Ciclo Formativo de Grado Superior. 1º Sistemas de Telecomunicación e Informáticos. Profesor: Armando Sánchez Montero 2ª EVALUACION

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1 Ciclo Formativo de Grado Superior Profesor: Armando Sánchez Montero 2ª EVALUACION 1

2 Tema 1 - Medios de transmisión...3 Medios guiados o cableados... Cables de pares simétricos... Cables coaxiales... Medidas logarítmicas... El decibelio. db.... dbw y dbm.... dbr... dbm0... dbv... Neperio... Tabla comparativa de MEDIOS DE TRANSMISIÓN... Fibras ópticas... Conectores... Anexo I. Diseño de instalaciones de Fibra Óptica... Tema 2 - Técnicas de Transmisión...41 Tipos de modulaciones... Analógicas... Modulación de amplitud... Modulación de frecuencia... Multiplexación por división de frecuencia... Digitales... Modulación por impulsos codificados. MIC.... Multiplexación por división en el tiempo... Multiplexación por división de longitud de onda... Trama del sistema de 30 canales MIC.... Códigos de línea... Perturbaciones en la transmisión.... Distorsión... Intermodulación... Diafonía... Ruido eléctrico... Criterios de calidad... Tema 3 - Red Digital de Servicios Integrados...53 Introducción... La Red Digital de Servicios Integrados... Descripción técnica de la RDSI... Configuración RDSI... Agrupaciones Funcionales... Canales de acceso... Acceso... Interconexión con otras redes... Servicios en la RDSI... Tema 4 - ADSL ADSL. Alta velocidad en el bucle de abonado 60 La familia de protocolos XDSL. Características de ADSL Técnicas de transmisión. Funcionamiento ADSL G.LITE RADSL-.ADSL G. LITE LIMITACIONES ADSL vs.rdsi Limitaciones

3 Tema 1 -Medios de transmisión Son los encargados de transportar la señal eléctrica por la línea telefónica, en banda vocal ( Hz) con las menores pérdidas y la menor distorsión. Medios guiados o cableados Son los más usados, dependiendo de la comunicación se utilizarán distintos tipos de cables en función de 3 aspectos principales: Velocidad máxima que se desea alcanzar en la transmisión. Distancia entre emisor y receptor. Análisis de las perturbaciones que afectarán a la comunicación. Cables de pares simétricos Generalidades El cable bifilar (dos conductores separados por aire) fue el primer medio utilizado en transmisiones de telefonía y actualmente es el más usado, por lo menos en cantidad. Suelen estar fabricados a base cobre recocido puro, de forma circular y con diámetros comprendidos entre mm a 1 mm (resistividad mínima de 0.071Ω/m). La separación entre los conductores y el tipo de aislante entre ellos determinan el valor de la impedancia característica (Z0). Ilustración 1. Curva línea de cable de pares simétricos AWG (American Wire Gauge) DIÁMETRO DEL HILO (mm) DIÁMETRO EXTERIOR (mm) La cubierta suele ser de polietileno o de policloruro de vinilo que le confiere propiedades como resistencia mecánica, flexibilidad, impermeabilidad y resistencia a la corrosión. En el supuesto de que vayan apantallados se suele utilizar papel de aluminio. Existen dos tipos: Cable de pares paralelos. Utilizados frecuentemente en los interiores de edificios y son los usados para conectar el teléfono a la roseta telefónica (BAT). Cables de pares trenzados. Se desarrollaron con la finalidad de reducir interferencias electromagnéticas con otros pares cercanos, la trenza en sí provoca el aumento de inductancia mutua en la línea, lo que ayuda a paliar los efectos de la capacitancia, reduciendo considerablemente la atenuación. Son utilizados tanto en transmisiones analógicas como digitales. La velocidad máxima de transmisión depende de la distancia y del diámetro del cable. Se presentan habitualmente como cables multipares trenzando los pares en subgrupos, éstos en grupos, los 3

4 grupos en superunidades y éstos se agrupan formando el cable (capacidades de hasta pares). Se utilizan en el llamado bucle local y alcanzan distancias superiores a 5 Km, para cables de calibre o galga entre 22 y 24. Para distancias superiores es necesario cargar la línea con la inclusión de bobinas de carga que sintonizan el circuito para transmisiones de voz. Este método consiste en pupinizar (Pupin) acoplándolas a intervalos regulares de la línea. En estas condiciones se logra una respuesta de atenuación en frecuencia bastante plana dentro de la banda de paso, pero aumenta la atenuación rápidamente en las proximidades de la frecuencia de corte. Los valores de L y C son los Heaviside, que veremos más bobina de carga más utilizado es H66, carga de 1830 metros y 66 mh de obtenidos en la ecuación de adelante. En España el tipo de donde H significa una sección de autoinducción. Ilustración 2. Par simétrico Ilustración 3. Línea sin cargar y cargada Cuando aumenta la distancia y las bobinas de carga no son suficientes es necesario amplificar la señal. Como los amplificadores son unidireccionales deberemos insertar en la línea bobinas híbridas que sean capaces de separar los dos sentidos de la transmisión y tratarlos de manera separada. Categorías: Para este tipo de cables y en general para todos los elementos que componen una instalación de cableado, existen distintas categorías estandarizadas en función de sus características. 4

5 Categoría 1. Trenzado de calidad de voz, no apto para transmisiones de datos. No apantallado y su velocidad de transmisión es inferior a 1 Mbits/s. Categoría 2. Trenzado sin apantallar. Velocidad de transmisión es de hasta 4 Mbits/s. Categoría 3. Hasta 10 Mbits/s. Indicado para redes Ethernet 10-Base-T. Categoría 4. Hasta 16 Mbits/s. Categoría 5. Par trenzado a 4 hilos de 100 Ω, hasta 100 Mbits/s. Existen categorías superiores muy utilizadas hoy en día en cableados estructurados, como la 5e y la 6, pero que en la actualidad han sido normalizadas por su fuerte implantación en la empresa. Ilustración 3. Conexionado de cables 5

6 Entre otras aplicaciones se utilizan en redes locales y en líneas interurbanas para llevar telefonía desde un punto concentrador hasta el propio abonado. Se emplean códigos de colores y franjas para identificarlos a la hora de realizar las conexiones de la instalación. Código de colores Ilustración 4. Disposición de pares en un multipar Ilustración 5. Código de identificación de pares Parámetros básicos de una línea de transmisión. Ilustración 6.Esquema equivalente 6

