Bande passante d'un canal à fibre optique pour la transmission d'informations. Fibre optique (fibre). Protocoles réseau pour la transmission Ethernet optique

Sans aucun doute, la technologie de la fibre optique deviendra le principal moyen de transmission de l'information à l'avenir. C'est une des raisons de la croissance massive des télécommunications internationales et de l'effet « rétrécissement de la planète ». Grâce à cette technologie, Internet a pu devenir l'outil d'information inestimable qu'il est aujourd'hui. Cependant, contrairement aux idées reçues, ce n'est pas une panacée. Les systèmes à fibre optique ont encore de nombreuses limites et obstacles à surmonter. Avant de commencer à discuter de la théorie de la transmission par fibre optique, comparons les câbles traditionnels et à fibre optique et évaluons leurs avantages et leurs inconvénients.

1.2.1. Bande passante

Fibre optique

Aujourd'hui, les câbles à fibres optiques ont une bande passante énorme, avec des vitesses de transmission allant jusqu'à 40 Gb/s en fonctionnement aujourd'hui et plus de 100 Gb/s attendus dans un avenir proche. A l'heure actuelle, les facteurs limitant la croissance des débits sont : d'une part, le temps de réponse des sources et des détecteurs pour les débits élevés de données est important devant les périodes d'impulsions ; d'autre part, la proximité de la longueur d'onde de la lumière avec la période de l'impulsion, provoquant des problèmes de différenciation dans les détecteurs. Les techniques de multiplexage de plusieurs longueurs d'onde sur une seule fibre (appelées multiplexage par répartition d'onde (WDM) augmentent le débit de transmission global sur une seule fibre à plusieurs Tbit/s.

La comparaison suivante vous donnera une idée de ce que cela signifie en termes de transfert d'informations : avec une communication par fibre optique à une vitesse d'environ 1 Gb/s, plus de 30 000 conversations téléphoniques compressées peuvent être transmises simultanément. Avec une connexion 30Gbps, jusqu'à 1 million de conversations téléphoniques peuvent être transmises simultanément sur une seule fibre de verre !

Câbles

Les câbles coaxiaux jusqu'à 8 cm de diamètre peuvent fournir des débits de transmission jusqu'à 1 Gbps sur des distances allant jusqu'à 10 km. Le facteur limitant est le coût très élevé du cuivre.

Des recherches importantes sont actuellement en cours pour augmenter la vitesse de transmission sur les câbles à paires torsadées. Aujourd'hui, les vitesses de 100 Mbps sont assez courantes dans de nombreux réseaux locaux. Des systèmes commerciaux sont également disponibles, fonctionnant à des vitesses allant jusqu'à 1 Gbps. Après des tests de laboratoire réussis à des vitesses de 10 Gb/s, les produits correspondants sont en cours de préparation pour une sortie commerciale. La raison de cette activité dans ce domaine réside dans l'abondance d'infrastructures avec des câbles à paires torsadées déjà installés, ce qui peut considérablement économiser sur le creusement de tranchées, la pose de canaux et la pose de nouveaux câbles à fibres optiques. Pour cette raison, la technologie du câble à paire torsadée concurrence actuellement avec succès la technologie de la fibre optique, car les deux ont de nombreuses applications communes.

1.2.2. Ingérence

Fibre optique

Les câbles à fibres optiques sont totalement insensibles aux interférences électromagnétiques (EMI), aux interférences radioélectriques (RFI), à la foudre et aux surtensions. Ils ne souffrent pas de problèmes de couplage capacitif ou inductif. Lorsqu'ils sont correctement conçus, les câbles à fibres optiques ne doivent pas être affectés par les impulsions électromagnétiques des explosions nucléaires et le rayonnement de fond. (Cette nouvelle va consoler une grande partie de la population après une guerre nucléaire !)

De plus, les câbles à fibres optiques ne créent aucune interférence électromagnétique ou radiofréquence. Cette propriété est très précieuse dans le traitement informatique, vidéo et audio, où un environnement à faible bruit devient de plus en plus important pour une meilleure qualité de lecture et d'enregistrement.

Câbles

Les câbles ordinaires sont affectés par les interférences externes. Selon les types de câbles et leur degré de blindage, ils sont soumis à des degrés divers de perturbations électromagnétiques et radioélectriques par couplage inductif, capacitif et résistif. Les systèmes de communication basés sur des câbles traditionnels échouent complètement sous l'influence des impulsions électromagnétiques des explosions nucléaires.

Les câbles ordinaires émettent également des ondes électromagnétiques, qui peuvent provoquer des interférences dans d'autres systèmes de communication par câble. La quantité de rayonnement dépend de l'amplitude du signal transmis et de la qualité de l'écran.

1.2.5. isolation électrique

Fibre optique

Les câbles à fibres optiques fournissent une isolation galvanique complète entre les deux extrémités du câble. La non-conductivité des fibres rend les câbles insensibles aux surtensions. Cela élimine les EMI et les EMI qui peuvent être causés par des boucles de masse, des tensions de mode commun et des décalages et courts-circuits de potentiel de masse. Le câble à fibre optique agit comme un long isolant. Étant donné que les fibres optiques ne rayonnent pas d'ondes et ne sont pas sujettes aux interférences, un autre avantage est l'absence d'influence mutuelle des câbles (c'est-à-dire l'effet du rayonnement d'un câble de communication sur un autre posé à côté).

Câbles

Les câbles traditionnels, simplement en fonctionnant comme prévu, assurent une connexion électrique entre leurs extrémités. Par conséquent, ils sont sensibles aux interférences électromagnétiques et éther provenant des boucles de masse, des tensions de mode commun et des décalages de potentiel de masse. Ils sont également sujets à des problèmes d'influence mutuelle.

1.2.4. Distances de transmission

Fibre optique

Pour les systèmes à fibre optique simples et peu coûteux, des distances de répéteur allant jusqu'à 5 km sont possibles. Pour les systèmes commerciaux de haute qualité, des distances de répéteur allant jusqu'à 300 km sont désormais facilement disponibles. Des systèmes (sans l'utilisation de répéteurs) pour des distances allant jusqu'à 400 km ont été développés. Des distances proches de 1 000 km ont été atteintes en laboratoire, mais ne sont pas encore disponibles sur le marché. Un Européen l'entreprise a déclaré qu'elle est en train de développer un câble à fibre optique qui peut courir le long de l'équateur terrestre et, sans aucun répéteur, être capable de transmettre un signal d'un bout à l'autre ! coquille, qui à leur tour émettent des photons avec une énergie plus élevée. Ainsi, une certaine forme d'auto-amplification se produit. Les chapitres suivants expliqueront les termes utilisés au lecteur.

