Πηπρηαθή Δξγαζία ΓΗΚΣΤΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ & ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΔ FTTX

Transcript

1 Σερλνινγηθφ Δθπαηδεπηηθφ Ίδξπκα Καβάιαο ρνιή Σερλνινγηθψλ Δθαξκνγψλ Σκήκα Ζιεθηξνινγίαο Πηπρηαθή Δξγαζία ΓΗΚΣΤΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ & ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΔ FTTX Δπηβιέπσλ Καζεγεηήο: Κνο Βξαδέιεο πνπδαζηέο ΜΔΝΣΔΗΓΖ ΝΗΚΟΛΑΟ ΓΗΑΛΑΜΠΡΗΝΟ ΔΡΑΦΔΗΜ Καβάια, Απξίιηνο 2010

2 Δπραξηζηίεο Ζ παξαθάησ πηπρηαθή εξγαζία κε ζέκα «δίκτυα οπτικών ινών & τεχνολογίες FTTX» πξαγκαηνπνηήζεθε ζηα ηνπ πξνγξάκκαηνο ζπνπδψλ ηνπ ηκήκαηνο ειεθηξνινγίαο, ηεο ζρνιήο ηερλνινγηθψλ εθαξκνγψλ ηνπ ΣΔΗ Καβάιαο. ε απηφ ζα ζέιακε λα επραξηζηήζνπκε ηνπο γνλείο καο πνπ καο ζπκπαξαζηάζεθαλ θαζφιε ηε δηάξθεηα ησλ ζπνπδψλ καο. ειίδα 1 απφ 126

3 Πξόινγνο Οη ηειεπηαίεο ηερλνινγίεο θαζψο θαη νη απμεκέλεο απαηηήζεηο ζε ρσξεηηθφηεηα θαη ηαρχηεηα, νδήγεζαλ ζε ιχζεηο πνπ ζπλδπάδνπλ δηαθνξεηηθά είδε ηερλνινγηψλ,θπξίσο πβξηδηθέο ηερλνινγίεο, πνπ πξνζθέξνπλ ηεξάζηηεο δπλαηφηεηεο κε πεξηνξηζκέλν θφζηνο αλά bit. Γηα ηηο απαηηήζεηο ηεο επνρήο ε ηερλνινγία FTTx (Fiber To The x) θαη νη δηάθνξεο παξαιιαγέο ηεο, απνηεινχλ πνιχ ππνζρφκελεο ηερλνινγίεο πξφζβαζεο πνπ πξνζθέξνληαη σο βάζεηο γηα ηε δεκηνπξγία κεγάισλ θαη αμηφπηζησλ δηθηχσλ πνπ κπνξνχλ λα εμππεξεηήζνπλ κεγάιν αξηζκφ πειαηψλ. Χζηφζν, νη πιένλ ππνζρφκελεο ηερλνινγίεο είλαη νη ηερλνινγίεο FTTx, νη νπνίεο πινπνηνχληαη απνθιεηζηηθά κε νπηηθέο ίλεο. ειίδα 2 απφ 126

4 Πεξηερόκελα Καηάινγνο Πηλάθσλ... 7 Καηάινγνο Δηθφλσλ... 7 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ν : ΟΠΣΗΚΔ ΗΝΔ Δηζαγσγή Ζ δνκή ηεο νπηηθήο ίλαο Δίδε νπηηθψλ ηλψλ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο : ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΜΔΓΔΘΖ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ Δμαζζέλεζε - Attenuation: θέδαζε Scattering Απνξξφθεζε Absorption Απψιεηεο ιφγσ θάκςεο Bending Δπίδξαζε πδξνγφλνπ θαη Ραδηελέξγεηα Γηαζπνξά Dispersion Γηαζπνξά ηξφπνπ κεηάδνζεο Γηαζπνξά πιηθνχ (DM) Γηαζπνξά θπκαηνδεγνχ (DW) πλνιηθή δηαζπνξά (D) ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΚΑΛΧΓΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ Γεληθά Καιψδηα ραιαξήο δνκήο Καιψδηα ζθηρηήο δνκήο Δμαξηήκαηα νπηηθψλ ηλψλ Γεληθά Δμαξηήκαηα ζπλελψζεσο θαη ηεξκαηηζκνχ πλελψζεηο ειίδα 3 απφ 126

5 χλδεζκνη - Connectors Οπηηθνί θαηαλεκεηέο - Optical Distributors θαη Οξγαλσηήξεο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΟΠΣΗΚΖ ΠΟΛΤΠΛΔΞΗΑ Πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θχκαηνο-wdm Οπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε ρξφλνπ-otdm Οπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε θψδηθα-ocdm ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5 Ο : ΤΣΖΜΑΣΑ ΔΠΗΚΟΗΝΧΝΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ (ΟΠΣΗΚΑ ΓΗΚΣΤΑ) Οπηηθά δίθηπα 1εο γεληάο Οπηηθά δίθηπα 2εο γεληάο Οπηηθά δίθηπα 3εο γεληάο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 Ο : ΣΔΥΝΗΚΔ ΤΛΟΠΟΗΖΖ ΟΠΣΗΚΧΝ ΓΗΚΣΤΧΝ Δηζαγσγή Οξηζκνί Δηδηθέο απαηηήζεηο νπηηθήο ππνδνκήο Απαηηήζεηο γηα ην θχξην δίθηπν Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν δηαλνκήο Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν πξφζβαζεο Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν ζπγθέληξσζεο (ηειηθψλ ρξεζηψλ) Τιηθά Φξεάηηα σιελψζεηο πκβαηηθή πξνζέγγηζε κε ρξήζε ζπγθνιιήζεσλ θαη σιελψζεσλ Υξήζε ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ Κχξηνο θφκβνο Κφκβνο δηαλνκήο ειίδα 4 απφ 126

6 Κφκβνο Πξφζβαζεο Σειηθφο Υξήζηεο Διάρηζηεο Απαηηήζεηο Παζεηηθνχ Δμνπιηζκνχ Κφκβσλ Άιιεο γεληθέο απαηηήζεηο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 O : FTTX Δηζαγσγή Οη ηερλνινγίεο FTTC/FTTB θαη ε αξρηηεθηνληθή ηνπο FTTC/FTTB Αξρηηεθηνληθή δηθηχνπ FTTC Ζ ηερλνινγία FTTH FTTH (Fiber To The Home) Γηάηαμε ζεκείν πξνο ζεκείν (Home run fiber, point-to-point) Δλεξγφο Γηαρσξηζκφο ή Γξνκνιφγεζε (Active Splitting or Routing) Παζεηηθφο Γηαρσξηζκφο (Passive Splitting) Τβξηδηθά πζηήκαηα (Hybrid Systems) Πξσηφθνιια Σερλνινγίαο FTTH Υσξεηηθφηεηα αλά Αξρηηεθηνληθή Παξνρή Δχξνπο Εψλεο ηξαηεγηθέο Δπέθηαζεο Δχξνπο Εψλεο Αζχξκαηε πξφζβαζε Υξήζηεο θαη εθαξκνγέο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 7 ν : VDSL ρεηηθνί νξγαληζκνί ηππνπνίεζεο VDSL: Πξνέιεπζε Πξνθιήζεηο Μνληέιν αλαθνξάο ειίδα 5 απφ 126

7 7.5. Γηακφξθσζε επηκεξηζκνχ ζπρλφηεηαο (FDD) ρεδηαζκφο ηεο δψλεο ζπρλνηήησλ ηεο VDSL VDSL Πξνθίι Αξρηθνπνίεζε ηεο VDSL Κψδηθεο Γξακκήο Γηαθξηηή Πνιπηνληθή Γηακφξθσζε (DMT) Φεθηαθή δηακφξθσζε (Digital Duplexing) ΚΔΦΑΛΑΗΟ 8 Ο : ΔΦΑΡΜΟΓΔ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ Δ ΑΛΛΑ ΓΗΚΣΤΑ Υξήζε ππαξρφλησλ ππεξεζηψλ γηα "last mile" πξφζβαζε κε ηε ρξήζε νπηηθήο ίλαο Οπηηθή ίλα ζηνπο Ηαπσληθνχο ππνλφκνπο Δθαξκνγή νπηηθψλ ηλψλ ζε δίθηπα ηνπ Βεξνιίλνπ Δγθαηάζηαζε απφ ηνλ ίδην ηνλ άλζξσπν Οπηηθή ίλα ζηνπο ζσιήλεο θπζηθνχ αεξίνπ Ίλα ζηνπο ζσιήλεο πφζηκνπ λεξνχ ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ΓΗΑΓΗΚΣΤΟ ειίδα 6 απφ 126

8 Καηάινγνο Πηλάθσλ Πίλαθαο 1 - χγθξηζε Υαιθνχ θαη Οπηηθήο ίλαο... 9 Πίλαθαο 2 - Δμαζζέλεζε νπηηθνχ ζήκαηνο ζπλαξηήζεη κήθνπο θχκαηνο Πίλαθαο 3 - Σξφπνη ιείαλζεο Καηάινγνο Δηθόλσλ Δηθφλα 1 - Τβξηδηθφ δίθηπν ραιθνχ νπηηθήο ίλαο HFC Δηθφλα 2 - Κπκαηνδήγεζε κέζσ νιηθήο αλάθιαζεο ζε νπηηθή ίλα Δηθφλα 3 - Σππνπνηεκέλα κεγέζε ηηκψλ (9/125, 50/125, 62.5/125 θαη 100/140). 13 Δηθφλα 4 - Φαηλφκελν ζθέδαζεο Δηθφλα 5 - Σν θαηλφκελν ηεο ζθέδαζεο εμαξηάηαη απφ ην κήθνο θχκαηνο Δηθφλα 6 - Καιψδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθφ ππξήλα θεληξηθνχ ζσιήλα Δηθφλα 7 - Καιψδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθνχ ππξήλα κε ζσιελίζθνπο Δηθφλα 8 - Καιψδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθνχ ππξήλα κε εγθνπέο Δηθφλα 9 - Καιψδηα ζθηθηήο δνκήο Δηθφλα 10 - Σα ζηάδηα ηεο απηνκαηνπνηεκέλεο δηαδηθαζίαο ζπγθφιιεζεο ηλψλ κε ζχληεμε ησλ επηθαλεηψλ Δηθφλα 11 - Fusion Splice (a) Δηθφλα 12 - Fusion Splice (b) Δηθφλα 13 - Fusion Splice Monitoring (c) Δηθφλα 14 - Θέξκν ζπζηειιφκελνο ζσιελίζθνο Δηθφλα 15 - Μεραληθή ζπλέλσζε Δηθφλα 16 - Connectors Δηθφλα 17 - Πξνζαξκνγέαο - adapter Δηθφλα 18 - Απψιεηεο νπηηθψλ ηλψλ (a) Δηθφλα 19 - Απψιεηεο νπηηθψλ ηλψλ (b) Δηθφλα 20 - Aπψιεηεο νπηηθνχ ζήκαηνο ιφγσ αλάθιαζεο Δηθφλα 21 - Πξνζαξκνγέο νπηηθψλ ηλψλ Δηθφλα 22 - Βχζκα ζχλδεζεο νπηηθήο ίλαο Δηθφλα 23 - ST type Δηθφλα 24 - APC type ειίδα 7 απφ 126

9 Δηθφλα 25 - FC type Δηθφλα 26 - DIN Type Δηθφλα 27 - E2000 type Δηθφλα 28 - Οπηηθφο θαηαλεκεηήο Δηθφλα 29 -Κακπίλα νπηηθνχ θαηαλεκεηή Δηθφλα 30 - Πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θχκαηνο (WDM) ζε πνιπθαλαιηθή δεχμε νπηηθψλ ηλψλ ζεκείν-πξνο-ζεκείν (point-to-point) Δηθφλα 31 - ρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ελφο OTDM πνκπνχ, ηθαλνχ λα πνιππιέμεη N θαλάιηα Δηθφλα 32 - Σξεηο δηαθνξεηηθέο ιεηηνπξγίεο θσδηθνπνίεζεο ελφο bit ζήκαηνο θαηά ηελ νπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε θψδηθα (OCDM) Δηθφλα 33 - Δμέιημε ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ Δηθφλα 34 - Οπηηθφ δίθηπν 1εο γεληάο (point-to-point) κε N θαλάιηα Δηθφλα 35 - Έλαο νπηηθφο πνιππιέθηεο πξνζζαθαίξεζεο (WADM) Δηθφλα 36 - NxN παζεηηθφο αζηέξαο Δηθφλα 37 - NxN παζεηηθφο δξνκνινγεηήο Δηθφλα 38-4x4 ελεξγφο δηαθφπηεο Δηθφλα 39 - Ζ γεληθή δνκή ελφο θπζηθνχ δηθηχνπ νπηηθψλ ππνδνκψλ Δηθφλα 40 - Γεληθεπκέλε ρξήζε ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ Δηθφλα Κχξηνο θφκβνο Δηθφλα 42 - Κφκβνο Πξφζβαζεο Δηθφλα 43 - Γίθηπν Οπηηθψλ Ηλψλ Δηθφλα 44 - Γίθηπν AON Δηθφλα 45 - Γίθηπν PON Δηθφλα 46 - Τβξηδηθφ Γίθηπν Δηθφλα 47 - Wireless IP Access System (WIPA! ειίδα 8 απφ 126

10 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ν : ΟΠΣΗΚΔ ΗΝΔ 1.1. Δηζαγσγή Οη νπηηθέο ίλεο απνηεινχλ ην πεξηζζφηεξν ηερλνινγηθά πξνεγκέλν ελζχξκαην κέζν κεηάδνζεο φπσο θαίλεηαη απφ ην παξαθάησ πίλαθα. Δθείλν ην νπνίν ζα κπνξνχζακε λα παξαηεξήζνπκε, είλαη φηη κε ηε ρξήζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ κπνξνχκε λα έρνπκε κεηάδνζε πιεξνθνξίαο κε απμεκέλεο απαηηήζεηο ζε bandwidth, ζε κεγάιεο απνζηάζεηο ιφγσ ηεο κηθξήο εμαζζέλεζεο ζήκαηνο. Πίλαθαο 1 - ύγθξηζε Υαιθνύ θαη Οπηηθήο ίλαο Distance Bandwidth Voice Channels Copper 2.5 km 1.5 Mb/s 24 Fiber 200 KM 2.5+ Gb/s 32,000 + Αλάινγα κε ην πφζν θνληά θζάλεη ε νπηηθή ίλα ζην πειάηε ( of customer) έρνπκε: FTTC - Fiber to the Curb: Ζ ίλα θζάλεη κέρξη ηνλ εμσηεξηθφ θαηαλεκεηή πνπ βξίζθεηαη ζε θνληηλή απφζηαζε απφ ηνλ πειάηε FTTB - Fiber to the Building: Ζ ίλα θζάλεη ζηηο εγθαηαζηάζεηο ηνπ πειάηε νη νπνίεο βξίζθνληαη εληφο θηεξίνπ. FTTH - Fiber to the Home: Ζ ίλα θζάλεη κέρξη ην ζπίηη ηνπ ζπλδξνκεηή FTTD - Fiber to the Desk: Ζ ίλα θζάλεη κέρξη ην γξαθείν ηνπ ζπλδξνκεηή ειίδα 9 απφ 126

11 Δηθόλα 1 - Τβξηδηθό δίθηπν ραιθνύ νπηηθήο ίλαο HFC Σα πιενλεθηήκαηα ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζε ζχγθξηζε κε ηα ράιθηλα θαιψδηα ζπλνςίδνληαη πην θάησ: Πξαθηηθά απεξηφξηζην εχξνο δψλεο: ηελ πξάμε ε επίδνζε αλά δεχμε ππεξβαίλεη ηα 10Gigabits/s, ε νπνία ζα κπνξνχζε λα εμππεξεηήζεη πεξίπνπ ζπλδξνκεηηθέο γξακκέο θσλήο (64Kbits/sec * = 10 Gigabits/sec). Ζ ρσξεηηθφηεηα ηεο ίλαο κπνξεί λα πνιιαπιαζηαζηεί κε ηε ρξήζε ηεο πνιππιεμίαο κήθνπο θχκαηνο Wavelength Division Multiplexing WDM. Μπνξνχκε λα επηηχρνπκε πνιππιεμία κήθνπο θχκαηνο ησλ 8 ή ησλ 16 ή θαη ησλ 64σλ κε απνηέιεζκα λα έρνπκε 3Terabits/sec ζε κήθνο 40Km Πνιχ κηθξή εμαζζέλεζε: πνπ κφιηο ππεξβαίλεη ην 0,1db/km (γηα κνλφηξνπεο ίλεο θαη ζε κήθνο θχκαηνο 1500nm), επηηξέπνληαο ηελ πινπνίεζε δεχμεσλ ζε απφζηαζε άλσ ησλ 200Km, ρσξίο ηελ ρξήζε ελδηακέζσλ βαζκίδσλ αλαγέλλεζεο. Σν γεγνλφο απηφ είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθφ ζε ππνζαιάζζηεο δεχμεηο. Δπίζεο ε λφζεπζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ κε Erbium κπνξεί λα πεληαπιαζηάζεη ηελ απφζηαζε απηή επηηξέπνληαο ππνβξχρηεο δεχμεηο άλσ ησλ 1000Km. Μηθξέο δηαζηάζεηο: δηαηνκή ίλαο - 0,25mm ζπκπεξηιακβαλνκέλεο ηεο πξσηεχνπζαο επηθάιπςεο ηνπ καλδχα. Δπίζεο έρνπλ κηθξφ βάξνο κε απνηέιεζκα λα επηηξέπνπλ ηελ ηνπνζέηεζε κεγάινπ αξηζκνχ ηλψλ ζην ίδην θαιψδην, ρσξίο λα απμάλεηαη ε δηαηνκή θαη ην βάξνο ηνπ θαισδίνπ. ε θαιψδηα δηακέηξνπ 1,75 cm ηνπνζεηνχληαη ζπλήζσο απφ 8 έσο 144 ειίδα 10 απφ 126

12 ίλεο ηελ Ηαπσλία ζπγθεθξηκέλα έρνπλ πεηχρεη κε ηελ ρξήζε ζε δνκή ηαηλίαο (ribbon fibers) θαηαζθεπή θαισδίνπ 2000 ηλψλ. Αλαηζζεζία ζε ειεθηξνκαγλεηηθή αθηηλνβνιία: Οπηηθέο ίλεο κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζε βηνκεραληθφ πεξηβάιινλ κε πςειά επίπεδα ειεθηξνκαγλεηηθήο παξεκβνιήο (EMI1) Πξνζηαζία ησλ δεδνκέλσλ απφ ππνθινπή: Δπεηδή ην νπηηθφ ζήκα πεξηνξίδεηαη εληφο ηνπ ππξήλα ηεο νπηηθήο ίλαο δελ είλαη δπλαηή ε ππνθινπή ησλ δεδνκέλσλ ρσξίο ππνβάζκηζε ηεο ζηάζκεο ηνπ ζήκαηνο πνπ γίλεηαη φκσο αληηιεπηή ζην δέθηε εγείξνληαο ζρεηηθή ζεκαηνδνζία (Alarm) Μφλσζε: Ζ νπηηθή ίλα απνηειείηαη απφ δηειεθηξηθφ πιηθφ, θαη σο εθ ηνχηνπ δε κεηαθέξεη ειεθηξηθφ ξεχκα, ην νπνίν κπνξεί λα πξνθαιέζεη ειεθηξηθφ ζπηλζήξα κε θίλδπλν πξφθιεζε έθξεμεο ή ππξθαγηάο. Γηα ην ιφγν απηφ έλα νπηηθφ θαιψδην κπνξεί λα δηαηξέμεη ηνμηθά ή εθξεθηηθά πεξηβάιινληα. Υακειφηεξν θφζηνο πξψηεο χιεο: Ζ πξψηε χιε παξαζθεπήο ησλ νπηηθψλ ηλψλ είλαη ην ππξίηην ην νπνίν βξίζθεηαη ζε αθζνλίαο ελ αληίζεζε κε ην ραιθφ ηνπ νπνίνπ ην θφζηνο είλαη απμεκέλν Ζ δνκή ηεο νπηηθήο ίλαο Ζ νπηηθή ίλα είλαη έλαο γπάιηλνο θπκαηνδεγφο θπιηλδξηθήο δηαηνκήο. Ζ βαζηθή ηεο δνκή πεξηιακβάλεη κηα θεληξηθή θπιηλδξηθή ξάβδν πνπ νλνκάδεηαη ππξήλαο (core) θαη έλαλ ζσιήλα, πνπ πεξηβάιιεη ηνλ ππξήλα θαη νλνκάδεηαη καλδχαο (cladding). Γηα ιφγνπο πξνζηαζίαο απφ εμσηεξηθνχο παξάγνληεο, ν καλδχαο θαιχπηεηαη απφ πξσηνγελή επηθάιπςε πιαζηηθνχ γλσζηή σο πξσηεχνπζα επηθάιπςε ή εμσηεξηθφ πεξίβιεκα (coating) Σφζν ν ππξήλαο, φζν θαη καλδχαο είλαη ζπλήζσο θαηαζθεπαζκέλα απφ ζπλζεηηθφ γπαιί πςειήο θαζαξφηεηαο (SiO 2 - κε ζπληειεζηή δηάζιαζεο 1,46), ελψ ν ππξήλαο πεξηιακβάλεη λνζεχζεηο GeO 2 ( κε ζπληειεζηή δηάζιαζεο 1,48) θαη άιισλ πξνζκίμεσλ, πνπ κεηαβάιινπλ ηνλ ζπληειεζηή δηάζιαζεο ηνπ ππξήλα, επηηπγράλνληαο ηελ δηαθνξά απφ ην ζπληειεζηή δηάζιαζεο ηνπ καλδχα, An=0,01 πνπ απαηηείηαη γηα ηελ θπκαηνδήγεζε. Σππηθέο ηηκέο ζπληειεζηψλ δηάζιαζεο ειίδα 11 απφ 126

13 είλαη γηα ηνλ ππξήλα n1=1,47 ελψ γηα ησλ καλδχα n2=1,46 Δπηζεκάλνπκε φηη ε δηαθνξά An είλαη επηζπκεηή. Σν νπηηθφ ζήκα θπκαηνδεγείηαη ζηνλ ππξήλα ηεο νπηηθήο ίλαο κέζσ ηνπ θαηλνκέλνπ νιηθψλ αλαθιάζεσλ ζηε θνηλή επηθάλεηα ππξήλα - καλδχα, φπσο θαίλεηαη ζηελ εηθφλα 2. ην εζσηεξηθφ ηνπ ππξήλα, κηα αθηίλα θσηφο, πξνζπίπηνπζα ζηελ θνηλή επηθάλεηα κε γσλία κεγαιχηεξε ηεο θξίζηκεο γσλίαο, αλαθιάηαη νιηθά θαη ζπλερίδεη ηελ δηαδξνκή ηεο εληφο ηνπ ππξήλα, κέζσ ζπλερψλ αλαθιάζεσλ, Αληίζεηα αλ ε γσλία πξφζπησζεο είλαη κηθξφηεξε ηεο θξίζηκεο γσλίαο, ην θσο δηαζιάηαη κέζα απφ ηνλ καλδχα θαη ράλεηαη κεηά απφ θάπνηα απφζηαζε Δηθόλα 2 - Κπκαηνδήγεζε κέζσ νιηθήο αλάθιαζεο ζε νπηηθή ίλα Σα εηδηθφηεξα ραξαθηεξηζηηθά ηεο κεηάδνζεο ηνπ θσηφο ζε έλαλ νπηηθφ θπκαηνδεγφ εμαξηψληαη: - Απφ ηελ δηάκεηξν ηνπ ππξήλα - Σνπο ζπληειεζηέο δηάζιαζήο ππξήλα θαη καλδχα - Σν κήθνο θχκαηνο ηνπ θσηφο ηελ εηθφλα 3 δίλνληαη δηαθνξά κεγέζε δηαζηάζεσλ πνπ εθθξάδνληαη απφ ηε δηάκεηξν ηνπ ππξήλα αθνινπζνπκέλε απφ ηε δηάκεηξν ηνπ καλδχα. Δπί παξαδείγκαηη ην 50/125 δειψλεη 50κm δηάκεηξν ππξήλα θαη 125 κm δηάκεηξν καλδχα. ειίδα 12 απφ 126

14 Δηθόλα 3 - Σππνπνηεκέλα κεγέζε ηηκώλ (9/125, 50/125, 62.5/125 θαη 100/140) 1.3. Δίδε νπηηθώλ ηλώλ Οη νπηηθέο ίλεο θαηεγνξηνπνηνχληαη σο πξνο: Α. Σν πιηθφ θαηαζθεπήο ππξήλα θαη καλδχα: - Δμ νινθιήξνπ γπάιηλεο νπηηθέο ίλεο: Απνηεινχλ ην πεξηζζφηεξν δηαδεδνκέλν είδνο νπηηθψλ ηλψλ ζηηο ηειεπηθνηλσλίεο. Σφζν ν ππξήλαο φζν θαη ν καλδχαο είλαη θαηαζθεπαζκέλα απφ ζπλζεηηθφ γπαιί πςειήο θαζαξφηεηαο ζε δηνμείδην ηνπ ππξηηίνπ SiO 2 ζην νπνίν έρνπλ πξνζηεζεί θαηάιιειεο πξνζκίμεηο, πξνθεηκέλνπ λα επηηεπρζεί ε επηδησθφκελε δηαθνξά ζην ζπληειεζηή δηάζιαζεο ππξήλα καλδχα. - Ίλα γπάιηλνπ ππξήλα θαη πιαζηηθνχ καλδχα: Ζ ρξήζε ηνπο ηείλνπλ λα αληηθαηαζηαζνχλ απφ εμ' νινθιήξνπ πιαζηηθέο ίλεο. - Δμ νινθιήξνπ πιαζηηθέο ίλεο: πγθξηλφκελεο κε ηα άιια είδε ηλψλ παξνπζηάδνπλ εκθαλψο θαηψηεξεο επηδφζεηο, σο πξνο ηελ ειάρηζηε εμαζζέλεζε (0,15dbm ζηα 650nm) θαη ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο θαζψο θαη κεγάιε επαηζζεζία ζε ζεξκνθξαζηαθέο κεηαβνιέο. Β. Σελ κεηαβνιή ηνπ δείθηε δηάζιαζεο απφ ηνλ ππξήλα ζην καλδχα. Γ. Σν πιήζνο ησλ ηξφπσλ κεηάδνζεο πνπ ππνζηεξίδνπλ: - Πνιχηξνπεο - βεκαηηθνχ δείθηε (step index) - Πνιχηξνπεο - βαζκηαίνπ δείθηε (graded index) - Μνλφηξνπεο - βεκαηηθνχ δείθηε (step index) ειίδα 13 απφ 126

15 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Ο ΗΝΧΝ : ΥΑΡΑΚΣΖΡΗΣΗΚΑ ΜΔΓΔΘΖ ΟΠΣΗΚΧΝ 2.1. Δμαζζέλεζε - Attenuation: Χο εμαζζέλεζε νξίδεηαη ε απψιεηα νπηηθήο ηζρχνο θαηά ηελ θπκαηνδήγεζε θαη αλέξρεηαη ζε 150 db/km γηα ηηο πιαζηηθέο ίλεο ελψ κφλν 0,21db/km ζε κνλφηξνπεο ίλεο. ην πίλαθα 2 δίλνληαη ραξαθηεξηζηηθέο ηηκέο εμαζζέλεζεο γηα κεξηθά είδε νπηηθψλ ηλψλ Πίλαθαο 2 - Δμαζζέλεζε νπηηθνύ ζήκαηνο ζπλαξηήζεη κήθνπο θύκαηνο 2.2. θέδαζε Scattering Απψιεηεο νπηηθήο ελέξγεηαο ιφγσ απσιεηψλ ζηε βαζηθή δνκή ηεο ίλαο ε ρακειά κήθε θχκαηνο εκθαλίδεηαη ε ζθέδαζε Raleigh, πνπ νθείιεηαη ζηε κε θαλνληθφηεηα ηεο θξπζηαιιηθήο δνκήο ηεο ίλαο. Σν θαηλφκελν είλαη αληηζηξφθσο αλάινγν ηεο ηέηαξηεο δχλακεο ηνπ κήθνπο θχκαηνο (1/ι4) Αξά φζν πςειφηεξν ειίδα 14 απφ 126

16 ην κήθνο θχκαηνο κεηάδνζεο ηφζν πεξηζζφηεξν ειαρηζηνπνηείηαη ε απψιεηα ζθέδαζεο Raleigh. Δηθόλα 4 - Φαηλόκελν ζθέδαζεο Δηθόλα 5 - Σν θαηλόκελν ηεο ζθέδαζεο εμαξηάηαη από ην κήθνο θύκαηνο Έλα άιιν είδνο ζθέδαζεο νθείιεηαη ζηηο αηέιεηεο ηεο θπιηλδξηθήο δνκήο ηεο ίλαο. Ζ ζθέδαζε απηή νλνκάδεηαη ζθέδαζε Mie. Σέηνηεο απψιεηεο νθείινληαη ζηε θνηλή επηθάλεηα ππξήλα / καλδχα, ιφγσ κηθξψλ κεηαβνιψλ ζηνπο ζπληειεζηέο δηάζιαζεο ησλ πιηθψλ, δηαθνξνπνηήζεσλ ηεο δηακέηξνπ ππξήλα θαηά κήθνο ηεο ίλαο θαη ιφγσ χπαξμεο κηθξφ θπζαιίδσλ. Οη απψιεηεο απηέο ειαρηζηνπνηνχληαη κε βειηίσζε ζηε δηαδηθαζία θαηαζθεπήο Δθηφο απφ ηα αλσηέξσ δχν είδε γξακκηθήο ζθέδαζεο ππάξρνπλ θαη θαηλφκελα κε γξακκηθήο ζθέδαζεο πνπ εκθαλίδνληαη θπξίσο, φηαλ νη νπηηθέο ίλεο δέρνληαη κεγάια επίπεδα νπηηθήο ηζρχνο. Σα γλσζηφηεξα είδε κε γξακκηθήο ζθέδαζεο είλαη ε ζθέδαζε Brillouin θαη Raman. ειίδα 15 απφ 126

17 2.3. Απνξξόθεζε Absorption Λφγσ χπαξμεο μέλσλ κνξηαθψλ δνκψλ ζην δηνμείδην ηνπ ππξηηίνπ θαηά ηε παξαγσγή ηεο νπηηθήο ίλαο ην θψο απνξξνθάηαη απφ ην πιηθφ κεηάδνζεο θαη ε ελέξγεηα ηνπ κεηαηξέπεηαη ζε ζεξκφηεηα Απώιεηεο ιόγσ θάκςεο Bending Αλ θαη νη νπηηθέο ίλεο απνζεθεχνληαη ηπιηγκέλεο ζε εηδηθά ζηξνθεία κηα ειάρηζηε αθηίλα θακππιφηεηαο πέξαλ ηελ νπνίαο κπνξεί λα πξνθαιέζεη ην ζπάζηκν ηεο ίλαο. Οη θάκςεηο έρνπλ δχν βαζηθέο επηπηψζεηο ζηηο κνλφηξνπεο νπηηθέο ίλεο 2.5. Δπίδξαζε πδξνγόλνπ θαη Ραδηελέξγεηα Ζ εκθάληζε πδξνγφλνπ νθείιεηαη ζηελ εηζρψξεζε πγξαζίαο ζην εζσηεξηθφ ηνπ νπηηθνχ θαισδίνπ. Σν πδξνγφλν εθιχεηαη είηε απφ ηελ ειεθηξνιπηηθή επίδξαζε ηεο πγξαζίαο ζηελ κεηαιιηθή δνκή ζσξάθηζεο ηνπ θαισδίνπ είηε απφ ρεκηθή απνζχλζεζε ησλ πιηθψλ ηνπ καλδχα. Ζ πξφζζεηε εμαζζέλεζε εκθαλίδεηαη ζσξεπηηθά. Σν θαηλφκελν απηφ είλαη ηδηαίηεξα αηζζεηφ ζε ππνβξχρηεο δεχμεηο. Δπίζεο ε έθζεζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζε ξαδηελεξγά πεξηβάιινληα ηα νπνία κπνξεί λα πξνθιεζνχλ απφ ππξεληθά αηπρήκαηα πξνθαιεί ηελ κνξηαθή ηνπο απνζχλζεζε κε απνηέιεζκα λα δεκηνπξγνχληαη ρξσκαηηθά θέληξα απνξξφθεζεο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο Γηαζπνξά Dispersion Χο δηαζπνξά νξίδεηαη ε δηαθνξεηηθή ρξνληθή θαζπζηέξεζε ηεο δηάδνζεο ησλ ηκεκάησλ ηνπ θαζκαηηθνχ πεξηερνκέλνπ ηνπ ζήκαηνο πιεξνθνξίαο (αλαινγηθφ ή ςεθηαθφ ειεθηξηθφ ή νπηηθφ ) απφ ην πνκπφ ζην δέθηε. ην ςεθηαθφ ζήκα απηφ παξαηεξείηαη σο κηα δηεχξπλζε ησλ παικψλ απφ ην πνκπφ ζην δέθηε κε απνηέιεζκα φζν κεγαιχηεξε δηαζπνξά έρνπκε ηφζν πεξηζζφηεξν λα κεηψλεηαη ν ξπζκφο κεηάδνζεο. ειίδα 16 απφ 126

