diseÑo de fibra optica

CAMILO ANDRES CARDENAS ESCOBARCAMILO ANDRES CARDENAS ESCOBAR SEBASTIAN LONDOÑO BENITEZSEBASTIAN LONDOÑO BENITEZ

2010

SISTEMAS DE TRANSMISION

CAMILO ANDRES CARDENAS ESCOBAR

SEBASTIAN LONDOÑO BENITEZ

DOCENTE

JOSE JAIME CARDENAS

INSTITUCION UNIVERSITARIA DE ENVIGADO

FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA ELECTRONICA

ENVIGADO

2010

SISTEMAS DE TRANSMISIONSISTEMAS DE TRANSMISIONIUEIUE

DISEÑO DE FIBRA OPTICA

Contemple:

Diseño de fibra únicamente para los postes y el nodo: Red Bidireccional. Sugerencia Tx (HUB-Cliente): 1 hilo cada poste Rx (Cliente-HUB): 1 hilo por poste. Potencia para receptores entre -3 y -18 dBmw. Potencia para receptor en Nodo HFC entre -1 y 1 dBmw. Potencia de Transmisión de Nodo HFC entre -1 y 3 dBmw. Potencia de Transmisión de Cliente entre -3 y 3 dBmw. Fibra disponible para Nodo HFC. (Elegir lugar más apropiado del

levantamiento con justificación). Elijan según catalogo: tipo de fibra y dimensión de los carretes. Asociar

Referencia y datasheet. Posible utilización de varios cables con diferentes números de hilos. Codificación de Hilos y tubos. (Impares -> Tx y Pares -> Rx). Defina y justifique el modo de transmisión. Diagrama, diseño, enlace. Conclusiones.

PROCEDIMIENTO

El cable a utilizar es tipo PAL, ya que este esta recubierto de polietileno y cabo de fibra de que aramida de elevado modulo como elemento de refuerzo resistente a la atracción.

Utilizaremos también para el montaje herraje tipo ojo, gancho tipo J y hebillas que nos permitirán organizar y terminar nuestro montaje.

Para la transmisión utilizaremos el Diodo Laser: que es un dispositivo semiconductor similar a los diodos LED pero que bajo las condiciones adecuadas emite luz láser. A veces se los denomina diodos láser de inyección, o por sus siglas inglesas LD o ILD.

Atenuación por inserción de LD = 3dB

Algunas de las ventajas por las cuales utilizaremos este transmisor será:

Son muy eficientes. Son muy fiables. Tienen tiempos medios de vida muy largos. Son económicos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED

http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

Mientras que en este otro diseño, si ocurre un daño o un corte en la fibra, será total el corte de la información que se está enviando desde el HUB.


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Permiten la modulación directa de la radiación emitida, pudiéndose modular a décimas de Gigahercio.

Su volumen y peso son pequeños. El umbral de corriente que necesitan para funcionar es relativamente bajo. Su consumo de energía es reducido (comparado con otras fuentes de luz) El ancho de banda de su espectro de emisión es angosto (puede llegar a

ser de sólo algunos kHz)

Nuestro diseño de fibra óptica se hará de la siguiente manera:

Se colocaran los divisores o acopladores, directamente desde el HUB, esto se realizara, para tener una mejor transmisión, además para evitar que en un daño que le ocurra a una de las fibras me genere más desconexiones en la red de abonados, es decir:

En nuestro diseño de fibra tenemos la distancia desde el HUB hasta el Primer poste que da en la dirección Carrera 32 #38A Sur -57, este recorre una distancia de 1102 mts, pero por diseño sabemos que se debe de dejar una reserva de fibra de aproximadamente el 10% del trayecto a recorrer. Donde decidimos dejar una reserva de 200mtrs, los cuales serán distribuidos, 100 en el trayecto de HUB al primer poste, 50 en el primer poste o caja de empalmes, y 50 al final de nuestro diseño (en el poste de la carrera 30 #39S-41, que es donde va ubicado el ultimo punto)

Utilizaremos una fibra óptica la cual la podemos ver con más detenimiento y mayores especificaciones en el datasheet que se encuentra en la página: http://files.siemon.com/int-download-product-specsheets-us/cable_lightsystem-fiber-optic-cable-sm-international_ss.pdf