Câbles

Sur le marché du câblage à paires torsadées 4 Mbps, des distances de répéteur allant jusqu'à 2,4 km sont disponibles. Dans le cas de câbles coaxiaux à des débits inférieurs à 1 Mbit/s, des distances allant jusqu'à 25 km entre répéteurs sont possibles.

1.2.5. Taille et poids

Fibre optique

Comparés à tous les autres câbles de transmission de données, les câbles à fibres optiques sont de très petit diamètre et extrêmement légers. Un câble à fibre optique à 4 conducteurs pèse environ 240 kg/km, tandis qu'un câble à fibre optique à 36 conducteurs ne pèse qu'environ 3 kg de plus. En raison de leur petite taille par rapport aux câbles traditionnels de la même bande passante, ils sont généralement plus faciles à installer dans les environnements existants, et le temps et le coût d'installation sont généralement inférieurs car ils sont légers et plus faciles à utiliser.

Câbles

Le câble traditionnel peut peser de 800 kg/km pour un câble à 36 paires torsadées à 5 t/km pour un câble coaxial de grand diamètre de haute qualité.

A ce jour, le câble optique s'est largement répandu dans la réalisation des réseaux de télécommunication. Ses caractéristiques comprennent des indicateurs tels que:

• taux de transfert de données élevé ;
• manque de sensibilité à diverses interférences;
• par rapport aux câbles en cuivre, poids et encombrement réduits ;
• durée de vie élevée;
• la possibilité d'augmenter la distance entre les dispositifs de transmission jusqu'à 800 km.

Les seuls inconvénients pouvant être identifiés lors de la création d'un réseau de fibres optiques sont peut-être le coût élevé des matériaux et des équipements, le processus d'installation des câbles à forte intensité de main-d'œuvre, associé à la nécessité de souder lors de la pose des autoroutes principales.

Conception de câble optique

• 1 - élément d'alimentation central
• 2 - fibres optiques
• 3 - modules de tubes en plastique
• 4 - filmer
• 5 - coque intérieure fine en polyéthylène
• 6 - Fils ou armure Kevlar
• 7 - gaine extérieure en polyéthylène épais

Bande passante fibre

Au cours des dernières décennies, la bande passante du câble à fibre optique a considérablement augmenté. Dans le même temps, les développements visant à améliorer l'une des technologies avancées de transmission de données ne s'arrêtent même pas une minute. Essentiellement, la vitesse de transmission du signal dépend en grande partie de la distance entre les équipements, du type de support de fibre et du nombre de joints de connexion dans les troncs.

Par exemple, un câble optique multimode utilisé dans la construction d'un réseau interne (entre serveurs de données) à une distance d'environ 200 mètres est capable de fournir des débits allant jusqu'à 10 Gb/s.

Pour la pose de communications externes, où la distance entre les émetteurs peut atteindre plusieurs dizaines de kilomètres, la fibre monomode est utilisée. La structure d'un tel câble permet de développer un débit supérieur à 10 Gb/s. Certes, c'est loin d'être la limite des possibilités de l'optique. Avec une augmentation de la demande des consommateurs, il sera nécessaire d'augmenter la capacité de l'équipement, et même le remplacement de l'équipement qui permet d'atteindre un taux de transfert de données de 160 Gb/s n'est pas en mesure d'utiliser pleinement le potentiel du transporteur.

Types de câble à fibre optique

Selon sa structure, le câble à fibre optique est divisé en deux catégories :

• multimode;
• monomode.

Le câble optique multimode a fait ses preuves en tant que conducteur qui transmet un signal sur de courtes distances. Tout d'abord, cela est dû à la structure de la fibre elle-même, au nom de laquelle le mot « beaucoup » signifie loin de ce qui est considéré comme un bon indicateur. La distance recommandée, lors de la pose d'un câble multimode, entre l'appareil émetteur et l'utilisateur ne doit pas dépasser un kilomètre. A cette distance, le conducteur montre une excellente capacité à transmettre le flux lumineux pratiquement sans perte et est capable de fournir des débits allant jusqu'à 10 Gb/s. Ainsi, il peut être utilisé pour construire un réseau dans une petite zone ou comme câble optique pour une installation intérieure.

Un câble optique monomode est principalement destiné à la transmission de données sur de longues distances, qui peuvent atteindre des dizaines voire des centaines de kilomètres. En termes de structure, ce type de fibre a de meilleures qualités et est capable de maintenir une vitesse élevée constante de flux d'informations avec pratiquement aucune atténuation dans le câble optique. Ainsi, le débit d'une porteuse optique monomode est limité directement par les dispositifs émetteurs et, avec des équipements puissants installés, peut atteindre plusieurs Tbps.

Équipement nécessaire pour transmettre des informations sur un câble à fibre optique

À ce jour, les réseaux de fibre optique se sont généralisés parmi les entreprises qui fournissent à leurs abonnés un accès à Internet. Dans le même temps, pour la mise en œuvre de la transmission de données, à l'exception des couplages intermédiaires et autres équipements connexes, la technique suivante est utilisée :

de la part du fournisseur : - un équipement spécial DLC, également appelé multiplexeur. Il permet la transmission de données sur un câble à fibre optique sur de longues distances à un haut débit constamment maintenu.

de la part de l'abonné : - Routeur ONT, qui est l'équipement client du terminal et permet de fournir un accès à Internet via un réseau de fibre optique. Permet un accès à des vitesses allant jusqu'à 2,5 Gbps.

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26 térabits/s sur fibre avec un seul laser

Une équipe d'ingénieurs allemands dirigée par le professeur Wolfgang Freude de l'Université de Karlsruhe a appliqué la technique OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), largement utilisée dans les communications sans fil (802.11 et LTE), la télévision numérique (DVB-T) et l'ADSL. , à la fibre optique. .