18 2.7. Γηαζπνξά ηξόπνπ κεηάδνζεο Ζ δηαζπνξά ηξφπνπ κεηάδνζεο - modal dispersion εκθαλίδεηαη κφλν ζε πνιχηξνπεο ίλεο θαη νθείιεηαη ζην γεγνλφο φηη ην νπηηθφ ζήκα δηαδίδεηαη εληφο ηεο ίλαο κε παξαπάλσ ηνπ ελφο ηξφπνπ. Με άιια ιφγηα, ην νπηηθφ ζήκα θαηά ηελ δηάδνζε ηνπ εληφο ηεο πνιχηξνπήο ίλαο δηαζπάηαη ζε δηαθνξεηηθέο αθηίλεο θσηφο νη νπνίεο αθινπζνχλ δηαθνξεηηθνχο δξφκνπο ηεζιαζκέλσλ γξακκψλ. Καηά ζπλέπεηα θάζε δηαδξνκή έρεη θαη δηαθνξεηηθή ηαρχηεηα. Ζ ηηκή ηεο δηαζπνξάο ηνπ ηξφπνπ κεηάδνζεο απμάλεη αλάινγα κε ην πιήζνο ησλ ηξφπσλ κεηάδνζεο πνπ ππνζηεξίδεη ν θπκαηνδεγφο. Άξα εμαξηάηαη θπξίσο απφ ην κέγεζνο ηνπ ππξήλα Γηαζπνξά πιηθνύ (DM) Ζ δηαζπνξά πιηθνχ - material dispersion ή ρξσκαηηθή δηαζπνξά - chromatic dispersion εκθαλίδεηαη ηφζν ζε πνιχηξνπεο φζν θαη ζε κνλφηξνπεο ίλεο, θαη νθείιεηαη ζην γεγνλφο φηη ν ζπληειεζηήο δηάζιαζεο ηνπ ππξήλα εμαξηάηαη θαη απφ ην κήθνο θχκαηνο ηεο νδεγνχκελεο αθηίλαο θσηφο. Όηαλ ην νπηηθφ ζήκα ηνπ πνκπνχ πεξηιακβάλεη πεξηζζφηεξα απφ έλα κήθε θχκαηνο ηφηε θάζε έλα απφ απηά βιέπεη δηαθνξεηηθφ ζπληειεζηή δηάζιαζεο θαη ην αληίζηνηρν κεηαθεξφκελν κέξνο ηνπ ζήκαηνο θηλείηαη κε δηαθνξεηηθή ηαρχηεηα πξνθαιψληαο δηαζπνξά ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ζην δέθηε. Πηζαλφλ ην νπηηθφ ζήκα λα πξνέξρεηαη απφ ηε ζχλζεζε δηαθνξεηηθψλ κεθψλ θχκαηνο. Άιισζηε δελ ππάξρεη ηδαληθή πεγή θσηφο πνπ λα εθπέκπεη θψο ζπγθεληξψλνληαο ηελ ηζρχ ηνπ ζε έλα θαη κφλν κήθνο θχκαηνο 2.9. Γηαζπνξά θπκαηνδεγνύ (DW) Ζ δηαζπνξά θπκαηνδεγνχ - waveguide dispersion νθείιεηαη ζηε δηαθνξεηηθή ηαρχηεηα κεηάδνζεο κεηαμχ ππξήλα θαη καλδχα, ιφγσ ηεο κηθξήο κεηαμχ ηνπο δηαθνξάο σο πξνο ην ζπληειεζηή δηάζιαζεο. Δκθαλίδεηαη θπξίσο ζε κνλφηξνπεο ίλεο, φπνπ έλα κεγάιν κέξνο ηεο θπκαηνδεγνχκελεο νπηηθήο ελέξγεηαο δηέξρεηαη απφ ην καλδχα, ελψ είλαη αζήκαληε ζηηο πνιχηξνπεο ίλεο ειίδα 17 απφ 126

19 2.10. πλνιηθή δηαζπνξά (D) Χο ζπλνιηθή δηαζπνξά ηεο κνλφηξνπεο ίλαο νξίδνπκε ην άζξνηζκα ηεο δηαζπνξάο πιηθνχ θαη ηεο δηαζπνξάο θπκαηνδεγνχ - total dispersion. Ζ ζπλνιηθή δηαζπνξά εμαξηάηαη ηφζν απφ ην κήθνο θχκαηνο ηεο πεγήο θσηφο φζν θαη απφ ην πιηθφ ηεο ίλαο. ειίδα 18 απφ 126

20 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Ο : ΚΑΛΧΓΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ 3.1. Γεληθά Χο θαιψδην ελλνείηαη ε δνκή πνπ πεξηθιείεη κηα ή πεξηζζφηεξεο νπηηθέο ίλεο δηαζθαιίδνληαο ηηο ιεηηνπξγηθέο επηδφζεηο ηνπο ζην πεξηβάιινλ ιεηηνπξγίαο ηνπ επί καθξφλ. Σν είδνο ηνπ θαισδίνπ θαη ε πνιππινθφηεηα ηεο δνκήο ηνπ εμαξηάηαη απφ ηελ ζπγθεθξηκέλε εθαξκνγή. Θα πξέπεη φκσο λα αληέρεη ζε φιεο ηηο πηζαλέο ζπλζήθεο πνπ ελδερνκέλσο ζα αληηκεησπίζεη θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο απνζήθεπζεο, εγθαηάζηαζεο θαη ιεηηνπξγίαο ηνπ. Χο πηζαλέο ζπλζήθεο λννχληαη νη πςειέο ζεξκνθξαζίεο, ειηαθή αθηηλνβνιία, ςχρνο, βξνρή πγξαζία, εθειθπζκφο ηάλπζε θάκςε θαη ζηξέςε. Σα θαιψδηα νπηηθψλ ηλψλ είλαη δηαζέζηκα ζε δχν ηχπνπο Α) Καιψδηα ραιαξήο δνκήο Β) Καιψδηα ζθηρηήο δνκήο 3.2. Καιώδηα ραιαξήο δνκήο Ο ίλεο ηνπνζεηνχληαη ραιαξά (κε πεξίζζεηα κήθνπο) κέζα ζε έλα θεληξηθφ ζσιήλα ή ζε πεξηζζφηεξνπο ζσιελίζθνπο ή ζε θαηάιιειεο εγθνπέο δηακνξθσκέλεο πάλσ ζε θεληξηθφ ζηέιερνο ηνπ θαισδίνπ. Δηθόλα 6 - Καιώδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθό ππξήλα θεληξηθνύ ζσιήλα. ειίδα 19 απφ 126

21 Δηθόλα 7 - Καιώδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθνύ ππξήλα κε ζσιελίζθνπο. Δηθόλα 8 - Καιώδην ραιαξήο δνκήο θαισδηαθνύ ππξήλα κε εγθνπέο. Οη ζσιήλεο ραιαξήο δνκήο απνκνλψλεη ηηο νπηηθέο ίλεο απφ ηελ επίδξαζε ησλ εμσηεξηθψλ κεραληθψλ ηάζεσλ, πνπ αζθνχληαη επί ηνπ θαισδίνπ. Σν κήθνο ησλ νπηηθψλ ηλψλ εληφο ηνπ ζσιήλα είλαη κεγαιχηεξν απφ ηνπ κήθνπο ηνπ θαισδίνπ έηζη ψζηε ην θαιψδην θαη νη ζσιελίζθνη λα πθίζηαληαη εθειθπζκφ, θπξίσο θαηά ηελ εγθαηάζηαζε ζε ππφγεηεο ζσιελψζεηο, ρσξίο λα αζθείηαη θνξηίν επί ησλ ηλψλ. Ζ δηαθνξά απηή ζε κήθνο πξέπεη λα ιακβάλεηαη ππφςε φηαλ γίλνληαη κεηξήζεηο κε ην Optical Time Domain Reflectometer πξνθεηκέλνπ λα θαζνξηζηεί ην αθξηβέο κήθνο ηνπ θαισδίνπ. ειίδα 20 απφ 126

22 3.3. Καιώδηα ζθηρηήο δνκήο Σα θαιψδηα ζθηθηήο δνκήο πεξηιακβάλνπλ έλαλ αξηζκφ απφ ίλεο ζε αλεμάξηεηνπο ζσιελίζθνπο ηπιηγκέλνπο γχξσ απφ έλα θεληξηθφ ζηνηρείν κεραληθήο ελίζρπζεο θαη έλαλ ζπλνιηθφ πξνζηαηεπηηθφ καλδχα. Σα θαιψδηα ζθηθηήο δνκήο είλαη πεξηζζφηεξν εχθακπηα απφ εθείλα ηεο ραιαξήο δνκήο θαη ζρεδηάδνληαη γηα ελδνθηεξηαθέο εθαξκνγέο θαη δηαηίζεληαη κε θαηάιιειν καλδχα απφ βξαδχθαπζην πιηθφ. Δηθόλα 9 - Καιώδηα ζθηθηήο δνκήο Δμαξηήκαηα νπηηθώλ ηλώλ Γεληθά Χο εμαξηήκαηα ηλννπηηθνχ δηθηχνπ ζεσξνχληαη φια ηα παζεηηθά ζηνηρεία ηνπ δηθηχνπ, ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ησλ ηλννπηηθψλ εληζρπηψλ, πνπ δελ πεξηιακβάλνπλ αλαγελλεηηθή βαζκίδα. Σα εμαξηήκαηα απηά θαηεγνξηνπνηνχληαη ζε: Δμαξηήκαηα ζπλελώζεσο θαη ηεξκαηηζκνύ: Πεξηιακβάλνληαη ζπλελψζεηο - spices (ζχληεμεο θαη κεραληθέο), πεξηβιήκαηα ζπλδέζεσο - closures, ζχλδεζκνη - connectors, θαηαλεκεηέο - distributors θαη θνπηηά ηεξκαηηζκνχ. ειίδα 21 απφ 126

23 Δμαξηήκαηα νπηηθώλ ηλώλ: Πεξηιακβάλνπλ ηλννπηηθνχο δηακεξηζηέο - splitters, εμαζζελεηέο - attenuators, κνλσηέο - isolators, θπθισηέο - circulators, δηαθφπηεο switches. ηε θαηεγνξία απηή αλήθνπλ θαη νη νπηηθέο δηαηάμεηο φπσο ηα θίιηξα, πνιππιέθηεο WDM θαη νη νπηηθνί εληζρπηέο γηα ηα νπνία ζα θάλνπκε ηδηαίηεξε αλαθνξά ζην επφκελν θεθάιαην Δμαξηήκαηα ζπλελώζεσο θαη ηεξκαηηζκνύ πλελώζεηο Χο ζπλέλσζε ζεσξείηαη ε απεπζείαο ζχλδεζε ησλ άθξσλ δπν νπηηθψλ ηλψλ κφληκα, κέζσ ειεθηξηθήο ζχληεμεο - fusion splice ησλ επηθαλεηψλ ηνπο, ή πξνζσξηλά, κε κεραληθφ εμάξηεκα ζπγθξάηεζεο - mechanical splice. θνπφο ησλ ζπλελψζεσλ είλαη ε ζχλδεζε δχν ηλψλ κεηαμχ ηνπο - midspan ή ε έλσζε ελφο pigtail - (ίλα πνπ απφ ηελ κία άθξε έρεη ζχλδεζκν - connector ελψ ε άιιε είλαη ειεχζεξε) κε ίλα εληφο θαισδίνπ. Οη κφληκεο ζπλελψζεηο, θπξίσο, ρξεζηκνπνηνχληαη θπξίσο γηα λα επεθηείλνπλ ην κήθνο κηαο νπηηθήο δεχμεο πέξαλ ηνπ θαισδηαθνχ κήθνπο. Οη κεραληθέο ζπλελψζεηο ρξεζηκνπνηνχληαη ζπλήζσο θαηά ηελ δηάξθεηα δνθηκψλ. Οη απψιεηεο νη νπνίεο ζπκβαίλνπλ θαηά ηελ ζχλδεζε νπηηθψλ ηλψλ είλαη: Οη απψιεηεο εηζφδνπ - insert losses νη νπνίεο κεηξνχληαη ζε dbm. Δθθξάδεη ην ιφγν ηεο ηζρχνο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ακέζσο κεηά ηελ έμνδν απφ ηελ έλσζε πξνο ηελ ηζρχ ηνπ ζήκαηνο ιίγν πξηλ ην πέξαζκά ηνπ απφ ηελ έλσζε. Οη απψιεηεο αλάθιαζεο - reflection losses νη νπνίεο κεηξηνχληαη επίζεο ζε dbm. Λφγνο ηζρχνο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο πνπ αλαθιάηαη ζηελ έλσζε πξνο ηελ ηζρχ ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο πνπ δηέξρεηαη απφ ηελ έλσζε Πξνθεηκέλνπ λα ειαρηζηνπνηεζεί ε απφζβεζε θαηά ηελ ζπλέλσζε ρξεζηκνπνηνχληαη ίλεο ηνπ ηδίνπ ηχπνπ θαη θαηαζθεπαζηή. Αξρηθά αθαηξείηαη ε πξσηεχνπζα επηθάιπςε θαη δεκηνπξγνχληαη ηα θαηάιιεια πξνο ζπγθφιιεζε άθξα. ειίδα 22 απφ 126

24 Ζ φιε δηαδηθαζία ηεο ζπγθφιιεζεο πεξηγξάθεηαη ζρεκαηηθά ζηελ εηθφλα 10, ελψ ζην ακέζσο επφκελν ζρήκα θαίλεηαη νπηηθά ε δηαδηθαζία ζπγθφιιεζεο ηεο νπηηθήο ίλαο. Δηθόλα 10 - Σα ζηάδηα ηεο απηνκαηνπνηεκέλεο δηαδηθαζίαο ζπγθόιιεζεο ηλώλ κε ζύληεμε ησλ επηθαλεηώλ Ζ δηαδηθαζία επζπγξάκκηζεο ησλ δπν άθξσλ έρεη απηνκαηνπνηεζεί, κε ρξήζε θαηάιιεισλ δηαηάμεσλ κηθξφ κεηαηφπηζεο, πνπ θέξνπλ ηνπο δπν ππξήλεο ζε θπζηθή επαθή. Όηαλ ηα άθξα δελ εθάπηνληαη ιφγσ ηεο χπαξμεο αθίδσλ, πνπ έρνπλ δεκηνπξγεζεί θαηά ηελ θνπή, νη αθίδεο απηέο θαίγνληαη κε ειεθηξηθφ ζπηλζήξα, ψζηε νη επηθάλεηεο λα έξζνπλ ζε επαθή. Μεηά ηελ επζπγξάκκηζε ησλ άθξσλ, δεκηνπξγείηαη ειεθηξηθφ ηφμν ζην ζεκείν επαθήο, πνπ ηνπηθά καιαθψλεη ην γπαιί ζπληήθνληαο ηα δπν κέξε. Ζ επηθαλεηαθή ηάζε θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο ζχληεμεο ηείλεη λα επζπγξακκίζεη πεξαηηέξσ ηηο ίλεο ειαρηζηνπνηψληαο ηελ πιεπξηθή κεηαηφπηζε. Ζ φιε δηαδηθαζία είλαη νξαηή απφ ην ελζσκαησκέλε θάκεξα ηεο ζπζθεπήο (εηθφλα 13.) ειίδα 23 απφ 126

25 Δηθόλα 11 - Fusion Splice (a) Δηθόλα 12 - Fusion Splice (b) Δηθόλα 13 - Fusion Splice Monitoring (c) ειίδα 24 απφ 126

26 Ζ κέζε απφζβεζε αλά ζπγθφιιεζε, φηαλ απηή γίλεηαη κε απηνκαηνπνηεκέλε δηαδηθαζία απφ θαηάιιειε ζπζθεπή (ζρήκα) είλαη κηθξφηεξε απφ 0,1 db γηα κνλφηξνπεο ίλεο. ηηο ελψζεηο ηχπνπ fusion γίλεηαη ζρεδφλ ηέιεηα ε ζπλέλσζε ρσξίο λα ππάξρεη έζησ θαη ην παξακηθξφ θελφ αέξνο νπφηε ειαρηζηνπνηνχληαη νη απψιεηεο εηζφδνπ θαη αλάθιαζεο. Ζ ζπγθφιιεζε πξνζηαηεχεηαη απφ ζεξκνζπζηειφκελν ζσιελίζθν κε ζηνηρείν κεραληθήο ελίζρπζεο, ζε δπν κεγέζε, 4,5 cm θαη 6 cm αληίζηνηρα. Δηθόλα 14 - Θέξκν ζπζηειιόκελνο ζσιελίζθνο ε εθαξκνγέο φπνπ απαηηείηαη απνζήθεπζε ζπλελψζεσλ ζε κεγάιε ππθλφηεηα, αληί ζεξκνζπζηειφκελνπ ζσιελίζθνπ ρξεζηκνπνηείηαη αλαδηπινχκελνο κεηαιιηθφο θάθεινο. Όζνλ αθνξά ηηο κεραληθέο ζπλελψζεηο - mechanical splices απαηηείηαη νη απψιεηεο εηζφδνπ - insertion loss λα είλαη θαηά ην δπλαηφλ ειάρηζηεο φπσο επίζεο θαη νη απψιεηεο επηζηξνθήο ή αλάθιαζεο. Ζ βαζηθή δηαθνξά κηαο κεραληθήο ζπλέλσζεο απφ κηα ζπλέλσζε ηήμεο έγθεηηαη ζηνλ ηξφπν θεληξαξίζκαηνο ησλ δχν νπηηθψλ ηλψλ πνπ πξφθεηηαη λα ζπλελσζνχλ. Μηα βαζηθή ηερληθή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη είλαη ε ειαζηνκεξήο ζπλέλσζε ειίδα 25 απφ 126

27 Δηθόλα 15 - Μεραληθή ζπλέλσζε ύλδεζκνη - Connectors Ο ηεξκαηηζκφο ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζηνπο νπηνδέθηεο - photodiodes ή ζηηο πεγέο θσηφο γίλεηαη κέζσ ζπλδέζκσλ. Ζ βαζηθή δνκή ελφο ζπλδέζκνπ πνπ πξννξίδεηαη γηα λα ζπλδέζεη ηελ ίλα κε ηελ νπηηθή δηάηαμε αλαγλψξηζήο ή παξαγσγήο νπηηθνχ ζήκαηνο δίλεηαη πην θάησ. Οη ζχλδεζκνη - connectors είλαη εμαξηήκαηα γηα ηελ επαλαιακβαλφκελε ζχλδεζε θαη απνζχλδεζε κηαο νπηηθήο ίλαο ζηελ πεγή νπηηθνχ ζήκαηνο, ηνλ θσηναληρλεπηή ή κε κηα άιιε ίλα. Ο ζχλδεζκνο πξέπεη λα εμαζθαιίδεη κε αθξίβεηα ηελ επζπγξάκκηζε ησλ ζπλδεφκελσλ κεξψλ κε επαλαιακβαλφκελν ηξφπν. Τπάξρνπλ πεξηζζφηεξνη απφ 70 δηαθνξεηηθνί ηχπνη ζπλδέζκσλ. Οη πεξηζζφηεξνη βαζίδνληαη ζηελ αξρή ηεο "αθίδαο ζε ζήθε" - Pin in sleeve, πνπ ελλνεί φηη δπν αθίδεο δειαδή ζχλδεζκνη ζπλδένληαη ζε κηα ζήθε ηνλ πξνζαξκνγέα ζπλδέζκσλ. Σα άθξα ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζηεξεψλνληαη κε θαηάιιειε επνμηθή νπζία ζε θπιηλδξηθέο αθίδεο πνπ νλνκάδνληαη πεξίδεζκνη - ferrule. Οη πεξίδεζκνη είλαη ζπλήζσο θαηαζθεπαζκέλνη απφ θαηάιιειν πιηθφ (δηξθφλην), πνπ έρεη επηιεγεί σο ην πιένλ θαηάιιειν, ιφγσ ηαχηηζεο ηνπ ζπληειεζηή δηαζηνιήο ηνπ κε ηνλ αληίζηνηρν ηνπ γπαιηνχ, επθνιίαο ζπγθφιιεζεο κε επνμηθέο ξπηίλεο θαη θαηάιιειεο ζθιεξφηεηαο γηα γξήγνξε θαη απνηειεζκαηηθή ιείαλζε ηεο νπηηθήο ίλαο. ειίδα 26 απφ 126

28 Απαηηείηαη κεγάιε θαηαζθεπαζηηθή αθξίβεηα θαη ε αλνρή σο πξνο ηελ εθθεληξφηεηα ηεο ίλαο είλαη 0,7 κm γηα κνλφηξνπεο θαη 1,5 κm γηα πνιχηξνπεο ίλεο. Δηθόλα 16 - Connectors Οη δηάθνξεο ηερληθέο, πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ ζπγθξάηεζε ηεο ίλαο ζηνλ πεξίδεζκν, πεξηιακβάλνπλ: A. Υξήζε επνμηθήο ξπηίλεο. Ζ ίλα θνιιάηαη ζηνλ πεξίδεζκν κε επνμηθή ξπηίλε, πνπ γεκίδεη ην εζσηεξηθφ ηνπ πεξηδέζκνπ, θαη πήδεη ζεξκαίλνληαο γηα 10 min ζηνπο 90 C. Υξεζηκνπνηείηαη ζηα πεξηζζφηεξα είδε ζπλδέζκσλ, ιφγσ ηνπ ρακεινχ θφζηνπο, ηεο πςειήο αμηνπηζηίαο θαη ησλ κηθξψλ απσιεηψλ. Πξνηηκάηαη θπξίσο γηα ηνλ καδηθφ ηεξκαηηζκφ νπηηθψλ ηλψλ ζε ζπλδέζκνπο. B. Θεξκή Σήμε - Hot melt. Ζ επνμηθή ξπηίλε πεξηέρεηαη ήδε εληφο ηνπ πεξηδέζκνπ ζε ζηεξεά κνξθή. Μεηά ηελ εηζαγσγή ηεο ίλαο ζηνλ πεξίδεζκν ε επνμηθή ξπηίλε πγξνπνηείηαη κε ζέξκαλζε γηα 2 ιεπηά ζηνπο 150 C θαη πήδεη θαηά ηελ ςχμε. Γηαθξίλνληαη γηα ηελ επθνιία ζηελ ρξήζε, ηηο κηθξέο απψιεηεο θαη ηελ κεγαιχηεξε ηαρχηεηα ηεξκαηηζκνχ. Κνζηίδεη φκσο πεξηζζφηεξν γη' απηφ θαη πξνηηκάηαη γηα κηθξφ γεληθά αξηζκφ ζπλδέζεσλ. ειίδα 27 απφ 126

29 C. Μεραληθή ζπγθξάηεζε. Απνθεχγνπλ ηηο επνμηθέο ξπηίλεο, ρξεζηκνπνηψληαο κηα εηδηθά δηακνξθσκέλε πηχρσζε γηα κεραληθή ζπγθξάηεζε ηεο ίλαο. Γηαθξίλνληαη απφ κηθξφηεξε αμηνπηζηία, κεγαιχηεξεο απψιεηεο θαη κεγαιχηεξν θφζηνο απφ ηηο πξνεγνχκελεο ηερληθέο γη απηφ θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ζπάληα θαη γηα κηθξέο πνζφηεηεο ζπλδέζκσλ. D. Αλάεξνβίθνη ζχλδεζκνη - anaerobic. Ζ επνμηθή ξπηίλε αληηθαζίζηαηαη απφ εηδηθή θφιια ηαρείαο πήμεο κε θαηάιιειν ελεξγνπνηεηή πήμεο, ρσξίο λα ρξεηάδεηαη ζέξκαλζε. Λεηηνπξγνχλ ηθαλνπνηεηηθά, αιιά απαηηείηαη εμάζθεζε, πξνθεηκέλνπ λα απνθεχγεηαη ε πήμε ηεο θφιιαο πξηλ ηελ θαηάιιειε εηζαγσγή ηεο ίλαο ζηνλ πεξίδεζκν. ε αληίζεηε πεξίπησζε ν ζχλδεζκνο θαζίζηαηαη άρξεζηνο. E. πγθφιιεζε ζε πξνιεηαζκέλν άθξν. Πνιινί θαηαζθεπαζηέο δηαζέηνπλ ζπλδέζκνπο, πνπ έρνπλ έλα κηθξφ κήθνο ίλαο θνιιεκέλν κε επνμηθή ξπηίλε ζην εζσηεξηθφ ηνπ πεξηδέζκνπ θαη θαηάιιεια πξνιεηαζκέλν. Ο ηεξκαηηζκφο ηεο ίλαο γίλεηαη κε ζπγθφιιεζε ζην άιιν άθξν εληφο ηνπ πεξηδέζκνπ. Αλ θαη σο ηδέα θαίλεηαη εμαηξεηηθή ζηελ πξάμε νη ζχλδεζκνη απηνχ ηνπ ηχπνπ είλαη 5 έσο 10 θνξέο αθξηβφηεξνη, απαηηνχλ εηδηθή ζπζθεπή ζπγθφιιεζεο θαη ππάξρεη αβεβαηφηεηα σο πξνο ηελ πξνέιεπζε ηεο απψιεηαο, πνπ είλαη ζπλήζσο κεγαιχηεξε απφ ηηο πξνεγνχκελεο ηερληθέο. Ο πξνζαξκνγέαο - adapter ζπλδέζκσλ εμαζθαιίδεη ηελ αθξηβή νδήγεζε ησλ πεξηδέζκσλ, έηζη ψζηε νη ππξήλεο ησλ δπν ηλψλ λα είλαη απφιπηα επζπγξακκηζκέλνη. Καηαζθεπάδεηαη απφ θαηάιιειν θεξακηθφ πιηθφ (δηξθφλην) ή κέηαιιν (θξάκα ραιθνχ θαη ληθειίνπ). Δηθόλα 17 - Πξνζαξκνγέαο - adapter ειίδα 28 απφ 126

30 Ζ πνηφηεηα ηεο ζχλδεζεο κέζσ ζπλδέζκσλ θαη πξνζαξκνγέα θαζνξίδεηαη ζε κεγάιν βαζκφ απφ δπν κεγέζε απσιεηψλ, ηελ απψιεηα παξεκβνιήο θαη ηελ απψιεηα επηζηξνθήο. Ζ απψιεηα παξεκβνιήο αλαθέξεηαη ζην ζχλνιν ησλ απσιεηψλ ηνπ ζεκείνπ ζχλδεζεο θαη ππνινγίδεηαη απφ ηνλ ιφγν ηεο ηζρχνο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο πξηλ θαη κεηά ηελ ζχλδεζε. ε ζπλδέζκνπο κνλφηξνπσλ νπηηθψλ ηλψλ ε απψιεηα παξεκβνιήο πξέπεη λα είλαη κηθξφηεξε απφ 0,5 db. Ζ απψιεηα επηζηξνθήο αλαθέξεηαη ζην πνζνζηφ ηεο ηζρχνο ηνπ ζήκαηνο, πνπ αλαθιάηαη ζηελ επηθάλεηα ηεο ζχλδεζεο θαη επηζηξέθεη πξνο ηελ πεγή. Οη αλαθιάζεηο απηέο κπνξεί λα δεκηνπξγήζνπλ πξνβιήκαηα ζηελ ιεηηνπξγία ηεο πεγήο θσηφο θπξίσο φηαλ πξφθεηηαη γηα αλαινγηθή κεηάδνζε. ηελ εηθφλα 18 θαη 19 δίλνπκε ηηο απψιεηεο - insertion losses πνπ εκθαλίδνληαη θαηά ηελ ζχλδεζε δχν νπηηθψλ ηλψλ νη νπνίεο νθείιεηαη είηε χπαξμεο δηαθνξεηηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηδηνηήησλ ζηηο δχν νπηηθέο ίλεο πνπ πξφθεηηαη λα ζπλδεζνχλ είηε ζε κηθξφ αηέιεηεο θαηά ηελ ηνπνζέηεζε ησλ ζπλδέζκσλ ζηνλ πξνζαξκνγέα. Οη απψιεηεο δίλνληαη γηα ηηο δχν βαζηθέο θαηεγνξίεο νπηηθψλ ηλψλ. Δηθόλα 18 - Απώιεηεο νπηηθώλ ηλώλ (a) ειίδα 29 απφ 126

31 Σελ MMGI - Multi Mode Grade Index ίλα θαη ηελ SM - Single Mode ίλα. Ζ εηθφλα 18 δείρλεη ηελ αλάθιαζε ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ζην ζεκείν ζχλδεζεο δχν νπηηθψλ ηλψλ κε απνηέιεζκα λα ππάξρνπλ απψιεηεο ιφγσ αλάθιαζεο. Ζ ζρέζε παξαθάησ δίλεη ην ιφγν ηεο αλαθιψκελεο ηζρχνο πξνο ηελ ηζρχ ε νπνία ηειηθά πεξλάεη απφ ηελ ίλα. Δηθόλα 19 - Απώιεηεο νπηηθώλ ηλώλ (b) Σα κεγέζε ησλ απσιεηψλ εμαξηψληαη απφ ηνλ ηξφπν ιείαλζεο ηεο επηθάλεηαο ηνπ πεξηδέζκνπ. Υξεζηκνπνηνχληαη ηξεηο δηαθνξεηηθνί ηξφπνη ιείαλζεο, ηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ νπνίσλ πεξηγξάθνληαη ζηνλ πίλαθα 1.6 ειίδα 30 απφ 126

32 Δηθόλα 20 - Aπώιεηεο νπηηθνύ ζήκαηνο ιόγσ αλάθιαζεο Πίλαθαο 3 - Σξόπνη ιείαλζεο ηελ εηθφλα 1.38 θαίλεηαη ε ζχλδεζε κηαο νπηηθήο ίλαο κε ην πξνζαξκνγέα ζηνλ νπνίν θαηαιήγεη ε νπηηθή ίλα πνπ ζα νδεγήζεη ηε δέζκε ειίδα 31 απφ 126

33 θσηφο κηαο πεγήο LED ή laser θαζψο επίζεο θαη ε ζχλδεζε δχν νπηηθψλ ηλψλ ζε νπηηθφ θαηαλεκεηή Δηθόλα 21 - Πξνζαξκνγέο νπηηθώλ ηλώλ Οη ζχλδεζκνη δηαηίζεληαη σο απινί - simplex ή δηπινί - duplex - TX RX, ζε νηθνγέλεηεο πνπ πεξηιακβάλνπλ ηνλ ζχλδεζκν ζε κνξθή βχζκαηνο, ηνλ δηπιφ πξνζαξκνγέα θαη ηνλ ππνδνρέα ελεξγνχ εμνπιηζκνχ. Καηεγνξηνπνηνχληαη επίζεο κε βάζε ηελ εμσηεξηθή ηνπο εκθάληζε θαη ηνλ κεραληζκφ αζθάιηζεο. Δηθόλα 22 - Βύζκα ζύλδεζεο νπηηθήο ίλαο ειίδα 32 απφ 126

34 Γηαθξίλνληαη ηα θάησζη βαζηθά είδε ζπλδέζκσλ: ST - Straight Tail: Αλαπηχρζεθε απφ ηελ AT&T γηα πνιχηξνπεο ίλεο ζε δίθηπα LAN. Υξεζηκνπνηείηαη κεραληζκφο αζθάιηζεο ηχπνπ κπαγηνλέη. Ζ απψιεηα εηζαγσγήο είλαη <0,5 db. Δηθόλα 23 - ST type SC - Subscriber Connector: Αλαπηχρζεθε απφ ηελ ΝΣΣ γηα ρξήζε ζην δίθηπν πξφζβαζεο θαη ζε δίθηπα θαισδηαθήο ηειεφξαζεο θαη ηνπηθά δίθηπα. Δπηηπγράλεηαη κεγάιε ππθλφηεηα ζχλδεζεο. Υξεζηκνπνηείηαη κεραληζκφο αζθάιηζεο ηχπνπ θνπκπψκαηνο. Γηαηίζεηαη σο PC θαη APC κε ηα αθφινπζα ραξαθηεξηζηηθά: PC: Απψιεηα εηζαγσγήο < 0,5 db, Απψιεηα επηζηξνθήο > 27dB APC: Απψιεηα εηζαγσγήο < 0,5 db, Απψιεηα επηζηξνθήο > 60 db Δηθόλα 24 - APC type FC - Fibre Connector: Αλαπηχρζεθε απφ ηελ NTT γηα ην ηλν νπηηθφ δίθηπν θαη είλαη ην πιένλ δηαδεδνκέλν είδνο ζπλδέζκνπ, αλ θαη δελ επηηπγράλεηαη κεγάιε ππθλφηεηα ζχλδεζεο. Υξεζηκνπνηείηαη κεραληζκφο αζθάιηζεο κε ειίδα 33 απφ 126

35 ζπείξσκα. Γηαηίζεηαη θπξίσο PC κε ηα αθφινπζα ραξαθηεξηζηηθά: Απψιεηα εηζαγσγήο < 0,5 db, Απψιεηα επηζηξνθήο > 27dB Δηθόλα 25 - FC type DIN: Υξεζηκνπνηνχληαη απνθιεηζηηθά απφ ηνλ Γεξκαληθφ ηειεπηθνηλσληαθφ νξγαληζκφ, αλ θαη ηειεπηαία ηείλεη θαη εθεί λα αληηθαηαζηαζεί απφ ζπλδέζκνπο ηχπνπ SC. Δηθόλα 26 - DIN Type Δ2000: Αλαπηχρζεθε απφ ηελ εηαηξία Diamond θαη πεξηιακβάλεη ελζσκαησκέλν θάιπκκα πξνζηαζίαο ηεο επηθάλεηαο ηνπ ζπλδέζκνπ. Παξέρεηαη ζε κνξθή APC θαη SPC κε επίδνζε θαη ππθλφηεηα ζχλδεζεο αληίζηνηρε ηνπ SC. Απνηειεί ηνλ πιένλ εμειηγκέλν ηχπν ζπλδέζκνπ γηα ηειεπηθνηλσληαθέο εθαξκνγέο. ειίδα 34 απφ 126

36 Δηθόλα 27 - E2000 type Δθηφο ησλ αλσηέξσ ηχπσλ, ππάξρεη θαη κηα κεγάιε πνηθηιία άιισλ ζπλδέζκσλ απφ δηαθνξεηηθνχο θαηαζθεπαζηέο, πνπ βξίζθνληαη αθφκε ζην ζηάδην ηεο ηππνπνίεζεο. Οη λένη ηχπνη ζπλδέζκσλ είλαη ζεκαληηθά κηθξφηεξνη ζε κέγεζνο, έρνπλ ρακειφηεξν θφζηνο θαη επηηξέπνπλ κεγαιχηεξε ππθλφηεηα ηεξκαηηζκνχ Οπηηθνί θαηαλεκεηέο - Optical Distributors θαη Οξγαλσηήξεο. Οη ζπλελψζεηο θπιάζζνληαη ζε πιαζηηθνχο ή κεηαιιηθνχο, θαηάιιεια δηακνξθσκέλνπο δίζθνπο πνπ νλνκάδνληαη νξγαλσηήξεο. Οη νξγαλσηήξεο ρξεζηκνπνηνχληαη ζε πεξηβιήκαηα ζπλδέζεσο, θνπηηά ηεξκαηηζκνχ ζηνλ ρψξν ηνπ ζπλδξνκεηή θαη ζηνλ θεληξηθφ θαηαλεκεηή ηνπ ηειεπηθνηλσληαθνχ θέληξνπ. Ζ κνξθή ηνπ νξγαλσηήξα δηαθέξεη αλάινγα κε ην είδνο ηεο εθαξκνγήο θαη ηνλ θαηαζθεπαζηή. ειίδα 35 απφ 126