7 Una línea de transmisión metálica o alámbrica es preciso representarla como una red de parámetros distribuidos, que son: -L, inductancia (henrios, H). Flujo magnético producido por la corriente. Es la responsable de la distribución de corriente, de tal forma que a frecuencias altas la distribución se produce solamente pelicular. Su existencia implica la aparición de una impedancia en serie en la línea y directamente proporcional a la frecuencia. En cuanto a la inductancia, es relativamente baja debido a la distancia entre cada hilo, aproximadamente 0.7mH/Km -C, capacitancia o capacidad (faradios, F). Es la carga eléctrica en cada conductor por cada unidad de voltaje. Depende de la geometría y dimensiones de la línea. Su existencia implica la aparición de una impedancia en paralelo con los 2 conductores e inversamente proporcional a la frecuencia. La capacitancia es elevada precisamente por la proximidad de los hilos, y unido a la resistencia implica una atenuación mayor que por ejemplo en líneas aéreas. Un valor típico es de 50nF/Km y apenas varía con la frecuencia. -R, resistencia (ohmios, Ω). Depende de la resistividad y es la oposición al paso de la corriente eléctrica y está en serie con cualquiera de los 2 conductores. Se expresa por Km y se mide cortocircuitando la línea en un extremo y midiendo la resistencia en bucle. También hay que reseñar que la R depende de la temperatura de funcionamiento, por lo que debe ser un factor a tener en cuenta para controlar la atenuación de una transmisión. -G, conductancia o perditancia (siemens, ). Es la característica inversa a la resistencia, se presenta en paralelo con la línea e implica las pérdidas debidas a la falta de aislamiento. Depende de la frecuencia sobre todo si es elevada. Se mide en circuito abierto, se expresa por Km y su valor es el inverso de la resistencia de aislamiento. Si los conductores de la línea fuesen perfectos no habría resistencia al paso de la corriente eléctrica y tampoco pérdidas de potencia durante la transmisión. También si el aislante entre los dos conductores fuese perfecto no habría conducción entre ellos. Sin embargo los conductores no son perfectos y el material dieléctrico tampoco lo es. Estos parámetros se pueden calcular para cada caso particular si se conocen sus dimensiones y la frecuencia de operación. R y G tienen que ser lo menores posibles y en bajas frecuencias resultan despreciables. Estos cuatro parámetros se conocen como parámetros primarios y operando sobre ellos dan lugar a los parámetros secundarios que también son usados a la hora de expresar las características de una línea de transmisión. - Impedancia característica. Zo (Ω). Es la impedancia que presenta una línea de transmisión en uno de sus extremos si su longitud fuera infinita. Esta definición teórica implica que una línea de transmisión tendrá Zo cuando si conectamos una impedancia de valor Zo en un extremo, en el otro tenemos también Zo, comportándose así como si fuera una línea infinita. Una forma de medir la Zo es medir la impedancia de una línea de transmisión en circuito abierto (oc) y en circuito cerrado (sc) y operando: Cuando una línea tiene la Zo ajustada se dice que está acoplada y se produce la transferencia máxima de energía. Ahora bien cuando la impedancia de la carga no coincide con la Zo de la línea, entonces la línea estará desacoplada y tendremos la aparición de ondas estacionarias que son las ondas enviadas a través de la línea de transmisión y que debido a una desadaptación de impedancias no se han transferido a la carga y regresan hacia el emisor mezclándose (sumándose y oponiéndose) con las ondas enviadas y dando lugar a ondas estacionarias. 7

8 Ondas estacionarias Al final de la línea se encuentra un receptor, el cuál hay que tener en cuenta para calcular la impedancia característica de la línea. Los casos que se pueden dar son: Si la carga que se coloca al final de la línea es igual a la Z característica, la transferencia de la energía será máxima entre el transmisor y el receptor. Si la Z de carga no es igual, el receptor no entregará la máxima potencia. La potencia no entregada se vuelve por la línea hasta el principio de ésta en forma de onda reflejada. Los dos casos extremos que se pueden dar son: Si la línea de transmisión está abierta, la Z de carga es infinita Si la línea de transmisión está cortocircuitada la Z de carga es cero. En ambos casos toda la energía que se devuelve por la línea se refleja y se superpone a la señal transmitida, produciéndose anulación o amplificación de la señal. La Relación de Onda Estacionaria (ROE) o Es un parámetro muy importante para conocer la pérdida de la señal en una línea. o Para calcular las pérdidas y el rendimiento de la línea hay que conocer el coeficiente K, que es: ROE 1 K ROE 1 2 % Pérdidas 100K % Re n dimiento 100 % Pérdida Ejemplo de cálculo Se desea conectar una línea cuya Z es de 75Ω a una Z de 50Ω. Calcular las pérdidas y el rendimiento de ésta. ZMáxima 75 ROE 1,5 Zmínima 50 K ROE ROE 1 1 1,5 1 1,5 1 0,5 2,5 0,2 % Pérdidas 100 K , ,04 4 % % Re n dim iento 100 % Pérdidas % Relación ROE y % de perdidas y rendimiento. R.O.E % Pérdidas % Rendimiento 1,0 0,00 100,00 2, 0 11,11 88,89 3, 0 25,00 75,00 4,0 36,00 64,00 5,0 44,44 55,56 6,0 51,02 48,98 7,0 56,25 43,75 8,0 60,49 39,51 9,0 64,00 36, ,94 33, ,56 23, ,86 18, ,21 14, ,57 12, ,20 10, ,48 9, ,49 8, ,31 7,69 Tabla.- Relación R.O.E. y % de pérdidas y rendimiento. 8

9 - Constante de propagación. Las señales tardan cierto tiempo en atravesar una línea de transmisión y se van atenuando. Es decir que podemos decomponer en 2 partes la constante de propagación, siendo la constante de atenuación, que nos indica cómo se va atenuando y la constante de fase que nos indica con qué velocidad se propaga, quedando: La constante de atenuación nos indica cuanto de la señal que queremos transmitir se va a perder durante la misma y se calcula de la siguiente forma: Siendo X la distancia al origen, a la constante de atenuación y l la longitud de la línea, tenemos que la atenuación expresada en db, será: A 10 log e 2al 8'69al Existe una ecuación que relaciona los parámetros de una línea de transmisión de forma que la inductancia resultante será la que proporcione un valor mínimo de a, es la condición de Heaviside: R.C R/G=L/C L G La limitación en el uso del par de cobre se debe a dos factores: el aumento de la atenuación a mayores frecuencias y el aumento también de la diafonía, que a pesar de trenzar el par no es suficiente si queremos transmitir información a mayores velocidades. La diafonía se debe a la cercanía de los dos conductores y al aislamiento imperfecto de estos, provoca interferencias en la comunicación y es una transferencia de energía de una señal a otra en líneas distintas. Hoy en día los cables paralelos y multipares trenzados son utilizados en redes de comunicación para distancias comprendidas entre 10 y 300 m, donde no es necesario utilizar coaxial y fibra óptica, gracias a factores como elementos e instalaciones de alta calidad desarrolladas como cableados estructurados. Cables coaxiales Generalidades Ilustración 7. Cable coaxial T-100 Televés Son ampliamente utilizados en aplicaciones de telefonía multicanal (sistemas analógicos de gran capacidad) y hasta la aparición de las fibras ópticas fueron la única alternativa en banda ancha y hoy en día poseen su propio territorio en el que incluso transmiten mejor que las fibras ópticas (en frecuencias muchísimo más bajas que las necesarias en sistemas ópticos). Un cable coaxial también puede ser visto como una línea bifilar, son dos conductores concéntricos y coaxiales (mismo eje). Su forma característica le confiere un blindaje que evita las interferencias con otros cables y que las señales escapen al exterior. 9

