tarea 1 mod 2

INICTEL-UNI

INSTITUCIN: INICTEL-UNI.

CURSO: Especialista en Comunicaciones pticas.

MDULO: Instalador de Fibra ptica.

DOCENTE: Ing. Jaime Rupaylla Arstegui.

ALUMNO: Pacheco Palacn John Helver

CORREO: [email protected]

PRIMERA TAREA DEL MDULO 2

TEMA:

ANLISIS DE LOS TIPOS DE FIBRAS SEGN LA UIT-T.

2015

INICTEL-UNI

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Lab. Instalador de Fibra ptica

1. OBJETIVOS:

Analizar los tipos de fibras segn la normativa designada por la UIT-T.

Principalmente se estudiar las fibras de REC. G.652, G.653, G.654, G.655,

G.656, G.657.

2. DESARROLLO DEL CONTENIDO:

Existen principalmente dos (2) tipos de fibras pticas, multimodo y monomodo. La diferencia principal entre stas es el dimetro del ncleo, en el caso del primer tipo, el ncleo puede ser de 50 o 62,5 micras, mientras que el segundo tipo posee un ncleo de 9 micras. En ambos casos, el dimetro externo de la fibra es de 125 micras y al incluir el revestimiento alcanzan 250 micras.

Debido a que su ncleo es de mayor dimetro, la fibra multimodo permite el paso de mltiples modos de propagacin de la luz en su interior, cada uno con un tiempo de propagacin distinto debido a que entran con ngulos diferentes, lo que conlleva a valores de dispersin modal elevados, que limitan el ancho de banda y la distancia del enlace. La fibra ptica monomodo fue desarrollada para evitar esto, haciendo el ncleo de menor dimetro, lo que obliga a que los distintos modos de propagacin de la luz que penetran posean ngulos similares, minimizando y reduciendo casi a cero los valores de dispersin modal resultantes y permitiendo la transmisin de seales con mayor capacidad de transmisin de datos a mayor distancia.

Las caractersticas que debe contemplar cualquier fibra ptica monomodo han sido definidas por el ITU-T en las recomendaciones del grupo G (Sistemas y medios de transmisin, sistemas y redes digitales). A continuacin se presentan las cinco recomendaciones principales del ITU-T asociadas a fibras pticas:

1. G.651 multimodo. 2. G.652 monomodo, versiones A, B, C y D. 3. G.653 monomodo con dispersin desplazada. 4. G.655 monomodo con dispersin desplazada no nula, versiones A y B. 5. G.656 monomodo diseada especialmente para aplicaciones DWDM. 6. G.657 monomodo diseada para aplicaciones FTTb, FTTH.

TRABAJO N1 ANLISIS DE LOS TIPOS DE FIBRAS SEGN LA

UIT-T.

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A continuacin se describen los parmetros principales que se definen en cada una de ellas:

G.651 Caractersticas de un cable de fibra ptica multimodo de ndice gradual de 50/125 m

Recomendacin donde se establecen los parmetros y caractersticas pticas correspondientes a las fibras pticas tipo multimodo, que pueden operar en la 1ra y 2da ventana (850 y 1300 m).

Este tipo de fibras pticas son empleadas en enlaces de corta distancia debido a que presentan altos valores de atenuacin y dispersin, que impiden alcanzar largas distancias. Su vigencia se debe a que presentan menores costos de fabricacin (y de los dispositivos terminales), puesto que son ms sencillas de fabricar que las fibras pticas monomodo.

Los valores principales que describe esta norma son los siguientes:

Apertura numrica: NA=0,18 a 0,24 (tolerancia 10%).

Dimetro del ncleo: 50 m (tolerancia 3 m) y del revestimiento 125 m (3 m).

Recubrimiento de silicn de 245 m (tolerancia 10 m).

Error de concentricidad: 6%.

Error de circularidad del ncleo: 6%.

Error de circularidad del revestimiento: 2%.

