Sistemas de cableado de Fibra Óptica

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1 Sistemas de cableado de Fibra Óptica 1

2 2 Parámetros de la Fibra Óptica Tipos de Fibra Óptica Prestaciones del Cable Prestaciones del Conector Prestaciones de los empalmes Prestaciones del sistema Longitud del Cableado Principales aplicaciones Medida de las Prestaciones

3 3 Tipos de fibra óptica (FO) La norma IS ª Ed especifica tres tipos de FO multimodo (OM1, OM2 y OM3) y un tipo de FO monomodo OS1. La FO monomodo OS1 deberá tener una longitud de onda de corte inferior a nm. La FO multimodo debe ser de índice gradual y debe cumplir uno de los dos diámetros relacionados en la tabla inferior. Tipos de FO OM1, OM2 ó OM3 OM1 ó OM2 Diámetro nominal núcleo/revestimiento 50 / 125 µm 62,5 / 125 µm Apertura numérica A1a ( IEC ) A1b ( IEC )

4 4 Tipos de Fibra Óptica - IS ª Edición Atenuación máxima del Cable ( db/km ) Tipo de Multimodo Monomodo Fibra Óptica 850 nm 1300 nm 1310 nm 1550 nm OM 1 3,5 1,5 OM 2 3,5 1,5 OM 3 3,5 1,5 OS1 1,0 1,0

5 5 Tipos de Fibra Óptica - IS ª Edición Ancho de Banda modal Mínimo ( MHz*Km ) Tipo de Ancho de Banda Ancho de Banda Fibra Overfilled Launch Laser Óptica 850 nm 1300 nm 850 nm OM OM OM Note El ancho de banda efectivo en modo láser se asegura por el método de retardo en modo diferencial (DMD según IEC ). Aquellas Fibras Ópticas que tan sólo cumplen con el ancho de banda en modo overfilled launch puede que no soporten el canal especificado.

6 6 Prestaciones del Conector Especificaciones de atenuación 0.75 db max/conexión cable a cable 1.5 db max a través de un distribuidor basado en dos paneles Atenuación típica - SC -.3 db - ST -.3 db Ciclos de Interconexión > 500

7 7 Prestaciones de los empalmes Especificaciones de atenuación 0.3 db max Por fusión o mecánicos Valores de atenuación típicos Fusión <0.1 db Mecánico 0.2 db

8 8 Balance de potencias - Definición La diferencia entre la potencia óptica entregada por el transmisor a la fibra óptica y la potencia requerida por el receptor para poder funcionar correctamente -12dBm (.0625mw) -27dBm (.002mw) TX 15dB (pérdidas máx) RX

9 9 db Balance de Potencias - Unidades - Es una medida de pérdidas ó ganancias - Potencia (db)= 10 log 10 (P 1 / P 2 ) dbm, dbµ - Unidad de medida de potencia referenciada a un milivatio (dbm) o a un microvatio (dbµ) - Normalmente es un número negativo.

10 Balance de potencias - Ejemplo 1 0 TX Empalme 1Km (62.5/125µm) Conectores RX 12.0 db (Balance de potencias; 15 db -3dB margen) 3.5 db 1.5 db - (Atenuación de la fibra; 3,5 db/km) - (Pérdidas por conectores) 0.3 db - (Pérdidas por empalmes) 0.0 db - (Pérdidas por componentes pasivos) 6.7 db = Margen no utilizado (envejecimiento)

11 1 1 Clases de canal ópticas - IS ª Edición Atenuación del Canal (db) Clase del Canal Multimodo Monomodo 850 nm 1300 nm 1310 nm 1550 nm OF-300 2,55 1,95 1,80 1,80 OF-500 3,25 2,25 2,00 2,00 OF ,50 4,50 3,50 3,50

12 1 2 Clases de canal ópticas - IS ª Edición 0.3 * 3.5 = * 0.75 = 1.5 Suma: = 2.55 Atenuación del Canal (db) Clase del Canal Multimodo Monomodo 850 nm 1300 nm 1310 nm 1550 nm OF-300 2,55 1,95 1,80 1,80 OF-500 3,25 2,25 2,00 2,00 OF ,50 4,50 3,50 3,50

13 Distancias de Cableado Horizontal de FO 1 3 A + B + C < = 100 m A B < = 90 m C 15m Min. // Punto Transición / Consolidación Opcional

14 Distancias troncales y horizontales 1 4 CD BD FD CP (Opcional) TO Canal Horizontal = < 100 m Longitud máxima m FD = Distribuidor de Planta BD = Distribuidor de Edificio CD = Distribuidor de Campus

15 Canales combinados troncal y horizontal 1 5 CD BD FD CP (Opcional) TO Canal combinado OF-300 ó OF-500 Longitud máxima m El Distribuidor de Planta (FD) puede contener un cable pasante, un empalme de FO ó un distribuidor con dos conectores.