10 Ilustración 8. Curva de línea coaxial La impedancia característica, el coeficiente de atenuación y demás parámetros de transmisión de un cable coaxial se pueden calcular de acuerdo a la teoría expuesta para líneas bifilares. En el campo de la telefonía multicanal se aprovecha varios Mhz, hasta un máximo de 60 Mhz, para enviar múltiples canales por un mismo cable coaxial individual. Estos enlaces pueden ser de larga distancia o entre centrales telefónicas de una misma ciudad. Ilustración 9. Coaxial multipar Ilustración 10. Cable coaxial Por lo general los dos conductores son de cobre, aunque puede haber diseños de aluminio recubierto de cobre, acero o incluso plata. El aluminio es más ligero y más barato que el cobre de modo que el costo se puede reducir. En cuanto a los dieléctricos es común encontrar polietileno, teflón, etc. En el mercado existen cables coaxiales con impedancias características muy diversas y que oscilan entre 20 y 200Ω. En telefonía suele ser común Z0=50 Ω. Medidas logarítmicas Ilustración 11. Características de cables coaxiales normalizados Es habitual en transmisión utilizar unidades logarítmicas, en un mismo problema se pueden usar magnitudes extremadamente grandes y extremadamente pequeñas, por ejemplo un sistema de radio puede emitir con 10 Kw y un receptor puede capturar esa señal con una potencia de entrada de 1mW, lo que supone una atenuación entre emisor y receptor de veces, lo que resulta muy incómodo. También la respuesta de los sentidos del cuerpo humano es logarítmica, por ejemplo el oído y los ojos y para finalizar el hecho de trabajar con unidades logarítmicas nos proporciona una manera sencilla mediante sumas y restas de operar con las ganancias y atenuaciones de los circuitos. El decibelio. db. 10

11 Es el logaritmo decimal del cociente de dos potencias. Expresa su relación en la unidad logarítmica belio, se utiliza la unidad derivada de valor diez veces menor. P2 db 10 log P1 Por tanto cuando hablamos de 6dB la relación entre potencias es la cuarta parte. El db watio y el db milivatio. dbw y dbm. Son unidades que representan la potencia en unidades derivadas del db. Cuando se trabaja con potencias superiores al vatio se toma como potencia de referencia el vatio. La unidad derivada del decibelio resultante se denomina dbw. P1 P1 10 log W En transmisión de señales, el vatio es una potencia demasiado grande, por lo que se elige una más pequeña, el milivatio. dbr P1 P1 10 log mw Es una unidad de nivel de referencia que nos indica en cada punto del circuito cuál es el nivel en dbm del tono de pruebas. dbm0 Es una unidad relativa de potencia que expresa el nivel de una señal en un punto de un circuito referido al nivel del tono de pruebas en ese punto del circuito. dbv Es una unidad logarítmica absoluta de tensión. Se utiliza el valor de 0 775V como referencia por que es la tensión eficaz aplicada a una impedancia de 600 Ω, desarrolla una potencia de 1mW. V VdBV 20log '775 Neperio Es una unidad logarítmica relativa de tensión derivada de logaritmos naturales. Cuando trabajamos en Neperios la atenuación de una línea de transmisión se obtiene: 11

12 A a l Tabla comparativa de MEDIOS DE TRANSMISIÓN TIPOS Ancho de banda Capacidad usada Capacidad máxima Observaciones Cables de pares 250KHz bps 10Mbps Interferencias y atenuación Cable coaxial 400 MHz 10 Mbps 800 Mbps Interferencias y atenuación Fibra óptica 2Ghz 100 Mbps 2 Gbps Pequeño peso y tamaño. Inmune a ruidos e interferencias Baja atenuación Manipulación difícil Radio enlaces 100MHz 20 Mbps 275 Gbps Complejas instalaciones Guias ondas 50GHz 500 Mbps Corta distancia Láser 100MHz Baja atenuación Visibilidad directa Fibras ópticas Introducción Ilustración 12. Fibra óptica Involucran la transmisión de información mediante luz sobre una fibra de plástico o vidrio (material dieléctrico) rodeada de otro material dieléctrico. La parte central se denomina núcleo (core) y la capa es llamada revestimiento o recubrimiento (cladding). Suelen estar fabricadas a partir de dióxido de silicio (SiO2, arena de mar) y dopadas con otros materiales como germanio, etc. La luz se propaga a través de la fibra óptica gracias a que el núcleo tiene mayor índice de refracción que el revestimiento. Los 3 componentes de la fibra óptica son: 1. El núcleo óptico (core). Es la parte mas interna de la fibra (n1) y donde se propagan las ondas ópticas. Posee un alto índice de refracción y está realizado en sílice, cuarzo fundido o plástico. La señal es conducida por el interior de éste núcleo sin poder escapar de él debido a las reflexiones internas y totales que se producen, impidiendo tanto el escape de energía hacia el exterior como la adicción de nuevas señales externas. Su atenuación es despreciable. Diámetro: 8,1 µm para la fibra monomodo y 50 µm o 62,5 µm para la fibra multimodo. 2. La funda óptica (Cladding), recubrimiento o capa intermedia (n2). Sirve para confinar las ondas ópticas en el núcleo. Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que le otorgan un índice de refracción ligeramente mayor. 3. El revestimiento de protección (coating), primera protección o revestimiento. Es una envoltura generalmente de plástico que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que le proporciona protección mecánica. En el caso de fibras de estructura ajustada existe una segunda protección (buffer). Funda exterior 900 µm (buffer) Revestimiento de protección 250 µm (coating) Funda óptica 125 µm (cladding) Nucleo óptico 62,5 µm (core) 12