En este diseño si ocurre un corte o un daño en una de las fibras, la otra parte del acople puede seguir funcionando, no perdiéndose todos los datos enviados desde el transmisor

HUB

TX

TX

HUB

http://files.siemon.com/int-download-product-specsheets-us/cable_lightsystem-fiber-optic-cable-sm-international_ss.pdf

http://files.siemon.com/int-download-product-specsheets-us/cable_lightsystem-fiber-optic-cable-sm-international_ss.pdf


La fibra es LIGHTSYSTEM® FIBER OPTIC CABLE (SM), la cual tiene una longitud máxima por carretes de 3000 metros en modo de transmisión monomodo, ya que nuestro enlace tiene mas de un 1Km de distancia. La longitud de onda que utilizaremos es 1550nm con una atenuación por longitud AL=0.25dB/Km.

Utilizaremos una fibra de 4 tubos con 12 fibras cada tubo, el cual nos brinda un total de 48 fibras, siendo este cable autosoportado (con mensajero).

El conector SC es un conector de fibra óptica con un "push-pull mecanismo de enganche que proporciona la inserción rápida y la eliminación garantizando al mismo tiempo una conexión positiva. SC es la abreviatura de suscriptor Connector. Tienen una atenuación de 0.2dB por conector.

También debemos utilizar empalmes, los cuales se harán con fusionadora, Son empalmes permanentes y se realizan con máquinas empalmadoras, manuales o automáticas, que luego de cargarles las fibras sin coating y cortadas a 90º realizan un alineamiento de los núcleos de una y otra, para luego fusionarlas con un arco eléctrico producido entre dos electrodos. Estas tendrán una atenuación por empalme de 0,2dB


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ATENUACIÓN

Formula para el cálculo de atenuación total.

: Longitud del enlace: Atenuación por longitud: Reserva de fibra: Numero de conectores: Atenuación conector de fibra: Numero de empalmes: Atenuación por empalme

Longitud desde el HUB al poste donde esta la mufla o caja de empalme es igual a L=1.102 Km

Se van a realizar para nuestro diseño 3 rutas diferentes para la instalación de la fibra óptica distribuida, en este vamos a combinar costos (distancia recorrida por la fibra) con la menor cantidad de posibilidad de fallas (si ocurre un corte o grieta en uno de los tubos), así se evitara que un corte o falla me deje sin señal toda la red de abonados.

Se dejaran 100 metros de reserva de fibra óptica durante el trayecto del HUB al primer poste, 50 metros en el empalme y 50 al final del trayecto.

Ruta 1

La cual comprende el poste #1 y el poste #2, por aquí se enviaran 8 hilos de fibra, utilizando solo 4, para la TX y la RX, de cada uno de los 2 puntos, y dejando dos hilos disponibles, por cada poste para cualquier eventualidad, o expansión de la red

1. Atenuación del HUB hasta el primer poste:

En donde:AL = 0.25L = 1.102 kmRe = 0.15 KmNc = 2Ac = 0.2Ne = 1 Ae = 0.2


Atenuación hasta el poste 1

Sabemos que esta atenuación, será la misma para todos los demás puntos, ya que estos deben pasar por este mismo camino. La atenuación desde el HUB hasta el primer poste será de 0.913 dB

Atenuación poste #1= 0.913dB (primer par de puntos)

2. Atenuación del HUB hasta el 2do poste:

En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.034=1.136 kmRe = 0.15 KmNc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2


Ruta 2

Al igual que en la RUTA #1 se enviaran 8 hilos de fibra por el tubo, utilizando solo 4, para la TX y la RX de cada uno de los 2 puntos, y dejando dos hilos disponibles, por cada poste para cualquier eventualidad, o expansión de la red Esta ruta ira hasta el poste #4, en el camino se toma al poste #3 en el cual se sangrara los hilos necesarios para este.