37 Δηθόλα 28 - Οπηηθόο θαηαλεκεηήο Οη νπηηθνί θαηαλεκεηέο - Main Distributor Frame - MDF ηεξκαηίδνπλ ηηο ίλεο ελφο ηλν νπηηθνχ θαισδίνπ θαη επηηξέπνπλ ηελ ζχλδεζε ηνπο ζην ελεξγφ εμνπιηζκφ κε ρξήζε θνξδνληψλ δηαζχλδεζεο. Ο ηεξκαηηζκφο ησλ ηλψλ ζηνλ νπηηθφ θαηαλεκεηή απνηειεί ην ζεκείν πξφζβαζεο ζηηο ίλεο ηνπ νπηηθνχ θαισδίνπ γηα εθηέιεζε δνθηκψλ θαη κηθηνλνκήζεσλ. Πεξηέρνπλ εζσηεξηθά πνιινχο νξγαλσηήξεο. Δηθόλα 29 -Κακπίλα νπηηθνύ θαηαλεκεηή ειίδα 36 απφ 126

38 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Ο : ΟΠΣΗΚΖ ΠΟΛΤΠΛΔΞΗΑ Όπσο αλαθέξζεθε ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν, έλα απφ ηα βαζηθά πιενλεθηήκαηα ηεο νπηηθήο ίλαο είλαη ην ηεξάζηην εχξνο δψλεο, κε απνηέιεζκα λα απνηειεί ηδαληθφ κέζν γηα ηα ζχγρξνλα ηειεπηθνηλσληαθά δίθηπα, πνπ ραξαθηεξίδνληαη απφ ηελ έθξεμε ηνπ Internet θαη ηηο ζπλερψο απμαλφκελεο αλάγθεο γηα πξνζθνξά πνιπκεζηθήο πιεξνθνξίαο,. πγθεθξηκέλα, ε κεγάιε ζπρλφηεηα ηνπ νπηηθνχ θέξνληνο ζηα νπηηθά ζπζηήκαηα επηθνηλσλίαο δεκηνπξγεί έλα ηεξάζηην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο, πνπ κπνξεί λα θζάζεη ηα 50 THz [4] θαη ην νπνίν, φκσο, ζηελ πξάμε δελ αμηνπνηείηαη πιήξσο. Σα θαηλφκελα ηεο δηαζπνξάο θαη ηεο κε γξακκηθφηεηαο ζηελ νπηηθή ίλα θαζψο θαη ε ηαρχηεηα ησλ ειεθηξνληθψλ δηαηάμεσλ, φπνπ νη ιεηηνπξγίεο φπσο ε κεηαγσγή (switching), ε δξνκνιφγεζε (routing) θαη ε αλαγέλλεζε ησλ νπηηθψλ παικψλ (pulse regeneration) πξαγκαηνπνηνχληαη ζηελ ειεθηξνληθή πεξηνρή, πεξηνξίδνπλ ην κέγηζην ξπζκφ κεηάδνζεο κε ηνλ νπνίν έλαο ηειηθφο ρξήζηεο απνθηά πξφζβαζε ζην δίθηπν ζε κεξηθά κφιηο Gbps. Λχζε ζην πξφβιεκα ηεο πεξηνξηζκέλεο εθκεηάιιεπζεο ηνπ δηαζέζηκνπ εχξνπο δψλεο ησλ νπηηθψλ ηλψλ δίλεηαη κε ηε κεηάδνζε πνιιαπιψλ νπηηθψλ θαλαιηψλ κέζσ ηεο ίδηαο ίλαο. Οη ηερληθέο πνιππιεμίαο θαλαιηψλ, πνπ επηηπγράλνπλ κεγαιχηεξε ρσξεηηθφηεηα ελφο νπηηθνχ δηθηχνπ επηθνηλσληψλ ρσξίο ηελ εγθαηάζηαζε λέσλ ηλψλ θαη νη νπνίεο ζα κειεηεζνχλ ζηε ζπλέρεηα, είλαη νη εμήο: πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θχκαηνο (Wavelength Division Multiplexing-WDM), νπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε ρξφλνπ (Optical Time Division Multiplexing-OTDM) θαη ε λέα ηερληθή ηεο νπηηθήο πνιππιεμίαο κε δηαίξεζε θψδηθα (Optical Code Division Multiplexing-OCDM). Σα νπηηθά ζπζηήκαηα πνπ θάλνπλ ρξήζε απηψλ ησλ ηερληθψλ νπηηθήο πνιππιεμίαο (πνιππιεμία ζηελ νπηηθή πεξηνρή) νλνκάδνληαη πνιπθαλαιηθά ζπζηήκαηα επηθνηλσλίαο θαη πξνθάιεζαλ ηδηαίηεξν ελδηαθέξνλ θαηά ηε δεθαεηία ηνπ ειίδα 37 απφ 126

39 4.1. Πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θύκαηνο-wdm Ζ ηερληθή WDM γεθπξψλεη ην ηεξάζηην ράζκα κεηαμχ ειεθηξνληθνχ θαη νπηηθνχ ξπζκνχ κεηάδνζεο, πνιππιέθνληαο δηάθνξα WDM θαλάιηα ζηελ ίδηα νπηηθή ίλα θαη επηηξέπνληαο ζε θάζε ηειηθφ ρξήζηε λα κεηαδίδεη αλεμάξηεηα απφ ηνπο άιινπο. Όπσο παξαηεξνχκε ζην ρήκα πνπ αθνινπζεί, νη έμνδνη ησλ πνκπψλ, πνπ ν θαζέλαο ιεηηνπξγεί ζηε δηθή ηνπ θέξνπζα ζπρλφηεηα (κήθνο θχκαηνο) θαη κπνξεί λα ππνζηεξίδεη δηαθνξεηηθνχο ξπζκνχο κεηάδνζεο, δηακνξθψλνληαη ρξεζηκνπνηψληαο αλεμάξηεηα ειεθηξηθά ξεχκαηα bit θαη ζηε ζπλέρεηα πνιππιέθνληαη γηα λα κεηαδνζνχλ ηαπηφρξνλα θαη αλεμάξηεηα κέζα απφ ηελ ίδηα νπηηθή ίλα. Κάζε θαλάιη, ινηπφλ, ιεηηνπξγεί ζε δηαθνξεηηθή πεξηνρή ηνπ νπηηθνχ θάζκαηνο κε απνηέιεζκα ηελ απνθπγή ησλ κεηαμχ ηνπο παξεκβνιψλ. Δηθόλα 30 - Πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θύκαηνο (WDM) ζε πνιπθαλαιηθή δεύμε νπηηθώλ ηλώλ ζεκείν-πξνο-ζεκείν (point-to-point). ην άιιν άθξν ηεο νπηηθήο ίλαο εθηειείηαη ε απνπνπιππιεμία ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ζε μερσξηζηά θαλάιηα κε ηνλ απνπνιππιέθηε λα θαηεπζχλεη θάζε θαλάιη ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ, δειαδή ζηνλ αληίζηνηρν δέθηε. αλ απνηέιεζκα, φηαλ N θαλάιηα πνπ ιεηηνπξγνχλ ζε ξπζκνχο κεηάδνζεο bit B 1, B 2,...,B N αληίζηνηρα πνιππιέθνληαη ζε κία νπηηθή ίλα κήθνπο L, ην νιηθφ γηλφκελν ξπζκνχ κεηάδνζεο bit επί ηελ απφζηαζε γίλεηαη B L = (B 1 + B B N )L (5) ειίδα 38 απφ 126

40 Σα ζχγρξνλα νπηηθά δίθηπα κε ρξήζε ηεο ηερληθήο WDM ππνζηεξίδνπλ δεθάδεο έσο εθαηνληάδεο δηαθνξεηηθά κήθε θχκαηνο γηα ηελ ηαπηφρξνλε κεηάδνζε θαλαιηψλ ησλ 10, 20 ή θαη 40 Gbps πνπ απέρνπλ κεηαμχ ηνπο GHz. Χζηφζν, παξά ην πξνθαλέο πιενλέθηεκα ηεο απνηειεζκαηηθήο εθκεηάιιεπζεο ηνπ ηεξάζηηνπ δηαζέζηκνπ εχξνπο δψλεο ηεο νπηηθήο ίλαο, ε πνιππιεμία κε δηαίξεζε κήθνπο θχκαηνο παξνπζηάδεη θαη ζεκαληηθά κεηνλεθηήκαηα. Καζψο απμάλεηαη ν αξηζκφο ησλ πνιππιεγκέλσλ θαλαιηψλ, απμάλεηαη θαη ν βαζκφο δπζθνιίαο ηεο δηαρείξηζεο θαη ηνπ ειέγρνπ ησλ δηθηχσλ, ελψ ε εκθάληζε κε γξακκηθψλ θαηλνκέλσλ (φπσο ε κίμε ηεζζάξσλ θπκάησλ) ζπλεπάγεηαη κείσζε ηεο απφδνζήο ηνπο θαη ζέηεη έλα άλσ φξην ζηνλ ηειηθφ αξηζκφ ησλ θαλαιηψλ. Έηζη, ε ρσξεηηθφηεηα ησλ WDM δεχμεσλ νπηηθψλ ηλψλ θαζνξίδεηαη ηειηθά απφ ηελ ειάρηζηε δπλαηή απφζηαζε κεηαμχ ησλ θαλαιηψλ. Μία ηππηθή ηηκή απηήο ηεο απφζηαζεο, πνπ πεξηνξίδεηαη απφ ηηο παξαηεξνχκελεο παξεκβνιέο κεηαμχ ησλ θαλαιηψλ, ζα πξέπεη λα ππεξβαίλεη ην ηεηξαπιάζην ηνπ ξπζκνχ κεηάδνζεο bit. Δπηπξφζζεηα, ν αξηζκφο ησλ θαλαιηψλ πνπ κπνξνχλ ηειηθά λα ππνζηεξηρζνχλ απφ έλα WDM δίθηπν ζε ζπλδπαζκφ κε ηνλ ρξεζηκνπνηνχκελν ξπζκφ κεηάδνζεο θαζνξίδνπλ ηελ απφζηαζε πνκπνχ-δέθηε, θαζψο είλαη ζεκαληηθέο νη απψιεηεο πνπ εκθαλίδνληαη ζε νπηηθέο ίλεο κεγάινπ κήθνπο. Οη απψιεηεο απηέο αληηζηαζκίδνληαη κε ηε ρξήζε αλαγελλεηψλ ή νπηηθψλ εληζρπηψλ (π.ρ. νη εληζρπηέο ίλαο κε πξνζκείμεηο Δξβίνπ (Erbium Doped Fiber Amplifier - EDFA)), πνπ ιφγσ ηεο κε γξακκηθήο απνιαβήο ηνπο πεξηνξίδνπλ ηνλ αξηζκφ ησλ θαλαιηψλ ψζηε ζην πξνθχπηνλ εχξνο δψλεο λα παξέρεηαη νκνηφκνξθε ελίζρπζε ζε φια ηα κήθε θχκαηνο πνπ ην απαξηίδνπλ. Οη παξαπάλσ πεξηνξηζκνί, πνπ ηίζεληαη απφ ηελ ηερληθή WDM, ζε ζπλδπαζκφ κε ηηο δηαξθψο απμαλφκελεο απαηηήζεηο γηα πξνζθνξά ρσξεηηθφηεηαο νδήγεζαλ ζηελ αλάπηπμε ησλ λέσλ εηδψλ νπηηθήο πνιππιεμίαο πνπ εμεηάδνληαη ζηε ζπλέρεηα Οπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε ρξόλνπ-otdm Ζ ηερληθή OTDM, πνπ απνηέιεζε αληηθείκελν εθηεηακέλεο κειέηεο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο δεθαεηίαο ηνπ 1990, πξνζθέξεη ηθαλνπνηεηηθέο ιχζεηο ζηα ειίδα 39 απφ 126

41 πξνβιήκαηα ηεο WDM ηερληθήο, ππνζηεξίδνληαο παξάιιεια ππεξπςειέο ρσξεηηθφηεηεο. πγθεθξηκέλα, ζε έλα θαλάιη πνπ ιεηηνπξγεί ζε κία νξηζκέλε θέξνπζα ζπρλφηεηα παξέρεηαη ε δπλαηφηεηα επίηεπμεο ξπζκνχ κεηάδνζεο bit έσο θαη 1 Tbps. Με ρξήζε ηεο OTDM, N νπηηθά ζήκαηα κε ξπζκφ κεηάδνζεο B ρξεζηκνπνηνχλ ηελ ίδηα θέξνπζα ζπρλφηεηα (κήθνο θχκαηνο) θαη πνιππιέθνληαη ζρεκαηίδνληαο έλα νπηηθφ ζήκα κε ξπζκφ κεηάδνζεο NB. ην ζρήκα πνπ αθνινπζεί, παξνπζηάδεηαη έλαο πνκπφο OTDM, ν νπνίνο ρξεζηκνπνηεί ακηγψο νπηηθέο ηερληθέο πνιππιεμίαο. Δηθόλα 31 - ρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ελόο OTDM πνκπνύ, ηθαλνύ λα πνιππιέμεη N θαλάιηα. Έλα laser παξάγεη πεξηνδηθνχο παικνχο κε ξπζκφ επαλάιεςεο ίζν πξνο ηνλ ξπζκφ κεηάδνζεο bit ηνπ θάζε θαλαιηνχ, B. Σν πιάηνο θάζε παικνχ ηζνχηαη κε Tp, φπνπ Tp < (NB) -1 θαη N ν αξηζκφο ησλ πνιππιεγκέλσλ θαλαιηψλ, κε απνηέιεζκα θάζε παικφο ηεο εμφδνπ ηνπ laser λα ηαηξηάδεη ζηε ζπγθεθξηκέλε ρξνληθή πεξίνδν. Ζ έμνδνο ηνπ laser δηαηξείηαη εμίζνπ ζε N βξαρίνλεο (πξνεγείηαη ελίζρπζε, φπνπ ρξεηάδεηαη) θαη έλαο δηακνξθσηήο παξεκπνδίδεη ηνλ αληίζηνηρν παικφ γηα θάζε bit 0 (θαηάζηαζε off), νπφηε ηειηθά παξάγνληαη N αλεμάξηεηεο ειεθηξηθέο ξνέο bit κε ξπζκφ κεηάδνζεο B, πνπ πνιππιέθνληαη θαη δίλνπλ ην ζχλζεην νπηηθφ ζήκα κε ξπζκφ κεηάδνζεο NB. Ζ πνιππιεμία επηηπγράλεηαη κε κία ηερληθή θαζπζηέξεζεο, φπνπ ε δηακνξθσκέλε ξνή bit ζηνλ n βξαρίνλα (n=1,2,...,n) θαζπζηεξεί θαηά (n-1)/(nb), ειίδα 40 απφ 126

42 θαη ην ζχλζεην νπηηθφ ζήκα πνπ δεκηνπξγείηαη απφ ην ζπλδπαζκφ ησλ εμφδσλ ησλ N βξαρηφλσλ έρεη δηάξθεηα ρξνλνζπξίδαο bit ίζε κε TB = (NB) -1. Απαξαίηεηε γηα ηε ρξεζηκνπνίεζε ζπζηεκάησλ πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ηελ OTDM ηερληθή είλαη θαη ε αλάπηπμε νπηηθψλ δεθηψλ λένπ ηχπνπ, φπνπ ε απνπνιππιεμία πξαγκαηνπνηείηαη ειεθηξν-νπηηθά ή θαζαξά νπηηθά. Κνηλφ ραξαθηεξηζηηθφ φισλ ησλ ηερληθψλ απνπνιππιεμίαο απνηειεί ε χπαξμε ελφο ζήκαηνο ρξνληζκνχ, δειαδή κίαο ζεηξάο πεξηνδηθψλ παικψλ (ειεθηξηθψλ ή νπηηθψλ) κε ξπζκφ κεηάδνζεο ίζν πξνο απηφλ ελφο απινχ θαλαιηνχ. Όπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί παξαπάλσ, αηηία ηεο αλάπηπμεο ηεο ηερληθήο OTDM απνηέιεζε ε αλάγθε γηα αληηκεηψπηζε ησλ πξνβιεκάησλ ηεο WDM ηερληθήο. Πξάγκαηη, ε OTDM ηερληθή παξνπζηάδεη ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα πνπ ζρεηίδνληαη κε ηε δπλαηφηεηα απινχζηεξεο δηαρείξηζεο ηνπ δηθηχνπ θαη ηε κεγαιχηεξε πξνζθνξά ρσξεηηθφηεηαο, δειαδή ηελ απνηειεζκαηηθφηεξε εθκεηάιιεπζε ηνπ εχξνπο δψλεο ηεο νπηηθήο ίλαο. Δπηπξφζζεηα, επηηπγράλεηαη κείσζε ησλ πξνβιεκάησλ πνπ πξνθαινχληαη εμαηηίαο ησλ κε γξακκηθψλ θαηλνκέλσλ, θαζψο πιένλ γίλεηαη ρξήζε ελφο κφλν κήθνπο θχκαηνο απφ ηα πνιππιεγκέλα νπηηθά ζήκαηα, ελψ παξάιιεια ε απαίηεζε γηα κία κφλν δεχμε κεηαμχ πνκπνχ θαη δέθηε θαζηζηά ηελ ηερληθή OTDM πην ζπκθέξνπζα απφ νηθνλνκηθήο άπνςεο. Ζ ηερληθή OTDM βξίζθεηαη αθφκα ζε εξγαζηεξηαθφ επίπεδν κε άκεζν ζηφρν ηελ επίηεπμε ηεο εκπνξηθήο εθκεηάιιεπζήο ηεο, ψζηε λα είλαη δπλαηή ε πιήξεο αμηνπνίεζε ησλ πιενλεθηεκάησλ ηεο. ην ζεκείν απηφ ρξεηάδεηαη λα ηνληζζεί πσο νη ηερληθέο WDM θαη OTDM απνηεινχλ δχν ζπκπιεξσκαηηθά θαη φρη αληαγσληζηηθά είδε πνιππιεμίαο, πνπ ν ζπλδπαζκφο ηνπο απνηειεί ηε βέιηηζηε ιχζε ησλ ζχγρξνλσλ νπηηθψλ ζπζηεκάησλ επηθνηλσλίαο γηα αχμεζε ηεο απφδνζήο ηνπο κέζα απφ ηε ρξήζε ιίγσλ νπηηθψλ θαλαιηψλ κε πςειέο ηαρχηεηεο κεηάδνζεο Οπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε θώδηθα-ocdm Μία λέα ηερληθή νπηηθήο πνιππιεμίαο, κε απμαλφκελν ελδηαθέξνλ απφ ηε δεθαεηία ηνπ 1990 έσο θαη ζήκεξα, απνηειεί ε ηερληθή OCDM, ε νπνία επηηξέπεη ζηνπο ρξήζηεο λα έρνπλ ηπραία πξνζπέιαζε ζε νπνηαδήπνηε θαλάιη θαη ζε ειίδα 41 απφ 126

43 απζαίξεην ρξφλν (είλαη ζε εξεπλεηηθφ αθφκα ζηάδην). Σν ζήκα (δεδνκέλα) θάζε θαλαιηνχ θσδηθνπνηείηαη κε ηε ρξήζε ελφο νπηηθνχ θψδηθα (optical code), αλεμάξηεηνπ ηνπ ίδηνπ ηνπ ζήκαηνο, νπφηε θαη πξνθαιείηαη επέθηαζε ηνπ θάζκαηνο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ζε κία ζρεηηθά κεγάιε πεξηνρή ζπγθξηηηθά κε ην ειάρηζην εχξνο δψλεο πνπ απαηηείηαη γηα ηε κεηάδνζε. Ζ ηερληθή OCDM παξέρεη ηε δπλαηφηεηα θσδηθνπνίεζεο ησλ bit ησλ δεδνκέλσλ ελφο θαλαιηνχ είηε ζην πεδίν ηνπ ρξφλνπ, είηε ζην πεδίν ηνπ κήθνπο θχκαηνο (ζπρλφηεηαο) ή ζε ζπλδπαζκφ θαη ησλ δχν. ηελ εηθφλα πνπ αθνινπζεί, παξνπζηάδνληαη νη ηξεηο αληίζηνηρεο ιεηηνπξγίεο θσδηθνπνίεζεο ελφο bit ηνπ αξρηθνχ ζήκαηνο. Δηθόλα 32 - Σξεηο δηαθνξεηηθέο ιεηηνπξγίεο θσδηθνπνίεζεο ελόο bit ζήκαηνο θαηά ηελ νπηηθή πνιππιεμία κε δηαίξεζε θώδηθα (OCDM) ειίδα 42 απφ 126

44 Καηά ηελ θσδηθνπνίεζε ζην πεδίν ηνπ ρξφλνπ, θάζε bit ησλ δεδνκέλσλ ρσξίδεηαη κε βάζε ην ρξεζηκνπνηνχκελν νπηηθφ θψδηθα ζε κηθξφηεξεο ρξνληθέο κνλάδεο, ηα chips, κε απνηέιεζκα ν ελεξγφο ξπζκφο κεηάδνζεο bit λα απμάλεηαη θαηά Μ, φπνπ Μ ην κήθνο ηνπ θψδηθα ζε bits. Καηά ηε δεχηεξε κέζνδν θσδηθνπνίεζεο, ζην πεδίν ηνπ κήθνπο θχκαηνο, ην κεηαδηδφκελν bit αληηζηνηρίδεηαη ζε κία κνλαδηθή νκάδα απφ κήθε θχκαηνο πνπ απνηεινχλ ηνλ αληίζηνηρν θψδηθα, ελψ κε ρξήζε ελφο ζπλδπαζκνχ ησλ δχν παξαπάλσ ηερληθψλ, ην bit θσδηθνπνηείηαη ζε κία δηαδνρή απφ chips κε δηαθνξεηηθά κήθε θχκαηνο. Όπσο έρεη γίλεη ζαθέο, θνηλφ ζηνηρείν φισλ ησλ κεζφδσλ θσδηθνπνίεζεο είλαη ην «άπισκα» ηνπ νπηηθνχ θάζκαηνο ηνπ ζήκαηνο. ην δέθηε πξαγκαηνπνηείηαη ε ζπκπίεζε ηνπ θάζκαηνο θαη ε αλάθηεζε ηνπ αξρηθά κεηαδηδφκελνπ ζήκαηνο κέζα απφ ηελ αληίζηξνθε δηαδηθαζία ηεο απνθσδηθνπνίεζεο, ε νπνία θαη βαζίδεηαη ζηνλ νπηηθφ θψδηθα ηεο αληίζηνηρεο θσδηθνπνίεζεο. Με ρξήζε, ινηπφλ, ηεο ηερληθήο OCDM εμαζθαιίδεηαη άκεζα ε αζθάιεηα ησλ δεδνκέλσλ θαη απνθεχγεηαη ε αλάκεημε ησλ ζεκάησλ, θαζψο δεδνκέλνπ ελφο θσδηθνπνηεηή πνπ κεηαδίδεη έλα ζήκα κε βάζε έλαλ νξηζκέλν νπηηθφ θψδηθα, κφλν έλαο απνθσδηθνπνηεηήο εθνδηαζκέλνο κε ηνλ ίδην θψδηθα κπνξεί λα αλαθηήζεη ην αξρηθφ ζήκα ζσζηά. Γηα ην ιφγν απηφ, ν θψδηθαο νλνκάδεηαη θαη αθνινπζία ππνγξαθήο ή θιεηδί, αθνχ εμαζθαιίδεη έλα είδνο «ηαπηφηεηαο» γηα ην ζήκα. Δπηπξφζζεηα, δελ θαηαρσξείηαη κία ζπγθεθξηκέλε θέξνπζα ζπρλφηεηα ζε θάζε θαλάιη (φπσο ηζρχεη ζηελ πεξίπησζε ηεο WDM ηερληθήο), αιιά φια ηα θαλάιηα έρνπλ ζηε δηάζεζή ηνπο (κνηξάδνληαη) φιν ην εχξνο δψλεο ρξεζηκνπνηψληαο, αλάινγα κε ηνλ νπηηθφ θψδηθα, δηαθνξεηηθέο θέξνπζεο ζε δηαθνξεηηθέο ρξνληθέο ζηηγκέο. Αληίζεηα, κεηνλέθηεκα ηεο ηερληθήο OCDM απνηειεί ν ζρεηηθά πςειφο ξπζκφο ζθαικάησλ BER (κε ηππηθή ηηκή πνπ μεπεξλά ηα 10-6 ), πνπ φκσο δελ απνθιείεη ηελ ρξήζε ηεο ζε κεξηθέο εθαξκνγέο πνπ δηαζέηνπλ ηερληθέο απεπζείαο δηφξζσζεο ζθάικαηνο. ην ζεκείν απηφ, νινθιεξψζεθε ε πεξηγξαθή ησλ ηξηψλ ηερληθψλ πνιππιεμίαο, WDM, OTDM θαη OCDM, πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηελ νπηηθή πεξηνρή. Αθνινπζεί κία ιεπηνκεξήο αλαθνξά ζηελ εμέιημε ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ, ειίδα 43 απφ 126

45 φπσο πξνέθπςε απφ ηε δπλαηφηεηα πνπ παξέρεη ε νπηηθή πνιππιεμία γηα κεηάδνζε πνιιαπιψλ θαλαιηψλ κέζα απφ ηελ ίδηα νπηηθή ίλα. ειίδα 44 απφ 126

46 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5 Ο : ΤΣΖΜΑΣΑ ΔΠΗΚΟΗΝΧΝΗΑ ΟΠΣΗΚΧΝ ΗΝΧΝ (ΟΠΣΗΚΑ ΓΗΚΣΤΑ) Απφ ηελ έσο ηψξα αλάιπζε ηνπ έρεη θαηαζηεί ζαθέο πσο ε νπηηθή ίλα απνηειεί έλα ηδαληθφ ηειεπηθνηλσληαθφ θαλάιη γηα ηα ζχγρξνλα δίθηπα επηθνηλσληψλ, ηα νπνία ραξαθηεξίδνληαη απφ ηελ αλάγθε γηα ππνζηήξημε πιεζψξαο ππεξεζηψλ νινέλα απμαλφκελεο ρσξεηηθφηεηαο. Παξφια απηά, ε εκθάληζε ηεο νπηηθήο ίλαο δελ νδήγεζε άκεζα ζηελ αλάπηπμε ησλ ζπζηεκάησλ επηθνηλσλίαο νπηηθψλ ηλψλ, πνπ ρξεζηκνπνηνχλ ηελ ίλα σο κέζν κεηάδνζεο ηεο πιεξνθνξίαο. Αηηία ήηαλ ε κεγάιε ηηκή ηεο απψιεηαο ηζρχνο, πνπ πξηλ ηε δεθαεηία ηνπ 1970 θπκαηλφηαλ ζηα 1000 db/km πεξίπνπ. Ζ πξφνδνο φκσο πνπ αθνινχζεζε ζηνλ ηνκέα ησλ νπηηθήο ηερλνινγίαο επέηξεςε ηελ θαηαζθεπή ηλψλ ρακειήο εμαζζέληζεο, πξνζεγγίδνληαο ηειηθά ηελ ηηκή ησλ 0.2 db/km γηα κήθνο θχκαηνο ι=1.55 κm, ελψ παξάιιεια νδήγεζε ζηελ αλαθάιπςε ησλ απαξαίηεησλ δνκηθψλ ζηνηρείσλ κηαο νπηηθήο δεχμεο. ηα ζηνηρεία απηά πεξηιακβάλνληαη ν νπηηθφο πνκπφο (ζπλήζσο laser εκηαγσγνχ), ν νπηηθφο δέθηεο, πνπ ζαλ βαζηθφ ηκήκα ηνπ έρεη ην θσηναληρλεπηή γηα ηε κεηαηξνπή ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο ζε ειεθηξηθφ κέζσ ηνπ θσηνειεθηξηθνχ θαηλνκέλνπ, νη νπηηθνί εληζρπηέο (επαλαιήπηεο) γηα ηελ αληηκεηψπηζε ησλ απσιεηψλ ηζρχνο θαη νη ζπλδεηήξεο γηα ηηο ζπλδέζεηο ηνπ πνκπνχ θαη ηνπ δέθηε κε ηελ ίλα ή γηα ηηο επηκέξνπο ζπλδέζεηο ηκεκάησλ ίλαο. Ση είλαη, ινηπφλ, έλα νπηηθφ δίθηπν; Έλα νπηηθφ δίθηπν απνηειείηαη απφ έλα ζχλνιν θφκβσλ (εμνπιηζκφο κεηαγσγήο), πνπ ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κέζσ ησλ δεχμεσλ νπηηθψλ ηλψλ (εμνπιηζκφο κεηάδνζεο). αλ απνηέιεζκα, παξά ην φηη ε κεηάδνζε ζρεηίδεηαη κε ηελ νπηηθή ίλα, δελ πξφθεηηαη απαξαίηεηα γηα έλα ακηγψο νπηηθφ δίθηπν, αθνχ ε κεηαγσγή κπνξεί λα αθνξά παθέηα, θχθισκα, ξνέο θιαζκάησλ κήθνπο θχκαηνο ή ξηπέο, νπφηε θαη λα γίλεηαη είηε ζηελ ειεθηξνληθή πεξηνρή, είηε ζην νπηηθφ πεδίν ή ζε ζπλδπαζκφ ησλ δχν κε ρξήζε ηεο θαηάιιειεο ηερληθήο νπηηθήο πνιππιεμίαο. Έρνληαο ήδε πεξηγξάςεη ηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ ηερληθψλ WDM, OTDM θαη OCDM, ν ιφγνο πνπ θαζηζηά ηελ WDM ηελ πην δηαδεδνκέλε ηερληθή ειίδα 45 απφ 126

47 πνιππιεμίαο ζηα ππάξρνληα νπηηθά δίθηπα επηθνηλσλίαο είλαη ε δπλαηφηεηα πνπ παξέρεη γηα αμηνπνίεζε ησλ πιενλεθηεκάησλ ηεο ηερλνινγίαο ησλ νπηηθψλ ηλψλ, επηηξέπνληαο ζε θάζε ρξήζηε λα ιεηηνπξγεί κε ηελ ηαρχηεηα πνπ ππνζηεξίδεη έλα WDM θαλάιη θαη ε νπνία κπνξεί λα επηιεγεί απζαίξεηα ψζηε λα ζπκβαδίδεη κε ηελ ηαρχηεηα ησλ ειεθηξνληθψλ δηαηάμεσλ. Παξφια απηά, ε εμέιημε πνπ ζπληειείηαη ζηνλ ηνκέα ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ θαζηζηά ηελ ηερληθή WDM πεξηνξηζηηθή γηα ηηο λέεο γεληέο ζπζηεκάησλ, νδεγψληαο ηα έηζη ζηελ πηνζέηεζε άιισλ ηερληθψλ νπηηθήο πνιππιεμίαο πνπ δελ είλαη αθφκα ηφζν δηαδεδνκέλεο. Δηθόλα 33 - Δμέιημε ησλ νπηηθώλ δηθηύσλ Οπηηθά δίθηπα 1εο γεληάο Σα νπηηθά δίθηπα 1εο γεληάο απνηεινχληαη απφ ζεκείν-πξνο-ζεκείν νπηηθέο δεχμεηο (point-to-point links), θαζψο ε ρξήζε ηεο ίλαο πεξηνξίδεηαη κφλν ζηε θπζηθή ζχλδεζε δχν θφκβσλ. ε απηή ηελ πεξίπησζε, δχν είλαη νη πηζαλέο ελαιιαθηηθέο γηα ηελ επίηεπμε κεγαιχηεξνπ πξνζθεξφκελνπ εχξνπο δψλεο κεηάδνζεο θαηά ηελ ζεκείν-πξνο-ζεκείν δεχμε δχν θφκβσλ: ε εγθαηάζηαζε ειίδα 46 απφ 126

48 επηπξφζζεησλ νπηηθψλ ηλψλ θαη επηπξφζζεηνπ ηεξκαηηθνχ εμνπιηζκνχ ζηε κεηαμχ ηνπο ζχλδεζε ή ε ρξήζε ηεο WDM ηερλνινγίαο γηα ηε κεηάδνζε πνιιαπιψλ θαλαιηψλ δηαθνξεηηθήο ζπρλφηεηαο κέζα απφ ηελ ήδε ππάξρνπζα ίλα. Μειέηεο έρνπλ αλαδείμεη ηε ιχζε ησλ πνιιψλ ηλψλ σο ηελ πην ζπκθέξνπζα γηα ηε ζχλδεζε δχν θφκβσλ πνπ βξίζθνληαη ζε απφζηαζε κηθξφηεξε ησλ 50 Km, ελψ πξνηηκάηαη ε εθκεηάιιεπζε ηεο WDM ηερληθήο γηα κεγαιχηεξεο θπζηθέο δεχμεηο. Δηθόλα 34 - Οπηηθό δίθηπν 1εο γεληάο (point-to-point) κε N θαλάιηα. Βαζηθφ κεηνλέθηεκα ηεο 1εο γεληάο νπηηθψλ δηθηχσλ απνηειεί ε αλαπφθεπθηε εκθάληζε πςεινχ επίβαξνπ (overhead), ιφγσ ηεο νπηνειεθηξνληθήο κεηαηξνπήο ησλ δεδνκέλσλ πνπ πξαγκαηνπνηείηαη ζε φινπο ηνπο θφκβνπο ηνπ δηθηχνπ. Οη ζρεηηθέο κε ηε κεηάδνζε ηεο πιεξνθνξίαο ιεηηνπξγίεο, φπσο ε κεηαγσγή (switching), ε δξνκνιφγεζε (routing), ε κεηαηξνπή ηνπ κήθνπο θχκαηνο (wavelength conversion), ε αλαγέλλεζε ησλ νπηηθψλ παικψλ (pulse regeneration) θαη ε αλάθηεζε ξνινγηνχ (clock recovery) πξαγκαηνπνηνχληαη ζηελ ειεθηξνληθή πεξηνρή κε ρξήζε ησλ αληίζηνηρσλ ειεθηξνληθψλ δηαηάμεσλ ζηνπο θφκβνπο ηνπ δηθηχνπ. Δίλαη, επνκέλσο, αλαγθαία ε ειεθηξνληθή κεηαηξνπή ησλ νπηηθψλ ζεκάησλ, πνπ φρη κφλν μεθηλνχλ ή ηεξκαηίδνπλ ζε έλα θφκβν, αιιά θαη πνπ απιά δηαπεξλνχλ έλα θφκβν ρσξίο λα πξνζηίζεληαη δεδνκέλα ζε έλα κήθνο θχκαηνο ή λα αθαηξνχληαη δεδνκέλα απφ απηφ (δηεξρφκελε θίλεζε-bypass traffic). Ζ ειίδα 47 απφ 126