13 Las fibras se especifican indicando el diámetro de la fibra interior y exterior; las fibras multimodo típicas son de 50/100 y 62,5/125 micras (que significa diámetro interior de 62.5 y exterior de 125 micras); a título comparativo diremos que un cabello humano tiene un diámetro de 80 a 100 micras Ventajas Gran capacidad. Puede transmitir grandes cantidades de información, con la tecnología actual, con dos fibras se pueden transmitir conversaciones simultáneas. Puede alcanzar valores de ancho de banda de 10 5 GHz, aunque debido a las fuentes de luz existentes en la actualidad, queda limitado a 2 5 GHz. Tamaño y peso. El diámetro y el peso son muy inferiores a los de cualquier tipo de cable de cobre. Lo que le convierte en ideal en instalaciones de reducido espacio (de 1000 Kg/Km de un cable de cobre a 37 Kg/Km). Interferencia eléctrica. No se ve afectada por EMI o por RFI y tampoco genera por sí misma. También está libre de diafonías. Aislamiento. Es un dieléctrico, no existen corrientes eléctricas, es un medio seguro donde el asilamiento eléctrico es esencial. Seguridad. Alto grado de seguridad ya que no se puede intervenir por medio de mecanismos eléctricos convencionales como conducción superficial o inducción electromagnética y es muy difícil de pinchar óptimamente. Fiabilidad y mantenimiento. No envejece, inmunes a humedad y a temperatura y resiste mejor la acción de algunos agentes corrosivos. Tiempo de servicio estimado en más de 30 años. El mantenimiento que requiere es menor que un sistema convencional. Versatilidad. Aceptan la mayoría de los estándares de formatos de comunicaciones de datos, voz, vídeo, etc. Son adecuados para RS232, RS422, V.35, Ethernet, Arcnet, FDI, T1, T2, T3, Sonet, 2/4 cable de voz, y muchos otros más. Regeneración de la señal. Existen líneas que utilizan amplificadores cada 150 Km (láser) y se prevé un aumento cercano a los Km. Esto es gracias a la baja atenuación intrínseca de la fibra (0 4 db/km). Desventajas. o Conversión electro óptica. Que eleva el coste del sistema. o Instalación especial y reparación. Requiere técnicas especiales, no sirven los métodos tradicionales. Es muy complicado la reparación y en cualquier caso requiere de un equipamiento costoso, de alto nivel técnico y una gran destreza y habilidad. Aunque hoy en día se mejora cada vez más este aspecto. Principio de funcionamiento Para continuar hablando de FO es necesario conocer algunas conocer algunos principios ópticos. Estudiaremos la propagación de la luz mediante un modelo geométrico, aplicando la ley de Snell, que permite analizar la trayectoria de la luz en forma de rayos o haces, ignorando algunos fenómenos. La propagación de la luz en una FO se realiza de la siguiente manera: Ilustración 13. Propagación de la luz en FO El índice de refracción de un medio dieléctrico es la relación existente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio. Cuanto más denso sea el medio más despacio se propagará la luz. El estudio de la propagación de la luz en una interfase sigue la Ley de Snell. 13

14 Ilustración 14. Ley de Snell Ilustración 15. Reflexión total Para que la luz pueda propagarse es necesario que el índice de refracción del núcleo sea mayor que el del revestimiento, produciéndose entonces el fenómeno de reflexión total. Esto sólo se produce cuando el rayo incidente sobrepasa un determinado ángulo, para el cual el rayo refractado es igual a 90º, conociéndose como ángulo crítico. Esto trae como consecuencia que no todos los rayos de luz caben en la FO, y para cada tipo de fibra en función de su geometría obtendremos distintos ángulos de aceptancia. Ilustración 16. Apertura numérica. El seno del ángulo de aceptancia se denomina como apertura numérica. Un parámetro extrínseco a las FO son las ventanas de transmisión. El uso de una u otra determinará parámetros tan importantes como la atenuación. Ventanas de transmisión: Definición de ventanas: Son longitudes de onda con una atenuación extremadamente reducida: Primera ventana: 850nm (Led, cortas distancias y multimodo). Segunda ventana: 1310nm (Láser, distancias medias y multimodo/monomodo) Tercera ventana: 1550 nm (Láser, largas distancias y monomodo) Cuarta ventana: 1625 nm (Láser y monomodo. En fase de pruebas) Ilustración 17. Ventanas de transmisión. 14

15 Tipos de fibras Ilustración 18. Tipos de FO Monomodo. El diámetro del núcleo es muy pequeño y sólo permite la propagación de un único rayo o modo, el cual se propaga directamente, sin reflexión. Este efecto causa que su ancho de banda sea muy elevado, por lo que su utilización se suele reservar a grandes distancias, junto con dispositivos de elevado coste (láser) debido a la dificultad de acoplar la luz a la fibra. La ventaja principal es que se evita la dispersión causada por los diferentes tiempos de llegada de los modos en una fibra multimodo. Para conseguir que se propague un solo modo el diámetro debe ser del orden de entre 2 y 10l, con la necesidad de utilizar fuentes de luz altamente monocromática y potente. Gracias a todo esto se consiguen velocidades por encima de los 2 Gb/s. Muy utilizado por las compañías telefónicas a grandes distancias. Ilustración 19. Características monomodo Multimodo. Muchos rayos o modos pueden ser guiados, cada uno de los cuales sigue un camino distinto, efecto que provoca que su ancho de banda sea menor que en la monomodo. Sin embargo al tener un diámetro de núcleo mayor pueden acoplarse fuentes de luz menos direccionales y más baratas como los LED. Se utilizan en distancias más cortas. Dentro de éstas encontramos: Salto de índice. El perfil de índice es igual que en monomodo pero mayores diámetros, permitiendo la propagación de un número finito de modos. En la frontera núcleo revestimiento hay un cambio abrupto en el índice de refracción. Los rayos de luz viajan por caminos muy diferentes, llegando a su destino en tiempos diferentes, produciendo un ensanchamiento del pulso en el tiempo. Esta distorsión se conoce como dispersión modal. Este ensanchamiento restringe la velocidad de transmisión, disminuyendo el ancho de banda de transmisión. Índice gradual. El índice de refracción del núcleo de la FO decrece desde el centro hasta el exterior. Curvando los rayos de luz y viajando más rápido en un material de índice de refracción más bajo. 15