Atenuacin a 850 m: entre 2,7 y 3 dB/km.

Atenuacin a 1300 m: entre 0,7 y 0,82 dB/km.

G.652 Caractersticas de un cable de fibra ptica monomodo

Esta recomendacin describe las caractersticas geomtricas, fsicas y de transmisin, correspondientes a la fibra ptica monomodo optimizada para operacin en la 2da ventana (1.310 m), en donde presenta bajos valores de atenuacin y dispersin cromtica igual a cero. Este tipo de fibra puede ser empleada tambin para operar en la 3ra ventana (1.550 m), pero con valores de dispersin ms elevados que restringen la distancia y velocidad de transmisin que pueden ser alcanzadas.

El documento G.652 contempla cuatro (4) variantes de la fibra ptica que cumplen con los principales parmetros establecidos en el documento, las cuales son identificados como G.652.A, B, C y D, segn se muestra a continuacin:

G.652.A: contiene los atributos necesarios para sistemas SDH a una velocidad mxima de 1xSTM-16 o sistemas Ethernet a 1 GB hasta 40 Km. Los valores ms relevantes de esta variante de fibra son los siguientes:

Dimetro del campo modal a 1.310 m: (8,6 a 9,5) 0,6 m.

Dimetro del revestimiento 125 1 m.

Error de concentricidad del ncleo: 0,6 m.

No circularidad del revestimiento: 1%.

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Coeficiente de dispersin cromtica entre 1.300 y 1.324 m: 0,092 ps/m2 x Km.

Atenuacin a 1.310 m: 0,5 dB/km.

Atenuacin a 1.550 m: 0,4 dB/km.

Mximo valor de PMD de diseo del enlace (PMDQ): 0,50 ps/ (km), con Q=0,01% y M=20 cables.

G.652.B: contiene los atributos necesarios para sistemas de mayor capacidad de transmisin, como lo son los sistemas SDH con interfaces STM-64 o STM-256. Es importante destacar que

dependiendo de la aplicacin, es posible que se requiera compensacin para minimizar los

efectos negativos de la dispersin cromtica. Los valores ms relevantes de esta variante de

fibra son los siguientes:






Atenuacin a 1.310 m: 0,4 dB/Km.



Mximo valor de PMD de diseo del enlace (PMDQ): 0,20 ps/ (km), con Q=0,01% y

M=20 cables.

G.652.C: describe atributos similares a la G.652.A, pero permite la transmisin de datos en un rango extendido de longitud de onda que va desde 1360 a 1530 m, que es apropiado para

sistemas de multiplexacin de longitud de onda (WDM). Los valores relevantes de esta variacin

de fibra son los siguientes:






Atenuacin mxima entre 1.310 y 1.625 m: 0,4 dB/Km.

Atenuacin mxima a 1.550 m: 0,3 dB/Km.


M=20 cables.

G.652.D: describe atributos similares a la G.652.B, pero permite la transmisin de datos en un rango extendido de longitud de onda que va desde 1.360 a 1.530 m, que es apropiado para

sistemas de multiplexacin de longitud de onda (WDM). Los valores relevantes de esta variacin

de fibra son los siguientes:

Dimetro del campo modal a 1310 m: (8,6 a 9,5) 0,6 m.




Coeficiente de dispersin cromtica entre 1300 y 1324 m: 0,092 ps/m2 x Km.

Atenuacin mxima entre 1310 y 1625 m: 0,4 dB/Km.

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Atenuacin mxima a 1550 m: 0,3 dB/Km.


M=20 cables.

G.653 Caractersticas de los cables de fibra ptica monomodo con dispersin desplazada

La finalidad principal de esta norma es aprovechar la baja atenuacin de la fibra ptica en la 3ra

ventana, 1550 m, optimizndola para operar en esta longitud de onda, lo que se logra mediante

la modificacin geomtrica del perfil de ndice de refraccin para desplazar la curva de

dispersin cromtica y lograr que esta ltima sea cero en la regin mencionada.

