EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?GUA BSICA PARA EL OPERADOR DE
CABLE
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?GUA BSICA PARA EL OPERADOR DE
CABLE FIBRA PTICA
CONTENIDO
INTRODUCCIN 3 QU HACER Y QU NO HACER?. 4 o o o o PLANEACIN4
DISEO DE ENLACES 6 CONSTRUCCIN.. 13 RECOMENDACIONES GENERALES 17 19
PARMETROS, DISPOSITIVOS Y EQUIPOS. 21 EMPALMES Y FUSIONES
19 QU MEDIR Y CON QU MEDIRLO? . o o
27 DETECCIN Y REPARACIN DE FALLAS GLOSARIO. 29
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INTRODUCCINLas redes de cable han evolucionado y con el paso del
tiempo se han convertido en redes hbridas de fibra ptica y cable
coaxial (HFC) con el objetivo de dar ms y mejores servicios. La
fibra ptica [Figura 1], en comparacin con el cable coaxial, tiene
varias ventajas tcnicas. Por ejemplo, las seales que viajan en la
fibra en forma de luz se atenan muy poco a grandes distancias por
lo cual la necesidad de amplificadores disminuye drsticamente.
Adems, como las seales que transporta la fibra no son de radio
frecuencia, estn libres de varios tipos de interferencias
electromagnticas y ruidos que afectan en gran medida a las seales
que transporta el cable coaxial. Y por ltimo, la fibra ptica tiene
una gran capacidad de ancho de banda limitado nicamente por los
equipos conectados a sta. Debido a las ventajas que tiene la fibra
ptica frente al cable coaxial, no se sabe con certeza hasta qu
punto lo va a sustituir. Sin embargo, lo que s est comprobado es
que una arquitectura de red con ms fibra ptica se convierte en una
red ms confiable. Para la operacin, instalacin, mantenimiento y
reparacin de una red de telecomunicaciones con fibra ptica, se
requiere conocer tcnicas especializadas. Es muy importante que el
personal del sistema de cable est capacitado y que cuente con la
herramienta apropiada para trabajar con los equipos pticos. As como
la fibra ptica entr a las redes de cable, es necesario que la
Industria se prepare y est dispuesta a adoptar nuevas tecnologas
que permitan mantener a las redes de cable en ptimas condiciones
para seguir compitiendo con otras redes de telecomunicaciones.
Figura 1. Cables de fibra ptica
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QU HACER Y QU NO HACER?En la planeacin Si su red es de slo cable
coaxial y planea proveer servicios como Internet de banda ancha,
telefona, video por demanda o cualquier servicio avanzado, es
inevitable el uso de fibra ptica en su sistema. Digitalice todos
los mapas de su sistema. Esto permite acelerar cualquier proceso de
diseo y asegura que la informacin pueda ser fcilmente almacenada y
modificada. Tome en cuenta que en una instalacin de cable coaxial
se manipula nicamente un conductor, mientras que en una instalacin
de fibra ptica se manejan numerosas fibras a lo largo de una
distancia considerable. Construir, reconstruir o modificar una red
de cable sin los planos de diseo es equivalente a construir una
casa sin los planos arquitectnicos. En una red HFC considere que
los nodos sean suficientemente grandes para cubrir un nmero
aceptable de casas, pero a la vez que su tamao permita a los
suscriptores tener un servicio de calidad. Recuerde que el ancho de
banda se divide entre el nmero de suscriptores atendidos. Planee la
red de manera que su diseo permita la posibilidad de la futura
subdivisin de los nodos. Los estudios de trfico y la experiencia de
algunas redes de cable indican que 500 casas pasadas por nodo es un
nmero adecuado para dar satisfactoriamente servicios avanzados. Sin
embargo, tambin se debe considerar la penetracin esperada y que los
nuevos servicios demandarn mayor ancho de banda. Recuerde que el
objetivo de las arquitecturas FTTX (Fibra hasta X, que es el trmino
genrico que se utiliza para describir arquitecturas que utilizan
fibra ptica) consiste en llevar la fibra lo ms cerca del suscriptor
y disminuir el uso de elementos activos [observe en la Figura 2 la
arquitectura FTTN]. Actualmente, los costos asociados a la
construccin e instalacin de redes FTTH (Fibra Hasta la Casa, por
sus siglas en ingls) o de arquitecturas Fiber Deep siguen siendo
muy altos para algunos sistemas. No obstante, las tendencias
indican que en poco tiempo la necesidad de este tipo de
arquitecturas ser mayor.
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NODO 1 Redes coaxiales conectadas por fibra ptica al CRC NODO
2
Fibra ptica: Una para flujo ascendente y otra para
descendente
NODO 4
NODO 3 NODO 5
Redes coaxiales conectadas por fibra ptica al CRC
Figura 2. Fibra hasta el nodo (FTTN) Considere un nmero extra de
fibras para subdivisiones, es decir, instale cables con fibras de
reserva. Esto permitir que el sistema pueda crecer con mayor
facilidad sin la necesidad de tender nuevos cables de fibra.
Analice los tipos de topologas para determinar cul es la que mejor
se ajusta a sus necesidades: estrella, anillo, estrella estrella, o
combinaciones [Figura 3].
Figura 3. Algunas opciones de topologas Cuando existan rutas
comunes en la topologa de estrella, es mejor tender un slo cable
con todas las fibras para dividir las rutas posteriormente, que
realizar varios tendidos de cable con menos fibras.