16 1 6 Distancias en el troncal Norma Internacional IS m 1,500 m USA EIA-TIA 568-B 1,700 m 300 Gigabit Ethernet on 62.5/125µ fibre

17 Ethernet Balance de Potencias 1 7 Aplicación Ethernet Fibra 50 / 125 µm OM2 Distancia Atenuación Fibra 62,5 / 125 µm OM1 Distancia Atenuación 10Base FL m 6,8 db m 12,5 db 100 Base FX m 6,0 db m 11 db 1000Base SX 550 m 3,56 db 275 m 2,6 db 1000Base LX 550 m 2,35 db 550 m 2,35 db

18 TIA-568B.1 Longitudes máximas de Fibra 1 8 Network Platforms 50/125 (850 nm/1300 nm) 62.5/125 (850 nm/1300 nm) 10BASE-FL 4 & 16 Mbps Token Ring IEEE : Demand Priority 52Mbps 2000m/ m/ m/2000m ---/3000m 2000m/ m/ m/2000m ---/3000m 155 Mbps 622 Mbps Fiber Channel 133 Mbps Fiber Channel 266 Mbps Fiber Channel 531 Mbps Fiber Channel 1062 Mbps 1000BASE-SX/LX FDDI LCF-PMD (low-cost) FDDI PMD 100BASE-FX 1000m/2000m 300m/500m ---/1500m 2000m/1500m 1000m/ m/ m/550m ---/500m ---/2000m ---/2000m 1000m/2000m 300m/500m ---/1500m 700m/1500m 350m/ m/ m/550m ---/500m ---/2000m ---/2000m

19 Aplicaciones GigaBit Ethernet MMF BASE-SX Utiliza fuentes luminosas de bajo coste VCSEL en longitud de onda corta (850nm) Diseñado para fibra Multimodo (MM) con launch condition definida Diseñado para troncales cortos y para enlaces horizontales 1000 BASE-LX Utiliza fuentes laser Fabry-Perot de longitud de onda larga (1300 nm) Diseñado para fibra Monomodo y Multimodo (con latiguillos de acondicionamiento modal). Aplicación para troncales largos con MM ó SM

20 Gigabit Ethernet - VCSELs 2 0 VCSEL = Vertical Cavity Surface Emitting Laser Luz coherente a 850nm Los LEDs son demasiado lentos y se precisan láser VCSELs para Gigabit Ethernet Más económico de fabricar y comprobar que un LASER Significantly higher yields (>10x) Fuentes luminosas de menor coste = electrónica más económica VCSEL desprende un haz luminoso más focalizado Problema: la base instalada de FO está optimizada para LEDs

21 LEDs, LASERs y VCSELs 2 1

22 Fibra Óptica Fuentes VCSEL 2 2 Las fibras MM tradicionales no tienen un perfil del índice de refracción ideal en el centro del núcleo debido al proceso productivo. Resultado: DMD

23 Distancias para Gigabit Ethernet - IEEE Fibre Specification 1000BASE-SX 1000BASE-LX 62.5 micron MM 160/500 MHz-km 62.5 micron MM 200/500 MHz-km 50 micron MM 400/400 MHz-km 50 micron MM 500/500 MHz-km 220 m 550 m (1) 275 m 550 m (1) 500 m 550 m (1) 550 m 550 m (1) 10 micron SM n/a 5,000 m Nota: Estas aplicaciones requieren latiguillos de acondicionamiento modal

24 Gigabit Ethernet en fibra MM Latiguillos de acondicionamiento modal 2 4 Un trozo de fibra SM se empalma desplazada al latiguillo MM para que la luz se propague a través de un lóbulo lateral Requeridos para soportar 1000-BASE-LX sobre OM1 y OM2

25 Latiguillos de acondicionamiento modal 2 5

26 Arquitectura de la LAN Evolución 2 6 Enterprise Switch 100 Mbps 1 Gbps 10 Gbps LAN Switch LAN Switch G 1 G 1 G 1 G 1 G