3. Atenuación del HUB hasta el 3er poste:

En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.052= 1.154 kmRe = 0.15 KmNc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2


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4. Atenuación del HUB hasta el 4to poste:

En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.092=1.194 kmRe = 0.15 Km Nc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2


Ruta 3

En esta RUTA, se hara el recorrido por cada uno de los postes faltantes (postes #5,#6,#7,#8) y el Nodo, enviando un tubo desde la caja de empalme con 20 fibras, las cuales se repartirán de a 4 fibras por cada poste, estas son sangradas, al momento que el cable pase por dicho poste. En cada punto quedaran 2 fibras libres, para cualquier eventualidad o expansión de la red.


En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.04= 1.142 kmRe = 0.15 Km Nc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2






7. Atenuación del HUB hasta el 7mo poste:



8. Atenuación del HUB hasta el 8vo poste:

En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.251= 1.353 kmSe dejo una reserva de 50m en el último poste, por lo cual la reserva en este equivale:Re = 0.2 KmNc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2


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9. Atenuación del HUB hasta el NODO:

El Nodo se ubico en la carrera 31 #39S-06., ya que es un poste estratégico, el cual esta ubicado en la mitad de nuestro walkout, y podrá distribuir mas fácil la señal HFC.Tomamos como referencia este punto, ya que es un lugar estratégico, donde la señal puede ser distribuida más fácilmente, es una parte rodeado de zona comercial (tienda, almacen, papeleria), es un poste firme de concreto, también tiene la cualidad de no tener transformador, ni estar con cajas de otros operadores, los cuales podrían interferir al momento de la distribución de la señal.

En donde:AL = 0.25L = 1.102+0.116= 1.218 kmRe = 0.2 KmNc = 2Ac = 0.2Ne = 1Ae = 0.2

Atenuación hasta el Nodo

POTENCIAS TRANSMISORES

Calculo de Potencia del Transmisor

Atenuación total

Divisor

ATENUADORESPara algunas rutas se tuvo que disponer de atenuadores, debido a quelos transmisores daban por debajo de 1 decibel, para poder cumplir con las especificaciones del diseño, por eso optamos por un atenuador de las siguientes características, en donde en algunos casos lo colocamos de 5dB y en otros de 10dB.


Potencia HUB - Cliente

Receptor del cliente trabaja entre -3 y -18dB

Se va a utilizar un transmisor desde el HUB para cada dos puntos, en este caso para dos postes.

Vamos a utilizar el TX1(HUB) para los postes #1 y #2

Utilizaremos el divisor 50/50

Potencias del HUB al poste #1


Para que el receptor (Cliente) trabaje correctamente debemos utilizar un: TX1 = 1dB

Para verificar que este en el rango de recepción se hace lo siguiente:

La potencia de recepción si cumple ya que se encuentra entre -3dB y -18dB


Atenuador de fibra óptica FC/PC monomodo 05dB y 10dB

Valor: €19.92

Atenuador de señal óptica pensado para interconectarlo entre dos cables o conectores. La señal de fibra pasa a través del atenuador reduciendo la señal y garantizando pérdidas

mínimas de conexión, corrección de señal y no afectando a la longitud de onda. Así se obtiene un mejor rendimiento en comparación con empalmes tradicionales. Se trata de un conector basado en conector FC/PC (macho-hembra) con atenuación de 05 dB o 10 dB.


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Calculo de Potencia del Receptor

: Potencia del Transmisor

Transmisor Atenuador

















Vamos a utilizar el TX5(HUB) para el NODO

Potencias del HUB al Nodo



La potencia de recepción si cumple ya que se encuentra entre -1 y 1 dBmw.

Potencia Cliente- HUB


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Desde cada punto (poste o nodo) se va a utilizar un transmisor (cliente) hacia el HUB, este es el canal ascendente, la recepción (HUB) debe estar entre -3dB y -18dB.

Potencias desde poste #1 al HUB

Para que el receptor (HUB) trabaje correctamente debemos utilizar un: TX1 = 1dB


La potencia de recepción si cumple ya que se encuentra entre -3dB y -18dB.















