Pytania pomocnicze - INF.06

Ma małe tłumienie i ograniczoną dyspersję modalną, dlatego pozwala przesyłać sygnał na dziesiątki kilometrów. Jest stosowany w sieciach szkieletowych i dosyłowych.

Jednomodowy prowadzi zasadniczo jeden mod światła i nadaje się na duże odległości. Wielomodowy ma większy rdzeń, ale większą dyspersję, więc stosuje się go głównie na krótszych dystansach.

Kabel koncentryczny ma znacznie większe tłumienie niż światłowód. Na dużych odległościach wymagałby wzmacniaczy lub innych urządzeń aktywnych.

DOCSIS to standard transmisji danych w sieciach telewizji kablowej. Umożliwia świadczenie usług internetowych przez infrastrukturę operatora kablowego.

HFC to sieć hybrydowa światłowodowo-koncentryczna. Światłowód jest używany na dalszych odcinkach, a koncentryk często na odcinku dostępowym do abonenta.

Skrętka ma ograniczony zasięg transmisji, zwykle rzędu setek metrów lub mniej zależnie od technologii. Na 50 km straty sygnału byłyby zbyt duże.

Dla dużych odległości wybiera się światłowód, szczególnie jednomodowy. Zapewnia duży zasięg, wysoką przepustowość i odporność na zakłócenia elektromagnetyczne.

Są to zakresy długości fali, w których tłumienie światłowodu jest najmniejsze. Dzięki temu sygnał może być przesyłany na większe odległości z mniejszymi stratami.

Jony obecne w szkle, szczególnie OH-, pochłaniają światło dla określonych długości fal. Transmisję prowadzi się więc w zakresach, gdzie to pochłanianie jest najmniejsze.

Najczęściej stosuje się okolice 850 nm, 1310 nm i 1550 nm. W sieciach jednomodowych szczególnie ważne są 1310 nm i 1550 nm.

Absorpcja polega na pochłonięciu energii światła przez materiał. Rozpraszanie polega na zmianie kierunku rozchodzenia się części promieniowania.

Dyspersja powoduje poszerzanie impulsów i ogranicza szybkość lub zasięg transmisji. Okna optyczne wynikają głównie z minimów tłumienia, związanych m.in. z absorpcją jonową.

Określa, o ile zmniejsza się moc sygnału optycznego na każdym kilometrze światłowodu. Im mniejsza wartość dB/km, tym lepsze warunki transmisji.

W okolicy 1550 nm światłowody jednomodowe mają bardzo małe tłumienie. Umożliwia to transmisję na duże odległości, szczególnie w sieciach szkieletowych i szerokopasmowych.

Najczęściej po obecności rdzenia optycznego, płaszcza, tuby, włókien światłowodowych, wypełnienia oraz powłok ochronnych. Charakterystyczne są też cienkie kolorowe włókna zamiast miedzianych żył.

Rdzeń jest częścią włókna, przez którą prowadzony jest sygnał świetlny. To podstawowy element odpowiedzialny za transmisję danych.

Płaszcz otacza rdzeń i umożliwia prowadzenie światła dzięki zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia. Dzięki temu sygnał pozostaje wewnątrz włókna.

Tuby chronią włókna przed uszkodzeniami mechanicznymi, a wypełnienia ograniczają wpływ wilgoci. Jest to szczególnie ważne w kablach zewnętrznych.

Kabel światłowodowy przesyła światło przez włókno optyczne, a kabel koncentryczny przesyła sygnał elektryczny przez przewód miedziany. Kabel koncentryczny ma zwykle przewód wewnętrzny, dielektryk, ekran i płaszcz zewnętrzny.

Skrętka zawiera pary skręconych przewodów miedzianych, natomiast światłowód zawiera włókna optyczne. Skrętka przesyła sygnał elektryczny, a światłowód sygnał świetlny.

Ponieważ transmisja odbywa się za pomocą światła, a nie prądu elektrycznego. Pole elektromagnetyczne nie zakłóca więc bezpośrednio sygnału w światłowodzie.

Ponieważ jej rdzeń jest wykonany ze stali, która przewodzi prąd znacznie gorzej niż miedź. Warstwa miedzi nie wystarcza, aby uzyskać tak małą rezystancję jak w przewodniku całkowicie miedzianym.

