نوع فایل: word
قابل ویرایش 90 صفحه
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.
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 از انواع تک مد استفاده میشود ودر اغلب شبکه های ارتباطی شهرهای بزرگ (ابر شهرها) و حومه آنها از این نوع فیبرها استفاده میشود. در خطوط ارتباطی دور دست، شبکه وسیعی از این نوع کابل ها درزیر خیابان ها، مزارع ذرت، تونل های تلفن و غیره نقاط مختلف کشور را به هم مربوط ساخته است.
اگر چه انواع تک مد برای پهنای باند وسیعتری میباشند اما در عوض انواع چند مد امکان انتقال اطلاعات با سرعت بسیار زیاد را در خواص محدود فراهم می سازند. از سوی دیگر قطر کوچک هسته فیبرهای تک مد سبب ایجاد مشکلاتی درکوپل نمودن انرژی نوری مطلوب در فیبر می گردد. به علت امکان انتخاب محدوده وسیعتری از خطاهای احتمالی به هنگام کوپل نمودن انواع فیبر چند مد می توان از فرستنده هایی با ضریب خطا بالاتر و در نتیجه ارزانقیمت تر بهره برد و در نتیجه از مولدهای نوری یا لیزری ارزانقیمت تری نیز استفاده نمود. با توجه به دلایل فوق می توان دریافت که استفاده از انواع فیبرهای چند مدی در فواصل کوتاه و شبکه های LAN از مزیت های بیشتری برخوردار می باشد.
فهرست مطالب:
خلاصه وضعیت (سابقه)
مقدمه
اتحادیه شبکه اترنت 10 گیگابیتی
پروژه اترنت 10 گیگابیتی
جدول زمان استانداردها:
استاندارد شبکه اترنت 10 گیگابیتی
وضعیت اترنت 10 گیگابیتی در بازار فروشی:
-انعطاف در طراحی شبکه
شبکه اترنت 10 گیگابیتی در شبکه های محلی
شبکه اترنت 10 گیگابیتی درمراکز ذخیره اطلاعات شبکه
شبکه های اترنت 10 گیگا بیتی در شبکه های وسیع و گسترده
اینترفیس (مدارهای واسط) 10 گیگابیتی
فیبر نوری و شبکه اترنت 10 گیگا بایتی
مقدمه
استاندارد نمودن فیبرهای نوری
سازمان بین المللی استاندارد ISO
کمیسیون بین المللی فنی، الکتریکی IEC
اتحادیه صنایع ارتباطاتی و مخابراتی TLA
اتحادیه مخابرات بین المللی ITU
فیبرهای مالتی مد
میکرون 140/100/125/85/125/5/62/125/50
فیبرهای مالتی مد و انترنت 10 گیگا بایتی
تضعیف شدت موج
پراکنش (دیپرسیون کروماتیک)
پراکنش موج ناشی از پدیده پلاویزاسیون
محاسبه و کنترل
خاتمه و نتیجه گیری
افت انرژی
پراکنش کروماتیک
طول موج شکست
تاخیر دیفرانسیل مد
فیبرهای نوری
تداخل چهار موج
پراکنش میان مد
پهنای باند مدال
وسعت میدان مد
غیر خطی بودن نور
پراکنش مد بر اثر پلاریزاسیون
لایه فیزیکی، PHY
خاتمه و نتیجه گیری
واژه نامه
حالتی پکلسینک تقسیمات موج متراکم
زیرلایه رمز گذاری فیزیکی
خلاصه ای از تاریخچه اترنت
ضمیمه 2
فعالیت های انجام شده در زمینه استاندارد
نمودار جریان پروسه های استاندارد
مقدمه
روش آزمون کمال گرا
استفاده از سیگنالهای تخریب شده
نتیجه گیری
پروژه کامپیوتر با عنوان شبکه اترنت. doc