49 επεμεξγαζία ησλ δεδνκέλσλ ζηνπο θφκβνπο πξαγκαηνπνηείηαη κε ηε ρξήζε ςεθηαθψλ θαηαλεκεηψλ (Digital Cross-Connectors-DXCs), ελψ ιχζε ζην πξφβιεκα ηεο καθξηλήο ζχλδεζεο δχν θφκβσλ δφζεθε κε ηε ρξήζε αλαγελλεηψλ (regenators), νη νπνίνη αξγφηεξα αληηθαηαζηάζεθαλ απφ νπηηθνχο εληζρπηέο (Optical AMPlifiers-OAMPs), δειαδή εληζρπηέο πνπ ιεηηνπξγνχλ ζηελ πεξηνρή ηνπ νπηηθνχ θάζκαηνο. Όπσο ινηπφλ δηαπηζηψλνπκε, ε 1ε γεληά νπηηθψλ δηθηχσλ ραξαθηεξίδεηαη απφ ηελ αδπλακία πιήξνπο εθκεηάιιεπζεο ησλ πιενλεθηεκάησλ πνπ πξνζθέξεη ε νπηηθή ίλα, θαζψο ε ηαρχηεηα κεηάδνζεο ησλ δεδνκέλσλ πεξηνξίδεηαη απφ ηε ζαθψο κηθξφηεξε ηαρχηεηα ιεηηνπξγίαο ησλ ειεθηξνληθψλ ζηνηρείσλ ησλ θφκβσλ (ειεθηξνληθή ζπκθφξεζε-electronic bottleneck), ελψ ζεκεηψλεηαη θαη αχμεζε ηνπ ξπζκνχ εκθάληζεο ζθαικάησλ. Ζ επηηαθηηθή αλάγθε γηα αληηκεηψπηζε απηψλ ησλ πξνβιεκάησλ νδήγεζε ζηα νπηηθά δίθηπα 2εο γεληάο Οπηηθά δίθηπα 2εο γεληάο ηε 2ε γεληά δηθηχσλ νπηηθψλ επηθνηλσληψλ, ε χπαξμε νπηηθψλ δηαηάμεσλ πξνζζαθαίξεζεο κήθνπο θχκαηνο (Wavelength Add-Drop Multiplexers- WADMs) πεξηνξίδεη ηελ νπην-ειεθηξνληθή κεηαηξνπή κφλν ζηα δεδνκέλα πνπ μεθηλνχλ απφ έλα θφκβν πξνζζέηνληάο ηα ζε έλα κήθνο θχκαηνο ή ηεξκαηίδνπλ ζε έλα θφκβν αθαηξψληαο ηα απφ έλα κήθνο θχκαηνο. Γελ απαηηείηαη επνκέλσο ε επεμεξγαζία ησλ δεδνκέλσλ ζηνπο ελδηάκεζνπο θφκβνπο (πνπ απνηειεί θαη ην κεγαιχηεξν κέξνο ηεο δηαρεηξηδφκελεο θίλεζεο, θπξίσο ζε ηνπνινγίεο δαθηπιίνπ), κε απνηέιεζκα λα εηζάγνληαη ζεκαληηθά θέξδε εμαηηίαο ηεο κείσζεο ηνπ πςεινχ επίβαξνπ θαη ηεο θαιχηεξεο αμηνπνίεζεο ηεο ρσξεηηθφηεηαο ηεο νπηηθήο ίλαο (ππελζπκίδεηαη φηη ην πςειφ επίβαξν ραξαθηεξίδεη ηα δίθηπα 1εο γεληάο). Ζ εηζαγσγή ησλ WADMs ζπκβάιιεη θπξίσο ζηε δεκηνπξγία ηνπνινγηψλ δαθηπιίνπ, πνπ ζηειερψλνπλ θαηά θχξην ιφγν κεηξνπνιηηηθά δίθηπα. ειίδα 48 απφ 126

50 Δηθόλα 35 - Έλαο νπηηθόο πνιππιέθηεο πξνζζαθαίξεζεο (WADM). Δπηπξφζζεηα, νη θφκβνη ελφο νπηηθνχ δηθηχνπ 2εο γεληάο δηαζέηνπλ θαη νπηηθνχο θαηαλεκεηέο (Optical Cross-connectors-OXCs), πνπ είλαη ππεχζπλνη γηα ηε κεηαγσγή ελφο κήθνπο θχκαηνο απφ κία ζχξα εηζφδνπ ηνπο ζε άιιν κήθνο θχκαηνο ζε κία απφ ηηο ζχξεο εμφδνπ ηνπο, ελψ αλ είλαη εθνδηαζκέλνη θαη κε δηαθφπηεο κεηαηξνπήο κήθνπο θχκαηνο (Wavelength-Convertible Switches- WCSs) παξέρνπλ επηπξφζζεηα ηε δπλαηφηεηα κεηαηξνπήο ελφο κήθνπο θχκαηνο πξηλ απφ ηελ είζνδφ ηνπ ζηνλ πνιππιέθηε ηεο ίλαο εμφδνπ. Ζ εμέιημε ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ 2εο γεληάο κε ηε ρξήζε ηεο ηερλνινγίαο ησλ WADMs θαη OXCs νδήγεζε ζηελ αλάπηπμε ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ δξνκνιφγεζεο κήθνπο θχκαηνο επξείαο πεξηνρήο (Wavelength-Routed (widearea) Optical Networks), πνπ ραξαθηεξίδνληαη απφ ηελ εγθαζίδξπζε ζπλδεζηζηξεθψλ (connection-oriented) νπηηθψλ δηαδξνκψλ, ησλ lightpaths, γηα ηε ζχλδεζε δχν θφκβσλ ηνπ δηθηχνπ. Τπάξρνπλ δχν πηζαλέο κέζνδνη αλάζεζεο ησλ lightpaths, πνπ επηιέγνληαη κε βάζε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο πξνζθεξφκελεο θίλεζεο: ζηε ζηαηηθή αλάζεζε ην ζχλνιν ησλ ζπλδέζεσλ είλαη εμαξρήο γλσζηφ, ελψ ζηε δπλακηθή αλάζεζε νη ζπλδέζεηο δηακνξθψλνληαη θαηάιιεια θαηά ηελ άθημε ησλ θιήζεσλ. Καη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο, ην βαζηθφ πξφβιεκα πνπ πξνθχπηεη αθνξά ζηελ εχξεζε ελφο ειίδα 49 απφ 126

51 κήθνπο θχκαηνο θαηά κήθνο ελφο lightpath (Routing and Wavelength Assignment-RWA) ιακβάλνληαο σο δεδνκέλε ηελ θαηάζηαζε ηνπ δηθηχνπ Οπηηθά δίθηπα 3εο γεληάο Ζ 3ε γεληά δηθηχσλ αλακέλεηαη λα αθνξά αζπλδεζκηθά (connectionless) νπηηθά δίθηπα, ζηα νπνία ε πξφζβαζε επηηπγράλεηαη κέζσ νπηηθψλ δηθηχσλ πξφζβαζεο (π.ρ. Passive Optical Networks-PONs) θαη ε νπηηθή κεηαγσγή (Optical X Switching-OXS) κπνξεί λα αθνξά παθέηα (packets), ξηπέο (bursts) ή εηηθέηεο (labels), νπφηε X=P, B ή L. Ζ αλάπηπμε ησλ ακηγψο νπηηθψλ δηθηχσλ (All-optical Networks) βαζίδεηαη ζηε ρξήζε ακηγψο νπηηθψλ δηαηάμεσλ/δηαθνπηψλ (all-optical devices), φπνπ φιεο νη ζρεηηθέο κε ηελ πιεξνθνξία ιεηηνπξγίεο φπσο ε κεηαγσγή, ε δξνκνιφγεζε θ.η.ι. εθηεινχληαη πιένλ κφλν ζην νπηηθφ επίπεδν, ρσξίο νπνηαδήπνηε νπην-ειεθηξνληθή κεηαηξνπή πέξα απφ ηνπο θφκβνπο παξπθήο (edge nodes). Οη δηαηάμεηο απηέο ππάγνληαη ζε ηξεηο γεληθέο θαηεγνξίεο: ηνπο ζπδεχθηεο παζεηηθνχ αζηέξα (passive star couplers), ηνπο παζεηηθνχο δξνκνινγεηέο (passive routers) θαη ηνπο ελεξγνχο δηαθφπηεο (active switches). Δηθόλα 36 - NxN παζεηηθόο αζηέξαο. ειίδα 50 απφ 126

52 Ο παζεηηθφο αζηέξαο είλαη κία δηάηαμε επξείαο εθπνκπήο πνπ ηζνθαηαλέκεη ηελ ελέξγεηα ελφο ζήκαηνο κήθνπο θχκαηνο ι πνπ θζάλεη ζε κία ζχξα εηζφδνπ ηνπ ζε φιεο ηηο ζχξεο εμφδνπ ηνπ κε ρξήζε ην ίδηνπ κήθνπο θχκαηνο ι. Πξφβιεκα, επνκέλσο, πξνθχπηεη κε ηελ ηαπηφρξνλε εκθάληζε ηνπιάρηζηνλ δχν ζεκάησλ ηνπ ίδηνπ κήθνπο θχκαηνο ζηηο ζχξεο εηζφδνπ ηνπ, νπφηε θαη ζεκεηψλεηαη ζχγθξνπζε (collision). Δηθόλα 37 - NxN παζεηηθόο δξνκνινγεηήο. Δηθόλα 38-4x4 ελεξγόο δηαθόπηεο. ειίδα 51 απφ 126

53 Ο παζεηηθφο δξνκνινγεηήο αλαιακβάλεη ηε δξνκνιφγεζε ησλ δεδνκέλσλ θαζελφο απφ ηα κήθε θχκαηνο πνπ εκθαλίδνληαη ζηηο ζχξεο εηζφδνπ ηνπ ζηα αληίζηνηρα κήθε θχκαηνο ησλ ζπξψλ εμφδνπ ηεο δηάηαμεο. Πξφθεηηαη γηα έλα ζηαηηθφ δξνκνινγεηή, θαζψο δελ ππάξρεη ε δπλαηφηεηα επαλαδηακφξθσζεο ηνπ πίλαθα δξνκνιφγεζεο, ζχκθσλα κε ηνλ νπνίν γίλνληαη νη κεηαγσγέο ησλ κεθψλ θχκαηνο. Αληίζεηα, ν ελεξγφο δηαθφπηεο κπνξεί λα πξνζαξκφδεη δπλακηθά ην πεξηερφκελν ηνπ πίλαθα δξνκνιφγεζήο ηνπ ζηηο κεηαβνιέο ηεο δηεθπεξαησζείζαο θίλεζεο, κεηαβάιινληαο ηε ζρέζε εηζεξρφκελσλ θαη εμεξρφκελσλ κεθψλ θχκαηνο ζηηο ζχξεο ηνπ. Με ρξήζε ησλ παξαπάλσ δηαηάμεσλ επηηπγράλεηαη ε πιήξεο απνπζία νπην-ειεθηξνληθψλ κεηαηξνπψλ ζηα δεδνκέλα πνπ δηαθηλνχληαη ζηνλ ππξήλα ηνπ δηθηχνπ, κε απνηέιεζκα ηε κείσζε ηνπ θφζηνπο ηεο ηνπνζέηεζεο θαη ηεο δηαρείξηζεο ησλ κεηαηξνπέσλ (πνπ πεξηνξίδνληαη πιένλ κφλν ζηνπο θφκβνπο εηζφδνπ/εμφδνπ), θαζψο θαη ηελ πςειή εθκεηάιιεπζε ηνπ εχξνπο δψλεο ηεο νπηηθήο ίλαο κε παξάιιειε κείσζε ηεο θαηαλάισζεο ηζρχνο. Γίθαηα, ινηπφλ, ηα ακηγψο νπηηθά δίθηπα απνηεινχλ ηελ πξφθιεζε ηνπ κέιινληνο ζηνλ ηνκέα ηεο δηθηχσζεο (networking). Όπσο αλαθέξζεθε παξαπάλσ, ζηελ θαηεγνξία ησλ νπηηθψλ δηθηχσλ 3εο γεληάο αλήθνπλ ηα δίθηπα κεηαγσγήο παθέησλ (Optical Packet Switched-OPS Networks) θαη κεηαγσγήο ξηπψλ (Optical Burst Switched-OBS Networks), πνπ πξνζδνθνχλ λα αληηκεησπίζνπλ ηα πξνβιήκαηα πνπ πξνέθπςαλ θαηά ηε ιεηηνπξγία ησλ δηθηχσλ δξνκνιφγεζεο κήθνπο θχκαηνο. Πην ζπγθεθξηκέλα, ζηφρνο ηνπο είλαη λα πεξηνξίζνπλ ηνλ κεγάιν αξηζκφ κεθψλ θχκαηνο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη απφ ηα νπηηθά δίθηπα δξνκνιφγεζεο κήθνπο θχκαηνο γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζε ησλ ζπλδέζεσλ. Δπηπξφζζεηα, ζηνρεχνπλ ζην λα απμήζνπλ ην βαζκφ εθκεηάιιεπζεο ησλ πφξσλ ηνπ δηθηχνπ, πνπ παξακέλεη ηδηαίηεξα ρακειφο ζηα δίθηπα 2εο γεληάο ιφγσ ηνπ ζηαζεξνχ ξπζκνχ κεηάδνζεο, δηαηεξψληαο παξάιιεια ηα πιενλεθηήκαηα ηεο απνπζίαο νπην-ειεθηξνληθψλ κεηαηξνπψλ. ηα OPS δίθηπα, ε κεηαγσγή ησλ παθέησλ ησλ δεδνκέλσλ θαζψο θαη φιεο νη άιιεο δηεξγαζίεο ζρεηηθά κε ηε κεηάδνζε ηεο πιεξνθνξίαο γίλνληαη απνθιεηζηηθά ζην νπηηθφ πεδίν, ρσξίο νπνηαδήπνηε νπην-ειεθηξνληθή κεηαηξνπή, ελψ παξάιιεια γίλεηαη ρξήζε ηεο νπηηθήο πνιππιεμίαο κε δηαίξεζε ρξφλνπ ειίδα 52 απφ 126

54 (OTDM ηερληθή). αλ απνηέιεζκα, απαηηνχληαη ρξφλνη κεηαγσγήο ηεο ηάμεο ησλ nanoseconds πξνθεηκέλνπ λα είλαη απνηειεζκαηηθή ε ρξήζε ησλ δηθηχσλ [8]. Κάζε παθέην, πνπ κπνξεί λα έρεη ζηαζεξφ ή κεηαβιεηφ κέγεζνο, δξνκνινγείηαη αλεμάξηεηα απφ ηα άιια ζην εζσηεξηθφ ησλ OPS δηθηχσλ, κε ρξήζε ηεο νπηηθήο ηνπ επηθεθαιίδαο πνπ θαζνξίδεη ηηο κεηαγσγέο ζηνπο ελδηάκεζνπο θφκβνπο. Όκσο, παξά ηηο πξνζδνθίεο πνπ δεκηνπξγεί ε OPS ηερλνινγία ζε ζρέζε κε ηελ απμεκέλε ρσξεηηθφηεηα θαη ηε δηαθάλεηα ησλ δεδνκέλσλ, πεξηνξηζκνί παξεκπνδίδνπλ ηελ πξαθηηθή εθαξκνγή ηεο πέξαλ ηνπ ρψξνπ ηνπ εξγαζηεξίνπ. πγθεθξηκέλα, ε έιιεηςε νπηηθήο κλήκεο κεγάινπ βάζνπο θαη πςειήο ηαρχηεηαο, θαζψο θαη ε αδπλακία επίηεπμεο γξήγνξεο κεηαγσγήο κε επηηξεπηφ θφζηνο, απνηεινχλ δχν απφ ηνπο θπξίαξρνπο παξάγνληεο πνπ δελ επηηξέπνπλ ηελ εθκεηάιιεπζε ησλ OPS δηθηχσλ ζηε ζεκεξηλή αγνξά ησλ επηθνηλσληψλ. Λχζε ζην πξφβιεκα πξνζπάζεζε λα δνζεί κέζα απφ ηα πνιιά ππνζρφκελα OBS δίθηπα, πνπ κπνξνχλ λα ζεσξεζνχλ ζαλ OPS δίθηπα πνπ ζην εζσηεξηθφ ηνπο δηαθηλνχληαη κεγάια αζξνηζηηθά παθέηα, νη ξηπέο (bursts). Ζ επηζηεκνληθή έξεπλα νδεγήζεθε πξνο απηή ηελ θαηεχζπλζε απφ ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο ηειεπηθνηλσληαθήο θίλεζεο ζηα ζχγρξνλα δίθηπα επηθνηλσληψλ, πνπ πεξηιακβάλνπλ κεγάιεο πεξηφδνπο ζηγήο θαη πεξηφδνπο κέγηζηεο δήηεζεο, θαζηζηψληαο έηζη δεκηνγφλα ηελ χπαξμε ζηαζεξνχ ξπζκνχ κεηάδνζεο. Μία νπηηθή ξηπή απνηειείηαη απφ έλα ζχλνιν απφ παθέηα πιεξνθνξίαο θαη ζρεκαηίδεηαη ζηνπο θφκβνπο παξπθήο φηαλ δεδνκέλα, απφ πνιινχο ρξήζηεο πνπ έρνπλ ηνλ ίδην θφκβν πξννξηζκνχ θαη κε ίδηεο απαηηήζεηο κεηάδνζεο, αζξνίδνληαη ζε κεγαιχηεξεο νληφηεηεο κεηαβιεηνχ ή ζηαζεξνχ κεγέζνπο. Οη θφκβνη παξπθήο είλαη, επίζεο, απηνί πνπ πξνγξακκαηίδνπλ ηελ ακηγψο νπηηθή κεηάδνζε ησλ ξηπψλ πνπ ζπλζέηνπλ (θφκβνο παξπθήο εηζφδνπ) θαη απνζπλζέηνπλ (θφκβνο παξπθήο εμφδνπ), ελψ νη θφκβνη ππξήλα (core nodes) ηνπ OBS δηθηχνπ αλαιακβάλνπλ ηε δηαρείξηζε ησλ ζπλδέζεσλ θαη ηε κεηαγσγή ησλ ξηπψλ ζχκθσλα κε ηελ επηθεθαιίδα πνπ απηέο δηαζέηνπλ. Πξηλ απφ θάζε νπηηθή ξηπή, ν θφκβνο πξνέιεπζεο απνζηέιιεη έλα παθέην ειέγρνπ (Burst Header Packet-BHP), ην νπνίν κεηαδίδεηαη εληειψο αλεμάξηεηα ειίδα 53 απφ 126

55 απφ ηε ξηπή, κε ζηφρν λα δεζκεπζνχλ γηα έλα πξνθαζνξηζκέλν κηθξφ ρξνληθφ δηάζηεκα νη απαξαίηεηνη πφξνη ζηνπο θφκβνπο ηνπ ππξήλα ηνπ δηθηχνπ. Οη ελδηάκεζνη θφκβνη επεμεξγάδνληαη ειεθηξνληθά ην BHP πνπ ιακβάλνπλ, νπφηε θαη δηακνξθψλνληαη θαηάιιεια γηα λα αθνινπζήζεη ε κεηάδνζε ηεο ξηπήο. Γελ είλαη, επνκέλσο, αλαγθαία ε παξνπζία κέζσλ απνζήθεπζεο ζηνπο θφκβνπο ππξήλα ελφο OBS δηθηχνπ, ελψ θαηά κήθνο φιεο ηεο δηαδξνκήο κεηάδνζεο ηεο ξηπήο δεζκεχεηαη ην ίδην κήθνο θχκαηνο, εθηφο αλ ππάξρεη επηπξφζζεηα ε δπλαηφηεηα κεηαηξνπήο ησλ κεθψλ θχκαηνο κε ρξήζε ησλ θαηάιιεισλ δηαθνπηψλ. Όπσο πξνθχπηεη απφ ηελ παξαπάλσ πεξηγξαθή ηεο OBS ηερλνινγίαο, δελ απαηηείηαη πιένλ ε χπαξμε ησλ ηαρχηαησλ νπηηθψλ κεηαγσγέσλ θαη ησλ δηαηάμεσλ απνζήθεπζεο πνπ ζπλαληνχκε ζηα OPS δίθηπα θαη απνηεινχλ πεξηνξηζηηθνχο παξάγνληεο γηα ηελ πεξαηηέξσ εμέιημή ηνπο. Αληίζεηα, ηα OBS δίθηπα πεξηνξίδνπλ ηνλ αξηζκφ ησλ πνκπνδεθηψλ (transceivers) θαη ησλ lightpaths πνπ εγθαζίζηαληαη γηα ηελ απνθαηάζηαζε ησλ ζπλδέζεσλ, βειηηψλνληαο έηζη ην πνζνζηφ εθκεηάιιεπζεο ηνπ δηαζέζηκνπ εχξνπο δψλεο θαη ηε ζπλνιηθή απφδνζε ηνπ ζπζηήκαηνο. Γηα φινπο ηνπο παξαπάλσ ιφγνπο, ηα OBS δίθηπα απνηεινχλ ηελ πξφθιεζε ηνπ κέιινληνο γηα ηα ακηγψο νπηηθά δίθηπα λέαο γεληάο. ειίδα 54 απφ 126

56 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 Ο ΓΗΚΣΤΧΝ : ΣΔΥΝΗΚΔ ΤΛΟΠΟΗΖΖ ΟΠΣΗΚΧΝ 6.1. Δηζαγσγή Ζ παξνπζίαζε πνπ γίλεηαη αθνξά ζηελ θαηαζθεπή, ζε ηνπηθφ επίπεδν, βαζηθνχ νινθιεξσκέλνπ θαη εληαίνπ κέξνπο θπζηθήο δηθηπαθήο ππνδνκήο κεηξνπνιηηηθψλ νπηηθψλ ηλψλ ζε Γήκνπο ηεο ρψξαο, κε πξφβιεςε ηεο ελζσκάησζεο, ηεο ζπκπιεξσκαηηθφηεηαο θαη ηεο δηαιεηηνπξγηθφηεηαο ηνπ κε επξχηεξεο νπηηθέο δηθηπαθέο ππνδνκέο ζην ηνπηθφ, πεξηθεξεηαθφ, θαη εζληθφ επίπεδν. Δίλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθφ απφ ηα έξγα απηά λα πξνθχςνπλ νπδέηεξεο θπζηθέο ππνδνκέο επί ησλ νπνίσλ ζα κπνξεί λα ζηεξηρζεί ε αλάπηπμε ι εηηνπξγηθψλ δηθηχσλ ησλ νπνίσλ ε ρσξεηηθφηεηα ζα κπνξεί λα απμάλεη γηα ηδηαίηεξα κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα κε ηελ εηζαγσγή ησλ θαηάιιεισλ νπηηθψλ θαισδίσλ ζηνπο θελνχο ζσιήλεο, κε αλαβάζκηζε ησλ ελεξγψλ δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ επηθνηλσλίαο ζηα άθξα ηνπ δηθηχνπ, ρσξίο αιιαγή ηεο θπζηθήο ππνδνκήο απηήο, θαη κε ην ειάρηζην δπλαηφ ιεηηνπξγηθφ θφζηνο. Οη ππνδνκέο δελ ζα πξέπεη λα δνκεζνχλ ζηε βάζε θάπνηαο ζπγθεθξηκέλεο ζεκεξηλήο εθαξκνγήο ή ππεξεζίαο, αιιά ζα πξέπεη λα επηηξέπνπλ πιεζψξα ελαιιαθηηθψλ εθαξκνγψλ θαη ππε ξεζηψλ ζηνλ ηνκέα ησλ ηειεπηθνηλσληψλ. Δπεηδή ην αξρηθφ θφζηνο ηνπ έξγνπ γηα θάζε Γήκν είλαη αξθεηά ππνινγίζηκν, είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθή ε πξφβιεςε ηεο βαζκηαίαο επέθηαζεο ησλ ππνδνκψλ απηψλ γηα ηελ ππνζηήξημε πεξηζζφηεξσλ ρξεζηψλ κε ην ειάρηζην δπλαηφ θφζηνο Οξηζκνί Καη' αξράο απνζαθελίδνληαη νξηζκνί νη νπνίνη είλαη ρξήζηκνη γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηνπ εχξνπο ησλ έξγσλ ζηα νπνία αλαθέξεηαη ν παξψλ νδεγφο θαη ησλ ζρέζεσλ κεηαμχ ππνδνκψλ δηαθνξεηηθνχ εχξνπο: WAN (Wide Area Network_Γίθηπα επξείαο πεξηνρήο): Όζνλ αθνξά ηνλ παξφληα νδεγφ σο δίθηπν επξείαο πεξηνρήο ελλννχκε ηα ππάξρνληα ε κειινληηθά δίθηπα εζληθνχ ή θαη ππεξεζληθνχ επηπέδνπ πνπ ζπλήζσο έρνπλ ηε ειίδα 55 απφ 126

57 κνξθή αξαηνχ πιέγκαηνο κε θφκβνπο ζε κεγάια αζηηθά θέληξα ηεο ρψξαο. Σα έξγα ζηα νπνία αλαθέξεηαη ν παξψλ νδεγφο δελ αθνξνχλ ηα δίθηπα επξείαο πεξηνρήο αιιά πξέπεη λα ιακβάλνπλ ππ' φςε ηνπο ππάξρνληεο θαη κειινληηθνχο θφκβνπο ηνπο. RAN (Regional Area Networks - Πεξηθεξεηαθά δίθηπα): Ο φξνο είλαη αδφθηκνο, αιιά ρξεζηκνπνηείηαη επξέσο ηειεπηαία ιφγσ ηνπ κεγάινπ ελδηαθέξνληνο πνπ έρνπλ νη δηθηπαθέο ππνδνκέο ζην πεξηθεξεηαθφ επίπεδν θαη ηεο ζεκαζίαο γηα ηελ νηθνλνκηθή αλάπηπμε νιφθιεξσλ πεξηνρψλ απφ ηα δίθηπα απηά. Όζνλ αθνξά ηνλ παξφληα νδεγφ σο πεξηθεξεηαθά δίθηπα ελλννχκε ππάξρνληα ε κειινληηθά δίθηπα ζην επίπεδν π.ρ κηαο δηνηθεηηθήο πεξηθέξεηαο, πνπ ζπλήζσο έρνπλ ηε κνξθή ππθλφηεξνπ πιέγκαηνο ή δηαζπλδεδεκέλσλ δαθηπιίσλ κε θφκβνπο ηνπνζεηεκέλνπο ζε κεγάινπο δήκνπο ηεο πεξηθέξεηαο. Καηά κία έλλνηα ηα RAN αλήθνπλ ζηελ θαηεγνξία ησλ δηθηχσλ επξείαο πεξηνρήο, αιιά νη εμειίμεηο ηεο ηερλνινγίαο ησλ νπηηθψλ ηλψλ, έρνπλ θαηαζηήζεη δπλαηή ηελ αλάπηπμε δηθηχσλ «δηακέηξνπ» πνιιψλ δεθάδσλ ρηιηνκέηξσλ κε πξφηππα πνπ πξνζηδηάδνπλ ζε κηθξφηεξεο έθηαζεο δίθηπα. Σα έξγα ζηα νπνία αλαθέξεηαη ν παξψλ νδεγφο δελ αθνξνχλ ηα πεξηθεξεηαθά δίθηπα αιιά πξέπεη λα ιακβάλνπλ ππ' φςε ηνπο ππάξρνληεο θαη κειινληηθνχο θφκβνπο ηνπο νη νπνίνη κπνξεί θαη πξέπεη λα ηαπηίδνληαη κε ηνπο θχξηνπο θφκβνπο ηνπ ππφ θαηαζθεπή δηθηχνπ. ΜΑΝ (Metropolitan Area Networks - Μεηξνπνιηηηθά δίθηπα): Ο φξνο παξνπζηάδεη κηα ειαζηηθφηεηα φζνλ αθνξά ην εχξνο ηεο πεξηνρήο πνπ θαηαιακβάλνπλ ηα δίθηπα απηά. Γηα ηελ Διιάδα, έλα ηππηθφ (απφ άπνςε κεγέζνπο γηα επξσπατθή ρψξα) κεηξνπνιηηηθφ δίθηπν ( km) ζα κπνξνχζε λα θαιχςεη έλα νιφθιεξν λνκφ ή αθφκε θαη κία πεξηθέξεηα. Παξ' φια απηά, φζνλ αθνξά ηνλ παξφληα νδεγφ σο Μεηξνπνιηηηθά δίθηπα ελλννχκε εθ' εμήο ππάξρνληα ε κειινληηθά δίθηπα ζην επίπεδν ελφο κεγάινπ αζηηθνχ θέληξνπ, ή ελφο ζπλφινπ κηθξφηεξσλ δήκσλ πνπ ζπλήζσο έρνπλ ηε κνξθή ελφο ή πνιιαπιψλ δαθηπιίσλ θαη ζπκπιεξσκαηηθψλ ππνδνκψλ πξφζβαζεο. Σα έξγα ζηα νπνία αλαθέξεηαη ν παξψλ νδεγφο αθνξνχλ κέξνο ή φιν ελφο κεηξνπνιηηηθνχ δηθηχνπ ζην επίπεδν ελφο δήκνπ, κε έκθαζε ζηελ πξφζβαζε ζηνπο θχξηνπο θφκβνπο ηνπ δηθηχνπ απηνχ. ειίδα 56 απφ 126

58 Σν παξαθάησ δηάγξακκα απνηππψλεη ζρεκαηηθά ηε ζρέζε κεηαμχ ησλ πξναλαθεξζέλησλ επηπέδσλ θαη πξνζδηνξίδεη ην εχξνο ηνπ έξγνπ ζην νπνίν αλαθεξφκαζηε. Απφ ην παξαπάλσ ζρήκα, θαίλεηαη φηη κέξνο ηνπ έξγνπ (νη θφκβνη ησλ WAN θαη RAN θαζψο θαη νη ζπλδεηήξηεο νδεχζεηο κεηαμχ ησλ θφκβσλ απηψλ εληφο ησλ νξίσλ ηνπ παξφληνο έξγνπ, κπνξεί θαη ζπλήζσο είλαη θαζνξηζηηθνί παξάγνληεο γηα ην ζρεδηαζκφ ηνπ κεηξνπνιηηηθνχ δηθηχνπ ην νπνίν κεηαμχ άιισλ ζα πξέπεη λα εμαζθαιίδεη θαη ηελ πξφζβαζε ζηνπο θφκβνπο απηνχο νη νπνίνη ζηε ζπλέρεηα αλαθέξνληαη σο θχξηνη θφκβνη. ηε ζπλέρεηα δίδεηαη ε αξρηθή γεληθή νξνινγία αλαθνξάο πνπ πξνηείλεηαη λα πηνζεηεζεί ζηα ζπλαθή έξγα. (Οη νξηζκνί απηνί ζα αλαιπζνχλ ιεπηνκεξέζηεξα ζηε ζπλέρεηα). ειίδα 57 απφ 126

59 Κύξηνο θόκβνο: Κχξην ζεκείν δηαζχλδεζεο νπηηθψλ αγσγψλ θαη θαισδίσλ ηνπ πεξηθεξεηαθνχ ηζηνχ γηα θάιπςε ησλ ζπλαζξνηζκέλσλ επηθνηλσληαθψλ αλαγθψλ ελφο κεγάινπ δήκνπ ή κηαο επξχηεξεο αιιά πιένλ αξαηνθαηνηθεκέλεο πεξηνρήο ε κέξνπο ελφο κεγάινπ αζηηθνχ θέληξνπ. Γηα ιφγνπο δηαζεζηκφηεηαο ηεο ππνδνκήο, επηδηψθεηαη θάζε θχξηνο θφκβνο λα είλαη άκεζα ζπλδεδεκέλνο κε παξαπάλσ ηνπ ελφο νκφηηκνπο θχξηνπο θφκβνπο. ηνπο θχξηνπο θφκβνπο εγθαζίζηαηαη ελεξγφο εμνπιηζκφο, πέξαλ ησλ παζεηηθψλ δηαηάμεσλ κηθηνλφκεζεο νπηηθψλ ηλψλ θαη πξνβιέπεηαη ζπλ-εγθαηάζηαζε ή πξφζβαζε δηαρεηξηζηψλ θαη παξφρσλ ππεξεζηψλ θαη εθαξκνγψλ. Κύξην δίθηπν: Σν δίθηπν ππνδνκψλ θαη νπηηθψλ θαισδίσλ γηα ηε δηαζχλδεζε κεηαμχ ησλ θπξίσλ θφκβσλ κε ηελ έλλνηα πνπ νξίζηεθαλ παξαπάλσ (regional network, trunk network θιπ). ηηο πεξηζζφηεξεο πεξηπηψζεηο νη δηαδξνκέο κεηαμχ ησλ θχξησλ θφκβσλ γεηηληάδνπλ ή ηαπηίδνληαη κε εζληθά ή πεξηθεξεηαθά δίθηπα ππνδνκψλ άιινπ ηχπνπ (φπσο νδηθά δίθηπα, ζηδεξνδξνκηθά δίθηπα, δίθηπα κεηαθνξάο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, δίθηπα κεηαθνξάο θπζηθνχ αεξίνπ, δίθηπα άξδεπζεο ή χδξεπζεο). Κόκβνο δηαλνκήο: Σν ζεκείν δηαζχλδεζεο νπηηθψλ αγσγψλ θαη θαισδίσλ ηνπ θαη' εμνρήλ κεηξνπνιηηηθνχ δηθηχνπ (δηθηχνπ δηαλνκήο) γηα ζπγθέληξσζε ησλ ζπλαζξνηζκέλσλ επηθνηλσληαθψλ αλαγθψλ κηαο γεσγξαθηθήο πεξηνρήο ηδίσο ζηηο πεξηπηψζεηο φπνπ α) δελ ζπληξέρνπλ ιφγνη γηα ηνπνζέηεζε θφκβν π θνξκνχ φπσο ζηελ πεξίπησζε ελφο κηθξνχ Γήκνπ, ή β) γηα ηελ εμππεξέηεζε ελφο ηκήκαηνο κεγάινπ αζηηθνχ θέληξνπ θαη ηελ δηεπθφιπλζε ηεο ζχλδεζεο ησλ θφκβσλ ρακειφηεξνπ επηπέδνπ πξνο ην θχξην δίθηπν. Αλάινγα κε ην κνληέιν αλάπηπμεο ησλ ιεηηνπξγηθψλ δηθηχσλ, ζηνπο θφκβνπο δηαλνκήο κπνξεί λα κελ εγθαηαζηαζεί ελεξγφο εμνπιηζκφο, αιιά κφλν δηαηάμεηο κηθηνλφκεζεο νπηηθψλ ηλψλ. Γηα δηάθνξνπο ιφγνπο φκσο, φπσο ε κεγάιε απφζηαζε απφ ηνλ πιεζηέζηεξν θχξην θφκβν ή ε έιιεηςε θχξηνπ θφκβνπ ή ε ζηελφηεηα ζηνλ αξηζκφ νπηηθψλ ηλψλ ή ε επηζπκία πνιιαπιαζηαζκνχ ηνπ εχξνπο δψλεο ή άιιεο εμσγελείο αηηίεο, ζηνλ θφκβν δηαλνκήο κπνξεί λα ηνπνζεηεζεί παζεηηθφο ή/θαη ελεξγφο εμνπιηζκφο γηα πνιππιεμία. ειίδα 58 απφ 126