Il est plus difficile d'utiliser l'OFDM dans la fibre optique, car il faut ici diviser le flux lumineux en sous-porteuses. Auparavant, la seule façon de procéder était d'utiliser un laser distinct pour chaque sous-porteuse. Comparaison de différents types de multiplexage

Un laser séparé et un récepteur séparé sont utilisés pour la diffusion sur chaque fréquence, de sorte que des centaines de lasers peuvent simultanément transmettre un signal sur un seul canal de fibre optique. Selon le professeur Freude, la bande passante totale du canal n'est limitée que par le nombre de lasers. "Une expérience a déjà été menée et une vitesse de 100 térabits/s a été démontrée", a-t-il déclaré dans une interview à la BBC. Mais pour cela, environ 500 lasers ont dû être utilisés, ce qui en soi est très coûteux.

Freude et ses collègues ont développé une technologie pour transmettre plus de 300 sous-porteuses de couleurs différentes sur une fibre optique avec un seul laser qui fonctionne en impulsions courtes. C'est là qu'intervient un phénomène intéressant appelé peigne de fréquence optique. Chaque petite impulsion est "étalée" en fréquence et en temps, de sorte que le récepteur de signal, avec un bon timing, peut théoriquement traiter chaque fréquence séparément.

Après plusieurs années de travail, les chercheurs allemands ont tout de même réussi à trouver le bon timing, à sélectionner les bons matériaux et à mettre en pratique le traitement de chaque sous-porteuse à l'aide de la transformée de Fourier rapide (FFT). La transformée de Fourier est une opération qui associe une fonction d'une variable réelle à une autre fonction d'une variable réelle. Cette nouvelle fonction décrit les coefficients de la décomposition de la fonction d'origine en composants élémentaires - oscillations harmoniques à différentes fréquences.

La FFT est idéale pour diviser la lumière en sous-porteuses. Il s'est avéré qu'environ 350 couleurs (fréquences) peuvent être extraites d'une impulsion normale au total, et chacune d'elles est utilisée comme une sous-porteuse distincte, comme dans la technique OFDM traditionnelle. L'année dernière, Freude et ses collègues ont mené une expérience et ont montré en pratique une vitesse de 10,8 térabits / s, et maintenant ils ont encore amélioré la précision de la reconnaissance des fréquences.

Selon Freude, la synchronisation et la technologie FFT qu'il a développées pourraient bien être mises en œuvre dans un microcircuit et trouver une application commerciale.

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Fibre optique

1. Que signifient les termes « terminer » un système de câble et « épisser » un câble à fibre optique ? Terminaison - la procédure de connexion d'un câble, d'un fil ou d'une fibre à un équipement de commutation. Épissage - épissage mécanique des extrémités des fibres entre elles à l'aide d'une pince-pince (épissure). 2. Expliquer les concepts de "paramètres de base" du système de câble et

"atténuation du câble à fibre optique" ? L'atténuation est le processus d'atténuation du flux lumineux dans une fibre optique. Les facteurs provoquant l'atténuation peuvent être différents : - atténuation causée par l'absorption de la lumière. Défini comme la conversion d'une impulsion lumineuse en chaleur associée à une résonance dans le matériau fibreux. Il existe des absorptions internes (liées à la matière fibreuse) et des absorptions externes (présence de traces d'impuretés). Les fibres optiques actuellement produites ont une très petite quantité de microimpuretés, de sorte que l'absorption externe peut être négligée. - atténuation de la lumière dans la fibre optique, causée par la diffusion du rayonnement. La diffusion est l'un des principaux facteurs d'atténuation de la lumière dans une fibre. Ce type d'atténuation est principalement lié à la présence d'impuretés dans la fibre optique, ainsi qu'à des défauts dans le coeur de la fibre optique. La présence de telles inclusions conduit au fait que le flux lumineux, se propageant le long de la fibre optique, s'écarte de la trajectoire correcte, à la suite de quoi l'angle de réfraction est dépassé et une partie du flux lumineux sort à travers la gaine. Aussi, la présence d'impuretés conduit à une réflexion partielle du flux lumineux dans la direction opposée, ce que l'on appelle l'effet de rétrodiffusion ; - atténuation de la lumière associée à la courbure de la fibre optique, il existe deux types de courbures : 1. Micro courbure, ce type de courbure est provoqué par des modifications microscopiques des paramètres géométriques du cœur de la fibre suite à la production. 2. Macrocourbure, la vue est causée par une grande courbure de la fibre optique, qui dépasse le rayon minimum, alors qu'une partie de la lumière s'échappe du coeur de la fibre. Le rayon de courbure auquel l'impulsion lumineuse se propage sans aucune distorsion est de 10 centimètres (pour les fibres monomodes). L'augmentation du rayon de courbure minimum augmente l'effet de diffusion. Les facteurs nécessaires pour déterminer le facteur d'atténuation total sont : les pertes d'entrée et de sortie optiques, les pertes d'absorption et de diffusion, les pertes de courbure et les pertes de connecteur mécanique. Le coefficient d'atténuation est défini comme le rapport de la puissance introduite dans la fibre optique à la puissance reçue de la fibre du signal optique. Mesuré en décibels (dB). 3. Décrire la conception et les caractéristiques d'un câble à fibre optique monomode. Un câble à fibre optique est une fine âme en verre ou en plastique conducteur de lumière dans une gaine réfléchissante en verre enfermée dans une tresse de protection. Fibre monomode - (monomode) SM, 9-10 / 125 microns, c'est-à-dire que 9-10 micromètres est le diamètre du noyau, 125 microns est le diamètre de la gaine. Un faisceau lumineux est transmis avec des longueurs d'onde de 1300 et 1550 nm et une atténuation de 1 dB/km. 4. Décrire la conception et les caractéristiques du câble à fibre optique multimode. fibre multimode - (multimode) MM, 62,5/125 et 50/125 µm : le diamètre du cœur est de 62,5 ou 50 µm. Un faisceau lumineux est transmis avec des longueurs d'onde de 850 et 1300 nm et une atténuation de 1,5-5 dB/km.