Para que el receptor (HUB) trabaje correctamente debemos utilizar un: TX5 = 1dBPara verificar que este en el rango de recepción se hace lo siguiente:














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Potencias desde el NODO al HUB

Para que el receptor (HUB) trabaje correctamente debemos utilizar un: TXNodo = 1dBPara verificar que este en el rango de recepción se hace lo siguiente:


TABLA RESUMEN

Dirección Hilo TX

Hilo RX

TX(HUB)

TX(CLIENTE)

RX(HUB)

ATENUADORRX

(HUB)

RX(CLIENTE)

ATENUADORRX

(CLIENTE)Cra 32 #38AS - 57

1 2 1dB 1dB 10dB -9.913dB -8.2215dB 5dB

Calle 39S 32-31

3 4 1dB 1dB 10dB -9.9215dB -8.213dB 5dB

Calle 39S #31-49

5 6 1dB 1dB 10dB -9.926dB -8.226dB 5dB

Calle 39S #31-16

7 8 1dB 1dB 10dB -9.936dB -8.236dB 5dB

Calle 39S #30-40

9 10 1dB 1dB 10dB -9.923dB -8.223dB 5dB

Calle 39S #30-17

11 12 1dB 1dB 10dB -9.94375dB -8.24375dB 5dB

El embrujo 13 14 1dB 1dB 10dB -9.95875dB -8.25875dB 5dBCra 30 #39 S – 57

15 16 1dB 1dB 10dB -9.98825dB -8.28825dB 5dB

NODO:carrera 31 #39S-06.

17 18 1dB 1dB 10dB -9.942dB 0.058dB No tiene

CÓDIGO DE COLORES DE FIBRA DE 12 FIBRAS POR 4 TUBOS

Hilo Tubo (Color) Fibra (Color)1 Azul Azul


2 Azul Naranja 3 Azul Verde4 Azul Café5 Azul Gris6 Azul Blanco7 Azul Rojo 8 Azul Negro9 Azul Amarillo

10 Azul Morado11 Azul Magenta 12 Azul Verde-Azul13 Naranja Azul 14 Naranja Naranja 15 Naranja Verde16 Naranja Café17 Naranja Gris18 Naranja Blanco19 Naranja Rojo 20 Naranja Negro21 Naranja Amarillo 22 Naranja Morado23 Naranja Magenta 24 Naranja Verde-Azul25 Verde Azul 26 Verde Naranja 27 Verde Verde28 Verde Café29 Verde Gris30 Verde blanco31 Verde Rojo 32 Verde Negro33 Verde Amarillo 34 Verde Morado35 Verde Magenta 36 Verde Verde-Azul37 Café Azul 38 Café Naranja 39 Café Verde40 Café Café41 Café Gris42 Café blanco43 Café Rojo 44 Café Negro45 Café Amarillo 46 Café Morado47 Café Magenta


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48 Café Verde-Azul

Tabla de numeración de cable de 48 F.O. código de colores Estándares TIA-598-A Fibra Óptica

CONCLUSIONES


Se tuvieron muchos inconvenientes en la realización, tanto del diseño de Visio, como de los cálculos, esto es debido a que no teníamos muy claro sobre como debía ser el recorrido de las fibras, si debía ser el cable completo, o si solo se podían enviar los hilos necesarios.

Para la segunda parte del diseño, se aclararon muchas dudas con respecto a cómo sería la elaboración del esquema de fibra óptica, y nos dimos cuenta de la utilización de algunos dispositivos que en el primer bosquejo no lo tuvimos en cuenta tales como los atenuadores.

Se pudo entender la utilidad de llevar las fibras hasta un punto fijo, donde estaría la mufla o caja de empalme, debido a que teníamos una idea equivocada de cómo era que llegaban las fibras y luego como se distribuían.

Se afianzaron mas los conocimientos adquiridos durante las clases vistas, pero aquí en la práctica es donde salen las verdaderas dudas, esto es debido a que ya creíamos haber entendido el diseño de transmisores, atenuadores, empalmes, conectores y de fibra óptica.

CAMILO ANDRES CARDENAS ESCOBAR SEBASTIAN LONDOÑOCAMILO ANDRES CARDENAS ESCOBAR SEBASTIAN LONDOÑO BENITEZBENITEZ

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WALKOUT CON FIBRA OPTICA

diseÑo de fibra optica

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