16 El ancho de banda de una FO depende de la dispersión, que puede ser modal o también puede ser cromática, que es aquella que ocurre porque el índice de refracción de una fibra varía con la longitud de onda de la fibra, debido a que la fuente de luz está compuesta de un espectro de más de una longitud de onda, dando también como resultado un ensanchamiento del pulso. En las fibras ópticas multimodo se suele expresar el ancho de banda en MHz x Km, sin embargo en las monomodo en ps/nm x Km que especifica la dispersión cromática de la fibra. Ilustración 20. FO de índice gradual Ilustración 21. Efecto de dispersión modal Estructura de los cables Ilustración 22. Características multimodo Los cables de las fibras ópticas que se usan en telecomunicaciones se fabrican en 5 grupos principales, atendiendo a los diámetros del núcleo y del revestimiento, según la tabla adjunta (datos en μm): Grupo Núcleo Revestimiento Recubrimiento Tubo o protección I 8 a ó ó 2000 II ó ó 2000 III ó ó 2000 IV ó ó 2000 V ó ó 2000 Grupo I. Se conoce como fibra monomodo. Tiene el mayor ancho de banda y la menor atenuación. Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad y largas distancias. Debido al pequeño diámetro de su núcleo, el equipamiento óptico utiliza conectores de alta precisión y fuentes láser, aumentando considerablemente los precios del equipamiento. Grupo II. Multimodo. Su pequeña apertura numérica hace que sea la que menor potencia acople, pero es la que tiene mayor ancho de banda potencial. Grupo III. Multimodo. Mayor apertura numérica, menor pérdida de potencia de luz y menor ancho de banda. 16

17 Grupo IV y V. Son las de mejor acoplamiento de luz, menos sensibles a las tolerancias de los conectores. Existen dos construcciones básicas: Holgada y ajustada. Ilustración 23. Cable holgado Ilustración 24. Cable ajustado Cable de estructura holgada. Está formada por tubos que contienen varias fibras, estas descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o estar llenos de gel resistente al agua. Este tipo de construcción aísla las fuerzas mecánicas exteriores ejercidas sobre él. Las fibras son ligeramente más largas, algo a tener en cuenta a la hora de realizar pruebas. Se usan en la mayoría de las instalaciones exteriores, incluyendo aplicaciones aéreas y en instalaciones directamente enterradas. No es muy aconsejable en instalaciones verticales por que se corre el riesgo de que el gel se desplace y mueva las fibras. Cable de estructura ajustada. Debido al diseño del cable es más sensible a las cargas de estiramiento o tracción y puede ver incrementadas las pérdidas por microcurvaturas. Un cable ajustado es más flexible y tiene un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables holgados, se ha diseñado para instalaciones en el interior de los edificios y en instalaciones verticales. Es de mayor diámetro y generalmente más caro que un cable similar de estructura holgada con el mismo número de fibras. Si tuviéramos que pedir una fibra a un fabricante para una aplicación en interiores (RAL), las especificaciones serían las siguientes: 1. Diámetro de la fibra óptica: 2. Longitudes de onda de trabajo: 3. Máxima atenuación de la fibra: 4. Mínimo ancho de banda modal: 5. Apertura numérica de la fibra: 6. Número de fibras ópticas: 7. Tipo de cable de fibra óptica: 8. Aplicación: 9. Tipo de cubierta del cable: 10. Clase de código de fuego del cable: 11. Dieléctrico del cable: 12. Longitud del cable: 13. Precio del cable: 14. Nombre del fabricante de fibra óptica: 15. Nombre del fabricante del cable: 50/125, 62,5/125, 85/125, 100/ o nm db/km Megahercio x kilómetro Valor Número Estructura holgada, estructura ajustada. Área, enterrada, instalación en conductos, etc. Exterior, interior, con coraza, etc. Pleno, no pleno, elevado, etc. Todo dieléctrico o no dieléctrico Metros. Por unidad de longitud. Usualmente no es el mismo que el fabricante de la fibra óptica. Algunos fabricantes aportan como datos las características mínimas que deben cumplir las FO, algunos ejemplos son estos: 17

18 Para finalizar comentaremos algunas de las características de los emisores y receptores de luz utilizados en las transmisiones con FO. LED: es un emisor de baja potencia y precio relativamente económico que se utiliza para cortas y medias distancias. En general, se utiliza en primera ventana (850nm) y segunda ventana (1300 nm) en fibras multimodo. LÁSER: es un dispositivo de alta potencia y por tanto utilizado para grandes distancias, además de tener un precio más elevado que el del LED. Su aplicación se centra en segunda ventana (1300 nm) en fibras monomodo. El detector óptico se encarga de convertir la señal óptica en eléctrica y por tanto actúa como un transductor óptico-eléctrico. Estos dispositivos absorben los fotones (luz) procedentes de la F.O. y generan una corriente eléctrica sobre un circuito exterior. Existen básicamente dos tipos de detectores: PIN y APD. PIN: se trata de una versión mejorada de una unión PN elemental que trabaja polarizado en inversa. Son utilizadas de forma general en 850 nm y 1300 nm, con independencia del tipo de F.O. Ilustración 25. Emisión LED y Láser APD: También conocido por el nombre de fotodiodo de avalancha. Se trata de una unión PN polarizada fuertemente en inversa cerca de la región de ruptura lo que origina un efecto multiplicativo de la corriente generada. Su utilización es escasa debido a las elevadas tensiones de polarización (centenares de voltios) que lo hacen desaconsejable. Ejemplos de características de catálogos de fabricantes. Ilustración 26. Características de fabricante de FO Multimodo Ilustración 27. Características de fabricante de FO Monomodo 18

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20 Ilustración 28. Cable de Fibra Óptica de Optral Código de colores en fibras ópticas He aquí otro de esos pequeños detalles que se olvidan con frecuencia. Colocar las fibras en el orden adecuado, sea una caja de terminación o un panel de parcheó, no importa, las fibras se codifican mediante un código de colores internacionalmente reconocido (TIA/EIA-598-B) y lo suyo es conocerlo. Veamos un ejemplo para un cable óptico de seis fibras: Posición Color Abreviatura 1 Azul BL 2 Naranja OR 3 Verde GR 4 Marrón BR 5 Gris pizarra SL 6 Blanco WH Los seis siguientes hasta doce siguen la siguiente secuencia: Posición Color Rojo Negro Amarillo Violeta Rosa Azul agua Abrev. RD BK YL VI RS AQ Las fibras en el interior de un cable óptico se pueden codificar con esta secuencia hasta 24 posiciones. En este caso desde la fibra nº 13 a la 24 se vuelven a repetir los colores distinguiéndolos de los doce primeros con una traza o marca de color negro. Quizás te preguntas como se puede distinguir entonces la fibra 8 (BK) de la 20 Bien, en este caso (posición 20) la norma contempla que la traza o marca sea de color amarillo. La siguiente fibra, la 21, 20