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La arquitectura de anillo tienen la ventaja de ofrecer
redundancia. Si se interrumpe una trayectoria, las seales an pueden
llegar por el otro lado del anillo. La desventaja de esta
arquitectura es que se incrementan los costos porque se requiere ms
equipo.
Si existen numerosas rutas para llegar a varios nodos, es
recomendable hacer una estrella primaria y varias secundarias. La
primera estrella (la primaria) llegar a los Hubs y las secundarias
partirn del Hub hacia los nodos.
Cmo hacer el diseo de un enlace? Primeramente, determine la
arquitectura del enlace con base en la ubicacin de las poblaciones
de inters, el tamao de las mismas, la penetracin esperada y los
servicios que se pretendan ofrecer. Para calcular un enlace ptico
se utilizan las prdidas que experimenta la seal al viajar por la
fibra, por los conectores, por fusiones y por cualquier otro
dispositivo. Con base en la atenuacin total se calcula la potencia
ptima de transmisin. El clculo de la potencia del transmisor
permite garantizar la llegada de un nivel de 0 dBm (cero decibeles
referidos a 1 miliwatt) a la entrada de cada uno de los receptores
pticos. Este valor permitir a su vez obtener el valor de los
acopladores pticos necesarios para distribuir la seal en las
diferentes rutas.
Ejemplo 1 El procedimiento para realizar el diseo de un enlace
ptico es el siguiente: Asegrese de tener la ubicacin y la distancia
precisa entre cada una de las poblaciones de inters. Considere el
caso de la Figura 4.Fibra ptica
Transmisor ptico
Distancia A
Receptor ptico (nodo)
Figura 4. Enlace de dos puntos Para conocer la prdida total de
seal a travs de la ruta y calcular el valor de la potencia del
transmisor, se debe conocer primero la atenuacin de la fibra por
unidad de distancia.
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La prdida de luz en una fibra ptica es muy pequea [Figura 5].
Las dos longitudes de onda utilizadas en la fibra son 1310 nm y
1550 nm. A una longitud de onda () de 1310 nm la atenuacin tpica es
de 0.35 dB/km, mientras que para 1550 nm es de 0.25 dB/km.
No olvide considerar la prdida extra por catenaria y por las
reservas de fibra. Para el clculo se recomienda agregar un 10%
extra de la distancia en la ruta por catenaria y reservas de
fibra.Atenuacin dB / km
CURVA DE ATENUACIN VS LONGITUD DE ONDA
2.0
Zonas de menor atenuacin: 1310 nm y 1550 nm
1.0 Longitud de onda nm
1000
1300
1500
2000
Figura 5. Curva de atenuacin en la fibra ptica Una vez que haya
considerado todos estos factores, con el valor de la prdida tpica
por kilmetro de la fibra (dependiendo de la longitud de onda),
efecte el clculo de la prdida total de la ruta. Suponiendo que la
distancia A es de 12 km, a 1310 nm se tiene:
Prdida total por fibra = [distancia A (km) +10% distancia A
(km)] x [atenuacin (dB/km)]
Prdida total por fibra = [A + 0.1 (A )] (0.35) Prdida total por
fibra = [12 + 0.1 (12)] (0.35)Prdida total por fibra = 4.242 dB Al
resultado de la prdida total por fibra (en este caso 4.242 dB) se
le debe sumar la prdida por conectores y empalmes. Para este clculo
se considerar 0.05 dB por cada conector y 0.25 dB por cada fusin.
Sin embargo, estos valores son una aproximacin, por lo tanto, se
sugiere utilizar el valor indicado por cada fabricante en las hojas
de especificaciones. Cada enlace puede ser diferente debido al
nmero de conectores y/o fusiones que tiene. Generalmente se
necesitan varias fusiones a lo largo de la ruta y conectores en el
transmisor, receptor y en otros equipos. CINIT Versin 1.0
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Para el ejemplo de la Figura 4 suponemos que hay 2 conectores y
4 fusiones [Figura 6].Conectores Fusiones
Transmisor ptico Distancia A = 12 km Figura 6. Enlace con
fusiones y conectores Siguiendo con el clculo del enlace de la
Figura 6, se tiene:
Receptor ptico (nodo)
Prdida total por conectores = 0.25 x 2 = 0.5 dB Prdida total por
fusiones = 0.05 x 4 = 0.2 dB Con los datos anteriores se calcula la
prdida total:
Prdida total = Prdida total por fibra (dB) + Prdida total por
conectores (dB) + Prdida total por fusiones (dB)
Prdida total = 4.242 + 0.5 + 0.2 = 4.942 dB Ahora, se hace la
conversin de dB a mW mediante la frmula:
dB mW = antlog 10
4.942 mW = antlog = 3.12 mW 10 Por lo tanto, la potencia
requerida del transmisor para el caso del ejemplo 1 sera de 3.12 mW
[Figura 7].Valor terico de la potencia del transmisor: 3.12 mW
Nivel terico a la entrada del receptor: 0 dBm
Transmisor ptico Distancia A = 12 km Figura 7. Valor terico del
transmisor ptico 8
Receptor ptico (nodo)
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Se recomienda seleccionar un transmisor ptico con un valor
comercial ligeramente mayor al valor terico (redondeo hacia arriba)
para garantizar un nivel de 0 dBm a la entrada del receptor ptico.
Si se excede por mucho el valor, entonces probablemente ser
necesario colocar un atenuador ptico a la entrada del receptor para
ajustar el valor.