27 10 Gigabit Ethernet 2 7 PMD Nomenclature Fiber type Distance [m] Application 1550 serial 10GBase-ER/EW SMF WAN 1310 serial 10GBase-LR/LW SMF MAN, Campus Backbone 1310 WWDM 10GBase-LW4 SMF MAN, Campus Backbone 10GBase-LX4 MMF Building Backbone, FTTD 850 nm serial 10GBaseSR MMF 62,5/125 µm [160MHz*km] 2-26 Equipment Room 10GBaseSR MMF 62,5/125 µm [200MHz*km] 2-33 Equipment Room 10GBaseSR MMF 50/125 µm [400MHz*km] 2-66 Equipment Room 10GBaseSR MMF 50/125 µm [500MHz*km] 2-82 Equipment Room 10GBaseSR MMF 50/125 µm [Laser BW 2000MHz*km] Building Backbone, FTTD

28 2 8 Multiplexación por longitud de onda Varios colores de luz ó longitudes de onda en una misma fibra: Cada longitud de onda es un canal que transporta una señal por separado. Los límites de distancia vienen limitados por velocidades de transmisión de datos menores, por lo que se pueden cubrir mayores distancias.

29 2 9 Aplicaciones soportadas ISO/IEC ª Edición y EN ª Edición soportan las nuevas aplicaciones siguientes: 10 Gb Ethernet sobre fibra OM3 y OS1 10 Gb Ethernet sobre fibras OM1, OM2, OM3 y OS1 con tecnología WDM

30 3 0 Aplicaciones soportadas - Cableado Óptico Aplicación de Red Fibra Óptica OM1 Canal IS soportado Fibra Óptica OM2 Fibra Óptica OM3 Fibra Óptica OS Mb/s OF-300 OF-500 OF-300 OF-500 (62,5 µm) OF-300 OF-500 OF ISO : 100BASE-FX OF OF OF IEEE 802.3: 1000BASE-SX IEEE 802.3: 1000BASE-LX IEEE 802.3: 10GBASE-SR IEEE 802.3: 10GBASE- LX4 (275 m) OF-500 OF-500 OF-500 OF-500 OF-500 OF-300 OF-300 OF-300 OF-300 OF- 2000

31 10GBaseLX AMP NETCONNECT Laser Grade System Cable OM3 AMP NETCONNECT Laser Grade System Cable OM2Plus AMP NETCONNECT System Cable OM2 10GBaseSR ISO 11801; OM2; 500/500 MHz*km AMP NETCONNECT System Cable OM1 ISO 11801; OM1; 200/500 MHz*km 1000BaseLX ** 550 ** 550 ** 550 ** BaseSX BaseFX

32 3 2 Certificación de Fibra Óptica Los Enlaces y Canales de ISO/IEC ª Edición deberán medirse de acuerdo con la norma IEC TR Los Enlaces y Canales de EN ª Edición deberán medirse de acuerdo con la norma EN Ambas contemplan bobinar cable en un mandril para la certificación de fibra óptica: 62,5 µm = 5 vueltas sobre mandril de 20 mm 50 µm = 5 vueltas sobre mandril de 18 mm

33 Requerimientos de medida 3 3 Atenuación del enlace Requerido Polarización Recomendado Longitud

34 3 4 Atenuación del enlace horizontal Medida del enlace horizontal Medido tan sólo a una longitud de onda 850 nm o 1300 nm Una única dirección requerida ANSI/EIA/TIA A, Método B Un latiguillo de referencia Resultados de atenuación inferiores a 2.0 db Basados en las pérdidas de dos conectores y 90 metros de cable de fibra óptica

35 3 5 Medida de atenuación del enlace troncal Medida del enlace troncal. Medido a ambas longitudes de onda operativas Multimodo a 850 nm y 1300 nm Monomodo a 1310 nm y 1550 nm Tan sólo una única dirección ANSI/EIA/TIA A, Método B Multimodo - un latiguillo de referencia ANSI/TIA/EIA-526-7, Método A.1 Monomodo - un latiguillo de referenica

36 Sumario 3 6 Se han identificado las características de prestación y especificaciones de las normas de la industria de los distintos tipos de fibra óptica y elementos de conexión. Concepto balance de potencias Especificaciones de atenuación tanto para los enlaces de cableado de fibra óptica horizontales como troncales Métodos estándar de la industria para la certificación de un sistema de cableado de fibra óptica Se han revisado métodos para reconocer y reparar problemas habituales en un cableado de fibra óptica

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