21 también combina amarillo con negro, pero el primero es el color de referencia (YL) y el negro de marca. Luego no deben confundirse. No es lo mismo este código para las fibras que el de la cubierta del cable. Es muy típico que en cables de interiores las fibras multimodo (MM 50/125, MM 62.5/125) se identifiquen con cubiertas de color naranja y las monomodo con cubiertas de color amarillo. Conectores Son conectores los elementos que sirven de conexión entre una fibra óptica y un elemento activo o entre dos fibras. Los conectores están compuestos por una ferrule que suele ser de cerámica y dispone de un pequeño orificio centrado de 126 μm así como de otras piezas metálicas o de plástico que sirven para proteger la ferrule, unir esta con el cable y sujetar el conector a la hembra. Estas piezas cambian dependiendo del tipo de conector y lo caracterizan. Existen diferentes tipos de conectores tales como ST, SC, SCD, FC, MIC, ESCON, SMA, etc. Códigos de colores para conectores y adaptadores Beige: Se emplea normalmente para conectores y adaptadores multimodo SC. Negro: Se emplea normalmente para conectores y adaptadores monomodo FC, con pulido PC, SPC y UPC. Azul: Se emplea para pulidos PC, SPC y UPC, para conectores y adaptadores monomodo SC Verde: Se emplea para pulido APC en conectores y adaptadores monomodo SC. 21

22 Conectores Gama ST cerámico 9/125, 50/125, 62,5/125. SC Simplex cerámica 9/125, 50/125, 62,5/125. SC Dúplex cerámico 9/125, 50/125, 62,5/125. MTRJ macho 9/125 50/ ,5/125. Características funcionales Todos los conectores pueden ser montados indistintamente en e puesto de trabaja como en el local técnico. Por su facilidad de montaje en campo para llegar al puesto de trabajo simple y rápida, el MTRJ. prepulido constituye la solución ideal dos fibras por conector y enlace troncal Los conectares SC o ST sólo admiten una fibra por toma. El conector MTRJ prepulido, reduce y simplifica el método, siendo los pasos a seguir: pelada, corte e inserción Montaje Los conectores SC y ST llevan ensamblado tradicional encolado, ya sea con secado en homo o secado con cola fría Conector macho dos fibras estándar MTRJ prepulido Referencia Características Uni.Emb F Multimodo 62,5/125 1 F Multimodo 50/125 1 F Monomodo 9/125 1 Utillaje conexión MT-RJ Incluye Herramientas de pelado de cable y cubiertos de cable. Dispensador de alcohol Herramienta de corte de fibra. Herramienta grimpadora. Herramienta grimpadora. Maleta. Soporte de inserción de fibra. Peladera de fibra 900/250 Tijeras de Kevlar. Referencia Descripción Uni.Emb 9130 Maleta para montaje en campo del conector MTRJ Conector una fibra ST Referencia Características Uni.Emb F Multimodo 62,5/125 50/125 1 F Monomodo 9/125 1 Conector una fibra Sc Referencia Características Uni.Emb F Multimodo 62,5/125 50/125 1 F Monomodo 9/125 1 Conector una fibra Sc Duplex ( dos veces una Fibra) Referencia Características Uni.Emb F Multimodo 62,5/125 50/125 1 F Monomodo 9/125 1 F7070 kit conector Sc duplex multimodo para soportes 772X 1 Anexo I. Diseño de instalaciones de Fibra Óptica. 22

23 Tipos de pulido Existen distintos tipos de pulido : Plano PC: (Phisical contact). El ferrule viene con un prepulido esférico convexo SPC: Pulido super PC para fibras ópticas monomodo APC: Pulido angular. El eje está desviado un ángulo de 8º con objeto de aumentar las pérdidas de retorno. Los pulidos más usuales en fibras ópticas multimodo son: Plano y PC Los pulidos más utilizados en monomodo son: PC, SPC y APC Pérdidas de retorno en los distintos tipos de pulidos: PC:>-30dB SPC:>-40dB Ultra PC>-50dB APC>-60 db SPC:>-40dB Ultra PC>-50dB APC>-60 db Pulido Plano Pulidp PC PulidoAPC Empalmes de fibra óptica Permiten conectar dos fibras simples llamadas "brizna", de manera definitiva. Se puede realizar la junta por yuxtaposición (junta mecánica) o con fusión de las dos fibras. Empalmes mecánicos Las fibras a empalmar se mantienen unidas mediante un crimpado mecánico siguiendo diferentes sistemas que dependen de cada fabricante. Emplean un gel igualador de índice para asegurar la continuidad de la trx a lo largo del interfaz. Son de rápida utilización. Tienen alto precio unitario. 23

24 Tienen muy poca robustez mecánica. Empalmadoras por fusión Mediante un arco voltaico producen la fusión de la fibra sin aporte de material. Son imprescindibles para una conectorización mecánica en campo de fibra monomodo (salvo Corelink). Existen diferentes tipos de empalmadoras en función del procedimiento para la alineación de las fibras: Manuales. Semiautomáticas. Automáticas. Número de empalmes por carga de batería. Empalmes por fusión: Proceso. Seleccionar los cables de fibras a empalmar y proceder a eliminar la cubierta exterior en tanta longitud como sea necesaria para empalme y "coca" a dejar en el sistema de organización. Eliminar el tubing, si procede, y limpiar el gel (petrolato) con alcohol isopropílico. Colocar el tubo termorretractil de protección (SMOUV) en el pigtail. Eliminar la cubierta del pigtail, en su caso, y cortar las hiladuras de aramida con unas tijeras especiales en la longitud necesaria para hacer la "coca" que permita el almacenamiento en el sistema de organización correspondiente. Extraer con la peladora de 250 o 900 micras la protección del cable. Proceder a la limpieza de la fibra, 125 micras, con alcohol isopropílico. Cortar uno de los extremos pelados de la fibra con la cortadora de precisión a la distancia adecuada. Este corte es crítico. Posicionar la fibra en el soporte de la empalmadora de fusión a la distancia adecuada. Cortar el otro extremo de la fibra y proceder de modo análogo. Cerrar el cortavientos de la empalmadora y proceder al empalme. Tras la realización del empalme posicionar el Smouv y efectuar el retractilado en el calentador de la máquina. Extraer el tubo termorretráctil del calentador y dejar en la bandeja hasta su enfriamiento. Proceder a la organización de la fibra y fijación del Smouv en el soporte al efecto. 24