60 Γίθηπν δηαλνκήο: Σν ππθλφηεξν δίθηπν γηα ηε δηαζχλδεζε κεηαμχ ησλ θφκβσλ δηαλνκήο ή/θαη κεηαμχ θφκβσλ δηαλνκήο θαη θχξησλ θφκβσλ. ηηο πεξηζζφηεξεο πεξηπηψζεηο νη δηαδξνκέο (ράλδαθεο) κεηαμχ θφκβσλ δηαλνκήο ηαπηίδνληαη κε δηαδξνκέο ηνπ δηθηχνπ θνξκνχ, ηνπ δηθηχνπ πξφζβαζεο θαη «ηξέρνπλ» παξάιιεια κε δίθηπα άιισλ ππνδνκψλ (νδηθφ δίθηπν, δίθηπν απνρέηεπζεο, θιπ). Γηα ιφγνπο δηαζεζηκφηεηαο ηεο ππνδνκήο, επηδηψθεηαη ε έκκεζε ζχλδεζε θάζε θφκβνπ δηαλνκήο κε πεξηζζφηεξνπο ηνπ ελφο θχξηνπο θφκβνπο είηε απ' επζείαο είηε εκκέζσο ή/θαη κέζσ ελδηάκεζσλ ζπλδέζεσλ κε άιινπο θφκβνπο δηαλνκήο (π.ρ κε ηε κνξθή θπζηθψλ δαθηπιίσλ). Κόκβνο πξόζβαζεο: Σν ζεκείν δηαζχλδεζεο κεκνλσκέλσλ θηηξηαθψλ εγθαηαζηάζεσλ ή ζπγθξνηεκάησλ πξνο ην δίθηπν πξφζβαζεο. Απνηειεί θαη ζεκείν ηνπνζέηεζεο ελεξγνχ εμνπιηζκνχ γηα παξνρή δηθηπαθψλ ππεξεζηψλ πξνο ηνπο ηειηθνχο ρξήζηεο. Γίθηπν πξόζβαζεο: Σν ππθλφ δίθηπν ζχλδεζεο ησλ θφκβσλ πξφζβαζεο κε ην δίθηπν δηαλνκήο. ηηο πεξηζζφηεξεο πεξηπηψζεηο νη δηαδξνκέο κεηαμχ θφκβσλ πξφζβαζεο γεηηληάδνπλ ή ηαπηίδνληαη θαη κε δίθηπα άιισλ ππνδνκψλ ζε ηνπηθφ επίπεδν π.ρ. κηαο γεηηνληάο. Γηα ιφγνπο δηαζεζηκφηεηαο θαη αζθάιεηαο ηεο ππνδνκήο, απνηειεί ινγηθή επηδίσμε ή έκκεζε ζχλδεζε θάζε θφκβνπ πξφζβαζεο κε πεξηζζφηεξνπο ηνπ ελφο θφκβνπο δηαλνκήο (π.ρ κε ηελ ηνπνζέηεζή ηνπο ζε θπζηθφ δαθηχιην), αλ θαη απηφ ιφγσ ηεο ππθλφηεηαο ηεο ππνδνκήο, ηνπ ζπλεπαγφκελνπ κεγάινπ θφζηνπο ελαιιαθηηθψλ νδεχζεσλ, ηεο κηθξήο ζρεηηθά ζεκαζίαο ησλ βιαβψλ ζην επίπεδν κεκνλσκέλσλ ρξεζηψλ, θαη ηεο παξαδνζηαθήο πξαθηηθήο αθηηλνεηδνχο αλάπηπμεο ηνπ ηνπηθνχ βξφρνπ, κπνξεί λα κελ είλαη θαζνιηθά πινπνηήζηκν. Ζ δνκή ηνπ δηθηχνπ πξφζβαζεο δηαθνξνπνηείηαη σο πξνο ηελ ππθλφηεηα θαη ηελ ηνπνινγία αλάινγα κε ηελ πεξίπησζε ηεο εμππεξεηνχκελεο πεξηνρήο (αζηηθή, βηνκεραληθή, αγξνηηθή). ην επφκελν δηάγξακκα παξνπζηάδεηαη γηα αλαθνξά, ε γεληθή δνκή ελφο θπζηθνχ δηθηχνπ νπηηθψλ ππνδνκψλ. ειίδα 59 απφ 126

61 Δηθόλα 39 - Ζ γεληθή δνκή ελόο θπζηθνύ δηθηύνπ νπηηθώλ ππνδνκώλ Οη απαηηήζεηο ηεο επηδησθφκελεο ηερληθήο ιχζεο κπνξνχλ επηγξακκαηηθά λα εθθξαζζνχλ σο εμήο: 5.4. Δηδηθέο απαηηήζεηο νπηηθήο ππνδνκήο Απαηηήζεηο γηα ην θύξην δίθηπν Μεηαμχ ησλ θπξίσλ θφκβσλ ηνπ δηθηχνπ, πξέπεη λα γίλεη θάζε πξνζπάζεηα ψζηε ην θαιψδην λα είλαη δηαθξηηφ θαη εληαίν ρσξίο ελδηάκεζεο κηθηνλνκήζεηο ή, αλ απηφ δελ είλαη δπλαηφλ, ην θχξην δίθηπν ζα κπνξεί λα κνηξάδεηαη θαιψδην απφ ην δίθηπν δηαλνκήο. ε θάζε πεξίπησζε, ζα πξέπεη λα έρεη ηνλ ειάρηζην αξηζκφ ζπγθνιιήζεσλ, νη νπνίεο ζηε δεχηεξε αλαθεξφκελε παξαπάλσ πεξίπησζε ζα γίλνπλ θαηά πξνηίκεζε εληφο ησλ θφκβσλ δηαλνκήο, ρσξίο φκσο δπλαηφηεηα ηεξκαηηζκνχ θαη κηθηνλφκεζεο, δειαδή ιεηηνπξγηθά/ινγηθά έλαο ζπγθεθξηκέλνο ειίδα 60 απφ 126

62 αξηζκφο ηλψλ ζα πξέπεη λα ελψλεη θχξην θφκβν κε θχξην θφκβν. Σα εληαία ηκήκαηα κεηαμχ ζπγθνιιήζεσλ ζε θακία πεξίπησζε δελ πξέπεη λα είλαη κηθξφηεξα ησλ 2 ρηιηνκέηξσλ (εθηφο πξνθαλψο ησλ ηεξκαηηθψλ ηκεκάησλ πνπ απνκέλνπλ κεηά ηελ ηειεπηαία ζπγθφιιεζε ζηελ θαηεχζπλζε εγθαηάζηαζεο ηεο ίλαο πξνο ηνλ επφκελν θεληξηθφ θφκβν). πλήζσο κφλν έλα νπηηθφ θαιψδην εληφο ηδηαίηεξεο ππνζσιήλσζεο απαηηείηαη γηα ηε ζχλδεζε δχν θπξίσλ θφκβσλ πξνο ηε κία θαηεχζπλζε ελφο θεληξηθνχ δαθηπιίνπ κε ηελ πξνυπφζεζε φηη απηφ είλαη επαξθψο δηαζηαζηνινγεκέλν. Ζ αληίζηξνθε θαηεχζπλζε πξνθαλψο ζα έρεη άιιε δηαδξνκή. Πξνβιέπνληαο ηελ επέθηαζε ηνπ θπξίνπ δηθηχνπ ζε πεξηθεξεηαθφ επίπεδν, θαη ηηο ζπλδέζεηο π.ρ κεηαμχ δήκσλ ή θνηλνηήησλ ή δεκνηηθψλ δηακεξηζκάησλ, ζα ρξεηαζηεί ρψξνο γηα ίλεο θαη ζπλεπψο γηα θαιψδην θαη ζσιελψζεηο ζην κέιινλ. Γηα ην θχξην δίθηπν, ε απφιπηε ειάρηζηε πξνηεηλφκελε πνζφηεηα είλαη ηξεηο (3) εγθαηεζηεκέλεο ππνζσιελψζεηο θαηά κήθνο ηεο δηαδξνκήο ηνπ θπξίνπ δηθηχνπ, αζρέησο αλ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζε πξψηε θάζε. Γεληθφηεξα, ζα πξέπεη λα ππάξρνπλ ηνπιάρηζηνλ Κ+1 ππνζσιελψζεηο φπνπ Κ είλαη ν αξηζκφο ησλ πξνβιεπφκελσλ θπξίσλ θφκβσλ ζηνπο νπνίνπο ζα ζπλδεζνχλ νη θφκβνη δηαλνκήο ησλ ζπγθεθξηκέλσλ έξγσλ. Δπηπιένλ ζσιελψζεηο / ππνζσιελψζεηο ζα απαηηεζνχλ εάλ ιεθζνχλ ππ' φςε ηα φζα αλαθέξζεθαλ παξαπάλσ. Πξνθαλψο πξέπεη λα γίλεη πξνζπάζεηα γηα ηελ εθκεηάιιεπζε ηεο εθζθαθήο ηεο ζπγθεθξηκέλεο δηφδεπζεο γηα ηηο ζσιελψζεηο θαη θαιψδηα δηαλνκήο θαη ηεο πξφζβαζεο. εκεηψλεηαη φηη ζηνπο θχξηνπο θφκβνπο πξνβιέπεηαη λα ηνπνζεηεζνχλ ελεξγά θαη παζεηηθά ζηνηρεία πνιππιεμίαο θαη απν-πνιππιεμίαο. Έηζη αθφκε θαη ε αλάγθε πιενλαζκαηηθήο ππνζηήξημεο φισλ ησλ ρξεζηψλ απφ πεξηζζφηεξνπο ηνπ ελφο θχξηνπο θφκβνπο, ζα κπνξεί λα ηθαλνπνηεζεί κε κεησκέλν αξηζκφ ηλψλ ζην θχξην δίθηπν έσο θαη κία ηάμε κεγέζνπο κηθξφηεξν απφ απηφλ πνπ θαηαιήγεη ηειηθά ζηνπο θφκβνπο πξφζβαζεο κέζσ ησλ δηθηχσλ δηαλνκήο θαη πξφζβαζεο. ειίδα 61 απφ 126

63 Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν δηαλνκήο Γεδνκέλνπ φηη θάζε θφκβνο δηαλνκήο ζπλδέεηαη ηππηθά κε δχν θεληξηθνχο θφκβνπο ή κε έλα θεληξηθφ θφκβν κέζσ δχν δηαδξνκψλ, κία (1) ππν-ζσιήλσζε πξνο θάζε θαηεχζπλζε ή δχν (2) ππνζσιελψζεηο πξνο ηε κία θαηεχζπλζε απαηηνχληαη γηα ην ζθνπφ απηφ (αλάινγα κε ην εάλ ν θφκβνο δηαλνκήο είλαη αλάκεζα απφ ηνπο θπξίνπο θφκβνπο ή απφ ηελ ίδηα πιεπξά αληηζηνίρσο), γηα θάζε θφκβν δηαλνκήο. Γηα ην δίθηπν δηαλνκήο, ε απφιπηε ειάρηζηε πξνηεηλφκελε πνζφηεηα είλαη πέληε (5) εγθαηεζηεκέλεο ππνζσιελψζεηο ή κηθξνζσιελψζεηο. πλήζσο, ζσιελψζεηο γηα πεξηζζφηεξνπο ηνπ ελφο θφκβνπο δηαλνκήο, θαζψο θαη ζσιελψζεηο ηνπ δηθηχνπ πξφζβαζεο ζα ζπλππάξρνπλ ζηελ ίδηα δηφδεπζε. πλεπψο πξέπεη λα ππάξρεη πξφβιεςε γηα πεξηζζφηεξεο ππνζσιελψζεηο. Σν θαιψδην απφ θχξην θφκβν πξνο θάζε θφκβν δηαλνκήο ζηε βέιηηζηε πεξίπησζε πξέπεη είλαη δηαθξηηφ θαη εληαίν. εκεηψλεηαη φηη νη θφκβνη δηαλνκήο κπνξεί αξρηθά (γηα ιφγνπο απιφηεηαο θαη κηθξνχ θφζηνπο δηαρείξηζεο) λα κελ είλαη ηίπνηε παξαπάλσ απφ δηαηάμεηο κηθηνλφκεζεο (cross-connect) νη νπνίεο πινπνηνχλ θαηά πεξίπησζε κία ή παξαπάλσ θπζηθέο ζπλδέζεηο (ρσξίο πιενλαζκφ ή κε πιενλαζκφ αληίζηνηρα) κεηαμχ ελφο θφκβνπ πξφζβαζεο θαη ελφο θπξίνπ θφκβνπ. Απηφ φκσο ζεκαίλεη φηη ζε πιήξε αλάπηπμε, θαη κε αλάγθε πιενλαζκαηηθήο ζχλδεζεο θάζε ζεκείνπ πξφζβαζεο πξνο δχν θεληξηθνχο θφκβνπο, ν αξηζκφο ησλ ηλψλ πνπ πξέπεη λα κπνξεί λα ππνζηεξίμεη ν θφκβνο δηαλνκήο είλαη ηδηαίηεξα κεγάινο. Ζ πξφβιεςε ελεξγψλ ή παζεηηθψλ ζηνηρείσλ πνιππιεμίαο θαη απνπνιππιεμίαο ζηνπο θφκβνπο δηαλνκήο, θαζψο θαη ηεο ζχλδεζεο ελ ζεηξά θφκβσλ γηα πινπνίεζε ηνπηθψλ δαθηπιίσλ ή αξηεξηψλ κε έλα ή πεξηζζφηεξα ζεκεία εμφδνπ, κπνξεί λα κεηψζεη θαηά πνιχ ηηο παξαπάλσ απαηηήζεηο ζε αξηζκφ εγθαηεζηεκέλσλ ηλψλ Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν πξόζβαζεο Σν δίθηπν πξφζβαζεο ελψλεη ηνπο θφκβνπο πξφζβαζεο κε ηνπο θφκβνπο δηαλνκήο κέζσ ηνπ θαισδίνπ πξφζβαζεο ην νπνίν κε ηε κνξθή βξφρνπ δηαηξέρεη ειίδα 62 απφ 126

64 θξεάηηα δηαθιάδσζεο θαη ζπγθφιιεζεο. εκεηψλεηαη φηη ζηνλ θφκβν πξφζβαζεο, ζα ππάξρνπλ ελεξγά ζηνηρεία κεηαγσγήο ή/θαη ελεξγά ή παζεηηθά ζηνηρεία πνιππιεμίαο γηα ηελ ππνζηήξημε ησλ ρξεζηψλ, νπφηε ν αξηζκφο ησλ ηλψλ πνπ αληηζηνηρνχλ ζε ζπλδέζεηο κε ρξήζηεο κπνξεί ηειηθά λα ηθαλνπνηεζεί απφ πνιχ κηθξφηεξν αξηζκφ ηλψλ κεηαμχ θφκβνπ πξφζβαζεο θαη θχξηνπ θφκβνπ. Απφ ηνλ θφκβν πξφζβαζεο αλαρσξνχλ δεχμεηο γηα δηαθξηηνχο ρξήζηεο ηεο πεξηνρήο. Ο αξηζκφο ησλ ζσιήλσλ, ππνζσιήλσλ, θιπ. πνπ ζα ηνπνζεηεζεί ζην ράλδαθα πνπ ελψλεη ηα θξεάηηα πξφζβαζεο ζα εμαξηεζεί απφ ην εάλ θνηλνί ράλδαθεο θαη ζσιελψζεηο εμππεξεηνχλ θαηά κήθνο ηεο δηαδξνκήο ηνπο θαη άιινπο ρξήζηεο Απαηηήζεηο γηα ην δίθηπν ζπγθέληξσζεο (ηειηθώλ ρξεζηώλ) Σππηθά θάζε ρξήζηεο (θηίξην) εμππεξεηείηαη απφ έλαλ θφκβν πξφζβαζεο, κέζσ θξεαηίσλ θαη δηαδξνκψλ νη νπνίεο ζην θπζηθφ επίπεδν κπνξνχλ λα έρνπλ κηθηή ηνπνινγία απαξηηδφκελε απφ αζηέξα, αξηεξία ή θαη δαθηχιην. Κάζε ρξήζηεο ζα πξέπεη λα έρεη ηε δπλαηφηεηα πιενλαζκαηηθψλ ζπλδέζεσλ (εληφο ηεο ίδηαο φδεπζεο) πξνο ηνλ νηθείν θφκβν πξφζβαζεο θαη ζε θάζε πεξίπησζε ζα πξέπεη λα γίλεηαη εθκεηάιιεπζε θνηλψλ δηνδεχζεσλ φπνπ απηφ είλαη δπλαηφλ. Γεδνκέλνπ ηνπ φηη, φπσο αλαθέξζεθε παξαπάλσ, γηα ην ζπγθεθξηκέλν έξγν ζα ππάξρεη θαη πξφβιεςε γηα απ' επζείαο θπζηθή ελ ζεηξά δεχμε ησλ θφκβσλ πξφζβαζεο πνπ αλήθνπλ ζηνλ ίδην βξφρν, ζα ππάξρεη δπλαηφηεηα πνιιψλ ηξφπσλ δηαζχλδεζεο κεηαμχ νκνεηδψλ ρξεζηψλ. Απηφ κπνξεί λα πεξηνξίζεη ηνλ αξηζκφ ησλ αθηεξσκέλσλ απαηηνχκελσλ ηλψλ θαη ζπλδέζεσλ ζηνπο ελδηάκεζνπο θφκβνπο φισλ ησλ επηπέδσλ Τιηθά Σα πιηθά πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηα νπηηθά δίθηπα ζπκπεξηιακβάλνπλ θξεάηηα, ζσιελψζεηο, θαιψδηα, κνχθεο ζπγθφιιεζεο, θηβψηηα ζπγθνιιήζεσλ, ππαίζξηα θηβψηηα ή θηβψηηα εζσηεξηθνχ ρψξνπ κε εξκάξηα ζπγθφιιεζεο ε/θαη δηαηάμεηο κηθηνλφκεζεο (cross-connect) ηεξκαηηζκνχ θαη ζχλδεζεο κε ελεξγφ εμνπιηζκφ, ρψξν νξγάλσζεο πιενλάδνληνο θαισδίνπ, ηα ηθξηψκαηα παζεηηθνχ ειίδα 63 απφ 126

65 θαη ελεξγνχ εμνπιηζκνχ θαη φιεο ηηο βνεζεηηθέο δηαηάμεηο θαη εμαξηήκαηα γηα έλσζε θαη δηαθιάδσζε ζσιελψζεσλ θαη ππφ-ζσιελψζεσλ, γηα ηε ζηήξημε, ηε δξνκνιφγεζε θαη ηελ νξγάλσζε κεγάινπ αξηζκνχ θαισδίσλ. Γεδνκέλνπ νηη ππάξρεη κεγάινο αξηζκφο απφ επηινγέο θαη δηαδηθαζίεο γηα ηελ ηνπνζέηεζε ησλ παξαπάλσ πιηθψλ, ε επηινγή πιηθψλ θαη δηαδηθαζηψλ πξέπεη λα παίξλεη ππ' φςε, ηνπο ηνπηθνχο πεξηνξηζκνχο θαη ηδηνκνξθίεο, ηελ ζπγθεθξηκέλε δηαβάζκηζε ηερλνγλσζίαο κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ κεζφδσλ, ηνπο ζπγθεθξηκέλνπο ηερλννηθνλνκηθνχο ζηφρνπο θιπ. ε θάζε πεξίπησζε φκσο είλαη πξνθαλήο ε αλάγθε αλάπηπμεο ησλ δηθηχσλ κε ζπλεπή θαη δνκεκέλν ηξφπν ιακβάλνληαο ππ' φςε ην θφζηνο ηεο ζπληήξεζεο θαη ηεο επέθηαζεο κεηά ηελ αξρηθή ιεηηνπξγία ηνπ. Σν δίθηπν αγσγψλ (ducting) πεξηιακβάλεη θξεάηηα (ή ελαιιαθηηθά ππαίζξηα θηβψηηα) θαη ζσιελψζεηο Φξεάηηα Σα θξεάηηα ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηξεηο θπξίσο ζθνπνχο: α) γηα ηνπνζέηεζε πιενλαζκαηηθνχ θαισδίνπ (looping cable), β) γηα ζπγθφιιεζε/δηαθιάδσζε θαισδίσλ θαη θηινμελία ησλ δηαηάμεσλ ζπγθφιιεζεο (cable splicing) ή δηαθιαδσηήξσλ κηθξνζσιελψζεσλ (microtube branching) θαη γ) σο ζεκεία γηα ηελ ππνβνήζεζε ηεο έιμεο ή ηεο εκθχζεζεο θαισδίνπ. Γηα νκνηνκνξθία, κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί έλαο ηχπνο θξεαηίνπ (κε κεηαβιεηέο δηαζηάζεηο αλάινγα κε ηε ιεηηνπξγία ηνπ θαη ηνπο εθάζηνηε πεξηνξηζκνχο). ε πεξηπηψζεηο πνπ ν ππφγεηνο ρψξνο είλαη πεξηνξηζκέλνο, κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ππαίζξηα θηβψηηα θαισδίσλ. ηηο ππθλνδνκεκέλεο αζηηθέο πεξηνρέο, ηα θξεάηηα ζπγθφιιεζεο ή δηαθιάδσζεο ζπζηήλεηαη λα ηνπνζεηνχληαη ζε απνζηάζεηο απφ 200 έσο 300m ελψ γηα δηαδξνκέο θαισδίσλ ζε αξαηνθαηνηθεκέλεο πεξηνρέο νη αληίζηνηρεο απνζηάζεηο κπνξνχλ λα θηάλνπλ ηα 500 κέηξα. ε θάζε πεξίπησζε φκσο, νη απνζηάζεηο κεηαμχ ησλ θξεαηίσλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηελ ππνβνήζεζε ηνπ πεξάζκαηνο ίλαο κε έιμε ή εκθχζεζε, πξέπεη λα είλαη ηέηνηεο ψζηε λα ππνζηεξίδνληαη απξφζθνπηα φιεο νη πξνβιεπφκελεο ηερληθέο πεξάζκαηνο ηνπ ειίδα 64 απφ 126

66 θαισδίνπ γηα ηνλ πξνβιεπφκελν ηχπν θαη αξηζκφ θαισδίσλ θαη ηνλ ππάξρνληα ή πξνβιεπφκελν ηχπν ζσιελψζεσλ, ππνζσιελψζεσλ ή κηθξνζσιελψζεσλ. Φξεάηηα γηα ηνπνζέηεζε πιενλαζκαηηθνχ θαισδίνπ ζπζηήλεηαη λα ηνπνζεηνχληαη ζε ηαθηά δηαζηήκαηα ηδηαίηεξα ζε πεξηνρέο φπνπ πξνβιέπνληαη κειινληηθέο κηθξν-κεηαηνπίζεηο ηεο δηφδεπζεο. Πξέπεη λα δνζεί πξνζνρή ζηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζέζεο ησλ θξεαηίσλ ψζηε λα κπνξνχλ λα πξνζηεζνχλ εχθνια ρξήζηεο ζην κέιινλ σιελώζεηο Αλαθεξφκαζηε ζην ζχζηεκα ζσιήλσλ θαη ππνζσιήλσλ HDPE (Highdensity polyethylene) ή θαη ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ πνπ ζα εγθαηαζηαζνχλ γηα ηελ ππνδνρή ησλ νπηηθψλ θαισδίσλ. Έλα ζεκαληηθφ θφζηνο ηεο ππνδνκήο απνηεινχλ νη εθζθαθέο θαη ε ηνπνζέηεζε ησλ ζσιελψζεσλ απηψλ. Απηφ απμάλεη ηηο απαηηήζεηο γηα θαιφ ζρεδηαζκφ θαη πξφβιεςε. ρεηηθά κε ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ κειινληηθψλ αλαγθψλ, ε εκπεηξία δείρλεη, ηδηαίηεξα ζηηο πεξηπηψζεηο φπνπ αλάινγεο ππνδνκέο αλαπηχρζεθαλ απφ ηειεπηθνηλσληαθνχο θνξείο κε ζθνπνχο ηελ θάιπςε άκεζσλ αλαγθψλ θαη ηελ ειαρηζηνπνίεζε ηνπ θφζηνπο, φηη απηά ήηαλ ππν - δηαζηαζηνινγεκέλα φζνλ αθνξά ζσιελψζεηο, θαιψδηα, κέγεζνο θαη ππθλφηεηα θξεαηίσλ. ηελ επηινγή ηεο δηφδεπζεο, πξέπεη λα δνζεί πξνζνρή ζηε κειινληηθή δνκή ηνπ πιήξσο αλεπηπγκέλνπ δηθηχνπ. Οη ζσιελψζεηο γηα ην θχξην δίθηπν, ην δίθηπν δηαλνκήο θαη ην δίθηπν πξφζβαζεο δηαζηαζηνινγνχληαη ρσξηζηά, αιιά είλαη επηζπκεηφ λα εκπεξηθιείνληαη ζηελ ίδηα δηφδεπζε (ράλδαθα θαη θξεάηηα) φπνπ απηφ είλαη εθηθηφ. Ο αξηζκφο ησλ ζσιήλσλ (ή ππνζσιήλσλ ή ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιήλσλ εληφο ελφο θνηλνχ ζσιήλα) εμαξηάηαη απφ ηνλ αξηζκφ ησλ απαηηνχκελσλ νπηηθψλ θαισδίσλ. Ζ ηνπνζέηεζε ελφο (θαη κφλν) θαισδίνπ αλά ππν-ζσιήλσζε ή κηθξνζσιήλα πξέπεη λα ζεσξείηαη γεληθφο θαλφλαο θαη λα απνθεχγνληαη νη παξεθθιίζεηο. ε θάζε πεξίπησζε, ν ζρεδηαζκφο θχξηνπ δηθηχνπ, δηθηχνπ δηαλνκήο, θαη δηθηχνπ πξφζβαζεο, πξέπεη λα πξνβιέπεη ηελ άκεζε ηνπνζέηεζε θελψλ ζσιήλσλ ή ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ θαη ηε κειινληηθή εηζαγσγή ππν -ζσιήλσλ θαη νπηηθψλ θαισδίσλ γηα ηελ ηθαλνπνίεζε ηεο κειινληηθήο δήηεζεο. Ζ ζεψξεζε ειίδα 65 απφ 126

67 ησλ αλαπηπμηαθψλ θαη ξπκνηνκηθψλ ζρεδίσλ ηεο πεξηνρήο είλαη απαξαίηεηε ψζηε ε πηζαλφηεηα λα πξνθχςεη αλάγθε αρξήζηεπζεο ή κεηαθίλεζεο κεγάινπ κέξνπο ηεο ππνδνκήο λα ειαρηζηνπνηεζεί. Γεληθά δηαθξίλνπκε 2 πξνζεγγίζεηο φζνλ αθνξά ηηο ζσιελψζεηο: - Υξήζε ζπκβαηηθψλ ζσιελψζεσλ γηα ηηο θχξηεο αξηεξίεο ή/θαη ηηο αξηεξίεο δηαλνκήο εάλ κεζνιαβνχλ κεγάιεο απνζηάζεηο θαη ππάξρεη ε αλάγθε γηα κεγάιν αξηζκφ ηλψλ αλά θαιψδην θαη ζπγθνιιήζεηο ζε θξεάηηα ζπγθφιιεζεο. - Υξήζε ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ νη νπνίεο θαη πξνηείλνληαη λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ηνπιάρηζηνλ γηα ηηο ζπλδέζεηο ησλ ρξεζηψλ, ην δίθηπν πξφζβαζεο ή/θαη ηηο αξηεξίεο δηαλνκήο (αθφκε θαη ηνπ θπξίνπ δηθηχνπ εάλ απηφ είλαη εθηθηφ) πκβαηηθή πξνζέγγηζε κε ρξήζε ζπγθνιιήζεσλ θαη σιελώζεσλ Ζ πξνζέγγηζε απηή κπνξεί λα αθνινπζεζεί γηα ην θχξην δίθηπν ζηελ πεξίπησζε κεγάισλ απνζηάζεσλ θαη επίζεο πξέπεη λα εμεηαζζεί ε θαηαιιειφηεηα ηεο ρξήζεο ηεο γηα ην δίθηπν δηαλνκήο θαη πξφζβαζεο θαζψο θαη γηα ηηο ζπλδέζεηο πξνο ηνπο ρξήζηεο, αλάινγα κε ηελ πεξίπησζε, θαη ζχκθσλα κε φζα αλαθέξζεθαλ παξαπάλσ. χκθσλα κε ηελ πξνζέγγηζε απηή ηελ νπνία εθ' εμήο απνθαινχκε «ζπκβαηηθή» ηζρχνπλ ηα παξαθάησ: Κάζε θαιψδην ηνπ θπξίνπ δηθηχνπ ηνπνζεηείηαη εληφο ηδηαίηεξεο ππνζσιήλσζεο θαη νδεχεη ρσξίο δηαθνπέο απφ θχξην θφκβν ζε θχξην θφκβν κε πξνζπάζεηα γηα κεγηζηνπνίεζε ησλ ηκεκάησλ ηα νπνία κεζνιαβνχλ κεηαμχ ζπγθνιιήζεσλ. Οη ζπγθνιιήζεηο φισλ ησλ ηλψλ ηνπ θαισδίνπ αζθαιίδνληαη θαη πξνζηαηεχνληαη απφ ηελ πγξαζία εληφο εηδηθήο δηάηαμεο (κνχθαο). Σν δίθηπν δηαλνκήο, δειαδή νη ζπλδέζεηο απφ ηνπο θχξηνπο θφκβνπο πξνο ηνπο θφκβνπο δηαλνκήο αλαπηχζζεηαη κε ηνλ ίδην ηξφπν εθ' φζνλ απηφ είλαη δπλαηφλ. Ζ πξφβιεςε πιενλαζκαηηθήο απ' επζείαο ζχλδεζεο ελφο θφκβνπ δηαλνκήο πξνο δεχηεξν θχξην θφκβν, απαηηεί ηελ χπαξμε θελήο ππνζσιήλσζεο θαζ' φιν ην κήθνο ηεο ζρεηηθήο δηαδξνκήο. Έηζη γηα έλα ηκήκα κε Ν θφκβνπο δηαλνκήο κεηαμχ δχν θπξίσλ θφκβσλ απαηηνχληαη Ν ππνζσιήλεο. ειίδα 66 απφ 126

68 Γηα ηε κείσζε ηνπ απαηηνχκελνπ αξηζκνχ θαισδίσλ θαη ππν - ζσιελψζεσλ, κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ θαιψδηα κεγαιχηεξνπ αξηζκνχ ηλψλ θαη ζην πέξαζκά ηνπο απφ ηνπο θφκβνπο δηαλνκήο λα εμέξρνληαη κέζσ δηάηαμεο ζπγθφιιεζεο κφλν νη απαηηνχκελεο γηα ην ζπγθεθξηκέλν θφκβν ίλεο απφ ηνλ θαηάληε ηεο δηαδξνκήο θχξην θφκβν θαη λα εηζέξρνληαη νη ίλεο πνπ πξννξίδνληαη γηα ηνλ αλάληε ηεο δηαδξνκήο θχξην θφκβν. Σν δίθηπν πξφζβαζεο αλαπηχζζεηαη κε ηνλ ίδην ηξφπν πνπ αλαθέξζεθε ζηελ παξαπάλσ παξάγξαθν γηα ην δίθηπν δηαλνκήο. Οη ρξήζηεο γεληθά ππνζηεξίδνληαη κε δηαθξηηά θαιψδηα απφ ηνλ θφκβν πξφζβαζεο ρσξίο λα απνθιείεηαη ε πξναλαθεξζείζα ηερληθή κε θαιψδην πνπ εθθηλεί απφ θφκβν πξφζβαζεο θαη «μεθινπδίδεηαη» ηκεκαηηθά παξέρνληαο ζπγθεθξηκέλν αξηζκφ ηλψλ αλά ρξήζηε. Ζ δηακεζνιάβεζε ρξήζηε ζην δίθηπν πξφζβαζεο δελ απνθιείεηαη ζε πεξηπηψζεηο κεγάινπ ρξήζηε ηζνδχλακνπ απφ άπνςε απαίηεζεο ηλψλ κε θφκβν πξφζβαζεο. Ζ κέζνδνο παξνπζηάδεη κεξηθά κεηνλεθηήκαηα: - Μεγάινο αξηζκφο θαη κέγεζνο θαισδίσλ ζπλεπάγνληαη απμεκέλεο δηαζηάζεηο ζσιήλσλ νη νπνίνη απαηηνχλ κεγάιεο εθζθαθέο, θαη παξνπζηάδνπλ πξνβιήκαηα ηνπνζέηεζεο ιφγσ ηεο απμεκέλεο αθακςίαο ηνπο θαη ηνπ κηθξφηεξνπ δηαζέζηκνπ κήθνπο ζε ζηξνθεία. - Ο αξηζκφο ηλψλ πνπ αλαρσξεί θαη εηζέξρεηαη ζην θαιψδην κέζσ δηάηαμεο ζπγθφιιεζεο είλαη ίζνο κε ηνλ αξηζκφ ησλ ηλψλ πνπ αληηζηνηρνχλ ζην ρακειφηεξν επίπεδν νξγάλσζεο ησλ θαισδίσλ (ζάιακνο-tube ή ηαηλίαribbon), θαζηζηψληαο πξνβιεκαηηθή ηελ εμππεξέηεζε θφκβσλ δηαθνξεηηθήο δπλακηθφηεηαο κε κεηαβαιιφκελν αξηζκφ ηλψλ. - Γηα ηελ εηζαγσγή λένπ θφκβνπ ζε ππάξρνλ θξεάηην απαηηείηαη α) λα ππάξρεη δηαζέζηκν θαιψδην, β) λα έρεη πιεφλαζκα κήθνπο γ) λα ππάξρνπλ δηαζέζηκεο ίλεο ζην θαιψδην, δ) λα γίλεη πξνζεθηηθή ηνκή ηνπ εμσηεξηθνχ θινηνχ ηνπ θαισδίνπ, ε) λα απνκνλσζεί ν ειεχζεξνο ζάιακνο, ειίδα 67 απφ 126