Considerando que para este ejemplo se elige un transmisor con
salida ptica de 5 dBm, se tiene:
Nivel de entrada en el receptor = Potencia del transmisor Prdida
total Nivel de entrada en el receptor = 5 4.942 = 0.058 dBm Es
importante tener cuidado con las unidades al efectuar las
operaciones. Se debe trabajar con las mismas unidades en la
potencia del transmisor y en la prdida total (decibeles o
miliwatts). Si la potencia del transmisor se especifica en mW, se
efecta la conversin a dBm con la frmula:
dBm = 10 log mWEjemplo 2 Ahora bien, suponiendo que para el
ejemplo anterior hubiera otra poblacin a la cual tambin se quiere
llevar servicio [Figura 8], se debe calcular el valor de un
acoplador ptico. Un divisor o acoplador ptico tiene la funcin de
canalizar un porcentaje de la potencia ptica total del transmisor
en dos o ms ramificaciones. Existen divisores o acopladores pticos
de dos, tres o cuatro salidas. Distancia A Receptor ptico (nodo
1)
Transmisor ptico
Acoplador ptico
Distancia B
Receptor ptico (nodo 2)
Figura 8. Enlace ptico de dos poblaciones Para el caso de la
Figura 8 se necesita un acoplador ptico de 2 salidas. 9
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Para la ruta B [Figura 9] realice el mismo procedimiento de la
ruta A para calcular el valor de la prdida total.
Transmisor pticoDistancia B = 10 km
Receptor ptico (nodo 2) Figura 9. Clculo de la prdida total para
la ruta B Los datos de la ruta B son:
Distancia = 10 km No. de conectores = 2 No. de fusiones = 4 Por
lo tanto se tiene:
Prdida total por fibra = [distancia B (km) +10% distancia B
(km)] x [atenuacin (dB/km)]
Prdida total por fibra = [B + 0.1 (B)] (0.35) Prdida total por
fibra = [10 + 0.1 (10)] (0.35)Prdida total por fibra = 3.535 dB
Prdida total por conectores = 0.25 x 2 = 0.5 dB Prdida total por
fusiones = 0.05 x 4 = 0.2 dBPrdida total = Prdida total por fibra
(dB) + Prdida total por conectores (dB) + Prdida total por fusiones
(dB)
Prdida total = 3.535 + 0.5 + 0.2 = 4.235 dB
dB mW = antlog 10 4.235 mW = antlog = 2.65 mW 10
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Una vez que se tenga el valor de la prdida total de la ruta B en
decibeles y en miliwatts (para este ejemplo 2.65 mW) se debe sumar
con el de la ruta A. Sin embargo, antes de esa operacin se debe
considerar otro detalle: agregar el valor de la prdida por fusin
(la del acoplador ptico ) para la ruta A [Figura 10].
Receptor ptico (nodo 1)Distancia A = 12 km
Transmisor ptico Figura 10. Ruta A con una fusin extra por el
acoplador ptico Simplemente se suma la prdida ocasionada por la
fusin extra de la ruta A (en decibeles):
Prdida total de la ruta A con acoplador = Prdida total (dB) +
Prdida de la fusin (dB)
Prdida total = 4.942 + 0.05 = 4.992 dB Ahora, se hace la
conversin de dB a mW:
dB mW = antlog 10 4.992 mW = antlog = 3.16 mW 10 Por lo tanto,
se tiene: Potencia necesaria para la ruta A: 3.16 mW Potencia
necesaria para la ruta B: 2.65 mW Una vez que se tengan las
potencias necesarias para la ruta A y B se procede a calcular el
valor de la potencia ptica del transmisor:
Potencia ptica del transmisor = 3.12 + 2.65 = 5.81 mW Por lo
tanto, la potencia total del transmisor deber ser de 5.81 mW.
Recuerde que es mejor elegir un transmisor que exceda ligeramente
el valor terico y ajustar el nivel de entrada a los receptores
pticos mediante un atenuador ptico. Con el valor de la potencia
ptica del transmisor y de las prdidas de la ruta A y B se calcula
el valor del acoplador ptico. Para ello, nicamente se calcula qu
porcentaje de la CINIT Versin 1.0
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potencia del transmisor se debe destinar a cada rama y, con base
en este resultado, se selecciona un acoplador ptico de las hojas de
especificaciones del fabricante. Es muy importante hacer la
conversin de la prdida total en cada rama de decibeles a miliwatts.
Esto es indispensable ya que los decibeles son unidades logartmicas
y para obtener el porcentaje de prdida en cada rama es necesario
trabajar con unidades lineales (miliwatts). Para conocer el valor
del acoplador ptico simplemente se hace un clculo aritmtico (regla
de tres):
5.81 mW 100% 3.16 mW x x = 54.38 %O bien:
5.81 mW 100% 2.65 mW y y = 45.61 % Con estos porcentajes se sabe
que se requiere un acoplador ptico que separe 45% de la potencia
del transmisor ptico en un sentido y 55% en el otro. Es decir, el
45% de la potencia total viajar en la ruta ms corta y el 55% se
destina a la ruta ms larga [Figura 11].Valor terico de la potencia
del transmisor: 5.81 mW Distancia A: 55% de la potencia
Receptor ptico (nodo 1)
Transmisor pticoDistancia B: 45% de la potencia
Receptor ptico (nodo 2)
Figura 11. Clculo del acoplador ptico El ltimo paso consiste en
buscar en las tablas de especificaciones el acoplador ptico que
mejor se ajuste a dicho porcentaje.
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Si se requiere dividir la potencia del transmisor ptico para ms
de dos rutas, se pueden emplear divisores pticos con mayor nmero de
salidas. Estos dispositivos cuentan con dos, tres o cuatro salidas
con incrementos de 5% por lo regular.