25 Atenuación y ventanas de utilización La atenuación se debe a la difusión y la absorción de los materiales utilizados y, eventualmente, a unas malas condiciones de instalación ( radio de curvatura). Expresada en decibelios /km, es la relación entre la potencia emitida y la potencia recibida. Atenuaciones características de fibras ópticas Atenuación a 850nm Atenuación a 1300nm Fibra 62.5 µm 3.5 db/km 1.5 db/km Fibra 50 µm 2.7 db/km 1.0 db/km Un debilitamiento de 3 db corresponde a una perdida del 50% de la señal. La atenuación varia en función de la longitud de onda. Se utilizan tres "ventanas" ópticas: 850, 1300 y 1550nm. Las longitudes de onda generalmente utilizados en los equipos corresponden a las longitudes de ondas 850nm y 1 300nm. Para la transmisión de luz por fibras ópticas se utilizan tres rangos de frecuencias, aquellos en los que las fibras muestran menor absorción (mayor 'transparencia'). Son bandas situadas alrededor de 0,85, 1,30 y 1,55 micras, y se encuentran por tanto en la zona infrarroja del espectro (la parte visible esta entre 0,4 y 0,7 micras); se conocen como primera, segunda y tercera ventana, respectivamente. La primera ventana tiene mayor atenuación y es poco utilizada. La segunda ventana, que tiene una anchura de 18 THz (THz = 1 TeraHertzio = 1000 GHz = Hz), es la que más se utiliza. La tercera ventana tiene una anchura de 12,5 THz y es la que presenta menor atenuación y se utiliza en fibra monomodo cuando se quiere cubrir una gran distancia sin repetidores (por ejemplo la fibra Valencia-Mallorca funciona actualmente en tercera ventana sin repetidores). Suponiendo una eficiencia de 1 bps/hz la segunda y tercera ventanas suministrarían un ancho de banda de 30 Tbps!. El pico a 1,4 micras que separa ambas ventanas se debe a la presencia de cantidades residuales de agua en el vidrio. Es de esperar que la continua mejora de las técnicas de fabricación de fibras ópticas amplíe estas ventanas con lo que en el futuro se dispondrá de un ancho de banda aún mayor. A modo de ejemplo damos a continuación las características de atenuación de los tipos de fibra mas comunes. Atenuación de diferentes tipos de fibra en las diversas ventanas: Atenuación (db/km) Tipo de fibra Diámetro del núcleo (mm) Diámetro de la funda (mm) 850 nm 1300 nm 1500 nm Monomodo 5,0 85 o 125 2,

26 Monomodo 8, ,5 0,25 Multimodo ,4 0,6 0,5 Multimodo 62, ,0 0,7 0,3 Multimodo ,5 1,5 0,9 Cuando se interconectan dos equipos mediante un par de fibras ópticas multimodo es posible averiguar cual es el lado transmisor simplemente mirando el extremo de ambas fibras y viendo cual de ellas emite luz. Esto nunca debe hacerse con fibras monomodo ya que la luz láser es perjudicial para la vista, y además al tratarse de emisión infrarroja el ojo no aprecia luz alguna, con lo que el daño puede ser aún mayor. Para aprovechar mejor las fibras ópticas de largo alcance actualmente se utilizan varias longitudes de onda por fibra en cada una de estas ventanas, mediante lo que se conoce como multiplexación por división en longitud de onda de banda ancha (wideband WDM, Wavelength Division Multiplexing). Se espera que la WDM en banda estrecha permita extraer aún más capacidad de una sola fibra, pudiendo llegar a compartir una misma fibra varias empresas portadoras, cada una con uno o varios haces transportando la información a diferentes frecuencias. En una experiencia hecha en 1996 Fujitsu consiguió transmitir 55 canales (haces) independientes por una fibra monomodo a una distancia de 150 Km utilizando tercera ventana y 2 repetidores intermedios; cada canal tenia una anchura de 0,6 nm (equivalente a 75 GHz) y transportaba una señal de 20 Gbps, con lo que la capacidad total de la fibra era de 1,1 Tbps. Para poder utilizar WDM de banda estrecha el emisor debe ajustarse con mucha precisión, los amplificadores han de actuar sobre todo el rango de longitudes de onda de la manera mas lineal posible, y en el lado receptor se ha de descomponer la señal en los canales originales, también de forma muy precisa. Fundamentos de diseño. El diseño de un sistema de fibra óptica puede llegar a ser un proceso complicado. El proyectista debe considerar muchos factores, incluyendo la velocidad de transmisión, la atenuación del enlace, el medio ambiente, los tipos de cables, tipos de fibras, equipamiento disponible, tipos de interfaz eléctricos, conectores ópticos, empalmes, protocolos y otros. El proceso completo es bastante engorroso y está fuera del alcance de este libro. No obstante, el proceso puede simplificarse cuando se siguen las instrucciones del fabricante del equipamiento en el momento de su instalación. Estas instrucciones normalmente suministran la suficiente información como para seleccionar la fibra óptica adecuada para una instalación sencilla. Otras consideraciones del proyecto, como el tipo de cable, paneles, puentes, medio ambiente, ruta y cosas por el estilo, se dejan para que los determine el proyectista. Este capítulo nos mostrará cómo proceder con el proyecto de un sistema de fibra simple siguiendo las recomendaciones del fabricante. También se indican para la selección del tipo de fibra óptica muchas otras técnicas de cálculo, que igualmente se tratarán. FIBRAS MONOMODO O MULTIMODO La primera decisión a tomar es si debe instalarse un sistema de fibra monomodo o multimodo. Ambos sistemas tienen sus méritos. Ventajas de un sistema de fibra óptica monomodo 1. Las fibras monomodo tienen la capacidad de transmitir el mayor ancho de banda posible y son ideales para enlaces de transmisión a larga distancia. 2. Las fibras monomodo poseen una atenuación más baja que las fibras multimodo. 3. Los cables de fibras monomodo son más económicos que los cables multimodo. 4. Disponemos de fibras monomodo para longitudes de onda óptica de 1310 y1.550 nm. Ventajas de un sistema de fibra óptica multimodo 1. La fibra multimodo se adapta mejor a distancias por debajo de los 2 km. 26