5. Quelles normes de fibre doivent être utilisées

administrateur système lors de l'organisation de la fibre optique

système de câble? Actuellement, les conformités suivantes à la recommandation CEI 60793 et ​​à la recommandation ITU-T (ITU-T) sont définies, avec l'ajout de la longueur d'onde d'un certain type de fibre :

Type B1.1 conforme à ITU-T G652 (a, b) à 1,31 µm et ITU-T G654a à 1,55 µm ;

Le type B1.2 b est conforme à ITU-T G654 (b) avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B1.2 c est conforme à ITU-T G654 (c) avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B1.3 est conforme à ITU-T G652 (c, d) avec une longueur d'onde de 1,31 µm ;

Le type B2 est conforme aux normes ITU-T G.653 (a, b) et ITU-T G.655 (a, b) avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B4 c est conforme à ITU-T G.655 (c) avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B4 d est conforme à ITU-T G.655(d) à une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B4 e est conforme à ITU-T G.655(e) avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B5 est conforme à ITU-T G.656 avec une longueur d'onde de 1,55 µm ;

Le type B6 a est conforme à la norme ITU-T G.657 A1/2 longueur d'onde 1,31 µm ;

Le type B6 b est conforme à ITU-T G.657 B2/3 à 1,31 µm.

6. Quelles normes d'administration de câblage devraient

appliquer l'administrateur système ? La création de systèmes de câbles repose sur un ensemble

normes. Voici les principales normes requises pour

transmission de données à haut débit et obligatoire

services d'administrateur système.

EIA/TIA 568 - norme pour la création de service de télécommunications

et bâtiments industriels, aménagement de câbles

systèmes de construction, méthodologie de construction d'un système de télécommunications

immeubles de bureaux et industriels.

EIA/TIA 569 est une norme qui décrit les exigences pour les locaux,

dans lequel un câblage structuré est installé

système et équipement de communication.

EIA/TIA 606 est une norme d'administration des télécommunications.

infrastructure bureautique et industrielle

EIA/TIA 607 est une norme qui spécifie les exigences pour

système de mise à la terre des télécommunications d'infrastructure

et égalisation des potentiels de service et de production

Il est possible d'utiliser des normes non EIA/TIA, mais les normes

pour la construction de systèmes de câblage structuré ISO.

ISO 11801 - norme de câblage structuré

usage général dans les bâtiments et les campus. C'est fonctionnellement

similaire à la norme EIA/TIA 568. 7. Quelles sont les fonctions des systèmes de gestion des câbles ?

systèmes ? Donnez un exemple de mise en œuvre. Le dépannage d'un réseau est un processus assez complexe,

et la procédure d'enregistrement des changements d'état des connexions

manuellement est tout aussi compliqué et peu fiable. Par conséquent, le plus souvent

et les réseaux utilisent des systèmes de gestion des câbles

systèmes pour surveiller les performances du système

et ses composants individuels et dépanner le moins possible.

court instant. 8. Énumérez les sous-systèmes de câblage du bâtiment et leurs fonctions.

sous-système du lieu de travail. Le sous-système de travail est conçu pour connecter les utilisateurs finaux (ordinateurs, terminaux, imprimantes, téléphones, etc.) à une prise d'information. Comprend des câbles de commutation, des adaptateurs, ainsi que des appareils qui vous permettent de connecter un équipement terminal au réseau via une prise d'information. Le travail du SCS, en fin de compte, assure le travail du sous-système du lieu de travail.

sous-système horizontal. Le sous-système horizontal couvre l'espace entre la prise d'information sur le lieu de travail et l'interconnexion horizontale dans l'armoire de télécommunications. Il se compose de câbles horizontaux, de prises d'information et d'une partie de la croix horizontale qui dessert le câble horizontal. Il est recommandé que chaque étage du bâtiment soit desservi par son propre sous-système horizontal. Tous les câbles horizontaux, quel que soit le type de support de transmission, ne doivent pas dépasser 90 m dans la zone allant de la prise d'information sur le lieu de travail à la croix horizontale. Au moins deux câbles horizontaux doivent être posés pour chaque poste de travail.

sous-système dorsal. Le sous-système de tronc relie la croix principale dans la salle de contrôle avec des croix intermédiaires et avec des croix horizontales. Le sous-système de dorsale doit comprendre un câble installé verticalement entre les traverses d'étage dans un bâtiment à plusieurs étages, ainsi qu'un câble installé horizontalement entre les traverses dans un bâtiment étendu.

Sous-système d'équipement. Le sous-système d'équipement se compose d'équipements de communications électroniques à usage collectif (général), situés dans une salle de contrôle ou dans une armoire de télécommunications, et du support de transmission nécessaire à la connexion aux équipements de distribution desservant des sous-systèmes horizontaux ou de dorsale.

Autoroute du complexe de bâtiments. Lorsque le système de câbles s'étend sur plus d'un bâtiment, les composants qui assurent la communication entre les bâtiments constituent le Campus Backbone. Ce sous-système comprend le support par lequel les signaux de jonction sont transmis, un équipement de commutation approprié conçu pour terminer ce type de support et des dispositifs de protection électrique pour supprimer les tensions dangereuses lorsque le support est exposé à la foudre et/ou à l'électricité à haute tension, dont les pics peuvent pénétrer le câble à l'intérieur du bâtiment.

sous-système administratif. Le sous-système administratif regroupe les sous-systèmes énumérés ci-dessus. Se compose de cordons de brassage qui connectent physiquement différents sous-systèmes et d'étiquettes pour identifier les câbles, les panneaux de brassage, etc.

9. Énumérez les caractéristiques du système de câblage du campus selon

Norme TIA/EIA 568. Conformément à la norme de conception des systèmes de câblage TIA/EIA 568, SCS présente les caractéristiques suivantes : topologie de tous les sous-systèmes - étoile ; types d'appareils et de pièces reliant les sous-systèmes de câbles: armoire horizontale et croix (NS), armoire intermédiaire et croix (1C), armoire principale et croix (MC) et salle de contrôle (ER) - une salle pour les équipements de réseau actifs; le nombre de placards intermédiaires entre le placard principal et le placard horizontal - pas plus d'un placard ; entre deux placards horizontaux - pas plus de 3 placards ; longueur maximale du segment de tronc pour paire torsadée - 90 m; ne dépend pas du type de câble ; la longueur maximale du segment de tronc pour la fibre dépend du type de câble (voir figure)

10. Donnez des exemples de mise en œuvre de marquage de système de câble selon la norme d'administration. GOST R53246-2008 Marquage de code couleur en fonction de la classe de fibre optique

11. Qu'est-ce qu'un schéma de réseau fonctionnel ? Quand et comment ça

fait l'administrateur système?