En la construccin Esta gua no puede describir ni identificar
todos los peligros asociados con la construccin, ni puede dictar
todas las medidas de precaucin, por lo tanto, revise previamente
todas las normas de seguridad, mtodos de construccin y polticas de
su empresa y de la localidad. La construccin de una red de
telecomunicaciones por cable debe ser realizada por personal
calificado, siguiendo la reglamentacin y las prcticas establecidas
por organismos como la Secretara del Trabajo y Previsin Social, la
Secretara de Salud, la Secretara de Desarrollo Social y la
Secretara de Comunicaciones y Transportes, tal como lo indica la
Norma Oficial Mexicana para los Sistemas de Televisin por Cable
(NOM05-SCT1-93). Antes de comenzar cualquier trabajo verifique que
cuente con todas las herramientas y equipos de seguridad
necesarios. Previamente a cualquier instalacin de fibra ptica
revise la Norma Oficial Mexicana NOM130-ECOL-2000. En l se indican
las especificaciones para la planeacin, diseo, construccin y
operacin de un sistema de telecomunicaciones por fibra ptica.
Algunas de las especificaciones contenidas en la NOM-130-ECOL-2000
son: o o Consideraciones generales para las obras de instalacin de
fibra ptica. Dimensiones y caractersticas de las excavaciones para
instalacin subterrnea en zonas rurales y urbanas. o o o Instalacin
de postes para instalacin area. Caractersticas de casetas
repetidoras o terminales de seal. Medidas de seguridad durante la
instalacin para prevenir y proteger a los peatones, trabajadores y
al equipo de posibles accidentes. o o Derecho de va en trabajos de
instalacin. Medidas para preservar la ecologa y de tratamiento de
residuos generados durante la instalacin de la red de fibra ptica.
Par una instalacin subterrnea se debe contactar previamente a los
operadores de otros servicios que utilicen tambin el subsuelo para
sus redes. Por ejemplo, a los operadores de servicios pblicos como
el agua, gas o drenaje. El dao a cualquiera de estos sistemas podra
causar la interrupcin del servicio y, en el peor de los casos, un
dao de magnitudes catastrficas. CINIT Versin 1.0
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Para la instalacin area de la fibra ptica se siguen
procedimientos muy similares a los de la instalacin de los cables
coaxiales en planta externa. Se sigue el mtodo de carrete
estacionario o de carrete en movimiento, se debe respetar el mnimo
radio de curvatura, usar fusibles mecnicos para no exceder la mxima
fuerza de tensin, etc. Revise los procedimientos descritos en la
Gua de Planta Externa disponible en la seccin de Guas para el
operador de cable del portal del CINIT.
Considere y tome sus precauciones de los riesgos que implica el
manejo de la fibra ptica. Los tubos de fibra pueden contener
qumicos dainos que pueden ser absorbidos por la piel o ser
inhalados si el rea de trabajo no est correctamente ventilada o si
no se respetan las normas de seguridad.
El rayo del lser es invisible al ojo y puede ocasionar daos a la
retina sin causar dolor alguno. Por lo tanto, se recomienda
trabajar nicamente con la fibra ptica cuando no se est
transmitiendo seal alguna a travs de ella. Aun cuando se piense que
no existe ningn lser activo en la fibra, nunca se debe sostener el
extremo de la fibra apuntando directamente al ojo. Si sospecha que
ha mirado directamente al rayo de lser a una distancia menor de 15
cm, consulte a su mdico.
El uso de lentes y guantes [Figura 12] es altamente recomendado
para manejar los cables de fibra ptica. Las fibras desnudas son
extremadamente filosas y se pueden fracturar fcilmente. Nunca deje
los residuos de la fibra en su lugar de trabajo despus de hacer un
empalme o una fusin.
Figura 12. Lentes y guantes de seguridad. Fuente: TecraTools
Algunos cables de fibra incluyen armadura. La armadura es una
envoltura metlica que provee proteccin extra a las fibras. Tenga
cuidado al manipular la armadura ya que al ser cortada puede
producir orillas afiladas. Una vez que reciba los carretes de
fibra, utilice un OTDR (Reflectmetro en el Dominio del Tiempo) para
verificar que la fibra se encuentre libre de daos. Despus de ser
instalada y antes de ser conectada a los equipos, se debe llevar a
cabo otra prueba y corroborar los nuevos datos con los de la
primera prueba. Recuerde que los carretes de fibra ptica deben
siempre ser almacenados y colocados sobre sus bordes rodantes y
nunca sobre alguna de sus bases laterales ni apilados [Figura 13].
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Figura 13. Almacenamiento y transporte de los carretes de fibra
A pesar de que la fibra se protege muy bien dentro del cable, es
muy sensible a la mxima tensin de tirado, a su mnimo radio de
curvatura y a las fuertes presiones fsicas. Por lo anterior, antes
de instalar cualquier cable revise las especificaciones tcnicas.