27 2. El ancho de banda de un sistema de fibras multimodo es más dependiente de su longitud. Para longitudes superiores a los 2 km utilizando la fibra estándar 62,5/125 FDDI, es posible alcanzar un régimen de datos de hasta 100 Mbps. 3. El equipamiento óptico para fibra multimodo es generalmente más económico que el de monomodo. Se utilizan a menudo diodos LED como generadores de luz. 4. El cable de fibra óptica multimodo es normalmente más caro que el cable de fibra óptica monomodo, pero para distancias cortas el ahorro en el equipo óptico puede equilibrar el coste. 5. La fibra óptica multimodo 62,5/125 es la estándar para las comunicaciones de las RAL, así como Ethernet, Token Ring y FDDI. 6. La fibra multimodo es adecuada para longitudes de onda de 850 y nm. Se puede extraer la conclusión de que los sistemas de fibra monomodo generalmente son utilizados para distancias largas (por encima de 2 km). Las fibras multimodo están destinadas a aplicaciones de distancias cortas, como especifican los fabricantes de equipos ópticos. SISTEMAS BÁSICOS DE FIBRA ÓPTICA Para muchas instalaciones de fibra óptica los fabricantes de equipos ópticos proporcionan información suficiente para que el usuario que lo desee implemente un enlace básico del tipo punto a punto utilizando su equipamiento. Esta sección presentará diversos ejemplos de estos tipos de instalaciones. Dos factores importantes a considerar en el diseño de enlaces por fibra óptica son las pérdidas totales del enlace y el máximo ancho de banda del propio enlace. El máximo ancho de banda del enlace es generalmente el máximo régimen de datos o ancho de banda analógico que un sistema de comunicaciones ópticas puede soportar con un mínimo de distorsión de la señal. Está limitado por las propiedades de equipo óptico y por los parámetros de las fibras ópticas. El ancho de banda de las fibras ópticas decrece al aumentar la longitud de la fibra óptica. Por lo tanto, es importante conocer la longitud de cable que llevará la instalación y trabajar con el equipamiento óptico apropiado. La sección siguiente se extiende en cálculos más detallados del ancho de banda. Estos cálculos pueden evitarse para algunos sistemas básicos porque el fabricante ya ha ensayado su propio equipamiento, usando fibras ópticas disponibles comercialmente para un proyecto predeterminado de sistema básico. El fabricante puede recomendar el uso de fibras ópticas ensayadas u otros tipos que pueden ser utilizados con estos equipos en instalaciones de sistemas básicos. Las pérdidas totales de un enlace son las pérdidas totales de potencia de luz en el enlace de fibra óptica debida a todos los factores, incluyendo conectores, empalmes, atenuación en la fibra, curvaturas en los cables y factores por el estilo. La pérdida de potencia óptica debida a los conectores instalados en los equipos ópticos debe ser ignorada, puesto que ya han sido tenidas en cuenta e incluidas en los cálculos por el fabricante. Las pérdidas totales del enlace deben estar de acuerdo con las especificaciones del fabricante del equipo óptico con el fin de asegurarse un funcionamiento adecuado del enlace. Esto se determina mediante una cuidadosa planificación del estudio del enlace óptico, como se discute en la Sección 12.6, para un sistema completo de fibra óptica. Todos los factores que contribuyen o pueden contribuir a la creación de pérdidas de potencia óptica están incluidos en el estudio del enlace. Los fabricantes de equipos ópticos recomendarán habitualmente un tipo de fibra óptica o varias fibras ópticas diferentes que pueden ser utilizadas satisfactoriamente con su equipamiento. Estos tipos de fibras ópticas ya han sido ensayados con sus equipamientos en configuraciones estándar tipo punto a punto, para obtener datos como distancias y pérdidas máximas. El equipamiento funcionará satisfactoriamente si los tipos de fibra recomendados cumplen las restricciones de longitud y atenuación de fibra. Estas restricciones pueden venir dadas por el fabricante del equipamiento en forma de tablas, corno se muestra en el siguiente ejemplo: Tamaño fibra (m) Atenuación fibra (db/km) AN fibra Ancho banda fibra (MHz x km) Máxima atenuación (db a 850 nm) 50/125 3,0 0, ,0 0,6 50/125 2,7 0, ,0 0,7 62,5/125 3,5 0, ,0 1,4 62,5/125 3,0 0, ,0 1,6 100/140 5,0 0, ,5 1,5 100/140 4,0 0, ,8 Máxima longitud (km) Las primeras tres columnas de esta tabla listan especificaciones de fibra óptica para varias fibras ópticas disponibles comercialmente. Uno de estos tipos de fibra debe coincidir con la especificación de la fibra instalada. 27

28 El valor de la columna «ancho de banda de la fibra» es el ancho de banda normalizado de la fibra (a 1 km) y es la menor anchura de banda de dicha fibra óptica que el fabricante de equipos ópticos recomienda para la instalación. Las fibras ópticas con anchos de banda mayores son también aceptables para la instalación (como puede ser 100 MHz x km en este ejemplo). La máxima atenuación y la máxima longitud no deben ser excedidas para el tipo de fibra seleccionado. La máxima atenuación debe ser siempre mayor o igual que las pérdidas totales del enlace. La máxima longitud es la longitud total de la fibra óptica entre dos equipos ópticos terminales. La longitud representa el límite de atenuación debido a la atenuación de la fibra y el ancho de banda permitido debido a la dispersión de la fibra. No debe ser excedida incluso si la atenuación total calculada para el enlace óptico está por debajo de la atenuación máxima. Como muestra esta tabla, la longitud máxima del cable aumenta con el tamaño del diámetro del núcleo. Esto es debido al aumento de la potencia luminosa acoplada desde el generador de luz LED a la fibra, como resultado del mayor diámetro del núcleo de ésta y la mayor apertura numérica. Si el usuario tiene oportunidad, debe seleccionar un tipo de fibra estándar para la instalación. Un método muy utilizado para determinar la atenuación total del enlace es la evaluación técnica del enlace óptico. La evaluación técnica del enlace óptico (ver Sec.12.6) lista todos los factores que contribuyen o contribuirán a la atenuación total del sistema. El resultado proporciona la atenuación total del enlace requerida para el sistema de fibra óptica. Esta se compara entonces con la atenuación máxima del equipo para determinar si el diseño está dentro de la especificación de la atenuación. Procedimiento 1. Obtener la siguiente información del fabricante del equipo óptico: recomendaciones para el diámetro de la fibra óptica: 8/125, 50/125,62,5/125, 100/140 atenuación máxima recomendada de la fibra óptica en db/km apertura numérica recomendada (AN) de la fibra óptica ancho de banda máximo de la fibra óptica (MHz x km) a la longitud de onda de trabajo recomendada longitud máxima recomendada de la fibra óptica atenuación máxima especificada para el equipo sensibilidad del receptor del equipo al BER adecuado potencia media de salida del equipo transmisor rango dinámico del equipo receptor Si el fabricante facilita las pérdidas máximas y el receptor tiene un rango dinámico completo (opera tanto con potencia luminosa mínima como con máxima), las especificaciones para la sensibilidad del receptor y la potencia media de salida del transmisor no son necesarias. Pérdidas máximas = Potencia media salida transmisor Sensibilidad receptor. 2. Del plan de instalación de fibra óptica determinar: la longitud total del enlace de fibra óptica el número de empalmes requeridos y las pérdidas en cada uno el número de conexiones de fibra y las pérdidas por cada conexión el margen de diseño las pérdidas ópticas debidas a otros posibles componentes del sistema. 3. Completar la evaluación técnica óptica como se describe en la Sección 12.6: atenuación de la fibra óptica a la longitud de onda de trabajo: distancia en kilómetros empleando db/km pérdidas en los empalmes: empalmes a db/empalme pérdidas de conexión: conexiones a db/conexión pérdidas de otros posibles componentes margen de diseño atenuación total del enlace potencia media de salida del transmisor potencia de entrada al receptor rango dinámico del receptor sensibilidad del receptor con el BER deseado márgen de reserva. 4. El margen de reserva debe ser mayor que cero para un diseño adecuado del sistema. Si no lo es, reexaminar todos los valores de las pérdidas para reducir la atenuación total del enlace. 28