12. Lister les métriques techniques du câble à fibre optique

systèmes. Comment les corriger après des écarts par rapport à

valeurs nominales ? Retards (taux de retard de trame). La latence est un paramètre critique,

important pour les applications qui fonctionnent

en temps réel. Cette option a déjà été envisagée.

comme métrique technique pour 100 Base Ethernet.

Les documents du forum fournissent un calcul théorique de cette

paramètre pour Metro Ethernet. Assez problématique en pratique.

complexité des systèmes modernes).

Perte de trame FLR (Frame Loss Ratio). Perte de trame

Il s'agit de la proportion de trames non livrées au destinataire, de

nombre total de trames transmises pour la période de rapport (heure,

jour mois).

L'impact de la perte de paquets sur le trafic utilisateur, ainsi que

les délais sont différents et dépendent du type de données transmises.

En conséquence, les pertes peuvent affecter la qualité de différentes manières.

Services QoS en fonction des applications, des services

ou des protocoles de télécommunication de haut niveau,

utilisé pour échanger des informations. Par exemple, les pertes

ne dépassant pas 1 % sont acceptables pour des applications telles que la voix

sur IP (VoIP), cependant, les augmenter à 3% rend impossible

fournissant ce service.

D'autre part, les applications modernes répondent avec souplesse

à la croissance des pertes, en la compensant en réduisant la vitesse

transmission ou l'utilisation de mécanismes de compression adaptatifs

Des descriptions mathématiques du FLR sont également fournies dans les documents

FDV (Frame Delay Variations) en est une

des paramètres critiques pour les applications fonctionnant en mode

temps réel.

FDV est défini comme la différence de retard entre plusieurs

paquets envoyés d'un appareil à un autre. Cette métrique ne s'applique qu'aux livraisons réussies

paquets sur une certaine période de temps. Ses courses mathématiques

Les couples sont donnés dans les documents du forum.

Le débit a chuté. Bande passante du canal

est le maximum théorique des transmissions possibles

informations et très souvent cette notion dans les mesures

remplacé par le concept de capacité de canal,

qui reflète la possibilité réelle de l'environnement, c'est-à-dire le volume

données transmises par le réseau ou une partie de celui-ci dans une unité de temps.

La bande passante n'est pas une spécification de l'utilisateur,

puisqu'il caractérise la vitesse d'exécution

opérations de réseau interne - le transfert de paquets de données entre

nœuds de réseau via divers dispositifs de communication.

Pourcentage d'utilisation de la bande passante du canal par unité

le temps est appelé utilisation du canal. Élimination du canal

également souvent utilisé comme métrique. Bande passante

mesuré soit en bits par seconde soit en paquets

par seconde. La bande passante peut être instantanée,

moyenne et maximale.

Le débit moyen est calculé en divisant

la quantité totale de données transférées au moment de leur transfert,

et une période de temps suffisamment longue est choisie

Heure, journée ou semaine.

Le débit instantané diffère de la moyenne

débit en choisissant de faire la moyenne

très peu de temps, comme 10 ms ou 1 s.

Le débit maximal est le plus grand

débit instantané fixé pour

période d'observation.__

13. Quelles mesures commerciales l'administrateur système utilise-t-il

fonctionnement du système de câble? Il existe trois principales mesures commerciales pour la performance des SI.

Temps de récupération système attendu MTTR (moyenne

Il est temps de restaurer). Cette métrique est définie par les unités commerciales

services d'administrateur système de l'entreprise. Il existe des types d'entreprises

qui ne peuvent survivre sans IP que quelques-uns

minutes, puis le prix des temps d'arrêt par minute deviendra critique

D'autres types d'entreprises peuvent attendre la récupération du système

plusieurs jours sans pertes financières. C'est critique

métrique pour la planification de la procédure de récupération. Prix

sur l'application des mesures préventives de rétablissement

système croît de façon exponentielle en fonction de

Valeurs MTTR. La disponibilité du système est une mesure qui caractérise

temps de fonctionnement du système. Cette métrique est similaire à la métrique

MTBF, abordé au chapitre 8, mais prend en compte non seulement

problèmes techniques et problèmes de maintenance du réseau. Elle est

utilisé pour mesurer la fiabilité et la stabilité du réseau et

affiche le temps pendant lequel le réseau a fonctionné sans panne ni besoin

redémarrer à des fins d'administration ou de maintenance.

La fiabilité du système est parfois mesurée en pourcentage (habituellement

pas moins de 99 %). Une valeur trop élevée peut signifier une valeur insuffisante

qualifications d'administrateur système

certains processus nécessitent un arrêt et un redémarrage de routine.

Temps attendu entre les pannes MTBF (Mean Time Between

Échecs), ou MTBF, est une mesure de performance

équipement spécifié par le fabricant. Depuis moderne

le matériel informatique fonctionne de manière assez fiable

(très souvent le fabricant donne une garantie à vie),

alors certains fabricants ne fournissent pas cette métrique dans leurs fiches techniques

Documentation. L'administrateur système doit

dans ce cas, prenez-le à partir de données analytiques publiées

pour ce type d'équipement.

Disponibilité du système La disponibilité est le résultat

une métrique qui indique combien de temps l'utilisateur

n'utilise pas le SI en raison de problèmes de diagnostic d'erreur et

récupération du système, c'est-à-dire qu'il s'agit du temps total de

rechercher les erreurs, leur diagnostic, le temps de récupération et

lancer le CI en mode industriel. Cette métrique est définie

unités d'affaires aux services d'administrateur système dans

SLA. Il est déterminé en fonction des capacités financières.

l'entreprise et, en conséquence, son équipement avec des moyens

diagnostic et récupération. Pour les services administratifs

systèmes, cette métrique rapporte et détermine leur capacité à

maintenir le SI en état de fonctionnement. La disponibilité du service fournit un

impact sur la qualité réelle du service consommé

utilisateur. Il y a trois critères les plus importants

déterminer la disponibilité du service : le moment de la mise en œuvre du service

(Temps d'activation du service), disponibilité de la connexion (Connexion

Disponibilité), temps de récupération du service après panne (Moyenne

Temps de restauration du service - MTTR).

