 8 تا 10 میکرون تغییر می یابد درحالیکه قطر هسته اغلب فیبرهای تک مد 8 میکرون یا کمتر است.

برعکس در فیبرهای چند مد قطر هسته و لایه محافظ به عنوان شاخص های شناسایی مد نظر قرار میگیرند. به عنوان مثال فیبری با قطر هسته 5/62 میکرون ولایه محافظ (بازتاب) 125 میکرون تحت عنوان فیبر 125*5/62 میکرون نامگذاری میشود. انواع مرسوم فیبرهای چند مد دارای قطر هسته برابر 50 یا 5/62 میکرون و قطر لایه محافظ 125 میکرون می‏باشند. قطر لایه محافظ در انواع تک مد 125 میکرون می باشد.

فیبرهای تک مد توانایی حمل یک دسته موج نوری را داشته و به همین علت پدیده تفرق درون مد نیز در آنها مشاهده نشده پس پهنای باند نیز در آنها نسبت به انواع مالتی مد وسیعتر می باشد به همین علت می توان با استفاده از انوع فیبرهای نوری تک مد حجم مشخص از اطلاعات را در مسافتی دورتر و با سرعتی بیشتر نسبت به انواع مالتی مد ارسال نمود. به همین علت در صنایع ارتباطی با ترافیک سنگین تنها