CCS oznacza Copper Clad Steel, czyli stal miedziowaną. Jest to przewodnik ze stalowym rdzeniem pokrytym warstwą miedzi.

Nie należy tego zakładać. Dla prądu stałego CCS ma wyraźnie większą rezystancję, a parametry tłumienia zależą od częstotliwości, jakości wykonania i grubości warstwy miedzi.

Im większy przekrój przewodu, tym mniejsza rezystancja. Przy takim samym przekroju decydujące znaczenie ma materiał przewodnika.

Miedź ma małą rezystywność, dobrze przewodzi prąd i jest odporna na wiele warunków eksploatacyjnych. Dlatego zapewnia mniejsze straty niż stal.

Rezystancja stałoprądowa dotyczy przepływu prądu stałego przez cały przekrój przewodu. Przy wysokich częstotliwościach ważne są także zjawiska falowe i naskórkowość.

Tak, może być tańszy i bardziej wytrzymały mechanicznie niż pełna miedź. Stosuje się go tam, gdzie te cechy są ważniejsze niż mała rezystancja stałoprądowa.

Topologia pierścienia zapewnia większą niezawodność. W razie uszkodzenia jednego odcinka transmisja może zostać przekierowana drugą stroną pierścienia.

W pierścieniu urządzenia tworzą zamkniętą pętlę, a w gwieździe wszystkie węzły łączą się z jednym punktem centralnym. Gwiazda jest bardziej zależna od sprawności punktu centralnego.

Główna stacja czołowa jest centralnym punktem odbioru, przetwarzania i dystrybucji sygnałów. Z niej sygnały trafiają dalej do regionalnych stacji lub węzłów.

HFC oznacza Hybrid Fiber-Coaxial, czyli sieć hybrydową światłowodowo-koncentryczną. Światłowód stosuje się głównie w części szkieletowej, a kabel koncentryczny bliżej abonenta.

Światłowód umożliwia transmisję na duże odległości z małym tłumieniem i dużą przepustowością. Dlatego dobrze nadaje się do połączeń między stacjami czołowymi.

Redundancja oznacza zapewnienie zapasowej drogi transmisji lub dodatkowych elementów sieci. Dzięki temu awaria jednego odcinka nie musi powodować przerwy w działaniu całej usługi.

Topologia drzewa jest hierarchiczna i częściej kojarzy się z rozgałęzianiem sieci dostępowej. Połączenia szkieletowe między stacjami czołowymi wymagają większej odporności, dlatego stosuje się pierścień.

WDM polega na przesyłaniu wielu sygnałów jednym włóknem światłowodowym przy użyciu różnych długości fali. Każda długość fali może przenosić osobny kanał transmisyjny.

Multiplekser WDM łączy kilka sygnałów optycznych o różnych długościach fali w jeden wspólny tor światłowodowy.

Demultiplekser WDM rozdziela sygnał zbiorczy na osobne kanały optyczne według długości fali.

Topologię gwiazdy rozpoznaje się po centralnym punkcie lub centralnym układzie, przez który przechodzą połączenia wielu węzłów.

W topologii gwiazdy węzły są połączone przez punkt centralny. W topologii łańcucha węzły są połączone kolejno, jeden za drugim.

W pierścieniu węzły tworzą zamkniętą pętlę transmisyjną. W gwieździe transmisja odbywa się przez centralny punkt lub centralny układ przełączający.

Różne długości fali pozwalają przesyłać wiele niezależnych kanałów jednym włóknem, co zwiększa przepustowość bez konieczności dokładania kolejnych kabli.

HFC oznacza Hybrid Fiber-Coaxial, czyli sieć hybrydową światłowodowo-koncentryczną. Nazwa wskazuje, że wykorzystuje dwa media transmisyjne: światłowód i kabel koncentryczny.

Ponieważ łączy dwa różne rodzaje kabli. Część magistralna lub dosyłowa oparta jest zwykle na światłowodzie, a część dostępowa do abonentów na kablu koncentrycznym.

Światłowód służy do przesyłania sygnału na większe odległości z małymi stratami. Najczęściej doprowadza sygnał od operatora do węzła optycznego.