69 ζη) λα γίλνπλ πξνζεθηηθά νη ζπγθνιιήζεηο θαη λα δηεπζεηεζνχλ νη ππφινηπνη ζάιακνη ζηνλ πξνζδηνξηζκέλν γηα ην ζθνπφ απηφ ρψξν εληφο ηεο δηάηαμεο ζπγθφιιεζεο. - ε πεξίπησζε πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη θαιψδηα κεγάινπ αξηζκνχ ηλψλ, γηα ηελ εμππεξέηεζε ελδηάκεζσλ ππαξρφλησλ ή κειινληηθψλ θφκβσλ ή ρξεζηψλ, πέξαλ ησλ πξνβιεκάησλ πνπ επηθέξεη ε αχμεζε βάξνπο, αθακςίαο, απαηηήζεσλ ρψξνπ θαη θφζηνπο, πηζαλή βιάβε ζε νιφθιεξν ην θαιψδην επηθέξεη πξνβιήκαηα ζηε ιεηηνπξγία πνιιψλ ρξεζηψλ ζπγρξφλσο. - Ζ πινπνίεζε ελ ζεηξά ζπλδέζεσλ κεηαμχ επηιεγκέλσλ θφκβσλ είλαη δχζθνιε θαη απαηηεί πξνγξακκαηηζκφ (αξηζκφ ηλψλ, πνηνο κε πνηφλ θιπ.). - Ο αξηζκφο ησλ ζπγθνιιήζεσλ κεηαμχ δχν απνκαθξπζκέλσλ ζεκείσλ είλαη ηδηαίηεξα απμεκέλνο κε απνηέιεζκα ηελ εμαζζέληζε ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο Υξήζε ζπζηνηρηώλ κηθξνζσιελώζεσλ χκθσλα κε ηε δεχηεξε πξνζέγγηζε, πξνηείλεηαη λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζπζηνηρίεο κηθξνζσιελψζεσλ γηα ηηο ζπλδέζεηο ησλ ρξεζηψλ, ην δίθηπν πξφζβαζεο ή/θαη ηηο αξηεξίεο δηαλνκήο. Οη κηθξνζσιελψζεηο είηε έρνπλ ηε κνξθή κίαο νινθιεξσκέλεο ζπζηνηρίαο ζσιελίζθσλ κε εμσηεξηθφ πεξηβάιινληα πξνζηαηεπηηθφ καλδχα (θαηάιιειν γηα άκεζν εληαθηαζκφ πρ. απφ HDPE), είηε κπνξνχλ λα ηνπνζεηεζνχλ ηκεκαηηθά θαηά δέζκεο, εθφζνλ πξνθχπηεη αλάγθε, εληφο ππάξρνληνο πξνζηαηεπηηθνχ ζσιήλα κε εηδηθέο δηαηάμεηο πξνψζεζεο. Αλ θαη εθ πξψηεο φςεσο ην ζχζηεκα θαίλεηαη παξφκνην κε απηφ ησλ ζπκβαηηθψλ ππνζσιελψζεσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηε ζπκβαηηθή πξνζέγγηζε, ε δηαθνξά έγθεηηαη ζην εμήο: Αληί ηεο δξνκνιφγεζεο νπηηθψλ ηλψλ κέζσ ζπγθφιιεζεο κεηαμχ δηαθνξεηηθψλ θαισδίσλ θαη ρξήζεο δηαηάμεσλ ζπγθφιιεζεο, απηά πνπ δξνκνινγνχληαη είλαη νη κηθξνζσιελψζεηο κέζσ θαηάιιεισλ δηαθιαδσηήξσλ θαη ζπλδέζκσλ (βι. ηερληθέο πξνδηαγξαθέο). Με ηνλ ηξφπν απηφ, εμαζθαιίδεηαη έλα ιείν θπζηθφ θαλάιη απφ επηιεγκέλν ζεκείν πξνο επηιεγκέλν ζεκείν, κε ηε δπλαηφηεηα ην θαλάιη απηφ λα ελψλεη θφκβνπο δηαθνξεηηθψλ επηπέδσλ, θφκβνπο ίδηνπ επηπέδνπ ή ρξήζηεο κε ειίδα 68 απφ 126

70 θφκβνπο πξφζβαζεο. Σα άθξα ησλ θελψλ κηθξνζσιήλσλ ζθξαγίδνληαη κε πδαηνζηεγή πψκαηα ζηα ζεκεία πνπ απηέο θαηαιήγνπλ (θαηά ηεθκήξην ζε θφκβνπο). Σν κηθξνθαιψδην εκθπζείηαη κε θαηάιιειεο ζπζθεπέο ζε χζηεξν ρξφλν, φηαλ απαηηείηαη, θαη κε ηνλ απαηηνχκελν αξηζκφ ηλψλ ν νπνίνο κε ηελ ηξέρνπζα ηερλνινγία κπνξεί λα θπκαίλεηαη απφ 2 έσο 96 ίλεο κε ηελ κέγηζηε εμσηεξηθή δηάκεηξν ηνπ κηθξνθαισδίνπ λα παξακέλεη ζην επίπεδν ησλ 4-6mm, αλάινγα κε ηνλ αξηζκφ ησλ ηλψλ. Ζ δηάκεηξνο θαη ην βάξνο ηνπ κηθξν - θαισδίνπ είλαη δπλαηφ λα παξακέλεη ζε ρακειά επίπεδα επεηδή ιφγσ ηεο κεζφδνπ ηνπνζέηεζεο θαη ιφγσ ηεο πξνζηαζίαο απφ ηε κηθξνζσιήλσζε θαη ην εμσηεξηθφ πεξίβιεκα ηεο ζπζηνηρίαο, δελ αλαπηχζζνληαη δπλάκεηο ειθπζκνχ ή ζιίςεο νπφηε εθιείπεη ε αλάγθε γηα εληζρπηηθνχο καλδχεο ζην ίδην ην θαιψδην. Βεβαίσο ε απαηηνχκελε αληνρή ηνπ κηθξνθαισδίνπ πξέπεη λα είλαη ηέηνηα ψζηε λα αληέρεη ηα ζπλήζε θνξηία θξνχζεο θαη ζιίςεο ηα νπνία κπνξνχλ λα αλαπηπρζνχλ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο εγθαηάζηαζεο ηνπ θαισδίνπ θαζ' φζν δηάζηεκα απηφ βξίζθεηαη εθηεζεηκέλν εθηφο ησλ κηθξνζσιελψζεσλ. ην παξαθάησ ζρήκα παξνπζηάδεηαη κηα γεληθεπκέλε ρξήζε ζπζηνηρηψλ κηθξνζσιελψζεσλ. Όπσο γίλεηαη θαλεξφ, απνπζηάδνπλ νη δηαηάμεηο ζπγθφιιεζεο νη νπνίεο πιένλ πεξηνξίδνληαη ζην εζσηεξηθφ ησλ θφκβσλ θαη ζην εζσηεξηθφ ησλ εγθαηαζηάζεσλ ησλ ρξεζηψλ. Οη ζπλδέζεηο κε ηνλ απαηηνχκελν αξηζκφ ηλψλ γίλνληαη φηαλ πξνθχςεη αλάγθε. Γελ ηνπνζεηείηαη κηθξνθαιψδην εάλ απηφ δελ ρξεηάδεηαη άκεζα ή κεζνπξφζεζκα. Γηα κεγάιεο απνζηάζεηο, ε εκθχζεζε ηνπ θαισδίνπ κπνξεί λα γίλεη απφ ελδηάκεζν ζεκείν πξνο ηα ππνζχλδεζε άθξα ή αθφκε θαη λ α επαλαιεθζεί ζε ζεηξά. Σν θαιψδην κπνξεί λα παξαγγειζεί ζε ζηξνθεία κεγάινπ κήθνπο αιιά εάλ παξνπζηαζζεί ε αλάγθε ζπγθφιιεζεο κεηαμχ δχν ηκεκάησλ κεγάινπ κήθνπο, απηφ κπνξεί λα γίλεη κε δηαθιάδσζε ησλ ζρεηηθψλ κηθξνζσιελψζεσλ πξνο θηβψηην ζπγθφιιεζεο (βι. ζεκείν (1)). ειίδα 69 απφ 126

71 Δηθόλα 40 - Γεληθεπκέλε ρξήζε ζπζηνηρηώλ κηθξνζσιελώζεσλ Όπσο θαίλεηαη ζην παξαπάλσ ζρήκα, ηα αξρηθά ηνπνζεηεκέλα θαιψδηα κπνξεί λα είλαη ηα άθξσο απαξαίηεηα, κε ηνλ απαηηνχκελν αξηζκφ ηλψλ (βι. ζεκείν 2, ζπλερείο γξακκέο). Οη δξνκνινγήζεηο γηα ελαιιαθηηθέο νδεχζεηο κπνξνχλ λα πξνεηνηκαζζνχλ ζε νπνηαδήπνηε ζηηγκή (δηαθεθνκκέλεο γξακκέο) θαη λέν κηθξν -θαιψδην κπνξεί λα εκθπζεζεί φηαλ πξνθχςεη αλάγθε. Ζ κέζνδνο παξνπζηάδεη αξθεηά πιενλεθηήκαηα κεξηθά απφ ηα νπνία αλαθέξνληαη παξαθάησ: ειίδα 70 απφ 126

72 i. Ο αξηζκφο ησλ ζπγθνιιήζεσλ κεηαμχ δχν απνκαθξπζκέλσλ ζεκείσλ είλαη κεησκέλνο κε απνηέιεζκα ηελ κείσζε ηεο απφζβεζεο ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο αιιά θαη ηε κείσζε ηνπ θφζηνπο εγθαηάζηαζεο ii. Ζ εμππεξέηεζε θφκβσλ δηαθνξεηηθήο δπλακηθφηεηαο κε κεηαβαιιφκελν αξηζκφ ηλψλ είλαη εθηθηή. iii. Γηα ηελ εηζαγσγή λένπ θφκβνπ ζε ππάξρνλ θξεάηην απαηηείηαη λα ππάξρεη κφλν δηαζέζηκε κηθξνζσιήλσζε iv. Με ηε ρξήζε δηαθξηηψλ θαισδίσλ κηθξνχ αξηζκνχ ηλψλ, ε βιάβε ελφο θαισδίνπ δελ επεξεάδεη ηε ιεηηνπξγία πνιιψλ ρξεζηψλ. v. Ζ πινπνίεζε ελ ζεηξά ζπλδέζεσλ κεηαμχ επηιεγκέλσλ θφκβσλ είλαη πνιχ εχθνιε ρσξίο λα απαηηεί πξνγξακκαηηζκφ θαη ππεξ -δηαζηαζηνιφγεζε θνηλνχ θαισδίνπ. vi. Σν αξρηθφ θφζηνο κεηψλεηαη θαηά πνιχ vii. Οη ππνρξεψζεηο ηνπ δήκνπ κπνξνχλ λα πεξηνξηζηνχλ νπζηαζηηθά ζηελ ππνζηήξημε κηαο ππνδνκήο ζσιελψζεσλ παξά ελφο ηειεπηθνηλσληαθνχ δηθηχνπ. Δπηπιένλ ησλ πξναλαθεξζέλησλ πιενλεθηεκάησλ ζα πξέπεη λα ηνληζζεί φηη ε ρξήζε κηθξνζσιελψζεσλ επλνεί ην δνκηθφ δηαρσξηζκφ κεηαμχ απηψλ νη νπνίνη ηειηθά κπνξνχλ λα ζπκβάιινπλ ζηελ αλάπηπμε επξπδσληθψλ ππεξεζηψλ ζε έλα Γήκν. Ο ξφινο ησλ Γήκσλ, κέζσ ηνπ Δπηρεηξεκαηηθνχ ρήκαηνο, πεξηνξίδεηαη ζην λα παξέρεη κφλν ηηο απαξαίηεηεο ππνδνκέο νη νπνίεο επλννχλ ηνλ πγηή αληαγσληζκφ. Ζ ηνπνζέηεζε κηθξνζσιελψζεσλ εηδηθά γηα ηηο ζπλδέζεηο ρξεζηψλ απνηειεί ην πςειφηεξν επίπεδν αλνηρηήο πξφζβαζεο, θαη αλάινγα κε ην Δπηρεηξεκαηηθφ ρήκα πνπ ζα πηνζεηεζεί κπνξεί λα δψζεη ηελ επθαηξία θαη ηελ ειεπζεξία ζε ρξήζηεο λα επηιέμνπλ ηνλ πάξνρν επξπδσληθψλ ππεξεζηψλ. Απηή ε πξνζέγγηζε απνκαθξχλεη θάζε πηζαλφηεηα νη ηειεπηαίεο εθαηνληάδεο κέηξσλ ηεο ππνδνκήο λα ρξεζηκνπνηεζνχλ σο ζηελσπφο κε ειεγρφκελνο απφ ην ρξήζηε, φπσο ζπλήζσο είλαη ε πεξίπησζε κε ηελ έσο ηψξα παξνρή ηειεπηθνηλσληαθψλ ππεξεζηψλ. Ζ ρξήζε κηθξνζσιελψζεσλ επηηξέπεη ην κεξηζκφ θαη ηελ αλνηρηή πξφζβαζε ζην επίπεδν ηεο κηθξνζσιήλσζεο. Καζψο αλαπηχζζεηαη ε ππνδνκή, ειίδα 71 απφ 126

73 δεκφζηνη θφκβνη πξφζβαζεο κπνξεί λα είλαη εμνπιηζκέλνη κε αθφκε πην ππθλέο δηαηάμεηο κηθηνλφκεζεο θαη παζεηηθήο ή ελεξγνχο πνιππιεμίαο θαη λα δίλνπλ ηε δπλαηφηεηα ζχλδεζεο πνιχ πεξηζζφηεξσλ ρξεζηψλ απ' φηη πξνβιέπεηαη ζην παξφλ έξγν κε πιεζψξα επξπδσληθψλ ππεξεζηψ λ ζε θεληξηθνχο θφκβνπο ηνπ κεηξνπνιηηηθνχ δαθηπιίνπ Κύξηνο θόκβνο Ο απαηηνχκελνο ρψξνο γηα ηνλ θχξην θφκβν (φπνπ ζα ππάξρεη ζεκείν παξνπζίαο PoP ελφο ή πνιιψλ παξφρσλ) πξέπεη λα εμαζθαιίδεη ηελ ηθαλνπνίεζε ηδηαίηεξσλ ιεηηνπξγηθψλ απαηηήζεσλ. Δηθόλα Κύξηνο θόκβνο Σν κέγεζνο ηνπ ρψξνπ πξέπεη λα είλαη ηθαλφ λα θηινμελήζεη φιεο ηηο δηαηάμεηο γηα ζπγθφιιεζε ηλψλ, δηαζχλδεζε ηλψλ (interconnection) κηθηνλφκεζε ηλψλ (cross -connection), θαη ζχλδεζε ελεξγνχ εμνπιηζκνχ κεηάδνζεο απφ δηαθνξεηηθνχο (αληαγσληζηηθνχο ή κε) παξφρνπο. Δπηπιένλ πξέπεη λα ππάξρεη ρψξνο γηα κειινληηθή επέθηαζε. Ο ρψξνο πξέπεη λα είλαη εθνδηαζκέλνο κε δηαηάμεηο θιηκαηηζκνχ, κεραληθή πξνζηαζία απφ θινπή, θνηλή δηάηαμε αδηάιεηπηεο ειεθηξηθήο παξνρήο κε ρξφλν απηφλνκεο θάιπςεο ηνπιάρηζηνλ 30 ιεπηά. Παξάιιεια, εάλ δελ ππάξρεη, πξέπεη λα κπεη ζην ζρεδηαζκφ θαη λα πινπνηεζεί δεπηεξεχνπζα πεγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο (ειεθηξν-παξαγσγφ δεχγνο). ειίδα 72 απφ 126

74 Δπηπιένλ, είλαη επηζπκεηφ ν ρψξνο λα είλαη εθνδηαζκέλνο κε ειεθηξνληθφ ζχζηεκα ηαπηνπνίεζεο κε ηδηαίηεξα επηζπκεηή ηε δπλ αηφηεηα θαηαγξαθήο (logging). Σα βαζηθά παζεηηθά ζηνηρεία απαξηίδνληαη απφ κνλάδεο ζπγθφιιεζεο, ηεξκαηηζκνχ θαη κηθηνλφκεζεο νη νπνίεο κπνξνχλ λα θηινμελνχληαη ζε θνηλά ηθξηψκαηα ( Optical Distribution Frames - ODF). Σα ελεξγά ζηνηρεία, θαζψο θαη παζεηηθέο δηαηάμεηο πνιππιεμίαο, απν - πνιππιεμίαο αθνξνχζεο ζπγθεθξηκέλεο ππεξεζίεο, ζπγθεθξηκέλσλ παξφρσλ, ηνπνζεηνχληαη ζε ηθξηψκαηα παξάπιεπξνπ ρψξνπ ν νπνίνο, ζε πιήξε αλάπηπμε, κπνξεί λα έρεη δηαθνξεηηθή πνιηηηθή πξφζβαζεο θαη δηαθνξεηηθφ κεραληζκφ ηαπηνπνίεζεο Κόκβνο δηαλνκήο Ο θφκβνο δηαλνκήο απαξηίδεηαη απιά απφ παζεηηθέο δηαηάμεηο crossconnect, θαη είλαη πξνεηνηκαζκέλνο λα δερζεί παζεηηθά ζηνηρεία πνιππιεμίαο/απν -πνιππιεμίαο ή/θαη ελεξγφ εμνπιηζκφ. Έηζη ν θφκβνο δηαλνκήο κπνξεί λα πινπνηεζεί κε έλα θηβψηην εμσηεξηθνχ ή εζσηεξηθνχ ρψξνπ εθνδηαζκέλνπ κε εξκάξηα ζπγθφιιεζεο, ηεξκαηηζκνχ, απνζήθεπζεο θαισδίνπ θαη κηθηνλφκεζεο απφ ηελ εκπξφζζηα πιεπξά. Γηα ηελ πεξίπησζε κειινληηθήο επέθηαζεο θαη εγθαηάζηαζεο θαη ππνζηήξημεο παζεηηθψλ ή ελεξγψλ ζηνηρείσλ πνιππιεμίαο (π.ρ. CWDM OADM, PON Splitters θαη ειίδα 73 απφ 126

75 Couplers θιπ) απαηηείηαη επαξθήο επηπιένλ ρψξνο. Γηα ηηο πεξηπηψζεηο πξνγξακκαηηζκνχ παζεηηθνχ εμνπιηζκνχ δελ απαηηείηαη ειεθηξηθή παξνρή Κόκβνο Πξόζβαζεο Ο θφκβνο πξφζβαζεο, είλαη ην ζεκείν απ' φπνπ πινπνηνχληαη νη δεχμεηο πξνο θάζε ηδηαίηεξν ρξήζηε θαη ζπκπεξηιακβάλεη παζεηηθέο δηαηάμεηο (ζπγθφιιεζεο, ηεξκαηηζκνχ) νη νπνίεο κπνξεί λα απαξηίδνληαη απφ δηαθξηηέο κνλάδεο ή λα ζπζηεγάδνληαη ζε θνηλά ηθξηψκαηα (FDFs). Δηθόλα 42 - Κόκβνο Πξόζβαζεο Ζ δηακφξθσζε ηνπ ρψξνπ εμαξηάηαη απφ ηνλ αξηζκφ ησλ ππνζηεξηδφκελσλ ρξεζηψλ. Οη δηαζηάζεηο ηνπ απαηηνχκελνπ ρψξνπ εμαξηψληαη απφ ησλ αξηζκφ ησλ ππνζηεξηδφκελσλ ρξεζηψλ, ην είδνο ησλ ρξεζηψλ (εάλ αλήθνπλ π.ρ. ζε νκνγελέο θιεηζηφ group ή φρη) θιπ. Γηα κηθξφ αξηζκφ ρξεζηψλ, ν θφκβνο πξφζβαζεο κπνξεί λα πεξηνξίδεηαη ζε έλα θιεηζηφ ηθξίσκα εληφο ζηεγαζκέλνπ ρψξνπ, ην νπνίν ζα ζπκπεξηιακβάλεη παζεηηθά θαη ελεξγά ζηνηρεία, κε πηζαλά απνκαθξπζκέλν ην θηβψηην εηζφδνπ ηνπ θαισδίνπ θαη ζπγθφιιεζεο ησλ εηζεξρφκελσλ (OSP) πξνο ηηο ελδνθηηξηαθέο ίλεο (IFC) ή ζα πεξηνξίδεηαη ζε έλα θηβψηην εμσηεξηθνχ ρψξνπ εθνδηαζκέλνπ κε εξκάξηα ζπγθφιιεζεο, ηεξκαηηζκνχ, απνζήθεπζεο θαισδίνπ θαη κηθηνλφκεζεο απφ ηελ εκπξφζζηα πιεπξά, κπαηαξίεο, UPS, θαη ηθξίσκα αλάξηεζεο ελεξγψλ ζηνηρείσλ θαηάιιεισλ γηα ρξήζε ζε εμσηεξηθφ πεξηβάιινλ. ειίδα 74 απφ 126

76 Γηα κεγάιν αξηζκφ ρξεζηψλ, ην κέγεζνο θαη ν ηχπνο ηνπ θφκβνπ πξφζβαζεο κπνξεί λα είλαη ζπγθξίζηκνο κε απηά ηνπ θεληξηθνχ θφκβνπ. εκεηψλεηαη φηη θφκβνη δηαλνκήο θαη πξφζβαζεο κπνξνχλ λα ζπζηεγαζζνχλ ζηνλ ίδην ρψξν, ηδηαίηεξα ζην έξγν απηφ, πιελ φκσο, νη δηαηάμεηο ηνπ θφκβνπ δηαλνκήο ζα είλαη δηαθξηηέο απφ απηέο ηνπ θφκβνπ πξφζβαζεο. Ο θφκβνο πξφζβαζεο πξέπεη λα πξνβιέπεη θαη ηε δπλαηφηεηα γηα κειινληηθή εγθαηάζηαζε ελεξγνχ εμνπιηζκνχ γηα ηελ παξνρή ππεξεζηψλ πξνο ηνπο ηειηθνχο ρξήζηεο Σειηθόο Υξήζηεο Καηά ηεθκήξην, νη ηειηθνί ρξήζηεο εμππεξεηνχληαη απφ επηηνίρην νπηηθφ θηβψηην ζπγθφιιεζεο φπνπ θαηαιήγεη ην θαιψδην εμσηεξηθνχ ρψξνπ (ή ε κηθξνζσιήλσζε). Ο ηεξκαηηζκφο κπνξεί λα γίλεη ζην θηβψηην απηφ, ή ελαιιαθηηθά λα ρξεζηκνπνηεζεί θαιψδην εζσηεξηθνχ ρψξνπ ηνπ νπνίνπ νη ίλεο, κεηά ηε ζπγθφιιεζε ζην έλα άθξν κε ηηο αληίζηνηρεο ίλεο ηνπ εμσηεξηθνχ θαισδίνπ ζα ηεξκαηηζζνχλ ζε δεχηεξν νπηηθφ θαηαλεκεηή, πιεζίνλ ησλ ελεξγψλ ζηνηρείσλ ηνπ ρξήζηε (π.ρ. ζην ίδην ηθξίσκα 19''). Άμηεο ηδηαίηεξεο πξνζνρήο είλαη ιχζεηο νη νπνίεο ζπλδπάδνπλ ζε έλα επηηνίρην θηβψηην εμσηεξηθνχ ρψξνπ, ηε θηινμελία ελφο κεηαγσγέα, δηάηαμεο εηζφδνπ θαη ζηεγαλνπνίεζεο ησλ θαισδίσλ νπηηθψλ ηλψλ θαη ραιθνχ γηα ηνλ πάξνρν θαη ην ρξήζηε αληίζηνηρα, UPS, κπαηαξίαο θαη κεραληζκνχ αζθαιείαο γηα πεξηνξηζκφ ηεο πξφζβαζεο. Ζ ιχζε απηή ζπκβάιεη ζηνλ πεξηνξηζκφ δηαδηθαζηηθψλ πξνβιεκάησλ πνπ ζα πξνθαινχζε ε αλάγθε ζπληήξεζεο θαη επηδηφξζσζεο βιαβψλ ζε κε εξγάζηκεο ψξεο Διάρηζηεο Απαηηήζεηο Παζεηηθνύ Δμνπιηζκνύ Κόκβσλ ην παξαθάησ ζρεδηάγξακκα απνηππψλνληαη νη πξνηεηλφκελεο ειάρηζηεο ελδεηθηηθέο απαηηήζεηο ζε θαιψδηα, ίλεο, ζπγθνιιήζεηο ( splices), πξνηεξκαηηζκέλα pig-tails, νπηηθά patch-panels ησλ 12 ηεξκαηηθψλ ζπλδέζκσλ ηχπνπ <LC/UPC ή LC/APC> θαη ζπλδεηηθψλ ρνξδψλ κε ζπλδέζκνπο <LC/UPC ή ειίδα 75 απφ 126

77 LC/APC αληίζηνηρα> θαη ζηα δχν άθξα γηα κηθηνλφκεζε ζηα ODFs, θαζψο θαη ζπλδεηηθψλ ρνξδψλ κε ζπλδέζκνπο <LC/UPC ή LC/APC αληίζηνηρα> ζην έλα ειίδα 76 απφ 126

78 άθξν ηνπο, γηα ζχλδεζε πξνο ηελ πιεπξά ησλ ελεξγψλ ή παζεηηθψλ ζηνηρείσλ πνιππιεμίαο (κε θαηάιιεινπο ζπλ δέζκνπο ζην άιιν άθξν ηνπο νη νπνίεο ζα αληηζηνηρνχλ ζηηο δηεπαθέο ησλ ζπζθεπψλ). ε πεξηπηψζεηο φπνπ ε αλακελφκελε δήηεζε είλαη κεγάιε, νη πξνηεηλφκελεο ειάρηζηεο ηηκέο πξέπεη λα απμεζνχλ θαηάιιεια Άιιεο γεληθέο απαηηήζεηο Αζθάιεηα: Έλα νπηηθφ δίθηπν πξέπεη λα θαηαζθεπάδεηαη εμ αξρήο κε ηξφπν ηέηνην ψζηε λα επηδεηθλχεη ην κέγηζην βαζκφ ιεηηνπξγηθήο δηαζεζηκφηεηαο, ψζηε νπνηεζδήπνηε δηαθνπέο εμ' αηηίαο βιαβψλ λα είλαη φζν ην δπλαηφλ ιηγφηεξν αληηιεπηέο απφ ην ρξήζηε. Οη βιάβεο πξέπεη λα είλαη αλαγλσξίζηκεο θαη επηδηνξζψζηκεο ζε κηθξφ ζρεηηθά ρξφλν. Γηα λα επηηεπρζεί απηφ, ην δίθηπν πξέπεη λα έρεη: - Δληαία δνκή. - Πξνζηαζία απφ θζνξέο, θσηηά θαη θινπή. - Πιενλαζκαηηθφηεηα ζε ίλεο. - Γπλαηφηεηα άκεζεο αλαδξνκνιφγεζεο ζην θπζηθφ ή ιεηηνπξγηθφ επίπεδν. Πξέπεη λα πξνδηαγξαθνχλ θαη λα ζπκθσλεζνχλ: - Διάρηζηεο απαηηήζεηο αζθαιείαο. - Απαηηήζεηο δηαζεζηκφηεηαο. - Δηδηθέο απαηηήζεηο αθνξνχζεο πιενλάδνπζεο θαη ελαιιαθηηθέο ζπλδέζεηο γηα εηδηθέο πεξηπηψζεηο. Οκνηόκνξθε Γνκή: Ζ νκνηφκνξθε δνκή θαζηζηά εχθνιε ηελ επέθηαζε, ηε ζπληήξεζε θαη ηελ απνθαηάζηαζε. Οη επηδηνξζψζεηο βιαβψλ κπνξεί λα εθηειεζηνχλ γξήγνξα επεηδή φια ηα κέξε έρνπλ θαηαζθεπαζηεί κε νκνηφκνξθν ηξφπν. Πξνζηαζία απέλαληη ζε θζνξέο, απόπεηξεο θινπήο θαη θσηηέο: Σν επίπεδν ησλ πξνζηαηεπηηθψλ κέηξσλ πνπ πξέπεη λα παξζνχλ γηα ηελ αληηκεηψπηζε θζνξάο, θινπήο θαη θσηηάο ζα πξέπεη λα θαζνξίδεηαη πηζαλά ζε ζπλεξγαζία κε κηα αζθαιηζηηθή εηαηξία πνπ ζα θαιχπηεη ηνλ εμνπιηζκφ. Σα ειίδα 77 απφ 126

79 δηαθνξεηηθά κέξε ηνπ δηθηχνπ ζα πξέπεη λα πξνζηαηεχνληαη απέλαληη ζε θζνξέο θαη εηζβνιέο. ηα θνκβηθά ζεκεία ππάξρεη έλα πξνθαζνξηζκέλν επίπεδν αζθαιείαο απέλαληη ζε απφπεηξεο θινπήο, αιιά ζα πξέπεη θαη ηα θξεάηηα, ηα θαιψδηα ηα θηβψηηα, θαη νη ζσιήλεο φδεπζεο λα είλαη επίζεο πξνζηαηεπκέλα. Σα θηβψηηα ζα πξέπεη λα αζθαιίδνληαη απφ πφξηεο κε θιεηδαξηέο. Οη ζσιήλεο ζα πξέπεη λα επηιεγνχλ ψζηε λα έρνπλ ηε κέγηζηε δπλαηή πξνζηαζία. Μεηξήζεηο θαη δνθηκαζίεο: Μεηξήζεηο θαη δνθηκαζίεο γίλνληαη γηα λα επηηεπρζεί ην ζσζηφ επίπεδν πνηφηεηαο, θαη γηα λα επηβεβαησζεί φηη νη απαηηήζεηο κεηά δνζεο πνπ νξίδνληαη γηα έλα δίθηπν, ηθαλνπνηνχληαη απφ ην νπηηθφ θαιψδην, ηηο ζπγθνιιήζεηο θαη ηηο επαθέο. Οη κεηξήζεηο θαη νη δνθηκέο βαζίδνληαη θπξίσο ζε δχν δηαδηθαζίεο, ηελ νλνκαδφκελε OTDR θαη ηελ κέηξεζε εμαζζέληζεο ζήκαηνο (κέηξεζε db). Ζ κέηξεζε OTDR καο πξνκεζεχεη κε γλψζε ζρεηηθά κε ην αλ θάζε θνκκάηη ηεο νπηηθήο επαθήο είλαη ρσξίο πξνβιήκαηα. Ζ κέηξεζε εμαζζέληζεο ζήκαηνο δίλεη ηελ πην αθξηβή ηηκή γηα ηελ ζπλνιηθή εμαζζέληζε ηεο νπηηθήο επαθήο απφ άθξν ζε άθξν. Γηα θάζε δηαδηθαζία κέηξεζεο, ππάξρνπλ δηαθνξεηηθέο κέζνδνη. Γηα ηε ζπκβαηφηεηα θαη ζπγθξηζηκφηεηα κεηαμχ ησλ κεηξήζεσλ πνπ ιακβάλνληαη ζε δηαθνξεηηθέο πεξηζηάζεηο, είλαη ζεκαληηθφ ε κέζνδνο κέηξεζεο λα πεξηγξάθεηαη επαθξηβψο θαη λα ππάξρεη ζρεηηθή ηεθκεξίσζε. Οη πξνδηαγξαθέο θαη νη ζπκβαηέο πξνο απηέο ηερληθή πξνζθνξά ηνπ αλαδφρνπ ζα πξέπεη λα αλαθέξεη αλακελφκελεο ηηκέο απφ ηηο κεηξήζεηο ζην ζπγθεθξηκέλν δίθηπν. Με ηνλ ηξφπν απηφ ηαπηφζεκεο απαηηήζεηο εθαξκφδνληαη ζε δηαθνξεηηθά ζεκεία ηνπ δηθηχνπ αλεμάξηεηα απφ ην πφηε απηά ζρεδηάζηεθαλ ή δεκηνπξγήζεθαλ. Ζ ζχκβαζε ζα πξέπεη λα νξίδεη: - Σα φξηα ησλ ηηκψλ εμαζζέληζεο θαη αλάθιαζεο ζηα θαιψδηα, ζηηο ζπγθνιιήζεηο θαη ζηνπο ζπλδέζκνπο. - Σνπο ηχπνπο ησλ νξγάλσλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζηηο κεηξήζεηο. - Σηο κεζφδνπο κέηξεζεο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζε δηαθνξεηηθέο κεηξήζεηο. - Σελ δηαδηθαζία ηεθκεξίσζεο θαη παξνπζίαζεο ησλ απνηειεζκάησλ ησλ κεηξήζεσλ. ειίδα 78 απφ 126

80 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 O : FTTX 6.1. Δηζαγσγή Καηά ηε δηάξθεηα ηεο ηειεπηαίαο δεθαεηίαο ν θφζκνο έρεη δεη κηα κεγάιε αιιαγή ζηηο ηειεπηθνηλσλίεο, θαη ζηηο επηδξάζεηο ηνπο ζηνλ αλζξψπηλν πνιηηηζκφ,ζηελ κεηάδνζε θαη ηελ απνζήθεπζε ςεθηαθψλ πιεξνθνξηψλ, ζηα κέζα ελεκέξσζεο θαη ηελ ςπραγσγία. Απηφ νθείιεηαη απφ πνιιέο απφςεηο ζηηο πξνφδνπο ζηε δηθηχσζε ππνινγηζηψλ θαη εκθάληζε παγθφζκηνπ δηθηπαθνχ ηζηνχ, ηνπ Γηαδηθηχνπ, πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε απφ δηάθνξεο πξνφδνπο ζηηο κεγάιεο ηαρχηεηαο θαη κεγάιεο ρσξεηηθφηεηαο επξπδσληθέο ηερλνινγίεο ηειεπηθνηλσληψλ. Δλψ νη δνξπθνξηθέο θαη νη αζχξκαηεο κηθξνθπκαηηθέο κεηαδφζεηο δηαδξακάηηζαλ ζεκαληηθνχο ξφινπο, ρσξίο ηελ εθεχξεζε ησλ ιέηδεξ θαη ησλ ζπζηεκάησλ επηθνηλσλίαο νπηηθψλ ηλψλ, ε παξνχζα παγθφζκηα ππνδνκή ηειεπηθνηλσληψλ πνπ ζπλδέεη φιεο ηηο επείξνπο,θαη απνηειεί ηνλ ηνλ παγθφζκην ηζηφ,ζα ήηαλ αδχλαηε. Ζ ηερλνινγία FTTx είλαη: Ζ ηερλνινγία πνπ θάλεη ρξήζε νπηηθήο ίλαο κέρξη έλα νξηζκέλν ζεκείν ηνπ δηθηχνπ πξφζβαζεο θαιείηαη FTTx (Fiber To The x). Σν ζεκείν "x" κπνξεί λα είλαη ε γεηηνληά ή ην θξάζπεδν ηνπ πεδνδξνκίνπ νπφηε έρνπκε αληίζηνηρα FTTN (Fiber To The Neighborhood) θαη FTTC (Fiber To The Curb), ην θηίξην νπφηε έρνπκε ηελ πεξίπησζε FTTB (Fiber To The Building), ή ην ζπίηη κε ην FTTH (Fiber To The Home). Όια ηα FTTx δίθηπα βαζίδνληαη ζηηο αξρέο ησλ PONs (Passive Optical Networks). Σν PON είλαη έλαο απφ ηνπο ηξφπνπ θαηαλνκήο ησλ πφξσλ ζε πεξίπησζε πνπ νη ρξήζηεο δελ ρξεζηκνπνηνχλ κεγάιν φγθν δεδνκέλσλ Οη ηερλνινγίεο FTTC/FTTB θαη ε αξρηηεθηνληθή ηνπο FTTC/FTTB - H FTTC αξρηηεθηνληθή απνηειείηαη απφ νπηηθή ίλα ζην δίθηπν πξφζβαζεο κέρξη ηελ κνλάδα ηεξκαηηζκνχ ηεο νπηηθήο ίλαο, πνπ ηνπνινγηθά ειίδα 79 απφ 126