Tambin al transportar los carretes de fibra es necesario tomar
precauciones para asegurarse que la fibra no sufra daos. Selle
ambos extremos de la fibra para evitar la entrada de humedad o la
fuga de los compuestos qumicos de los tubos. Asegure firmemente los
extremos de la fibra al carrete para evitar que se mueva la fibra
de su posicin original en el carrete. Respete el mnimo radio de
curvatura cuando maneje, instale o realice cualquier trabajo con la
fibra. Los radios de curvatura muy cerrados provocan que la luz se
atene gravemente debido a que se rebasa el ngulo crtico de
incidencia de la fibra y la luz puede escapar del ncleo. Si el
cable debe desenrollarse del carrete y colocarse en el piso (no es
muy recomendable hacer esto, pero a veces es necesario), entonces
se sugiere utilizar la tcnica de la figura ocho para prevenir que
el cable se tuerza o se doble. Esta tcnica consiste en colocar el
cable en el suelo en una posicin tal que se forme la figura de un
nmero ocho [Figura 14]. Al colocar el cable en el suelo para formar
la figura del nmero 8, se debe respetar el mnimo radio de curvatura
del cable. Observe que a medida que se va apilando el cable, el
extremo queda en la parte inferior de toda la pila del cable. Al
terminar de colocar el cable en el suelo se debe voltear la pila de
modo que el extremo del cable se desenrolle desde la parte
superior.
Figura 14. Tcnica de la figura ocho
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Utilice raquetas de almacenamiento [Figura 11] para garantizar
que se mantenga el mnimo radio de curvatura. Revise las
especificaciones del fabricante para conocer dicho valor.
Lser y conectores Los tipos de lser ms utilizados en la
industria de televisin por cable son: FP (Fabry Perot), DFB
(Distributed Feed Back), y YAG. Debido a sus propiedades y a su
comportamiento se utiliza generalmente el FP y el DFB. Se sugiere
utilizar el lser FP en los transmisores de retorno debido a que
funciona muy bien en un ancho de banda pequeo, mientras que los DFB
ofrecen una mejor respuesta en la ruta principal (en el sentido
descendente). Los lser DFB ofrecen una CNR (Relacin Portadora a
Ruido) superior al los FB pero requieren de otros mecanismos para
el control de su temperatura. Consulte las especificaciones de los
fabricantes para mayor referencia. Los conectores ms comunes en los
sistemas de televisin por cable son: el FC (de rosca), el FC (de
presin) y el ST (de 90 de giro) [Figura 15]. En trminos de prdida
de seal, un conector es la manera menos eficiente de unir dos
fibras, pero se compensa por lo prctico que resulta su uso.
Figura 15. (De izquierda a derecha) Conector para fibra ptica
FC, SC y ST Existen tambin un par de variantes para los conectores:
el UPC (Conector Ultra Pulido) y el APC (Conector Pulido
Angularmente). Estos nombres se les dan por la tcnica de pulido que
se le da al conector con la finalidad de disminuir an ms la prdida
de seal (tienen aproximadamente de 0.2 dB a 0.5 dB de prdida).
Recuerde que para elegir un conector se sugiere considerar lo
siguiente: o o Baja prdida: es decir que pierda poca potencia
ptica. Fcil instalacin: quiere decir que el conector se pueda
instalar y/o desinstalar sin necesidad de herramientas especiales.
o Repeticin: que al conectarse y desconectarse varias veces no
existan cambios en la prdida de la potencia ptica. o o
Consistencia: que no haya variaciones en la prdida de potencia
ptica. Bajo costo: que no implique el uso de herramientas costosas
ni que el conector, por s mismo, sea muy caro. CINIT Versin 1.0
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Recomendaciones generales La variedad en cables de fibra ptica
es muy extensa y variada: para instalacin area o subterrnea, con o
sin armadura, con chaqueta sencilla o hasta triple, con fibras
empaquetadas en tubos individuales (loose tube) o con todos los
grupos en un solo tubo (central tube), entre otras opciones. En la
Tabla 1 se aprecian algunos ejemplos.
TipoFiber feeder
DescripcinSon de dimetro pequeo (7.9 mm aproximadamente),
flexibles y econmicos. Para aplicaciones en donde no se requieren
ms de 12 fibras.
Versiones- Blindada para planta externa de hasta 12 fibras. -
Dielctrico para planta externa de hasta 12 fibras.
- Blindada para planta externa de hasta 96 fibras. Central tube
Ofrecen un tubo protector individual relleno de gel que puede
llevar un nmero mayor de fibras. Tienen un dimetro pequeo. -
Dielctrico para planta exterior de hasta 96 fibras. - Dielctrico
para montante interior / exterior de hasta 24 fibras. - Blindada y
dielctrica para planta exterior de Minitubo trenzado Ofrecen la
capacidad, flexibilidad y durabilidad para troncales de alto
trfico. Puede tener longitudes de hasta 12.2 km, chaqueta, blindaje
y relleno de gel. hasta 288 fibras. - Con o sin blindaje,
autosoportadas, para planta externa de hasta 72 fibras. - Con
chaqueta doble y blindaje individual de hasta 96 fibras. - Con
chaqueta triple y doble blindaje de hasta 72 fibras. - Dielctrico
para montante interior / exterior de hasta 144 fibras. Cable de
fibra ptica no metlico y de minitubo. Ofrece ADSS resistencia y
flexibilidad para su instalacin sin mensajero en postes. - Fibra +
UTP + coaxial Cables hbridos Cables hbridos con varias subunidades
(coaxial, par trenzado y fibra ptica) dentro de una misma chaqueta.
- Fibra + UTP - Fibra + coaxial - Se disean segn las
especificaciones del cliente.
Tabla 1. Algunos tipos de cables de fibra ptica. Fuente:
Commscope
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Se recomienda un minucioso anlisis con apoyo del fabricante para
determinar el tipo de cable ideal para cada aplicacin. Instale los
dispositivos adecuados para el almacenamiento y manejo de la fibra
en la red, por ejemplo raquetas de almacenamiento y cierres de
empalme [Figura 16].