Kabel koncentryczny rozprowadza sygnał od węzła optycznego do abonentów. Jest typowym medium końcowego odcinka sieci telewizji kablowej.

Węzeł optyczny zamienia sygnał optyczny przesyłany światłowodem na sygnał elektryczny przesyłany kablem koncentrycznym. Jest punktem połączenia części światłowodowej i koncentrycznej.

W HFC światłowód dochodzi zwykle do węzła, a dalej sygnał idzie kablem koncentrycznym. W FTTH światłowód doprowadzony jest bezpośrednio do lokalu abonenta.

DOCSIS to standard transmisji danych wykorzystywany w sieciach kablowych, często właśnie w sieciach HFC. Umożliwia świadczenie dostępu do Internetu przez infrastrukturę koncentryczną.

Kanał zwrotny to pasmo służące do transmisji danych od abonenta do operatora. Jest wykorzystywany m.in. przez modemy kablowe i usługi interaktywne.

W tym pytaniu poprawny zakres to 25–60 MHz. Jest to odpowiedź D.

Kanał zwrotny przesyła dane od abonenta do operatora, a kanał dosyłowy od operatora do abonenta. Odpowiada to kierunkom upstream i downstream.

Sieć HFC obsługuje nie tylko odbiór telewizji, ale też Internet i usługi interaktywne. Do wysyłania danych od użytkownika potrzebny jest kanał zwrotny.

Kanał zwrotny jest związany m.in. ze standardem DOCSIS, który opisuje transmisję danych w sieciach telewizji kablowej, w tym kierunek upstream.

Zakres 5–10 MHz jest zbyt wąski i nie odpowiada przyjętej w tym pytaniu szerokości pasma kanału zwrotnego. Egzaminacyjnie należy wskazać 25–60 MHz.

FDMA polega na podziale dostępnego pasma na oddzielne kanały częstotliwościowe. Każdy kanał może przenosić osobny sygnał lub obsługiwać innego użytkownika.

Szerokość kanału określa, jaki zakres częstotliwości zajmuje dana transmisja. Musi być wystarczająca do przesłania sygnału i jednocześnie nie zakłócać sąsiednich kanałów.

FDMA dzieli transmisję według częstotliwości sygnału, a WDM według długości fali światła w światłowodzie. WDM jest typowe dla transmisji optycznej.

FDMA jest metodą podziału pasma na kanały częstotliwościowe. BiDi oznacza transmisję dwukierunkową, najczęściej po jednym włóknie światłowodowym, z użyciem różnych długości fal.

Odstępy ochronne zmniejszają ryzyko nakładania się sygnałów z sąsiednich kanałów. Dzięki temu transmisja jest bardziej odporna na zakłócenia.

Podział częstotliwościowy występuje m.in. w sieciach HFC i telewizji kablowej, gdzie różne usługi lub kanały zajmują różne zakresy częstotliwości.

WDM dotyczy podziału transmisji według długości fali optycznej, a nie według kanałów częstotliwościowych o określonej szerokości. Opis z pytania odpowiada FDMA.

Okna transmisyjne to zakresy długości fali świetlnej, w których tłumienie sygnału w światłowodzie jest szczególnie małe. Dzięki temu nadają się do efektywnej transmisji danych.

I okno to około 850 nm, II okno to około 1310 nm, a III okno to około 1550 nm. W praktyce spotyka się też pasmo około 1625 nm, używane m.in. do nadzoru i pomiarów.

Dla fali 1550 nm światłowód ma bardzo małe tłumienie, zwykle około 0,2 dB/km. Pozwala to przesyłać sygnał na duże odległości.

II okno odpowiada długości fali około 1310 nm i charakteryzuje się małą dyspersją. III okno odpowiada około 1550 nm i ma najniższe tłumienie w typowych światłowodach telekomunikacyjnych.

Fala 850 nm odpowiada I oknu transmisyjnemu. Jest stosowana głównie w krótszych połączeniach, często ze światłowodami wielomodowymi.

Długość fali 1625 nm bywa używana do pomiarów, monitorowania i diagnostyki torów optycznych. Pozwala prowadzić nadzór bez zakłócania podstawowej transmisji w innych pasmach.