Le temps de mise en œuvre du service est le temps qui s'écoule

du moment où l'utilisateur commande un nouveau service (ou modification des paramètres d'un service existant) jusqu'au moment où

le service sera activé et disponible pour l'utilisateur. Temps

l'installation peut prendre de quelques minutes à plusieurs

mois. Par exemple, pour modifier un fichier existant

service (à la demande de l'utilisateur) afin d'augmenter

ses performances peuvent nécessiter un joint

câble à fibre optique jusqu'à l'emplacement de l'utilisateur,

qui prendra beaucoup de temps.

La disponibilité de la connexion détermine la durée pendant laquelle l'utilisateur

la connexion correspond aux paramètres du contrat.

Habituellement, la valeur de ce paramètre est spécifiée dans la description du service.

en pourcentage (parfois en minutes). Disponibilité de la connexion

calculé comme le pourcentage de temps pendant lequel

la connexion de l'utilisateur était dans un état entièrement fonctionnel

état (l'utilisateur a reçu et transmis

données), à partir de la durée totale de la période de déclaration.

Le fournisseur de services (par exemple, l'opérateur de télécommunications) exclut généralement

de temps d'arrêt, la période de maintenance de routine

fonctionne, parce que l'utilisateur est sur la prévention à venir

notifié à l'avance.

Le temps de récupération du service après une panne est défini comme

temps prévu nécessaire pour rétablir la normale

fonctionnement du service après une panne. Cette mesure est déjà

a été discuté au chapitre 8. De plus, nous notons certaines de ses

particularités. La plupart des réseaux fournissent certains

niveau de redondance avec récupération automatique

services en cas de pannes ou de dysfonctionnements. Pour

dans de telles situations, l'opérateur télécom fixe le MTTR égal à

plusieurs secondes voire millisecondes. Si un

l'intervention du personnel technique est nécessaire, cette fois

est généralement égal à plusieurs minutes, moins souvent -

14. Quels services d'administrateur système devraient être

impliqué dans le processus de restauration de la fibre optique

système de câble?

15. Quel est le travail sur la restauration du câble à fibre optique

système et auquel cas l'administrateur système donnera

société sous-traitance?

16. Donnez un exemple d'application du modèle de base de recherche d'erreurs

administrateur système pendant le fonctionnement "lent" de la fibre optique

système de câbles.

studfiles.net

Câble à fibre optique - de la sélection à l'utilisation

Un câble à fibre optique n'est pas seulement un produit qui peut être acheté sur le site Web de la société Finfort-Intertrading, c'est avant tout un élément essentiel pour construire un réseau Internet fiable et sans problème.

La fibre optique transmet les données à très haut débit. Avec chaque nouvelle mise à niveau, non seulement la qualité, mais aussi le volume des informations transmises augmentent. La bande passante du câble à fibre optique est déjà mesurée en Tbps. Mais ce n'est pas la limite - il existe une possibilité d'augmentation multiple du débit.

Comment choisir un câble fibre optique ?

Il existe de nombreuses spécifications pour la fibre optique qui couvrent différents aspects tels que les dimensions, la bande passante, la résistance, le rayon de courbure, la sélection du connecteur et même la couleur de la gaine qui protège le câble contre les dommages.

Parmi les principaux paramètres que vous devez connaître, il convient de souligner la longueur de la fibre, le diamètre, la bande passante du câble à fibre optique, la fenêtre de transparence et l'atténuation du signal.

Si vous commandez un câble sur le site Finfort-Intertrading, prenez-le toujours avec une marge - du coup, vous devez réorganiser l'équipement dans les locaux, des mètres supplémentaires ou une bobine entière ne feront jamais de mal !

Des connecteurs optiques sont nécessaires pour connecter le câble à fibre optique à l'équipement. Les plus populaires sont les connecteurs SC et ST. Tous les types de connecteurs de câble se trouvent sur la page produit du site Web de Finfort-Intertrading - choisissez les bons !

Il n'est pas difficile de choisir et d'acheter un câble à fibre optique sur le site Finfort-Intertrading. Voici ce que vous ne savez peut-être pas, ce sont donc quelques-unes des nuances auxquelles personne ne prête rarement attention.

Ne regardez jamais directement dans une section de fibre optique. L'énergie optique qui est transmise à travers le câble n'est pas visible à l'œil nu, mais elle peut endommager la rétine de façon permanente.

Soyez prudent lors de l'épissage des fibres. Les pièces de fibre optique sont de minuscules morceaux de verre pointus, presque invisibles, qui peuvent endommager la peau des mains ou pénétrer dans les yeux. Utilisez du ruban adhésif pour ramasser les morceaux.

Assurez-vous que le nombre de fibres dans le câble d'un réseau (à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment) correspond autant que possible.

Lors de l'installation de la fibre, testez et documentez les données telles que l'atténuation de chaque fibre. Faites une description de la puissance du rayonnement optique lors de la transmission et de la réception, indiquez les pertes optiques, l'emplacement du panneau de brassage, le type de connecteur pour chaque connexion.

Bien sûr, ce ne sont pas toutes des informations sur les câbles à fibres optiques. Les spécifications détaillées sont décrites sur le site Web de Finfort-Intertrading dans la section produit. Entrez, choisissez, commandez !

La revue Nature Photonics a publié une description d'une nouvelle technologie de transmission de données sur fibre à des vitesses allant jusqu'à 26 Tbps au lieu du maximum actuel de 1,6 Tbps.

Une équipe d'ingénieurs allemands dirigée par le professeur Wolfgang Freude de l'Université de Karlsruhe a appliqué la technique OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), largement utilisée dans les communications sans fil (802.11 et LTE), la télévision numérique (DVB-T) et l'ADSL. , à la fibre optique. .

Il est plus difficile d'utiliser l'OFDM dans la fibre optique, car il faut ici diviser le flux lumineux en sous-porteuses. Auparavant, la seule façon de procéder était d'utiliser un laser distinct pour chaque sous-porteuse.

Comparaison de différents types de multiplexage

Un laser séparé et un récepteur séparé sont utilisés pour la diffusion sur chaque fréquence, de sorte que des centaines de lasers peuvent simultanément transmettre un signal sur un seul canal de fibre optique. Selon le professeur Freude, la bande passante totale du canal n'est limitée que par le nombre de lasers. "Une expérience a déjà été menée et une vitesse de 100 térabits/s a été démontrée", a-t-il déclaré dans une interview à la BBC. Mais pour cela, environ 500 lasers ont dû être utilisés, ce qui en soi est très coûteux.