Figura 16. Raquetas de almacenamiento y cierres de empalme Los
cierres de empalme se utilizan para proteccin de las fibras y
tienen la capacidad de almacenar numerosas fusiones. Para el CRC
existen numerosos tipos de organizadores de fibras. Es importante
tener un buen control en la distribucin de las fibras. Existen
varios proveedores para este tipo de productos. Acrquese a ellos
para determinar cul es el que mejor satisface sus necesidades.
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QU MEDIR Y CON QU MEDIRLO? Utilice un OTDR (Reflectmetro en el
Dominio del Tiempo) para identificar y medir la distancia en donde
se produjo un corte o donde se da la fibra. Un OTDR es til tambin
para medir la longitud de los enlaces. Un OTDR [Figura 17] es un
dispositivo que enva pulsos a travs de la fibra para medir y
graficar sus reflexiones y discontinuidades.
Figura 17. OTDR. Fuente: Sunrise Telecom Se recomienda
ampliamente hacer la prueba de atenuacin con un OTDR para cada
carrete de fibra ptica antes de la instalacin. Todas las fibras a
instalar deberan ser probadas. La prueba de atenuacin consiste en
comparar los datos de atenuacin de la fibra especificados por el
fabricante (generalmente en dB/km) con los datos obtenidos con el
OTDR. En cuanto a la red, es muy importante asegurarse que a la
entrada de cada nodo ptico la seal llegue con una potencia ptica de
0 dBm (decibeles referidos a 1 miliwatt). En un enlace ptico, los
batidos de segundo y tercer orden generalmente no representan
problema alguno. Los valores tpicos para este tipo de distorsiones
se encuentra por arriba de la norma: Sin importar la cantidad de
canales ni la longitud del enlace, para la fibra ptica se tiene 60
dB aproximadamente para los batidos de segundo orden (CSO) y 65 dB
para los de tercer orden (CTB). La Norma Oficial Mexicana para el
cable especifica que el valor de los batidos no ser menor a 47 dB y
51 dB en el sistema de cable. La mejor manera para conectar o unir
dos fibras es mediante una fusin. Actualmente existen muchas marcas
de fusionadoras [Figura 18].
Figura 18. Algunas fusionadoras de fibra ptica. Fuente:
www.furukawaamerica.com CINIT Versin 1.0
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FIBRA PTICA
Recuerde que la prdida mxima tpica para un empalme mecnico no
debe ser mayor de 0.25 dB, mientras que para una fusin el valor
mximo de prdida es de 0.1 dB [Figura 19]. Si sus valores exceden
estos parmetros, revise el procedimiento de fusin o empalme y hgalo
nuevamente.
Empalme por fusin
Arco elctrico Gel igualador de ndices Dispositivo de
alineamiento
Empalme mecnico
Figura 19. Empalme por fusin y empalme mecnico Ya sea en un
empalme mecnico o en una fusin, gran parte del xito depende de la
calidad del corte. Asegrese de contar con la herramienta adecuada
para cortar la fibra con precisin [Figura 20].
Figura 20. Cortadora de precisin. Fuente:
http://www.furukawaamerica.com Es muy recomendable colocar mangas
termocontrables en los empalmes por fusin. Esto ayudar a proteger
la fibra de agentes externos.
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FIBRA PTICA
Cmo hacer un empalme mecnico? Asegrese de contar con todo el
material y la herramienta necesaria [Figura 21]: herramienta de
ensamble, removedor de cubierta plstica, alcohol isoproplico, paos
especiales (que no dejen pelusa o residuos), cortador de precisin y
empalmes mecnicos.
Figura 21. Opciones de herramienta y material para realizar un
empalme mecnico El rea de empalme debe estar limpia, seca y bien
iluminada. Un rea limpia mejora la eficiencia del empalme y
minimiza el riesgo de contaminacin de la fibra. Abra los tubos de
fibra siguiendo los procedimientos indicados por el fabricante. Una
vez que las fibras individuales estn expuestas, lmpielas siguiendo
las recomendaciones de su empresa. Tome el empalme mecnico y
colquelo firmemente en la herramienta de ensamble presionndolo por
los extremos [Figura 22].
Figura 22. Herramienta de ensamble y empalme mecnico
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FIBRA PTICA
Remueva la cantidad adecuada de cubierta plstica de la fibra (de
25 mm a 50 mm aproximadamente) usando las pinzas apropiadas [Figura
23]. Asegrese de que el removedor de cubierta plstica est en buenas
condiciones para evitar rayones o cualquier dao al ncleo de
vidrio.
Fibra desnuda
Figura 23. Removedor de cubierta plstica Limpie la fibra desnuda
(el ncleo de vidrio) con la ayuda de un pao especial y alcohol
isoproplico [Figura 24].
Figura 24. Limpieza de la fibra ptica desnuda No limpie la fibra
ms de dos veces y procure mantenerla expuesta al aire el menor
tiempo posible. Corte la fibra y verifique la longitud de la fibra
cortada usando las marcas de referencia de la herramienta de
ensamble [Figura 25]. El corte de la fibra determina en gran medida
el xito del empalme. Asegrese que la que la cortadora de precisin
se encuentre en buen estado.
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
Figura 25. Marcas de referencia de la herramienta de ensamble No
limpie la fibra despus de ser cortada y no permita que la misma
entre en contacto con alguna superficie. Inserte la fibra en el
sitio de soporte de la herramienta de ensamble [Figura 26]. Tenga
cuidado de que el extremo de la fibra no toque ninguna superficie y
asegrese de slo manipular la fibra por donde tenga recubrimiento
plstico.