Estas fibras pticas son denominadas fibras de dispersin desplazada y permiten transmisiones

de bits a mayores velocidades y distancias que las especificadas en las recomendaciones

anteriores. A medida que se incrementa la velocidad de transmisin, la dispersin degenera ms

la seal transmitida.

Una fibra ptica que satisface los requerimientos G.653 puede tambin ser empleada para

operar en la segunda ventana, 1.310 m, pero con limitaciones como la atenuacin que segn

la recomendacin, no debe ser mayor de 0,55 dB/Km y la dispersin que al haber sido

desplazada para obtener cero en 1.550 m, presenta valores negativos en la regin de 1.310

m.

Las aplicaciones para este tipo de fibra incluyen cables submarinos y enlaces diseados segn

las recomendaciones del ITU G.691 Interfaces pticas para monocanales STM-64 y otros

sistemas SDH con amplificadores pticos y G.692 Interfaces pticas para sistemas multicanales

con amplificadores pticos, lo cual significa que se adaptan a enlaces monocanales y WDM en

donde se emplean amplificadores pticos.

Los principales valores que debe cumplir la fibra ptica definida en esta recomendacin son los

siguientes:





Coeficiente de dispersin cromtica mximo entre 1.500 y 1.600 m: 0,085 ps/m2 x

Km.

Atenuacin mxima a 1.550 m: 0,35 dB/Km.


M=20 cables.

G.655 Caractersticas de los cables de fibra ptica monomodo con dispersin desplazada no nula

Esta norma contiene las caractersticas de una fibra ptica monomodo que presenta el valor

absoluto del coeficiente de dispersin cromtica mayor a algn valor que no es cero en el rango

de 1.530 a 1.565 m., con la finalidad de reducir el crecimiento de los efectos no lineales que

pueden afectar particularmente a sistemas WDM.

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Entre los efectos no lineales que son contraproducentes para los sistemas de multiplexacin por

longitud de onda se encuentran los siguientes:

Scattering estimulado de Brillouin (SBS)

Scattering estimulado de Raman (SRS)

Mezcla de cuarta onda (FWM)

Modulacin de Auto-Fase (SPM)

Modulacin de Fase Cruzada (CPM)

De estos, los que afectan en peor grado a los sistemas WDM son el FWM y el SPM. El primero,

denominado mezcla de cuarta onda Four Wave Mixing (FWM) , consiste en la aparicin de

nuevas seales que se mezclan con las transmitidas originalmente, ocasionando atenuacin e

interferencias. El segundo, modulacin de autofase Self Phase Modulation (SPM) , surge

porque el ndice de refraccin posee un componente dependiente de la intensidad, lo que

introduce un desplazamiento de fase proporcional a la intensidad del pulso, generando un

efecto de chirp sobre la seal recibida (desplazamientos de fase en distintas partes del pulso).

La fibra G.653 puede causar el fenmeno de mezcla de cuarta onda (FWM) en sistemas WDM

en alto grado. Las fibras G.655 previene este problema pero tienen ms presencia del efecto de

la modulacin de autofase (SPM), mientras que las fibras G.652 son ms sensibles ante la FWM

que el SPM.

La recomendacin G.655 presenta dos (2) variantes de fibra (G.655.A y G.655.B) que cumpliendo

con lo estipulado en el documento difieren en aspectos menores:

G.655.A: especifica las caractersticas de la fibra ptica que permita el soporte de sistemas diseados bajo las recomendaciones ITU G.691 y G.692, lo que significa que pueden emplearse

en enlaces monocanales y WDM con amplificadores pticos. Al utilizar esta fibra para el caso de

los sistemas multicanales (WDM), es posible limitar la potencia de inyeccin mxima total, as

como la separacin mnima entre canales hasta un valor de 200 Ghz, tomando en cuenta las

longitudes de onda de operacin y la dispersin de la fibra. Es importante destacar que en este

caso, la PMD puede causar degradaciones de las seales transmitidas, en base a la longitud y

velocidad binaria.