Freude et ses collègues ont développé une technologie pour transmettre plus de 300 sous-porteuses de couleurs différentes sur une fibre optique avec un seul laser qui fonctionne en impulsions courtes. C'est là qu'intervient un phénomène intéressant appelé peigne de fréquence optique. Chaque petite impulsion est "étalée" en fréquence et en temps, de sorte que le récepteur de signal, avec un bon timing, peut théoriquement traiter chaque fréquence séparément.

Après plusieurs années de travail, les chercheurs allemands ont tout de même réussi à trouver le bon timing, à sélectionner les bons matériaux et à mettre en pratique le traitement de chaque sous-porteuse à l'aide de la transformée de Fourier rapide (FFT). La transformée de Fourier est une opération qui associe une fonction d'une variable réelle à une autre fonction d'une variable réelle. Cette nouvelle fonction décrit les coefficients de la décomposition de la fonction d'origine en composants élémentaires - oscillations harmoniques à différentes fréquences.

La FFT est idéale pour diviser la lumière en sous-porteuses. Il s'est avéré qu'environ 350 couleurs (fréquences) peuvent être extraites d'une impulsion normale au total, et chacune d'elles est utilisée comme une sous-porteuse distincte, comme dans la technique OFDM traditionnelle. L'année dernière, Freude et ses collègues ont mené une expérience et ont montré en pratique une vitesse de 10,8 térabits / s, et maintenant ils ont encore amélioré la précision de la reconnaissance des fréquences.

Selon Freude, la synchronisation et la technologie FFT qu'il a développées pourraient bien être mises en œuvre dans un microcircuit et trouver une application commerciale.

La vitesse d'accès sur les lignes de fibre optique est théoriquement presque illimitée, mais en pratique la vitesse du canal de transmission de données est de 10 Mbps, 100 Mbps ou 1 Gbps, c'est la vitesse dans la dernière section, c'est-à-dire la vitesse avec laquelle le les données arrivent réellement à l'utilisateur et de lui.

En 2012, l'exploitation d'un canal de transmission sous-marin transatlantique d'une nouvelle génération d'une longueur de 6 000 kilomètres a commencé. Sa bande passante a atteint 100 Gbps, ce qui est bien supérieur à la vitesse des communications par satellite. Aujourd'hui, les câbles à fibres optiques sous-marins se ramifient au fond de l'océan, offrant au consommateur la connexion Internet la plus rapide.

Des scientifiques du ministère britannique de la Défense ont mis au point des lunettes spéciales qui permettent aux soldats de rester éveillés pendant 36 heures. Les microfibres optiques intégrées projettent une lumière blanche brillante identique au spectre de la lumière du soleil autour de la rétine de l'œil, ce qui "trompe" le cerveau.

La ligne de communication la plus rapide au monde d'une longueur d'environ 450 km a été posée en France et relie Lyon et Paris. Il est basé sur la technologie du « système photon » et permet un transfert de données à une vitesse record de 400 Go/s et un volume de trafic de 17,6 térabits par seconde.

Les scientifiques travaillent sur une technologie permettant de créer des brins de fibre optique aussi fins que deux nanomètres. Pour ce faire, ils utilisent la toile de la minuscule araignée Stegodyphuspacificus. Le fil d'araignée est plongé dans une solution d'orthosilicate de tétraéthyle, séché et cuit à une température de 420°C. Dans ce cas, la bande brûle et le tube lui-même rétrécit et devient cinq fois plus fin.

La spécificité de notre entreprise réside dans l'utilisation des technologies FOCL modernes. Nous disposons de tous les moyens et équipements nécessaires pour cela. Appelez dès maintenant les opérateurs de notre société au 8-800-775-58-45 (pour les résidents de Tula et de la région) et au 8 800 7755845 (appel gratuit en Russie) et nous vous aiderons à installer Internet haut débit sur les systèmes à fibre optique, la conception et

La plupart des techniciens en fibre connaissent la différence entre les fibres multimodes et monomodes. Mais tout le monde ne connaît pas les caractéristiques des fibres optiques et les protocoles de transmission d'informations à travers elles. L'article fournit des descriptions des caractéristiques spécifiques des fibres optiques et des protocoles de transmission Ethernet, qui provoquent parfois des interprétations contradictoires.

Caractéristiques des fibres optiques

Il n'y a probablement aucun spécialiste du câble travaillant avec la fibre optique qui ne connaîtrait pas la différence entre les fibres multimodes et les fibres monomodes. Nous n'allons pas répéter des vérités communes dans cet article. Arrêtons-nous sur les spécificités des fibres optiques, qui suscitent parfois des interprétations contradictoires.

Les fibres optiques permettent aux signaux de données de se propager le long d'elles, à condition que le signal lumineux soit introduit dans la fibre selon un angle permettant une réflexion interne totale à l'interface entre deux milieux de deux types de verre ayant des indices de réfraction différents. Au centre du noyau se trouve du verre extra pur avec un indice de réfraction de 1,5. Le diamètre du noyau varie de 8 à 62,5 µm. Le verre entourant le cœur, appelé la gaine optique, est légèrement moins exempt d'impuretés et a un indice de réfraction de 1,45. Le diamètre total du noyau et de l'enveloppe est compris entre 125 et 440 microns. Des revêtements polymères sont appliqués sur la gaine optique pour renforcer la fibre, les fils de sécurité et la gaine extérieure.

Lorsqu'un rayonnement optique est introduit dans la fibre, un faisceau lumineux incident à son extrémité à un angle supérieur à l'angle critique se propagera le long de l'interface entre deux milieux dans la fibre. Chaque fois que le rayonnement frappe l'interface entre le noyau et la gaine, il est réfléchi dans la fibre. L'angle d'entrée du rayonnement optique dans la fibre est déterminé par l'angle d'entrée maximal autorisé, appelé ouverture numérique ou ouverture fibres. Si cet angle est tourné le long de l'axe du noyau, un cône se forme. Tout faisceau de rayonnement optique incident sur l'extrémité de la fibre à l'intérieur de ce cône sera transmis plus loin dans la fibre.