Figura 26. Soporte de fibra y manejo correcto de la fibra Tome
la fibra por el recubrimiento (aproximadamente a medio centmetro de
la fibra desnuda) y lleve a la misma a travs del canal de alineacin
hacia el empalme [Figura 27]. Empuje la fibra en direccin recta,
nunca lo haga en ngulo.
Figura 27. Insercin de la fibra en el empalme mecnico CINIT
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
Siga empujando la fibra cuidadosamente hasta que perciba cierta
resistencia. Cuando la fibra est hasta el tope no ser posible
observar la fibra desnuda [Figura 28]. En caso contrario (si el
ncleo de vidrio se aprecia), retrela slo un poco e intente de nuevo
la insercin hasta que sienta una resistencia. Cuando la fibra est
correctamente instalada, se podr apreciar una pequea curvatura o
arco en la fibra.
Figura 28. Fibra correctamente instalada en el empalme Nunca
retire la fibra totalmente del empalme mecnico una vez que haya
sido introducida. Prepare la segunda fibra de igual manera que la
primera: remueva cubierta plstica, limpie y corte. Coloque la
segunda fibra cuidadosamente en el sitio de soporte del otro
extremo de la herramienta de ensamble. Introduzca suavemente la
fibra a travs del canal de alineacin dentro del empalme [Figura
29]. Cuando el recubrimiento de la fibra comience a entrar en el
empalme, observar un ligero movimiento en la primera fibra. Esto
sucede debido a que la segunda fibra hace contacto con la primera y
la empuja ligeramente. Contine empujando hasta que perciba una
resistencia.
2 fibra
1 fibra
Figura 29. Colocacin de la segunda fibra CINIT Versin 1.0
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
Si la segunda fibra ha sido colocada correctamente, tambin se
podr apreciar una pequea curvatura en la fibra (un arco de
aproximadamente 3 mm en cada fibra) [Figura 30].
Figura 30. Instalacin correcta de las dos fibras No retire
ninguna de las dos fibras una vez que hayan sido instaladas, a
menos que se deba repetir el empalme. Los extremos de las fibras
deben juntarse por la misma fuerza de las fibras para asegurar una
menor prdida. Si no se observan los dos arcos o curvaturas en las
fibras deber repetir el procedimiento pero sin sacar completamente
a cualquiera de las dos fibras. Si a pesar de repetir el
procedimiento detecta problemas en la curvatura de las fibras o en
el empalme mecnico, retire las dos fibras completamente, corte la
fibra y repita el proceso completo con un nuevo empalme mecnico.
Nunca reutilice el empalme mecnico. Si efectu correctamente todos
los pasos descritos hasta este punto, presione el empalme mecnico
con el mecanismo de la herramienta de ensamble para cerrarlo
[Figura 31]. Empuje firmemente hasta que escuche un ligero
chasquido. De preferencia asegure con una mano la herramienta de
ensamble al realizar esta accin.
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Figura 31. Proceso final del empalme 25
EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
Para remover el empalme de la herramienta libere primero las
fibras de los soportes laterales y posteriormente levante el
empalme mecnico cuidadosamente [Figura 32].
Retirarla primero de los soportes laterales
Y despus del centro
Figura 32. Liberacin del empalme mecnico de la herramienta Si se
tiene que rehacer un empalme corte la fibra en ambos extremos del
empalme mecnico (con esto slo perder de 1 a 2.5 cm) y siga las
instrucciones desde el inicio como si se tratara de uno nuevo.
Recuerde que nunca debe reciclar o reutilizar los empalmes
mecnicos. Una vez que haya terminado de hacer el empalme mecnico y
de asegurarse que la prdida no exceda 0.25 dB (o los parmetros de
su empresa), instale las fibras en los cierres de empalme [Figura
33] siguiendo las recomendaciones del fabricante.
Figura 33. Algunos cierres de empalme. Fuente:
www.preformed.com; http://ztong.en.alibaba.com Y por ltimo,
recuerde que un empalme mecnico se realiza generalmente para
uniones temporales. En la mayora de los casos ser mejor la unin de
fibras mediante una fusin que un empalme mecnico.
