11. Sieci światłowodowe - > na podstawie Pateli (wręcz przepisane, bo ma to dobrze zrobione)

Sieci oparte na światłowodach w porównaniu z dotychczasowymi mediami transmisyjnymi mają najszersze pasmo przenoszenia, grubo ponad 1 [THz]. Wynika z tego, że sieci oparte na światłowodach mają największa przepustowość danych i przepustowość da wciąż rośnie.

Przyszłe sieci, nawet małe lokalne, będą to sieci oparte na światłowodach, głownie wielomodoych, gdyż światłowody wielomodowe są grube i łatwe w konfiguracji, łączeniu, itd. (wg. Pawlik).

Sieci można sklasyfikować według:

• zakresu świadczonych usług;

• obszaru;

• obszaru i technologii;

• medium transmisji.

Rodzaje sieci światłowodowych:

• klasyczne łącza światłowodowe (telekomunikacja);

• sieci komputerowe (częściowo optyczne <-teraz, lub całkowicie <- w przyszłości)

• sieci telewizji kablowej (w tym dystrybucyjne <- w przyszłości)

• sieci oświetleniowe;

Klasyfikacja sieci komputerowych (w tym światłowodowych):

• LAN (Local Area Network) - mała sieć lokalna;

• MAN (Metropolitan Area Network) - sieć miejska lub szkieletowa;

• WAN (wide Area Network) - sieć rozległa, między krajami czy wręcz kontynentami;

• SAN (Storage Area network) - sieci specjalizowane.

Podstawowymi pojęciami koniecznymi do opisu komunikacji w sieciach i między sieciami jest protokół (protocol) i warstwa (layer).

Inne pojęcia: ramka, metoda dostępu, kodowanie.

Protokół to zbiór reguł określających jak należy przygotować dane do przesłania, jak nawiązać komunikację, kontrolować przesyłanie wiadomości itd. Protokoły podlegają standaryzacji.

Opis protokołu - Model odniesienia OSI (Open System Interconnection) przyjmuje warstwową strukturę protokołów. Dla komputerów połączonych w sieci "warstwy" komunikują się pomiędzy sobą (znane : ) ).

Medium transmisyjne może być dzielone w następujący sposób:

• TDM (TDMA) - komutacja czasowa lub zwielokrotnienie z podziałem czasowym;

• FDM (FDMA) - komutacja częstotliwościowa (stosowane często z TDM);

• CDMA - komutacja kodowa;

• 
  λ-swiching - wykorzystanie techniki WDM.

30. Sieci selektywne i szerokopasmowe

Muszą istnieć poszczególne elementy sieci (wg. Pawlik):

• kable;

• protokoły transmisyjne;

• elementy przełączające (pasywne lub aktywne).

Muszą istnieć warstwy (wg. Pawlik):

• operacyjna sieci;

• operacyjna węzłów sieci;

• operacyjna modułów.

Sieci szerokopasmowe

W sieciach szerokopasmowych transmitowane kanały są łączone ze sobą w sprzęgaczu gwiazdowym, a następnie wysyłane do wszystkich węzłów w sieci. Cechą charakterystyczną w sieciach tego rodzaju jest to, że węzły transmitują sygnały (analogowe lub cyfrowe)
do wszystkich odbiorników. Wykorzystuje się tu sprzęganie gwiazdowe o wielu wejściach i wyjściach, np. w postaci macierzy odpowiednio połączonych sprzęgaczy optycznych. Jeśli sprzęgacz gwiazdowy ma N wejść i N wyjść, to podział mocy dokonuje się w stosunku 1:N,
a całkowita tłumienność wynosi 10logN [dB].

W zależności od tego, czy nadajniki i odbiorniki są przestrajane, wyróżnia się sieci:

• Niekomutowane optycznie. Nadajniki i odbiorniki w tych sieciach pracują przy określonych częstotliwościach, gdzie długość fali może definiować klasę usług (FT - FR).

• Odbiorniki są dostrajane do różnych częstotliwości nadajników (TT -FR).

• Nadajniki są dostrajane do częstotliwości odbiorników (FT - TR).

• Odbiornik i nadajnik jest przestrajany. Jest to najbardziej elastyczna konfiguracja (TT - TR).

Sieci selektywne

Sieci selektywne buduje się przez łączenie WDM. Kierują one transmisją na danej długości fali moc optyczną w określonym kierunku i umożliwiają lepsze wykorzystywanie widma (długości fali) i mocy niż systemy szerokopasmowe. Sieci selektywne eliminują straty związane z rozdzieleniem sygnału. Podstawową wadą jest to, że w przypadku pasywnego zestawienia połączenia, wymagają one użycia przestrajanych elementów nadawczych
i odbiorczych w celu osiągnięcia wielodostępu.

Sieć selektywna jest wykorzystywana do zapewnienia ustalonego kanału optycznego między każdą parą węzłów poprzez drogę optyczną o niskich stratach. Połączenie jest jednoznaczne określone przez długość fali transmitowanego sygnału.

Ważną częścią sieci selektywnych są układy zestawiające połączenia oraz elementy selektywne falowo. Chodzi tu o tzw. Add/drop multipleksery. Pozwalają one na odebranie
w danym węźle sygnału o danej długości fali przy jednoczesnym zastąpieniem go sygnału własnym, który będzie dalej transmitowany w sieci.

W sieciach należy pamiętać o multipleksacji, gdyż jest ona decydującym czynnikiem mówiącym o parametrach sieci, jej szybkości czy ilości kanałów.

Wg. Pawlik sieci dzielą się na jeszcze:

• Single Hop (optyczne - selektywne);

• Multi Hop (komunikacja przy użyciu węzłów - zawiera elementy elektroniczne).