81 βξίζθεηαη ζην θξάζπεδν ηνπ πεδνδξνκίνπ (FTTC) ή κέρξη έλα ζπγθεθξηκέλν θηίξην (FTTB) εμππεξεηψληαο κεξηθέο δεθάδεο ζπλδξνκεηέο. - Σν ηειεπηαίν ηκήκα κέρξη ηε ζπζθεπή ηνπ ρξήζηε έρεη ηππηθά κήθνο πεξίπνπ 300 κέηξα θαη απνηειείηαη απφ νκναμνληθφ θαιψδην ή δηζχξκαηε ηειεθσληθή γξακκή. - Κάζε ρξήζηεο ζπλδέεηαη κε ην δηθφ ηνπ θαιψδην κέρξη ηε κνλάδα ηεξκαηηζκνχ ηεο νπηηθήο ίλαο, δεκηνπξγψληαο κηαο ηνπνινγία αζηεξηνχ Αξρηηεθηνληθή δηθηύνπ FTTC Πξνο ην παξφλ νη νπηηθέο ίλεο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ πινπνίεζε επξπδσληθνχ δηθηχνπ θνξκνχ θαη δηαλνκήο, θαζψο είλαη νπζηαζηηθά ε κφλε ηερλνινγία πνπ κπνξεί λα ππνζηεξίμεη ηε ζπγθέληξσζε επξπδσληθψλ ζπλδέζεσλ πξφζβαζεο θαη λα κεηαθέξεη ηηο κεγάιεο πνζφηεηεο δεδνκέλσλ κε πςειφ ξπζκφ πνπ απαηηεί ε παξνρή επξπδσληθψλ ππεξεζηψλ απφ θεληξηθά ζεκεία δηαλνκήο πξνο ηνπο ζπλδξνκεηέο. Γηα ην ιφγν απηφ είλαη θνηλή πεξίπησζε ν ζπλδπαζκφο ππνδνκψλ νπηηθψλ ηλψλ κε άιιεο επξπδσληθέο ηερλνινγίεο, φπνπ ε ππνδνκή νπηηθψλ ηλψλ δεκηνπξγείηαη θαη θηάλεη κέρξη ηηο γεηηνληέο ή ηα θηίξηα ησλ ζπλδξνκεηψλ θαη ζηε ζπλέρεηα ρξεζηκνπνηνχληαη νη ππφινηπεο ηερλνινγίεο επξπδσληθήο πξφζβαζεο γηα λα δεκηνπξγεζεί ην δίθηπν πξφζβαζεο πνπ θηάλεη κέρξη ην ρψξν ηνπ ρξήζηε. Όζνλ αθνξά ηελ αξρηηεθηνληθή ελφο δηθηχνπ νπηηθψλ ηλψλ, ζεκεηψλεηαη φηη απνηειείηαη απφ ηξεηο βαζηθέο ινγηθέο κνλάδεο: ην δίθηπν θνξκνχ, ην δίθηπν δηαλνκήο θαη ην δίθηπν πξφζβαζεο. Ζ ινγηθή απηή παξνπζηάδεηαη θαιχηεξα ζηα ζρήκαηα πνπ αθνινπζνχλ: ειίδα 80 απφ 126

82 Δηθόλα 43 - Γίθηπν Οπηηθώλ Ηλώλ Σν δίθηπν θνξκνχ απνηειείηαη απφ έλαλ αξηζκφ θφκβσλ νη νπνίνη ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο. εκεηψλεηαη φηη ππάξρεη ζχλδεζε κεηαμχ ησλ θχξησλ θφκβσλ νη νπνίνη βξίζθνληαη ζε θνληηλή απφζηαζε κεηαμχ ηνπο. Σν δίθηπν δηαλνκήο, παξέρεη ζπλδέζεηο ζεκείνπ-πνιιαπιψλ ζεκείσλ κεηαμχ ησλ θπξίσλ θφκβσλ θαη ησλ θφκβσλ πξφζβαζεο. ηνπο θφκβνπο δηαλνκήο κπνξεί λα ηνπνζεηεζεί ελεξγφο ή παζεηηθφο εμνπιηζκφο γηα ην δηαρσξηζκφ ηνπ ζήκαηνο, νπφηε ιέκε φηη ρξεζηκνπνηνχκε Δλεξγφ Οπηηθφ Γίθηπν (ΑΟΝ, Active Optical Network) ή Παζεηηθφ Οπηηθφ Γίθηπν (PON, Passive Optical Network) αληίζηνηρα. Σέινο, ην δίθηπν πξφζβαζεο, πνπ θαηαιήγεη ζηηο Οπηηθέο Μνλάδεο Γηθηχνπ, απνηειεί ηνλ νπηηθφ ηεξκαηηζκφ ηνπ ζήκαηνο. Απφ εθεί θη έπεηηα ην ζήκα γίλεηαη ειεθηξηθφ θαη κεηαθέξεηαη κέζσ ράιθηλνπ θαισδίνπ ζηνλ ζπλδξνκεηή. Κάζε ΟΜΓ επηθνηλσλεί κε 20 πεξίπνπ ρξήζηεο. Αλ απηφ ην θνκκάηη αλαδηαηαρζεί έηζη ψζηε θάζε ΟΜΓ λα επηθνηλσλεί κε έλαλ ρξήζηε θαη κεηαθεξζεί ε ΟΜΓ ζην ρψξν ηνπ ρξήζηε, ζα έρεη επηηεπρζεί ε ηερλνινγία Οπηηθή Ίλα ην πίηη (FTTH). Μέρξη ηφηε κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηνχληαη νη ηερλνινγίεο ADSL/VDSL2 ζην ηειεπηαίν θνκκάηη ηνπ δηθηχνπ. ειίδα 81 απφ 126

83 6.3. Ζ ηερλνινγία FTTH FTTH (Fiber To The Home) Ζ ηερλνινγία FTTH (Fiber To The Home) ρξεζηκνπνηεί νπηηθή ίλα κέρξη ην ζπίηη. Μπνξεί λα ζπλδπαζηεί είηε κε παζεηηθφ ηεξκαηηζκφ ηεο νπηηθήο ίλαο νπφηε έρνπκε έλα PON δίθηπν, είηε κε ελεξγεηηθφ ηεξκαηηζκφ ηεο ίλαο. ηελ ηειεπηαία πεξίπησζε είλαη πηζαλφ ηα ζήκαηα λα κεηαθέξνληαη κε δηαθνξεηηθφ κέζν κέρξη ηελ ηεξκαηηθή ζπζθεπή. Σέινο είλαη πηζαλφ νη ελεξγνί ηεξκαηηζκνί ηεο ίλαο λα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηε δεκηνπξγία ηνπνινγίαο αζηεξηνχ κέρξη ην ηεξκαηηθφ Γηάηαμε ζεκείν πξνο ζεκείν (Home run fiber, point-topoint) χκθσλα κε ηελ δηάηαμε απηή, θάζε ζπίηη δηαζέηεη κία αθηεξσκέλε γξακκή νπηηθήο ίλαο, θαηεπζείαλ απφ ην ηειεθσληθφ θέληξν. Ζ δηάηαμε απηή παξνπζηάδεη ην πιενλέθηεκα ηνπ κεγαιχηεξνπ δπλαηνχ εχξνπο δψλεο (ρσξίο ηελ παξνπζία ελεξγψλ δηαηάμεσλ πνιχπιεμεο). Ζ ρξήζε ηεο φκσο δελ ελδείθλπηαη αθνχ παξνπζηάδεη κία ηεξάζηηα ζπκθφξεζε απφ θαιψδηα νπηηθήο ίλαο απφ ηελ πιεπξά ηνπ ηειεθσληθνχ θέληξνπ. ειίδα 82 απφ 126

84 Δλεξγόο Γηαρσξηζκόο ή Γξνκνιόγεζε (Active Splitting or Routing) Όπσο είρακε αλαθέξεη θαη πην πάλ σ, ιφγσ ηεο κεγάιεο ρσξεηηθφηεηαο ηεο νπηηθήο ίλαο ζε εχξνο δψλεο, κέξνο ηεο δηαδξνκήο κπνξεί λα πξνθχςεη απφ ηνλ δηαρσξηζκφ κίαο ζε πνιιέο νπηηθέο ίλεο πξνο ηνλ θάζε ρξήζηε, ζε κία πεξηνρή θνληά ζηνλ ρξήζηε. Οη ελεξγνί δηραζηέο ή δξνκνινγεηέο (active splitters or routers) είλαη ζπζθεπέο πνπ ρξεηάδνληαη ελέξγεηα γηα ηελ ιεηηνπξγία ηνπο. Δηθόλα 44 - Γίθηπν AON Ζ ηερλνινγία AON-Active Optical Network ρξεζηκνπνηεί δηαηάμεηο ελεξγνχ εμνπιηζκνχ ζε εμσηεξηθά ζεκεία ηνπ δηθηχνπ πξφζβαζεο, δει. εθηφο ηνπ ρψξνπ ηνπ ζπλδξνκεηή. Ζ δηαθνξά ηεο ηερλνινγίαο AON απφ ηελ PON, ηελ νπνία ζα εμεηάζνπκε ακέζσο κεηά, βξίζθεηαη ζηνλ ηξφπν πινπνίεζεο ηεο δηάηαμεο φπνπ ηεξκαηίδεη ην δίθηπν δηαλνκήο θαη απφ ηελ νπνία μεθηλνχλ νη πςεινχ εχξνπο δψλεο ζπλδέζεηο θαη θηάλνπλ κέρξη ην ζπλδξνκεηή. Ζ δηάηαμε απηή νλνκάδεηαη aggregator (ζπλαζξνηζηήο) θαη δξνκνινγεί ηα δεδνκέλα απφ ην δίθηπν δηαλνκήο πξνο ηνλ ζπλδξνκεηή γηα ηνλ νπνίν πξννξίδνληαη θαη αληίζηξνθα. ηελ ηερλνινγία AON ε δηάηαμε απηή απνηειείηαη απφ ελεξγφ εμνπιηζκφ, δει. εμνπιηζκφ πνπ απαηηεί ειεθηξηθή ηξνθνδνζία θαη εθηειεί έμππλεο εξγαζίεο δξνκνιφγεζεο δεδνκέλσλ. Ο εμνπιηζκφο απηφο κεηαηξέπεη ην νπηηθφ ζήκα ζε ειίδα 83 απφ 126

85 ειεθηξηθφ θαη μαλά ζε νπηηθφ νπφηε εμαιείθνπλ ηελ εμαζζέλεζε ηνπ νπηηθνχ ζήκαηνο. Δπίζεο ε ηερλνινγία AON επηηξέπεη ηε δεκηνπξγία νπηηθψλ δαθηπιίσλ φπνπ παξέρεηαη ε δπλαηφηεηα πξνζηαζίαο ηνπ δηθηχνπ κέζσ ηεο κεηάδνζεο ηνπ ζήκαηνο ζε δπν δηαδξνκέο (ε πξνζηαζία ζπλίζηαηαη ζηελ εμαζθάιηζε ηεο δπλαηφηεηαο κεηάδνζεο δεδνκέλσλ αθφκε θαη αλ εκθαληζηεί βιάβε ζηε κηα δηαδξνκή). Φπζηθά απαηηείηαη απφ ηελ πιεπξά ηνπ ρξήζηε ν θαηάιιεινο εμνπιηζκφο ηεξκαηηζκνχ ησλ νπηηθψλ ηλψλ (Optical Network Unit - ONU) πνπ παξέρεη ηε ζχξα πξφζβαζεο ζην νπηηθφ δίθηπν. Οη ηερλνινγίεο Ethernet, POS, \\ΌΜ ρξεζηκνπνηνχληαη θαηεμνρήλ γηα ηελ πινπνίεζε AON. Ηδηαίηεξα δεκνθηιήο είλαη ε ηερλνινγία Ethernet ιφγσ ηεο επθνιίαο ζχλδεζεο θαη ηνπ απινχ θαη επξέσο δηαδεδνκέλνπ εμνπιηζκνχ εηδηθά ζην ζεκείν ηεξκαηηζκνχ Παζεηηθόο Γηαρσξηζκόο (Passive Splitting) Σα παζεηηθά νπηηθά δίθηπα PON(Passive Optical Networks), φπσο θαη ζηα AON κνηξάδνληαη κία νπηηθή ίλα κέρξη ελφο ζεκείνπ, ελψ ζηελ ζπλέρεηα δηαρσξίδεηαη ζε πνιιαπιέο ίλεο (ζπλήζσο 32) πξνο ηνπο ζπλδξνκεηέο. Σα ζπζηήκαηα απηά ρξεζηκνπνηνχλ θαζξέθηεο γηα ηνλ δηαρσξηζκφ ηνπ ζήκαηνο, έηζη δελ ρξεηάδνληαη ελεξγά ζηνηρεία ή ζηνηρεία πνπ θαηαλαιψλνπλ ελέξγεηα, κεηαμχ ηνπ ηειεθσληθνχ θέληξνπ θαη ηνπ ζπηηηνχ. Γειαδή ζηα PON δίθηπα, ε δηάηαμε aggregator είλαη παζεηηθφο εμνπιηζκφο πνπ νλνκάδεηαη splitter (δηραζηήο) θαη πνπ δηαρσξίδεη ην νπηηθφ ζήκα ζε πεξηζζφηεξα αληίγξαθα ηα νπνία πξνσζνχληαη πξνο ηνπο ζπλδξνκεηέο. Ζ κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ γίλεηαη κε πνιππιεμία ζην ρξφλν (Time Division Multiplexing - TDM) θαη γηα ην ιφγν απηφ ρξεζηκνπνηνχληαη εηδηθνί δηαθφπηεο ζηνλ εμνπιηζκφ ηνπ ζπλδξνκεηή, θάηη πνπ απμάλεη ην θφζηνο, πξάγκα πνπ ηζνζηαζκίδεη ην ρακειφηεξν θφζηνο ηνπ aggregator. Δπίζεο, θαζψο ην νπηηθφ ζήκα δελ εληζρχεηαη ζηνλ aggregator, ν εμνπιηζκφο πνπ βξίζθεηαη ζην δίθηπν δηαλνκήο είλαη πην πνιχπινθνο απ' φηη ζηα AON, θαζψο απαηηείηαη λα κεηαδίδεη νπηηθά ζήκαηα δηαθνξεηηθήο έληαζεο ψζηε ειίδα 84 απφ 126

86 ην νπηηθφ ζήκα λα έρεη ηελ ίδηα έληαζε φηαλ θηάλεη ζε ζπλδξνκεηέο πνπ βξίζθνληαη ζε δηαθνξεηηθέο απνζηάζεηο. Δηθόλα 45 - Γίθηπν PON Κάπνηνη ππνζηεξίδνπλ φηη ην ζεκαληηθφηεξν πιενλέθηεκα ηεο ηερλνινγίαο PON είλαη ε ιηγφηεξε δπλαηή ρξεζηκνπνίεζε νπηηθψλ ηλψλ. Δπεηδή νη δηραζηέο ηνπνζεηνχληαη θνληά ζηα ζπίηηα, ε ξνή δεδνκέλσλ κπνξεί λα κεηαθέξεηαη γηα κεγάιε απφζηαζε κέζσ κηαο νπηηθήο ίλαο, αληί κέζα απφ πνιιαπιέο παξάιιειεο νπηηθέο ίλεο. Γεδνκέλνπ φκσο ηνπ φιν θαη ρακειφηεξνπ θφζηνπο ησλ νπηηθψλ ηλψλ, απηφ δελ δείρλεη λα έρεη πιένλ θαη ηφζε ζεκαζία. ηελ πξαγκαηηθφηεηα, ζε αξθεηέο πινπνηήζεηο PON δηθηχσλ, νη δηραζηέο ηνπνζεηνχληαη φιν θαη πην θνληά ζε θεληξηθνχο θφκβνπο θαη απνκαθξχλνληαη απφ ηα ζπίηηα. Σα PON δίθηπα δηαθξίλνληαη ζε ηέζζεξηο θαηεγνξίεο: - APON (ATM Passive Optical Network). Απνηέιεζε ην πξψην πξφηππν παζεηηθψλ νπηηθψλ δηθηχσλ. Υξεζηκνπνηήζεθε αξρηθά γηα ηελ ειίδα 85 απφ 126

87 ηθαλνπνίεζε αλαγθψλ επηρεηξήζεσλ, ελψ βαζίζηεθε ζην πξσηφθνιιν ATM. - BPON (Broadband Passive Optical Network). Μία εμειηγκέλε έθδνζε ηνπ APON πνπ ππνζηεξίδεη πνιχπιεμε WDM, κία δπλακηθή θαη πςειφηεξε upstream θαηαλνκή εχξνπο δψλεο θαη κεγαιχηεξε δηάξθεηα δσήο. - GPON (Giga PON). Δμέιημε ηνπ BPON πξνηχπνπ. Τπνζηεξίδεη πςειφηεξνπο ξπζκνχο κεηάδνζεο δεδνκέλσλ κε εληζρπκέλε αζθάιεηα, ελψ απεπζχλεηαη θαη ζην πξσηφθνιιν ATM θαη ζην Ethernet. - EPON (Ethernet Passive Optical Network). Έλα πξφηππν ηεο IEEE/EFM γηα ηελ ρξήζε ηνπ πξσηνθφιινπ Ethernet ζηα παθέηα δεδνκέλσλ Τβξηδηθά πζηήκαηα (Hybrid Systems) Πέξαλ απφ ηα PON θαη AON δίθηπα πνπ είρακε δεη πην πάλσ, κπνξνχκε λα ζπλαληήζνπκε θάπνηα ζπζηήκαηα πνπ ζπλδπάδνπλ ηελ ρξήζε ελεξγψλ θαη παζεηηθψλ ζηνηρείσλ. ηα ζπζηήκαηα απηά ην ζήκα κπνξεί λα ζηαιεί ζε έλα ελεξγφ θφκβν θαη απφ εθεί λα ζηαιεί παξαθάησ θαη λα δηαρσξηζηεί κέζσ ελφο παζεηηθνχ δηραζηή. Δηθόλα 46 - Τβξηδηθό Γίθηπν ειίδα 86 απφ 126

88 Πξσηόθνιια Σερλνινγίαο FTTH Γηα ηελ κεηάδνζε ςεθηαθψλ ζεκάησλ κέζα απφ ηελ νπηηθή ίλα απαηηνχληαη θάπνηα πξσηφθνιια γηα ηελ δηαρείξηζε ηεο ξνήο δεδνκέλσλ (upstream θαη downstream) θαη ηεο ηειεπηθνηλσληαθήο θίλεζεο. Οη δχν δεκνθηιέζηεξεο πξνζεγγίζεηο είλαη νη ATM (Asynchronous Transfer Mode) θαη Ethernet. Σα ςεθηαθά δεδνκέλα ηαμηδεχνπλ ζε δηαθξηηά παθέηα δεδνκέλσλ. Σα πξσηφθνιια απηά απεπζχλνληαη ηφζν ζε ειεθηξηθά φζν θαη ζε νπηηθά ζήκαηα, ελψ ρξεζηκνπνηνχληαη κε επηηπρία ζηελ ηερλνινγία FTTH. Σν ηειεπηθνηλσληαθφ ATM δίθηπν απνηειεί εμέιημε ηνπ θιαζζηθνχ ηειεθσληθνχ δηθηχνπ θαη έρεη απνδεηρζεί αξθεηά αμηφπηζην ζηελ δηαρείξηζε θσλήο. χκθσλα κε ηελ πξνζέγγηζε ATM ηα παθέηα δεδνκέλσλ είλαη αξθεηά κηθξά κε θαζνξηζκέλν κήθνο. Δπηρεηξήκαηα θαηά ηνπ ATM πεξηιακβάλνπλ ην γεγνλφο φηη ηα δεδνκέλα δηαδηθηχνπ (IP protocol) πεξηιακβάλνπλ καθξχηεξεο ζεηξέο (strings) κεηαβιεηνχ κήθνπο. Οη ζεηξέο απηέο φκσο ρξεηάδεηαη λα δηαζπαζηνχλ ζε αξθεηά ATM παθέηα. Μέξνο ηνπ ATM παθέηνπ πξέπεη λα δηαηεξεζεί σο πιεξνθνξία γηα ηελ ζπλαξκνιφγεζε ησλ δεδνκέλσλ ζην άιιν άθξν. Σν πξσηφθνιιν ATM, νπζηαζηηθά εγθαζηδξχεη κηα πξνζσξηλή ζχλδεζε κεηαμχ δχν ζεκείσλ. (Φαληαζηείηε ην απιφ θιαζηθφ ηειεθσληθφ δίθηπν, φπνπ εγθαζηδξχεηαη κία ζχλδεζε κε έλα ζχξκα κεηαμχ δχν ζεκείσλ Α θαη Β ζηελ δηάηαμε κεηαγσγήο. Παθέηα δεδνκέλσλ ζπλερίδνπλ λα ξένπλ απφ ην έλα ζεκείν ζην άιιν αθφκα θαη θαηά ηελ δηάξθεηα παχζεσλ ζηελ επηθνηλσλία. Έηζη ην θχθισκα είλαη έηνηκν γηα ηελ επφκελε κεηάδνζε, παξέρνληαο θαιχηεξε πνηφηεηα ππεξεζίαο. Μεηνλέθηεκα είλαη ε απνζηνιή θελψλ παθέησλ κεηαμχ ησλ δχν άθξσλ γηα ηελ δηαηήξεζε ηεο ζχλδεζεο.) To ATM ινηπφλ απνηειεί κία εληαία κέζνδν κεηαθνξάο, πνιχπιεμεο θαη κεηαγσγήο (switching) πιεξνθνξίαο πνιιψλ εηδψλ (data, video, audio) κέζσ ελφο πνιχ απινχ κεραληζκνχ κεηάδνζεο θαη κεηαγσγήο. Σν ATM είλαη έλα πξσηφθνιιν κε ειάρηζην έιεγρν ιαζψλ θαη ξνήο. Γηα απηφ ην ιφγν κεηψλεηαη ε επηπιένλ πιεξνθνξία αλά θειί κε απνηέιεζκα λα επηηπγράλνληαη κεγάιεο ηαρχηεηεο κεηαθνξάο. ειίδα 87 απφ 126

89 Σν πξσηφθνιιν Ethernet εμειίρζεθε κέζα απφ ηα δίθηπα ππνινγηζηψλ θαη απνδείρζεθε αξθεηά αμηφπηζην ζηνλ ρεηξηζκφ δεδνκέλσλ (ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ςεθηαθνχ video) ζε πςειέο ηαρχηεηεο. Με ην Ethernet έρνπκε κεγαιχηεξα παθέηα κεηαβιεηνχ κήθνπο ηα νπνία επλννχλ ηελ κεηάδνζε ησλ δεδνκέλσλ. Σν Ethernet νπζηαζηηθά είλαη έλα δίθηπν άλεπ ζχλδεζεο. Φαληαζηείηε ηηο ηαρπδξνκηθέο ππεξεζίεο θαη ηα γξάκκαηα πνπ πεγαηλνέξρνληαη κε βάζε ηηο δηεπζχλζεηο ηνπο. Απηφ είλαη εθηθηφ αιιά κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη θάπνηα πξνβιήκαηα. Κάπνηα είδε δεδνκέλσλ, φπσο ε θσλή, είλαη πνιχ επαίζζεηα ζην ζέκα ρξφλνπ κεηάδνζεο (πξέπεη λα είλαη άκεζε) θαη νινθιεξσκέλεο παξάδνζεο. Τπάξρνπλ πξφλνηεο θπζηθά ζην Ethernet νη νπνίεο θξνληίδνπλ γηα ηε κεηάδνζε θσλήο ρσξίο θαζπζηέξεζε θαη απψιεηεο, σζηφζν θάπνηνη ππνζηεξίδνπλ φηη ην πξσηφθνιιν Ethernet αληηκεησπίδεη πξνβιήκαηα φζν αθνξά ηελ πνηφηεηα ππεξεζίαο ζε εθπνκπέο θσλήο. Σν κεγάιν πιενλέθηεκα ηνπ πξσηνθφιινπ Ethernet είλαη ην ζρεηηθά ρακειφ θφζηνο ηνπ. Απηφ νθείιεηαη ζηελ επξεία ρξήζε ηνπ ε νπνία έρεη νδεγήζεη ζε κία πησηηθή ηάζε ζηηο ηηκέο ησλ ζρεηηθψλ κε ην Ethernet πξντφλησλ. ε γεληθέο γξακκέο θαη ηα δχν πξσηφθνιια έρνπλ πινπνηεζεί κε επηηπρία ζηελ αγνξά. Παξά ηα θάπνηα κεηνλεθηήκαηα πνπ είρακε αλαθέξεη πην πάλσ, θαίλεηαη φηη ηα ATM δίθηπα αληαπνθξίλνληαη αξθεηά θαιά ζηελ κεηάδνζε πνιχπινθσλ IP δεδνκέλσλ κέζα απφ ηελ ηερλνινγία FTTH (IP Video θ.ι.π.). Δπίζεο ηα ζπζηήκαηα Ethernet FTTH, θαίλεηαη λα αληαπνθξίλνληαη κε αξθεηή επηηπρία ζηνλ ρεηξηζκφ θσλήο. Με ηελ πάξνδν ηνπ ρξφλνπ έλα απφ ηα δχν πξσηφθνιια ζα θπξηαξρήζεη, φκσο πξνο ην παξψλ θαίλεηαη λα ππάξρεη θάπνην ηζνδχγην. Σν ATM ίζσο λα θαληάδεη πην ειθπζηηθφ ζε ηειεπηθνηλσληαθνχο νξγαληζκνχο πνπ αλαπηχζζνπλ ζπζηήκαηα FTTH, ιφγσ πξνεγνχκελεο εκπεηξίαο. Άιινη νξγαληζκνί θαη εηαηξίεο αλάπηπμεο ζπζηεκάησλ FTTH πξνηηκνχλ ην πξσηφθνιιν Ethernet Υσξεηηθόηεηα αλά Αξρηηεθηνληθή Δίρακε αλαθέξεη πην πάλσ γηα ηελ ηεξάζηηα ρσξεηηθφηεηα ησλ νπηηθψλ ηλψλ ζε εχξνο δψλεο. Ζ πξαγκαηηθή ρσξεηηθφηεηα φκσο πνηθίιεη αλάινγα κε ηελ ειίδα 88 απφ 126

90 αξρηηεθηνληθή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη. ε έλα ζχζηεκα point-to-point, θάζε ζπίηη δηαζέηεη εχξνο δψλεο Mbs θαη ζηηο δχν θαηεπζχλζεηο. ε κία PON ιχζε, ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο ζε θάζε ζπίηη εμαξηάηαη απφ ηνλ αξηζκφ ησλ ζπηηηψλ πνπ εμππεξεηνχληαη απφ ην δίθηπν. Γηα παξάδεηγκα ζην ζχζηεκα APON κε ξπζκνχο 622 Mbps downstream θαη 155 Mbps upstream, εάλ γίλεη θαηαλνκή (split) ζε 32 ζπίηηα, ηφηε γηα θάζε ζπίηη έρνπκε 19 Mbps downstream θαη 5 Mbps. Σα GPON πξφηππα έρνπλ ξπζκνχο κεηάδνζεο ηεο ηάμεο ησλ Mbps, δειαδή ζε θάζε ζπίηη αλαινγνχλ πεξίπνπ 37,5 Mbps θαη ζηηο δχν θαηεπζχλζεηο. Σν πξφηππν EPON έρεη πεξίπνπ 1000 Mbps θαη ζηηο δχν θαηεπζχλζεηο, κε πξννπηηθέο αχμεζεο ζην κέιινλ Παξνρή Δύξνπο Εώλεο ηα FTTH ζπζηήκαηα ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο πξνο ηνλ θαηαλαισηή κπνξνχκε λα ην βξνχκε ζε δηαθνξεηηθνχο ξπζκνχο. Γηα παξάδεηγκα ν θαηαλαισηήο Α λα δηαζέηεη ηαρχηεηεο 50 Mbps, ελψ ν θαηαλαισηήο Β 10 Mbps. Αξθεηά ζπζηήκαηα επηηξέπνπλ ζηνπο ρξήζηεο ηελ δπλαηφηεηα δπλακηθήο επηινγήο εχξνπο δψλεο. Γηα παξάδεηγκα, ν θαηαλαισηήο Β κπνξεί λα αιιάμεη ζε έλα κεγαιχηεξν ξπζκφ κεηάδνζεο γηα κία κέξα (γηα ηηο αλάγθεο π.ρ. ελφο έξγνπ κε απμεκέλεο απαηηήζεηο ζε εχξνο δψλεο), θαη κεηά λα επηηξέςεη ζηνπο θαλνληθνχο ηνπ ξπζκνχο. Φπζηθά, ε δπλακηθή επηινγή εχξνπο δψλεο πξνυπνζέηεη έλα ζχζηεκα ρξέσζεο ηθαλφ λα πξνζαξκφδεηαη ζε φιεο ηηο αιιαγέο πνπ γίλνληαη θαη ζηηο ππεξεζίεο πνπ παξέρνληαη αλά πάζα ζηηγκή ηξαηεγηθέο Δπέθηαζεο Δύξνπο Εώλεο Παξά ην γεγνλφο φηη ηα ζπζηήκαηα FTTH ζπλήζσο μεθηλνχλ κε κία ρσξεηηθφηεηα ηεο ηάμεο ησλ Μbps αλά ζπίηη, εληνχηνηο ηα πεξηζζφηεξα ζπζηήκαηα έρνπλ ηνλ ηξφπν λα αλαβαζκίδνπλ ηελ πην πάλσ ρσξεηηθφηεηα ζε 100 Mbps, ή αθφκα θαη 1000 Mbps (1 Gigabit) εάλ θξηζεί αλαγθαίν. ηα PON δίθηπα, ηα ειεθηξνληθά ζην OLT ζην ηειεθσληθφ θέληξν θαη ζην ONT ζην ζπίηη κπνξνχλ λα αιιαρζνχλ. Καηαξρήλ, κπνξνχλ λα ειίδα 89 απφ 126

91 ρξεζηκνπνηεζνχλ δηαηάμεηο κε ςειφηεξα επίπεδα εθπνκπήο, ψζηε κεηά ηνλ δηαρσξηζκφ ηνπ ζήκαηνο κεγαιχηεξν εχξνο δψλεο λα θαηαιήγεη ζηνλ θαηαλαισηή. Δπίζεο, κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ πνιιαπιέο ζπρλφηεηεο (αλαθέξεηαη σο ρξήζε θσηφο δηαθφξσλ ρξσκάησλ, αλ θαη νη ζρεηηθέο ζπρλφηεηεο δελ αλαγλσξίδνληαη απφ ην κάηη σο ρξψκα). Γηα ην ζθνπφ απηφ, έρεη πξνηαζεί ε κέζνδνο πνιχπιεμεο CWM (Coarse Wave Multiplexing) γηα ηελ παξαγσγή ηεζζάξσλ ρξσκάησλ θσηφο κέζα ζηελ ίδηα νπηηθή ίλα. Απηφ κπνξεί λα ηεηξαπιαζηάζεη ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο ζε θάζε ρξήζηε. Γηα κεγαιχηεξεο αλάγθεο ζε ρσξεηηθφηεηα ρξεζηκνπνηείηαη ε κέζνδνο πνιχπιεμεο DWM (Dense Wave Multiplexing), γηα ηελ δεκηνπξγία πνιιαπιψλ θαλαιηψλ ζηελ ίδηα νπηηθή ίλα. Όζν αθνξά ηελ δηαρείξηζε ηνπ εχξνπο δψλεο ζηελ αλάπηπμε ελφο ζπζηήκαηνο FTTH νη απφςεηο δηαθέξνπλ. Κάπνηνη ππνζηεξίδνπλ φηη ην θφζηνο καθξνπξφζεζκα ζα είλαη κηθξφηεξν εάλ αλαπηπρζεί έλα ζχζηεκα ρσξεηηθφηεηαο ηεο ηάμεο ηνπ 1 Gigabit ζήκεξα, ψζηε λα πεξηνξηζηνχλ νη αλάγθεο κειινληηθήο αλαβάζκηζεο ηνπ ζπζηήκαηνο. Ζ άιιε άπνςε ππνζηεξίδεη φηη ε εγθαηάζηαζε ζην παξφλ πξέπεη λα είλαη ρακεινχ θφζηνπο θαη λα ππνζηεξίδεη ηηο βαζηθέο αλάγθεο ζε ρσξεηηθφηεηα, ελψ εάλ ρξεηαζηεί αλαβάζκηζε, λα πξαγκαηνπνηεζεί ζην κέιινλ. Σν κέιινλ ηεο ζχγρξνλεο επξπδσληθήο θνηλσλίαο ησλ πιεξνθνξηψλ ζα έρεη βάζε ηελ ππνδνκή πξφζβαζεο απφ νπηηθή ίλα - έλα δίθηπν πξφζβαζεο βαζηζκέλν ζε νπηηθέο ίλεο - πνπ ρξεζηκνπνηεί θαηλνηφκεο ηερλνινγίεο Φσηνληθψλ ζπζηεκάησλ γηα λα θζάζεη ζην εχξνο δψλεο πνπ έρεη αλάγθε ε αλζξψπηλε θνηλσλία. Αθφκε κε ηηο ππάξρνπζεο γελεέο πςειήο ηαρχηεηαο ηερλνινγίεο πνπ παξέρνπλ πξφζβαζε ζην δηαδίθηπν φπσο xdsl, Cable Modem θαη ηα αζχξκαηα LAN πνπ απνηεινχληαη απφ Wi-Fi θαη WiMAX θαη παξέρνπλ ηελ ηειηθή ζχλδεζε, νη νπηηθέο ίλεο θαζίζηαληαη απαξαίηεηεο γηα φιεο ηηο πιαηθφξκεο πξφζβαζεο. Γεληθά έρεη γίλεη απνδεθηφ φηη νη απφιπηεο επξπδσληθέο ππεξεζίεο κε ηελ ξνή πνιπκέζσλ πςειήο επθξίλεηαο θαη ηελ πςειήο επθξίλεηαο HDTV (πςειήο επθξίλεηαο ηειενπηηθή κεηάδνζε) ζα απαηηνχζαλ ην Gb Ethernet to the home, έηζη, ηα δηακεξίζκαηα θαη ηα γξαθεία αξγά ή γξήγνξα ζα απαηηνχζαλ ηερλνινγία ειίδα 90 απφ 126