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
DETECCIN Y REPARACIN DE FALLAS Contar con la documentacin de la
red ptica es sumamente importante para los procesos de
mantenimiento y reparacin. La documentacin bsica debe incluir
dibujos esquemticos, planos, datos de las prdidas por empalme,
prdida de potencia ptica de extremo a extremo y grficas de OTDR. No
olvide que la velocidad para rastrear y detectar fallas depende de
la precisin de la documentacin. Una recomendacin ampliamente
difundida en la industria es que se debera asignar el 5% del valor
de la red para fines de mantenimiento. Pueden existir muchas
razones por las que un sistema falle, desde el dao fsico del cable
de fibra ptica por un rbol cado, accidentes de trfico, daos por
roedores, hasta otras razones que no son tan obvias y fciles de
detectar como agua dentro del cable. Es muy recomendable tratar de
detectar la falla siguiendo este mtodo: o Verifique el
funcionamiento de los transmisores pticos. Utilice un medidor en el
punto de prueba del transmisor y compare el valor obtenido con la
lectura registrada en los diseos. o Verifique que los patchcords de
los transmisores se encuentren en buenas condiciones. Si sospecha
que alguno est daado, reemplcelo por otro y mida los niveles. o o
Revise los conectores y cmbielos si sospecha que ah puede estar el
problema. Revise los patchcords y conectores de los receptores
pticos. Mida la potencia ptica y compare los valores obtenidos con
las lecturas registradas en la documentacin. o Verifique el
cableado ptico en la planta externa. Utilice un OTDR desde uno de
los extremos del sistema y podr detectar con precisin dnde se
encuentra la falla. Es muy importante que el personal del rea de
mantenimiento de la red est capacitado para enfrentarse a
emergencias. Es necesario que cuente con todo el material,
herramienta y documentacin para restaurar lo ms pronto posible el
servicio. Dentro del material indispensable y bsico para la
reparacin de una fibra se tiene: varios metros de cable de fibra
ptica, empalmes, cierres de empalme, pinzas, cortadoras, tijeras
para cable, alcohol isoproplico, herramienta removedora, paos
especiales para limpiar fibra, etc. En la reparacin de
instalaciones areas considere los siguientes puntos: o Localice el
bucle de reserva ms cercano a la falla. 27
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
o
Libere el cable extra del bucle de reserva cuidando que no quede
expuesto al trfico vehicular y sin permitir que cuelgue en reas
donde se pueda daar. Cuide tambin que el cable de reserva no se
doble ms all del mnimo radio de curvatura. Libere el otro extremo
del cable, elimine el cable daado y realice las fusiones necesarias
(los empalmes se pueden hacer en el poste, sin embargo, se sugiere
hacerlas en un lugar ms estable). Si no dispone de bucles de
reserva, utilice otro cable de fibra para hacer el empalme en el
rea daada. En casos extremos, vuelva a instalar un tramo nuevo de
fibra. No olvide colocar sealamientos como cintas y conos en el rea
de trabajo para la seguridad de los peatones, trabajadores,
automovilistas y de la misma red.
o
o
o
o
Al igual que en otras reas de la red, si para la fibra ptica no
se establecen programas de mantenimiento preventivo, se tendrn
severos problemas a corto tiempo. Se sugiere utilizar peridicamente
un OTDR para detectar fallas antes de que sean graves y se
interrumpa el servicio. Una buena recomendacin es llevar a cabo
esta prueba cada vez que se le d mantenimiento a los transmisores
pticos.
Para obtener ms informacin al respecto, enriquecer esta gua o
hacernos llegar cualquier duda y/o comentario, visite la seccin de
Foros de Discusin del portal del CINIT o enve un correo a
[email protected] CINIT Versin 1.0
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
GLOSARIO Atenuador ptico: Dispositivo empleado para reducir el
exceso de potencia ptica en algunos enlaces. Las tcnicas de
construccin son muy variadas y algunas de ellas se basan en el
principio de exceder el mnimo radio de curvatura de la fibra para
dejar escapar cierta cantidad de luz. Empalmadora de fusin o
fusionadora: Dispositivo utilizado para unir dos fibras pticas con
la menor prdida de potencia ptica posible. El equipo une las fibras
permanentemente mediante un arco elctrico. La mayora de los modelos
tienen una fuente trmica de fusin, abrazaderas para sostener las
fibras y una pantalla para visualizar las fibras. Los modelos ms
recientes y sofisticados alinean automticamente las fibras, pueden
efectuar una prueba despus la medicin e indicar cul es la prdida de
la potencia ptica en el empalme. Fiber Deep: Trmino que se utiliza
para describir las arquitecturas de red en donde la fibra sustituye
gran parte del cable coaxial. De esta manera, al llevar la fibra ms
cerca del suscriptor, se elimina la necesidad de contar con
amplificadores de RF maximizando as el rendimiento del sistema y
reduciendo drsticamente las fallas. FTTX: (Fibra hasta X).Trmino
genrico que se utiliza para describir las arquitecturas que
utilizan fibra ptica, por ejemplo: Fibra hasta el nodo (FTTN),
Fibra hasta el edificio (FTTB) o Fibra hasta la casa (FTTH). Hub:
Dispositivo que integra distintas clases arquitecturas, cableados o
tipos de redes. El trmino es comnmente utilizado para identificar
sistemas que mantienen una fuerte dependencia hacia un punto
central OTDR (Reflectmetro ptico en el Dominio del Tiempo):
Instrumento de medicin que enva pulsos de luz a travs de la fibra
ptica con la finalidad de medir sus ecos o reflexiones. De esta
manera, se puede determinar el tiempo que tarda en viajar y
regresar la seal al encontrarse con discontinuidades, cortes o daos
en la fibra (su funcionamiento es similar al de un radar).
Patchcord: es un tramo de fibra ptica de una distancia
relativamente corta con conectores por ambos extremos. Los
conectores pueden ser iguales o distintos. Si el tramo de fibra
tiene slo un conector en un extremo se conoce como pigtail.
Pigtail: Tramo de fibra ptica con un conector en uno de sus dos
extremos. Este tramo de cable, de longitud generalmente corta, se
utiliza para empalmar o fusionar el extremo sin conector con otra
fibra.
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EST MI RED EN PTIMAS CONDICIONES?
FIBRA PTICA
Topologa: Topologa de red es la disposicin fsica en la que se
conectan los nodos de una red. La topologa de red la determina
nicamente la configuracin de las conexiones entre nodos. La
distancia entre los nodos, las interconexiones fsicas, las tasas de
transmisin y/o los tipos de seales no pertenecen a la topologa de
la red, aunque pueden verse afectados por la misma.
Red HFC (Hbrida Fibra - Coaxial): Red de telecomunicaciones
compuesta por secciones de fibra ptica y de cable coaxial.
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