Étant à l'intérieur du noyau, le rayonnement optique est réfléchi de manière répétée à partir de l'interface entre deux milieux transparents ayant des indices de réfraction différents. Si les dimensions physiques de l'âme de la fibre optique sont substantielles, des rayons lumineux individuels seront injectés dans la fibre et ensuite réfléchis sous différents angles. Étant donné que l'entrée des rayons d'énergie optique dans la fibre a été effectuée sous des angles différents, les distances qu'ils parcourent seront également différentes. En conséquence, ils atteignent la zone de réception de la fibre à des moments différents. Le signal optique pulsé traversant la fibre sera élargi par rapport à celui qui a été envoyé, par conséquent, la qualité du signal transmis sur la fibre se détériorera également. Ce phénomène a été nommé dispersion modale(DMD).

Un autre effet qui provoque également une dégradation du signal transmis est appelé dispersion chromatique. La dispersion chromatique est causée par le fait que des rayons lumineux de différentes longueurs d'onde se propagent le long de la fibre optique à des vitesses différentes. Lors de la transmission d'une série d'impulsions lumineuses à travers une fibre optique, la dispersion modale et chromatique peut éventuellement entraîner la fusion de la série en une longue impulsion, provoquant des interférences de bits de signal et une perte de données transmises.

Une autre caractéristique typique d'une fibre optique est amortissement. Le verre utilisé pour fabriquer le cœur de la fibre optique (OF) est très pur, mais pas encore parfait. En conséquence, la lumière peut être absorbée par le matériau en verre dans la fibre optique. D'autres pertes de signal optique dans une fibre peuvent être la dispersion et la perte, ainsi que l'atténuation due à de mauvaises connexions optiques. Les pertes d'épissure dans les fibres peuvent être causées par un désalignement des cœurs de fibre ou des faces d'extrémité de fibre qui n'ont pas été polies et nettoyées correctement.

Protocoles réseau pour la transmission Ethernet optique

Listons les principaux protocoles de transmission Ethernet sur fibres optiques multimodes et monomodes.

10BASE-FL- Transmission Ethernet 10 Mbps sur fibre multimode.

100BASE-SX- Transmission Ethernet 100 Mbit/s sur fibre optique multimode à une longueur d'onde de 850 nm. La distance de transmission maximale est de 300 m. Des distances de transmission plus longues sont possibles en utilisant une fibre optique monomode. Rétrocompatible avec 10BASE-FL.

100BASE-FX- Transmission Ethernet 100 Mbit/s (Fast Ethernet) sur fibre optique multimode à une longueur d'onde de 1300 nm. La distance de transmission maximale est jusqu'à 400 m pour les connexions semi-duplex (avec détection de collision) ou jusqu'à 2 km pour les connexions en duplex intégral. Des distances plus longues sont possibles avec l'utilisation d'une fibre optique monomode. Non rétrocompatible avec le protocole 10BASE-FL.

100BASE-BX- Transmission Ethernet 100 Mbit/s sur fibre monomode. Contrairement au protocole 100BASE-FX qui utilise deux fibres, le 100BASE-BX fonctionne sur une seule fibre avec la technologie WDM (Wavelength-Division Multiplexing) qui permet de séparer les longueurs d'onde du signal à la réception et à l'émission. Pour l'émission et la réception, deux longueurs d'onde possibles sont utilisées : 1310 et 1550 nm ou 1310 et 1490 nm. Distance de transmission jusqu'à 10, 20 ou 40 km.

1000BASE-SX- Transmission Ethernet 1 Gbit/s (Gigabit Ethernet) sur fibre optique multimode à une longueur d'onde de 850 nm et jusqu'à une distance maximale de 550 m, selon la classe de fibre optique utilisée.

1000BASE-LX- Transmission Ethernet 1 Gbit/s (GigabitEthernet) sur fibre optique multimode à une longueur d'onde de 1300 nm pour une distance maximale de 550 m. Le protocole est optimisé pour la transmission sur de longues distances (jusqu'à 10 km) en monomode fibre optique.

1000BASE-LH- - Transmission Ethernet 1 Gbit/s sur fibre optique monomode pour une distance maximale de 100 km.

10GBASE-SR- Transmission Ethernet 10 Gbit/s (10 GigabitEthernet) sur fibre optique multimode à une longueur d'onde supérieure à 850 nm. La distance de transmission peut être de 26 m ou 82 m, selon le type de fibre optique utilisée avec un coeur de 50 ou 62,5 microns. Prise en charge de la transmission sur une distance de 300 m via fibre optique multimode de classe OM3 et supérieure, avec un rapport de bande passante d'au moins 2000 MHz/km.

10GBASE-LX4- Transmission Ethernet 10 Gbit/s sur fibre optique multimode à 1300 nm de longueur d'onde. Utilise la technologie WDM pour la transmission sur des distances allant jusqu'à 300 m sur des fibres multimodes. Prise en charge de la transmission sur fibre monomode sur des distances allant jusqu'à 10 km.

En conclusion de l'article, nous présentons quelques données sur les types de fibres optiques multimodes utilisées et les normes de transmission. Les données sont résumées dans le tableau 1 (extraits des normes).

Norme internationale : ISO/CEI 11801 « Câblage générique pour les locaux du client »

Norme internationale : CEI 60793-2-10 « Spécifications de produit - Spécification sectionnelle pour les fibres multimodes de catégorie A1 »

ANSI/TIA/EIA-492-AAAx "Spécification détaillée pour les fibres optiques multimodes à gradient d'indice de classe 1a"

(1) Fibre optique multimode classe OM1 avec coeur 62,5 µm ou 50 µm.

(2) Fibre optique multimode classe OM2 avec coeur 50 µm ou 62,5 µm.

(3) La classe OM4 a été ratifiée par l'IEEE en juin 2010 et est la norme 802.ba pour Ethernet 40G/100G. Fonctionne sur des distances allant jusqu'à 1 000 m sur Ethernet 1 Gbit/s, 550 m sur Ethernet 10 Gbit/s et 150 m sur les protocoles réseau Ethernet 40 Gbit/s et 100 Gbit/s.

(4) La norme internationale ISO/CEI 11801 définit la valeur d'atténuation maximale de OF. Les normes CEI et TIA décrivent l'atténuation (minimale) ou moyenne d'une fibre optique nue.