92 νπηηθή ίλα ζην ζπίηη Fiber to the Home (FTTH).Δίλαη επίζεο απαξαίηεην λα αλαπηπρζνχλ νηθηαθά δίθηπα βαζηζκέλα ζηελ νπηηθή ίλα θαη ζηελ εγρψξηα επξεία δψλε γηα λα πξνζαξκνζηνχλ κε ηελ δηαζχλδεζε ησλ αλαδπφκελσλ επθπτψλ επξπδσληθψλ ζπζθεπψλ πιεξνθνξηψλ.όιε απηά ηα νηθηαθά επξπδσληθά θαη FTTH, δίθηπα ζα θαηαζηήζνπλ εθηθηφ ην ultimate information superhighway πνπ θζάλεη κέζα ζηα ζπίηηα ή ηα δηακεξίζκαηα, γηα λα κπήζεη νιφθιεξε ηελ αλζξψπηλε θνηλσλία ζην επξπδσληθφ κέιινλ Αζύξκαηε πξόζβαζε ε κεξηθέο πεξηπηψζεηο δελ είλαη εχθνιν λα ηθαλνπνηεζεί ε απαίηεζε γηα ηελ επξπδσληθή πξφζβαζε. Σνπνζέηεζε νπηηθήο ίλαο ζε ηα ππάξρνληα θηήξηα θαη δηακεξίζκάηα, κπνξεί λα παξνπζηάζεη δπζθνιίεο. Έηζη αλαπηχρζεθε ην ζχζηεκα WIPAS (Wireless IP access system),έλα επξείαο FWA (Fixed Wireless Access) λα παξάζρεη ηηο επξπδσληθέο ππεξεζίεο κέζα ηέηνηεο θαηαζηάζεηο. ηελ εηθφλα παξνπζηάδεηαη ην ζχζηεκα WIPAS. Ζ πξφζβαζε παξέρεηαη απφ έλαλ κηθξφ αζχξκαην ζηαζκφ βάζεσλ πνπ ηνπνζεηείηαη ζε έλαλ ηειεθσληθφ πφιν, ν νπνίνο δηαβηβάδεη αζχξκαηα ζε ππαίζξηα ηεξκαηηθά πνπ εγθαζίζηαληαη ζπλήζσο ζηηο βεξάληεο ή ηηο ζηέγεο ησλ θαηνηθηψλ ησλ ρξεζηψλ. Δηθόλα 47 - Wireless IP Access System (WIPA! ειίδα 91 απφ 126

93 Σν WIPAS παξέρεη έλαο θηελφ ηξφπν γηα λα παξέρνληαη νη επξπδσληθέο ππεξεζίεο θνκκέλεο θαη ξακκέλεο ζηηο αλάγθεο θαη ζηηο ηνπηθέο ζπλζήθεο κηαο πεξηνρήο πνπ δελ κπνξεί λα έρεη έλα πιήξσο αλεπηπγκέλν δίθηπν νπηηθψλ ηλψλ. Καη' απηφ ηνλ ηξφπν, ε αζχξκαηε ηερλνινγία κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα λα ζπκπιεξψζεη ην ζχζηεκα FTTH ζε νξηζκέλεο πεξηζηάζεηο θαη παξέρεη γξήγνξε θαη αλέμνδε ελαιιαθηηθή πεγή επξπδσληθψλ ππεξεζηψλ 6.4. Υξήζηεο θαη εθαξκνγέο. Με βάζε ηηο ηππηθέο εθαξκνγέο ηεο ηερλνινγίαο απηήο, νη θαηεγνξίεο ρξεζηψλ πεξηιακβάλνπλ: Οηθηαθνχο ρξήζηεο Δπηρεηξήζεηο κεζαίνπ ή κεγάινπ κεγέζνπο Γεκφζηνπο θνξείο κε κηθξέο απαηηήζεηο φπσο Α'βαζκηα εθπαίδεπζε, Κέληξα Τγείαο θαη πνιηηηζηηθνχο θνξείο Απφ ηηο ηνπνινγίεο πνπ πεξηγξάθεθαλ ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν, ε πξψηε (ΑΟΝ, κε νπηηθφ δαθηπιίνπ) ελδείθλπηαη γηα ηε ζπγθέληξσζε θίλεζεο απφ κηθξφηεξεο πεξηνρέο (γεηηνληέο), ελψ απηή ηεο ηνπνινγίαο δέλδξνπ (ΡΟΝ) ελδείθλπηαη γηα ηε δηείζδπζε ηεο νπηηθήο ίλαο ζε θηήξηα (FTTB, FTTH). Θα κπνξνχζε αθφκε λα πξνηαζεί ζπλδπαζκφο ηνπνινγίαο δέλδξνπ θαη δαθηπιίνπ. Ζ ηνπνινγία πξέπεη λα επηιεγεί κε βάζε: ηελ ππθλφηεηα ηνπ πιεζπζκνχ ή ηελ επηζπκεηή δηείζδπζε ηηο απαηηήζεηο εχξνπο δψλεο ηελ θαηεγνξία ησλ πειαηψλ πνπ ην ζπγθεθξηκέλν ηκήκα δηθηχνπ εμππεξεηεί (business or residential) ηελ ππάξρνπζα ππνδνκή Οη ζπλδέζεηο / ππεξεζίεο πνπ κπνξνχλ λα πξνζθέξνπλ ηα δίθηπα FTTx εμαξηψληαη απφ ηε ζχλζεζε ησλ OLT & ONU θαη κπνξνχλ γεληθά λα πεξηιακβάλνπλ: Σειεθσλία, ISDN ειίδα 92 απφ 126

94 Φεθηαθέο κηζζσκέλεο γξακκέο n x 64 kb/s, 2Mb/s ή θαη πεξηζζφηεξν, αλάινγα κε ηελ ηαρχηεηα κεηάδνζεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη (π.ρ. 155 ή 622 Mb/s ζηελ πεξίπησζε δαθηπιίσλ SDH) πλδέζεηο IP & ATM θαη ππεξεζίεο πνπ βαζίδνληαη ζ' απηέο πλδέζεηο VDSL θαη ππεξεζίεο πνπ βαζίδνληαη ζ' απηέο Τπεξεζίεο Video Broadcast Τπεξεζίεο Video on Demand - Σερλνινγία FTTx γηα ηνλ ΟΣΔ Ζ ηερλνινγία FTTx παξνπζηάδεη ηηο ίδηεο ηδηαηηεξφηεηεο κε ηελ ηερλνινγία ΔΣΣΖ, νη νπνίεο ζρεηίδνληαη θπξίσο κε ηελ εγθαηάζηαζε ησλ νπηηθψλ ηλψλ. Ζ κφλε δηαθνξά έγθεηηαη ζηνλ ελεξγφ εμνπιηζκφ πνπ νδεγεί ζε δηαθνξνπνίεζε ηνπ θφζηνπο ηεο θάζε ιχζεο. ειίδα 93 απφ 126

95 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 7 ν : VDSL 7.1. ρεηηθνί νξγαληζκνί ηππνπνίεζεο Γηα ηελ ηππνπνίεζε ηεο VDSL αλακείρζεθαλ ηξείο νξγαληζκνί ηππνπνίεζεο : - Ο T1E1.4 (πιένλ ΝΗΡ-ΝΑΗ) γηα ηε βφξεηα Ακεξηθή, - ν ETSI TM6 γηα ηελ Δπξψπε θαη - ε ITU SG15/Q4 γηα δηεζλή ρξήζε. Κάζε νξγαληζκφο εμέδσζε ηε δηθή ηνπ ηππνπνίεζε γηα ηε VDSL1 κε κηθξέο δηαθνξέο κεηαμχ ηνπο. Ζ VDSL2 δεκηνπξγήζεθε απνθιεηζηηθά απφ ηνλ SG15/Q4 κε εηζθνξέο απφ ηνπο ΝΗΡΡ-ΝΑΗ θαησμ6. Ο θψδηθαο γξακκήο (ή ηερληθή δηακφξθσζεο) πνπ επηιέρζεθε κεηά απφ ρξνλνβφξεο ζπδεηήζεηο κεηαμχ ησλ νξγαληζκψλ ήηαλ ν DMT ηνλ Ηνχλην ηνπ Έθηνηε απηφο είλαη θαη ν κνλαδηθφο θψδηθαο γηα ηε VDSL, φπσο θαη γηα ηελ επαθφινπζε VDSL2. Πξηλ ην 2003, νη ηππνπνηήζεηο πεξηείραλ θαη ηνλ QAM ζαλ θψδηθα γξακκήο VDSL: Πξνέιεπζε Ζ VDSL αξρηθά πξνηάζεθε ζηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ 90 σο ην επφκελν βήκα κεηά ηελ ADSL. Ο γεληθφο ζθνπφο ήηαλ ε δεκηνπξγία ελφο ζπζηήκαηνο πνπ ζα παξείρε ςειφηεξνπο ξπζκνχο ζε βξφρνπο κηθξφηεξνπ κήθνπο. Ζ θχξηα παξαηήξεζε γηα ηε VDSL είλαη φηη ζε βξφρνπο κηθξφηεξνπ κήθνπο, νη ρξεζηκνπνηνχκελεο ζπρλφηεηεο είλαη ζεκαληηθά ςειφηεξεο απφ 1.1MHz (ADSL) θαη είλαη εμαηξεηηθά ρξήζηκεο γηα κεηαθνξά δεδνκέλσλ κε πνιχ πην ςεινχο ξπζκνχο δεδνκέλσλ απφ απηνχο πνπ παξέρεη ε ADSL. Όπσο θαίλεηαη θαη ζηνλ πίλαθα, ε VDSL πξνζθέξεη ζπκκεηξηθέο θαη αζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο. Ζ αλάγθε ππνζηήξημεο θαη ησλ δχν ηχπσλ ππεξεζηψλ, επεξεάδεη ην ζρεδηαζκφ ηνπ ζπζηήκαηνο θαη ζπγθεθξηκέλα ηελ εχξεζε ηνπ θαηάιιεινπ ζρεδίνπ ζπρλνηήησλ. πλήζσο νη αζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο πξννξίδνληαη γηα νηθηαθνχο ρξήζηεο ελψ νη ζπκκεηξηθέο γηα επηρεηξήζεηο. ηνπο ειίδα 94 απφ 126

96 νηθηαθνχο ρξήζηεο ν ππέξηαηνο ζθνπφο ηεο VDSL είλαη ε παξνρή "triple- play" ππεξεζηψλ, δειαδή ηειεφξαζε, ηειεθσλία θαη internet ςειήο ηαρχηεηαο. Απηή ε ππεξεζία είλαη ηππηθά αζπκκεηξηθή εθ θχζεσο θαζψο πεξηζζφηεξα δεδνκέλα ζηέιλνληαη απφ ην δίθηπν ζην ρξήζηε παξά απφ ην ρξήζηε ζην δίθηπν. Οη ππεξεζίεο ησλ επηρεηξήζεσλ απφ ηελ άιιε κεξηά, ηείλνπλ λα είλαη πην ζπκκεηξηθέο. Σππηθή ππεξεζία κηαο επηρείξεζεο είλαη ε απνκαθξπζκέλε πξφζβαζε ζην ηνπηθφ ηεο δίθηπν, πνπ επηηξέπεη ζε έλα ρξήζηε ηεο επηρείξεζεο λα ζπλδεζεί ζην δίθηπν απφ καθξηά. Γηα απηήλ ηελ ππεξεζία ε upstream κεηάδνζε είλαη ζεκαληηθφηεξνο παξάγνληαο απφ ηελ πξφζβαζε ζην δηαδίθηπν θαζψο ν ηεξκαηηθφο ρξήζηεο δελ ζα θαηεβάδεη κφλν δεδνκέλα αιιά ζα ρξεηάδεηαη θαη λα αλεβάδεη. Πίλαθαο 4 - Σύπνη ππεξεζηώλ θαη ξπζκνί δεδνκέλσλ γηα ηε VDSL Σχπνο Τπεξεζίαο Downstream Ρπζκφο Γεδνκέλσλ (Mbps) Upstream Ρπζκφο Γεδνκέλσλ (Mbps) Αζπκκεηξηθφο 22 3 πκκεηξηθφο 6 6 πκκεηξηθφο ε αληίζεζε κε ηελ ADSL ε αλάπηπμε ηεο VDSL απφ ην ΣΚ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ πεξηνξηζκέλε θάιπςε (ζε πνιιέο ρψξεο 30% θάιπςε ησλ ρξεζηψλ). Γηα αχμεζε ηεο θάιπςεο, ε VDSL πξέπεη λα εγθαηαζηαζεί πην θνληά ζηνπο ρξήζηεο, κε απνηέιεζκα ηελ αλάγθε γηα πην επέιηθηα ζεκεία ζην δίθηπν. Έηζη ζηα πξφηππα ηεο VDSL2 αλαθέξνληαη ηξία ζελάξηα αλάπηπμεο ηεο: - Fiber to the Exchange (FTTE): φπνπ νη νπηηθέο ίλεο θαηαιήγνπλ ζην ηεξκαηηθφ θέληξν - Fiber to the Cabinet (FTTC): φπνπ νη νπηηθέο ίλεο θαηαιήγνπλ ζε θακπίλα ζην δξφκν. - Fiber to the Building (FTTB): φπνπ νη νπηηθέο ίλεο θαηαιήγνπλ ζην ππφγεην ελφο θηεξίνπ. ειίδα 95 απφ 126

97 7.3. Πξνθιήζεηο ε ζρέζε κε ηελ ADSL, ε VDSL παξνπζηάδεη θαηλνχξγηεο ηερλνινγηθέο πξνθιήζεηο, πνιιέο απφ ηηο νπνίεο νθείινληαη ζηνπο βξφρνπο κηθξνχ κήθνπο θαη ζηελ δηαζεζηκφηεηα ηνπ εχξνπο δψλεο ζηηο ςειέο ζπρλφηεηεο. Μεξηθά απφ ηα δεηήκαηα ζηα νπνία πξέπεη λα δνζεί πξνζνρή θαηά ηελ ηππνπνίεζε ηεο VDSL είλαη: - Far-end δηαθσλία: επεηδή νη βξφρνη ηεο VDSL είλαη κηθξνχ κήθνπο, ε ηειεδηαθσλία είλαη κηα θχξηα πεγή ζνξχβνπ, θπξίσο ζηηο ςειέο ζπρλφηεηεο πνπ ρξεζηκνπνηεί ε VDSL. Μηα ζπλέπεηα ηεο ηειεδηαθσλίαο ζε έλα πεξηβάιινλ είλαη φηη ε αχμεζε ηεο θαζκαηηθήο ππθλφηεηαο ηζρχνο δελ βειηηψλεη ην ξπζκφ δεδνκέλσλ δηφηη φια ηα ζπζηήκαηα εθπέκπνπλ κε ηελ ίδηα PSD. - Καηαλάισζε ηζρχνο: έλα κεγάιν θνκκάηη ηεο VDSL αλαπηχζζεηαη απφ απνκαθξπζκέλα ζεκεία, ηα νπνία πεξηνξίδνληαη εμ' αηηίαο ησλ ηνπηθψλ θαλνληζκψλ πνπ πεξηνξίδνπλ ην ρψξν ηεο εγθαηάζηαζεο. Σν απνηέιεζκα είλαη ε αλάγθε γηα ρακειή θαηαλάισζε ηζρχνο απφ ηα κφληεκ. - Upstream power back- off: αθφκα θαη αλ δχν VDSL κφληεκ εθθηλνχλ απφ ηελ ίδηα ηνπνζεζία, είλαη πηζαλφλ έλα VDSL ζχζηεκα κε βξφρν κηθξνχ κήθνπο λα κνηξάδεηαη ηελ ίδηα δέζκε κε έλα ζχζηεκα κε βξφρν κεγάινπ κήθνπο. Δπεηδή ε ηειεδηαθσλία είλαη ε επηθξαηνχζα εμαζζέλεζε ζε έλα καθξχ βξφρν, ε δηαθσλία πνπ ζα πξνθαιεί ν βξφρνο κηθξνχ κήθνπο ζα ειαηηψζεη ζεκαληηθά ηελ απφδνζε ηνπ βξφρνπ κεγάινπ κήθνπο. Γηα ειάηησζε ησλ παξεκβνιψλ, ηα πξφηππα ηεο VDSL θαζνξίδνπλ κηα κείσζε ηεο PSD εμαξηψκελε απφ ην κήθνο ηεο γξακκήο, ε νπνία νλνκάδεηαη upstream power back- off (UPBO). - Ραδηνθσληθέο παξεκβνιέο: επεηδή ε VDSL1 κεηαδίδεη ζε ζπρλφηεηεο ησλ 12MHz, ελψ ε VDSL2 ρξεζηκνπνηεί αθφκα πην ςειέο ζπρλφηεηεο, νπνηαδήπνηε αθηηληθή εθπνκπή απφ ην ράιθηλν θαιψδην κπνξεί λα πξνθαιέζεη παξεκβνιέο ζην θάζκα ξαδηνθσληθψλ ρξεζηψλ. Οη PSD κάζθεο κπνξνχλ λα ζρεδηαζηνχλ έηζη ψζηε λα απνθεχγνπλ ή έζησ λα πεξηνξίδνπλ απηνχ ηνπ είδνπο ηηο παξεκβνιέο. Αληίζηξνθα, θαη ε VDSL ειίδα 96 απφ 126

98 κπνξεί λα ππνζηεί παξεκβνιέο απφ ξαδηνθσληθνχο ρξήζηεο φηαλ έλα αθηηληθφ ζήκα κεηαηξέπεηαη ζε ζήκα δηαθνξηθνχ ηχπνπ. - Φεθηαθή δηακφξθσζε: αθνχ επηιέρζεθε ε δηακφξθσζε επηκεξηζκνχ ζπρλφηεηαο (FDD), απνθαζίζηεθε ε ρξήζε ελφο λένπ ζρεδίνπ δηαρσξηζκνχ ησλ upstream θαη downstream κεηαδφζεσλ. Ζ λέα απηή κέζνδνο επέηξεςε επειημία ζηελ θαηαλνκή ησλ upstream θαη downstream ζπρλνηήησλ θαη αλαθνχθηζε ηελ αλάγθε δηαρσξηζκνχ ησλ δσλψλ ζπρλνηήησλ κε αλαινγηθά θίιηξα Μνληέιν αλαθνξάο Σν ζρήκα παξαθάησ δείρλεη ην κνληέιν αλαθνξάο ηεο VDSL1. Σν πξφηππν ηεο VDSL1 είλαη δνκεκέλν ζαλ δηαζηξσκαησκέλε πξνδηαγξαθή, κε δηαδνρηθά ππνεπίπεδα: Δηθόλα 48 - Μνληέιν αλαθνξάο ηεο VDSL1 - Τπφ-επίπεδν TPS-TC: Ζ δηεπαθή κε ην επίπεδν κεηαθνξάο. Μεηαηξέπεη ηα εηζεξρφκελα πιαίζηα (ΑΣΜ θειηά, Ethernet) ζε κηα εληαία ξνή Byte πξνο ην Τπφ-επίπεδν PMS-TC. ειίδα 97 απφ 126

99 Δηθόλα 49 - Μπινθ δηάγξακκα ηνπ VDSL1 πνκπνδέθηε πνπ ρξεζηκνπνηεί δσλνπεξαηή δηακόξθσζε κνλνύ θνξέα (QAM/CAP). ειίδα 98 απφ 126

100 - Τπφ-επίπεδν PMS-TC: εθηειεί νπνηαδήπνηε επεμεξγαζία ε νπνία είλαη πξνζαλαηνιηζκέλε ζε byte φπσο θσδηθνπνίεζε, δηαζηξσκάησζε θ.α. Δπίζεο εθηειεί ηηο δηαδηθαζίεο πιαηζίσζεο ησλ πνηθίισλ ξνψλ δεδνκέλσλ θαη ηνπ overhead ησλ θαλαιηψλ ζε νκάδεο απφ bytes πνπ ζα δηακνξθσζνχλ απφ ην Τπφ-επίπεδν PMD-TC. - Τπφ-επίπεδν PMD-TC: δηακνξθψλεη ηα εηζεξρφκελα byte δεδνκέλσλ ζε ζήκα θαηάιιειν λα κεηαδνζεί απφ ην θπζηθφ κέζν. Σν ίδην κνληέιν εθαξκφδεηαη ζε δηακφξθσζε απινχ ή δηπινχ θνξέα. Γηαθνξέο παξνπζηάδνληαη ζηα ππνεπίπεδα PMD θαη PMS. ηελ πιεπξά ηνπ δέθηε, ηα δηάθνξα ππνεπίπεδα εθηεινχλ ηηο αληίζηξνθεο δηαδηθαζίεο, γηα ηελ νινθιήξσζε ηεο κεηαθνξάο ησλ δεδνκέλσλ απφ ηνλ πνκπφ ζην δέθηε Γηακόξθσζε επηκεξηζκνύ ζπρλόηεηαο (FDD) Σα ζπζηήκαηα FDD δηαρσξίδνπλ ην εχξνο δψλεο ηεο ζπρλφηεηαο γηα ηελ ππνζηήξημε upstream θαη downstream κεηαδφζεσλ. Σνπιάρηζηνλ κηα δψλε πξέπεη λα νξηζζεί γηα ηελ θάζε θαηεχζπλζε κεηάδνζεο. Ζ απφδνζε ελφο ζπζηήκαηνο FDD είλαη ζηελά ζπλδεδεκέλε κε ηηο δψλεο ζπρλνηήησλ θαη ηελ ηνπνζέηεζε ζε απηέο ησλ upstream θαη downstream θαηεπζχλζεσλ. Σν πην απιφ ζχζηεκα FDD θαζνξίδεη κηα δψλε ζπρλνηήησλ γηα θάζε θαηεχζπλζε. Όπσο θαίλεηαη θαη ζην ζρήκα ε downstream δψλε κπνξεί λα βξίζθεηαη πξηλ ή κεηά ηελ upstream δψλε. Ζ θαζκαηηθή ζπκβαηφηεηα πεξηνξίδεη ζε γεληθέο γξακκέο ηελ επειημία ηεο ηνπνζέηεζεο ησλ δσλψλ ζπρλνηήησλ. Θεσξεηηθά ηα ζπζηήκαηα VDSL πξέπεη λα έρνπλ ηελ ηθαλφηεηα λα ιεηηνπξγνχλ ζε βξφρνπο ησλ νπνίσλ ην κήθνο ηνπο πνηθίιεη απφ κεξηθέο δεθάδεο κέηξα σο θαη 1,5 Km ή θαη πεξηζζφηεξν. Δπεηδή φκσο ε εμαζζέλεζε ηνπ βξφρνπ απμάλεη φζν απμάλεη ην κήθνο ηνπ, ν κέγηζηνο αξηζκφο ρξήζηκσλ ζπρλνηήησλ ειαηηψλεηαη κε ηελ αχμεζε ηνπ κήθνπο ηνπ βξφρνπ. Γηα ηελ ππνζηήξημε κεηάδνζεο δηπιήο θαηεχζπλζεο, πξέπεη λα ππάξρεη δηαζέζηκν εχξνο δψλεο θαη γηα ηηο δχν θαηεπζχλζεηο θάησ απφ ηελ κέγηζηε ρξήζηκε ζπρλφηεηα. ειίδα 99 απφ 126

101 Δηθόλα 50 - Πηζαλή δηεπζέηεζε ησλ upstream θαη downstream θαηεπζύλζεσλ ζε έλα ζύζηεκα Ζ θαηάιιειε επηινγή δψλεο ζπρλνηήησλ γηα ηηο upstream θαη downstream κεηαδφζεηο, εμαξηάηαη απφ ην ξπζκφ κεηάδνζεο bit ηεο θάζε θαηεχζπλζεο. Ζ θαηάιιειε θαηαλνκή ηνπ εχξνπο δψλεο γηα ηελ αζπκκεηξηθή κεηάδνζε δηαθέξεη ζεκαληηθά απφ ηελ θαηαλνκή ηεο ζπκκεηξηθήο κεηάδνζεο. Δπηπιένλ ε επηινγή ησλ upstream θαη downstream θαλαιηψλ γίλεηαη αθφκα πην πνιχπινθε ιφγσ ηεο πνηθηιίαο πνπ ππάξρεη ζηα δηάθνξα κήθε βξφρσλ ησλ VDSL ζπζηεκάησλ. Ζ ηειεπηαία εκπινθή γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηνπ ζρεδηαζκνχ ησλ ζπρλνηήησλ αθνξά ηνλ αξηζκφ ζηνλ νπνίν ζα ρσξηζηεί ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο. Έλα επηζπκεηφ ραξαθηεξηζηηθφ ην νπνίν παξαζέηνπλ νη ζρεδηαζηέο είλαη ε γξακκηθή ειάηησζε κε ηελ αχμεζε ηνπ κήθνπο ηνπ βξφρνπ. Γειαδή έλαο βξφρνο κήθνπο L (m) πνπ ιεηηνπξγεί κε θαιφ ξπζκφ δεδνκέλσλ δελ πξέπεη λα ζηακαηήζεη λα ιεηηνπξγεί ζσζηά αλ ην κήθνο ηνπ γίλεη L+10 (m). Δμαηηίαο ηεο αλάγθεο γηα θαζκαηηθή ζπκβαηφηεηα, φια ηα κφληεκ κηαο πεξηνρήο πξέπεη λα ρξεζηκνπνηνχλ ην ίδην ζρέδην δψλεο. Δηδηθφηεξα ζηηο ςειέο ζπρλφηεηεο, νπνηαδήπνηε επηθάιπςε κεηαμχ ησλ upstream θαη downstream δσλψλ, ζα κεηψζεη ηελ ρσξεηηθφηεηα ηεο πεξηνρήο φπνπ ζπκβαίλεη ε επηθάιπςε ζε βαζκφ πνπ ηελ θαζηζηά άρξεζηε. Σν θχξην πιενλέθηεκα ησλ ζπζηεκάησλ FDD είλαη φηη δελ απαηηνχλ ζπγρξνληζκφ ή ζπληνληζκφ κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ γξακκψλ. Έηζη ε νκάδα FSAN έζεζε ηελ ζέζε ηεο ζηα [TM6/991t10] θαη [T1E1.4/99-059] ην Φεβξνπάξην θαη Μάξηην ηνπ 1999, επηιέγνληαο ηελ FDD γηα ην VDSL. ειίδα 100 απφ 126

102 7.6. ρεδηαζκόο ηεο δώλεο ζπρλνηήησλ ηεο VDSL Μεηά ηελ επηινγή ηεο FDD ηέζεθε ην δήηεκα ηνπ ζρεδηαζκνχ ηεο δψλεο ζπρλνηήησλ. Οη ζρεδηαζηέο εμέθξαζαλ ελδηαθέξνλ γηα ηελ παξνρή αζπκκεηξηθψλ θαη ζπκκεηξηθψλ ππεξεζηψλ απφ ηε VDSL. Όκσο ν βέιηηζηνο ζρεδηαζκφο γηα αζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο ζα είλαη ππφ- βέιηηζηνο γηα ηηο ζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο θαη αληίζηξνθα. Απφ ηελ άιιε, δελ είλαη δπλαηφλ λα αλακείμνπκε δηαθνξεηηθά ζρέδηα δψλεο ζπρλνηήησλ ζε έλα βξφρν (ιφγσ θαζκαηηθήο ζπκβαηφηεηαο) πξνθεηκέλνπ λα πξνζθέξνπκε βέιηηζηεο ζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο ζε κεξηθνχο πειάηεο θαη βέιηηζηεο αζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο ζηνπο ππφινηπνπο. ηηο ζπρλφηεηεο πνπ ρξεζηκνπνηεί ε VDSL, ε ηζρπξή ΝΔΥΣ θαζηζηά θάζε πεξηνρή επηθάιπςεο κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ ζρεδίσλ δσλψλ άρξεζηε. Έηζη έλα κνλαδηθφ ζρέδην δσλψλ ηεο VDSL πξέπεη λα ζρεδηαζηεί, ην νπνίν ζα θαιχπηεη ηηο αλάγθεο θαη ησλ δχν ηχπσλ ππεξεζηψλ. Αξρηθά ην δήηεκα ήηαλ ν αξηζκφο ησλ δσλψλ ζε θάζε θαηεχζπλζε. ηηο ρξεζηκνπνηνχκελεο ζπρλφηεηεο απφ ηε VDSL, ην δηαζέζηκν εχξνο δψλεο κεηψλεηαη ζπλαξηήζεη ηνπ κήθνπο ηνπ βξφρνπ. Παξφια απηά, είλαη επηζπκεηφ λα παξέρνπκε ηνπο ίδηνπο ζπκκεηξηθνχο θαη αζπκκεηξηθνχο ξπζκνχο δεδνκέλσλ ζε βξφρνπο κηθξνχ θαη κεγάινπ κήθνπο. Έηζη ζε θάζε βξφρν πξέπεη λα παξέρεηαη αξθεηφ θάζκα ζηηο δηεπζχλζεηο upstream θαη downstream. Σν δήηεκα φκσο πεξηπιέθεηαη ζε ζρέζε κε ηνλ ρξεζηκνπνηνχκελν θψδηθα ηεο γξακκήο. Σα ζπζηήκαηα κνλνχ θνξέα ρξεζηκνπνηνχλ μερσξηζηφ θνξέα γηα θάζε θαηεχζπλζε. Ζ πνιππινθφηεηα ηνπ θψδηθα πεξηνξίδεη ηα ζπζηήκαηα λα έρνπλ δχν δψλεο κεηάδνζεο γηα θάζε θαηεχζπλζε. Απφ ηελ άιιε, ηα ζπζηήκαηα DMT, έρνπλ κεγάια (I)DFTs θαη ππφ-θαλάιηα εχξνπο δψλεο 4,3125 KHz ζε θάζε θαηεχζπλζε κεηάδνζεο. Σν απνηέιεζκα είλαη λα κπνξνχλ λα ππνζηεξίμνπλ νπζηαζηηθά θάζε θαηαλνκή ηνπ εχξνπο δψλεο. Δληέιεη κε ζθνπφ λα κελ επλνεζεί θαλέλαο απφ ηνπο δχν θψδηθεο, απνθαζίζηεθε ηα πξφηππα ηεο VDSL γηα ζπρλφηεηεο εψο 12 MHz, λα έρνπλ δχν δψλεο γηα θάζε θαηεχζπλζε. Σξία πξφηππα απφ ηξεηο νξγαληζκνχο ηππνπνηήζεθαλ θαη θαίλνληαη ζηελ παξαθάησ εηθφλα: ειίδα 101 απφ 126

103 Δηθόλα 51 - Εώλεο ζπρλνηήησλ ηεο VDSL. Πάλσ παξνπζηάδεηαη ην ζρέδην 997, ην ζρέδην 998 ζηε κέζε θαη ην ηειεπηαίν είλαη ην Fx. - Σν Μάην ηνπ 2000, ν Σ1Δ1.4 πηνζέηεζε έλα ζρέδην δψλεο γηα ηελ Βφξεηα Ακεξηθή πνπ άηππα νλνκάζηεθε «plan998» ην νπνίν επλννχζε πεξηζζφηεξν ηηο αζπκκεηξηθέο ππεξεζίεο - Σελ ίδηα πεξίπνπ ρξνληθή πεξίνδν ν ΔTSI πξνζδηφξηζε δχν ζρέδηα δψλεο [ΣΜ6/00Ζ13]. Σν έλα ήηαλ παλνκνηφηππν κε ην «plan998» θαη ην δεχηεξν ζρεδηάζηεθε ζαλ θαιχηεξνο ζπκβηβαζκφο κεηαμχ ησλ ζπκκεηξηθψλ θαη αζπκκεηξηθψλ ππεξεζηψλ. Σν ζρέδην άηππα νλνκάζηεθε «plan997». - Δπηπιένλ ε ITU-T πξνζδηφξηζε έλα ηξίην ζρέδην γλσζηφ ζαλ «Fx-plan» [WP1/15/D.786]. Σν ζρέδην απηφ έρεη κηα κεηαβιεηή ζπρλφηεηα κεηάδνζεο ε νπνία ξπζκίδεηαη γηα ηελ επίηεπμε ησλ απαηηήζεσλ ππεξεζίαο ηνπ ρεηξηζηή. Σν ζρέδην απηφ αθαηξέζεθε απφ ηηο ηππνπνηήζεηο ηεο VDSL2. Δλψ ε VDSL1 ρξεζηκνπνηεί ζπρλφηεηεο κέρξη θαη 12 MHz, ε VDSL2 επεθηείλεη ην θάζκα ηεο κέρξη ηα 30 MHz. To ζρέδην δψλεο πνπ πηνζεηήζεθε γηα ηε VDSL2, απφ ηελ ηππνπνίεζε G.993.2, είλαη κηα επέθηαζε ηνπ «plan 998» θαη παξνπζηάδεηαη ζην ζρήκα 10. Σν ζρέδην έρεη έμη δψλεο, ην θάζκα θπκαίλεηαη κεηαμχ ησλ 12 MHz θαη 30 MHz θαη πεξηιακβάλεη κηα upstream θαη κηα downstream δψλε. Ο δηαρσξηζκφ ηνπο ζπκβαίλεη ζηα 18,1 MHz. ειίδα 102 απφ 126