Los valores principales establecidos para la G.655.A se muestran a continuacin:

Dimetro del campo modal a 1550 m: (8 a 11) 0,7 m.




Rango del coeficiente de dispersin cromtica entre 1530 y 1565 m: desde 0,10 hasta

6,0 ps/m x Km. (signo positivo o negativo).


Mximo valor de PMD de diseo del enlace (PMDQ): No se define.

G.655.B: esta segunda variante contempla una fibra ptica que proporciona la operacin de enlaces segn la separacin de canales reducida de la recomendacin G.692, permitiendo

acercar los canales hasta un mnimo de 100 GHz, tomando en cuenta las longitudes de onda y

dispersin cromtica. En este caso, la potencia inyectada en la fibra puede ser de mayor valor

que la G.655.A. Se indica en el documento que este tipo de fibra soporta aplicaciones a 10 Gbps

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a lo largo de al menos 400 Km. debido a las caractersticas de PMD estipuladas. Estas

especificaciones pueden ser empleadas en sistemas de cables submarinos.

Los valores estipulados para esta variante se muestran a continuacin:

Dimetro del campo modal a 1550 m: (8 a 11) 0,7 m.




Coeficiente de dispersin cromtica entre 1530 y 1565 m:

Desde 1,0 hasta 10,0 ps/m x Km.

Signo: positivo o negativo.

Dmx D mn < = 5,0 ps/m x Km.

Coeficiente de dispersin cromtica entre 1565 y 1525 m: por determinar, la norma

no establece los valores pero indica que los mismos sern determinados a futuro.


Atenuacin mxima entre 1600 y menos de 1625 m: 0,4 dB/ Km.


M=20 cables.

FIBRA G. 657 ESPECIALMENTE DISEADA PARA APLIACIONES FTTH La fibra ptica monomodo insensible a las curvaturas (G657) proporciona una

gran resistencia a las prdidas adicionales debidas a macrocurvaturas. Ideal

para el montaje de cable en el interior de edificios, cables patchcords y/o

cables de interconexin. Adecuada para aplicaciones en redes de acceso

Fibre-to-the-Home

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Este tipo de fibra G. 657 posee la mayor resistencia a la Atenuacin por Curvatura, su atenuacin oscila entre 0.03 y 0.75. Es apto para realizar trabajos en FTTH, REDES GPON. Debido a su versatilidad y manejabilidad.

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5. CONCLUSIONES

Si la eleccin se hace con fibra Monomodo, cual de los tres tipos utilizar y cual de las

versiones de cada tipo. Aqu debern considerarse los siguientes factores: distancia de

los enlaces y velocidad de trabajo del sistema.

La tabla a continuacin, resume los valores caractersticos de cada uno de ellos.

Para enlaces terrenos se recomienda la eleccin entre las recomendaciones G.652 y

G.655, ya que la G.653 se recomienda para enlaces submarinos en donde la

regeneracin es importante para alcanzar grandes distancias.

La fibra ms verstil a utilizar es la G.652B, ya que presenta buena distancia (ms de

100km) y capacidad (10Gbps), el doble de las prestaciones de la G.652A.

En el caso de velocidades superiores a 10Gbps, se entra en el campo de la multiplexacin

de longitudes de onda, donde G.652 C y D es recomendable.

Las fibras G.655 se recomiendan tambin para sistemas de multiplexacin de longitudes

de ondas (WDM para la A) y para obtener mayor cantidad de longitudes de onda se

utiliza la B (DWDM).

El tipo de fibra G. 652 actualmente se est usando en el despliegue de la RED DORSAL

NACIONAL DE FIBRA OPTICA- PROYECTO PERUANO.

Las fibras G. 655 y G. 656 son usadas para aplicaciones DWDM, pero la ms idona es es

la fibra G.656.

La fibra G.657 es especialmente usada para redes pticas GPON, en apliaciones de FTTH,

FTTb.

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