Collegamento in cavo e fibra ottica

La trasmissione vera e propria dei segnali, che siano di banda base o modulati, di natura analogica o resi tali dopo codifica di linea, avviene per il tramite di un mezzo trasmissivo a cui corrisponde una entità fisica, la cui analisi permette di descrivere il peggioramento (o distorsione) causato dal transito nel mezzo trasmissivo, nei termini fin qui adottati. I mezzi convenzionali sono cavo, canale radio e fibra ottica, ed in questo capitolo vengono analizzate le relazioni tra i parametri fisici che caratterizzano il primo e l’ultimo, assieme ai fenomeni che possono manifestarsi, consentendo di giungere ad una descrizione dei mezzi nei termini della rappresentazione tempo-frequenza di un canale di comunicazione. Al canale radio è invece dedicato il capitolo seguente.

Per ciascuno dei mezzi presi in considerazione l’analisi perviene ad una caratterizzazione del tutto peculiare. Per il caso dei collegamenti in cavo si fa ampio uso della teoria dei circuiti già introdotta, specializzando ulteriormente i risultati per i casi di linea aerea, coppia ritorta e cavo coassiale.

Anche se nel caso della fibra ottica il segnale non è più di natura elettrica ma luminosa, l’aspetto dissipativo nei confronti dell’energia in transito la accomuna alla trasmissione via cavo. Ma per la fibra sono i fenomeni di dispersione temporale a caratterizzare il canale, imponendo vincoli di banda massima e dunque di velocità di segnalazione. L’evoluzione della tecnologia trasmissiva in fibra porta poi a nuove possibilità di intervento, come l’amplificazione ottica e la multiplazione a divisione di lunghezza d’onda (WDM), nonché la possibilità di realizzare una sorta di equalizzazione (o meglio compensazione) della dispersione cromatica. Si affrontano quindi aspetti di rete, essendo la fibra storicamente legata all’infrastruttura di trasporto, illustrando architetture e dispositivi in grado di attuare un principio di commutazione di lunghezza d’onda, e permettere l’accesso in fibra anche da parte dei dispositivi di utente.

L’aspetto che accomuna tutti i mezzi trasmissivi è l’analisi della attenuazione subita dalla comunicazione in transito, o meglio di come questa incida sulla distanza (o portata) che è possibile coprire mediante una unica tratta, ovvero sulla potenza con cui è necessario trasmettere: tali valutazioni prendono il nome di bilancio di collegamento, che è la prima cosa di cui ci occupiamo.


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