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| oggetto: velocita' cavi-rame e fibra | |
| sacarde il giorno 07-07-2010 alle ore 12.24.39 ha inviato la seguente domanda: |
|  | salve,
non capisco come mai, si dice che la fibra e' molto piu veloce che del cavo di rame...
non viaggiano su di esse le stesse onde elettromagnetiche?
non ha la stessa velocita la corrente con la luce?
grazie |
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| Il nostro esperto guarango il giorno 08-07-2010 alle ore 20.26.15 ha risposto nel seguente modo: |
| | Diversamente da quanto si possa credere il rame è un mezzo trasmissivo attraverso il quale può tranquillamente passare un segnale a banda larga (voce e dati) fino a poco più di un centinaio di Megabit/sec, come succede già nei collegamenti ADSL da casa verso la prima centrale telefonica grazie al modem ADSL e al relativo protocollo DSL. La cosa da sola ovviamente non basta per avere copertura ADSL su un dato territorio e si ha proprio la necessità della fibra ottica e ulteriori opportuni dispositivi (DSLAM) nella rete a partire dalla prima centrale telefonica per raccogliere tutte le bande larghe dei vari doppini su un unico portante fisico.
La fibra ottica invece ha un costo maggiore per la posa soprattutto per gli apparati attivi, ma in generale offre prestazioni migliori in termini di banda rispetto a quelle del doppino in rame. L'uso della fibra ottica è richiesto ad esempio nei collegamenti ADSL a partire dalla prima centrale telefonica se a questa giungono svariati doppini in banda larga la cui multiplazione su un unico canale fisico verso lo Stadio di Gruppo richiede una capacità di banda complessiva superiore a quella di un normale cavo in rame. La fibra ottica richiede inoltre una certa manutenzione della rete, in particolare per quanto riguarda la pulizia periodica dei terminali di connessione. L'attenuazione in fibra del segnale è inoltre molto bassa.
La fibra ottica consiste di un core, di un cladding e di un rivestimento esterno, che guidano la luce lungo il core mediante riflessione totale. Il core ed il cladding (caratterizzato da un indice di rifrazione superiore) sono tipicamente costruiti utilizzando vetro di silice di alta qualità, anche se possono teoricamente essere costituiti anche di materiale plastico. Una fibra ottica si può spezzare se piegata eccessivamente. A causa della precisione microscopica necessaria per allineare i core delle fibre, la connessione di due fibre richiede una tecnologia apposita, sia che sia effettuata mediante fusione che in modo meccanico. (EN) [1].
Le due principali tipologie di fibre ottiche utilizzate nelle telecomunicazioni sono le fibre multimodo e le fibre singolomodo. Le fibre multimodo hanno core più larghi (≥ 50 micron), che consentono di utilizzare trasmettitori, ricevitori oltre che connettori meno precisi e meno costosi. Tuttavia le fibre multimodo introducono dispersione modale che spesso limita la banda e la lunghezza del collegamento. Inoltre, a causa del suo maggiore contenuto di drogante, la fibra multimodo è solitamente più costosa e presenta un'attenuazione maggiore. Le fibre singolo modo hanno invece core più piccoli (9 micron) e necessitano di componenti e di connettori più costosi, ma consentono collegamenti più lunghi e di prestazioni superiori.
La scelta fra trasmissioni ottiche ed elettriche (o'in rame') per un determinato tipo di sistema si basa su diversi compromessi. La fibra ottica è in generale scelta per sistemi a banda superiore o per distanze superiori a quelle che possono garantire i sistemi elettrici. I maggiori vantaggi della fibra sono le sue perdite eccezionalmente limitate, che consentono lunghe distanze tra amplificatori, e la sua intrinseca capacità di trasportare grandi quantità di informazione. Infatti per rimpiazzare una sola fibra sarebbero necessari migliaia di fili in rame. Un altro vantaggio della fibra è che più fibre possono correre fianco a fianco per migliaia di chilometri senza incorrere in fenomeni di crosstalk apprezzabili, a differenza di numerosi tipi di linee di trasmissione.
Nelle applicazioni su breve distanze e che richiedano banda limitata, spesso le comunicazioni sono preferibili a causa di
* Minori costi per i materiali quando si desiderano quantità non molto elevate
* Costo minore di trasmettitori e ricevitori
* Facilità di giuntazione
* Capacità di trasportare l'alimentazione elettrica insieme ai segnali
Grazie a questi vantaggi, le comunicazioni ottiche non sono molto diffuse in applicazioni a breve e brevissima distanza (LAN, trasmissioni da chip a chip), anche se è stato dimostrato che i sistemi ottici scalano anche su queste dimensioni.
In alcune situazioni, la fibra può anche essere usata su brevi distanze e dove sia richiesta poca banda; infatti la fibra presenta numerosi vantaggi tra cui:
* Immunità alle interferenze elettromagnetiche
* Alta resistenza elettrica che la rende sicura da usare vicino a strumenti ad alto voltaggio o tra aree in cui il riferimento di terra è diverso
* Non produce scintille, caratteristica importante in ambienti infiammabili o ricchi di gas esplosivi
* Maggiore leggerezza, utile ad esempio negli aeroplani
* Assenza di radiazione elettromagnetica e quasi impossibilità di intercettare il segnale senza distruggerlo, importante in ambienti ad alta riservatezza
* Cavi molto più piccoli e quindi adatti a spazi ridotti
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| sacarde ha chiesto il seguente chiarimento: |
| | | ma la velocita' della corrente e' la stessa della luce? |
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| Il nostro esperto guarango il giorno 08-07-2010 alle ore 22.33.34 ha risposto nel seguente modo: |
| | Un comune segnale elettrico viaggia lungo il cavo telefonico e/o lungo una fibra ottica senza differenza di velocità, dato che sempre un segnale elettrico è.
Se intendi paragonare la velocità di un elettrone all'interno di un cavo elettrico con la propagazione del suono all'interno di un materiale un elettrone è infinitamente più veloce di un'onda sonora, quale che sia il mezzo che tale onda deve attraversare.
La velocità di propagazione di un segnale elettrico nel rame è circa 2/3 di quella della luce nel vuoto (c).
Considerando c pari a 300000 km/s ovvero 3*10^8 m/s vuol dire che: v = c*2/3 = 2*10^8 m/s (200 milioni di metri al secondo)
Invece la velocità di un suono che si propaga nel rame è pari a circa 3900 m/s.
Questa velocità è maggiore di quella del suono nell'aria (340 m/s circa) e questo è vero per tutti i solidi (e anche per i liquidi).
Tuttavia è notevolmente più bassa rispetto a quella di propagazione di un segnale elettrico.
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