Ing. OSCAR MAURICIO MANTILLA FRANCO

Instructores SENA

Contenido Temtico: Notacin Cientfica y los Decibeles (db). Historia de las Telecomunicaciones Elementos de un Sistema de Comunicaciones Longitud de Onda Ondas Electromagnticas Comunicacin en RF Modos de Transmisin Repaso Redes HFC Introduccin a los Sistemas de comunicaciones pticas Fibra ptica

Tipos de fibra, caractersticas, seleccin de cable, etc.

Caractersticas de los conectores Tipos de conectores

Contenido Temtico: Introduccin a los equipos de Medicin OTDR

Caractersticas

Funciones

Configuracin

Introduccin a los equipos de Empalme.

Caractersticas

Funciones

Configuracin

Notacin Cientfica

Para tener en cuenta !!!

103 = 10 x 10 x 10 = 1000 102 = 10 x 10 = 100

101 = 10 = 10 100 = 1

101 = 1/10 = 0,1 102 = 1/100 = 0,o1 103 =1/1000 =0,001

Ejemplo: Transformar a NC

- 25.000 Kg =

- 25.500 Kg =

- 14.000000.000 m =

- 300.000 Km/s =

Ejemplo: Transformar a NC

- 25.000 Kg = 2,5 x 104 Kg

- 25.500 Kg = 2,55 x 104 Kg

- 14.000000.000 m = 1,4 x 1010 m

- 300.000 Km/s = 3.0 x 105 Km/s

Ejemplo: Transformar a NC

- 0,001 g =

- 0,00101 g =

- 0,00000000025 m =

- 0,0105 m =

- 0,0000650 L =

Ejemplo: Transformar a NC

- 0,001 g = 1 x 103 g

- 0,00101 g = 1,01 x 103 g

- 0,00000000025 m = 2,5 x 1010 m

- 0,0105 m = 1,05 x 102 m

- 0,0000650 L = 6,50 x 105 L

Que es el Decibel (db)

Atenuacin

Historia de las Telecomunicaciones

Historia

El uso de la luz en las comunicaciones tiene un origen difuso en los inicios de la humanidad.

En muchas civilizaciones se indicaba la victoria en batallas mediante el envi de seales visuales, luz o humo.

Uno de las desventajas de estos sistemas es su baja velocidad de transmisin.

Historia

Elementos de un Sistema de Comunicaciones Un sistema de comunicacin, en forma general, est

constituido por los siguientes elementos bsicos:

FUENTE:

Es el que origina el mensaje,

-Voz humana.

-Una imagen de televisin.

-Un mensaje de texto.

Simplemente datos.

Esta se conoce como seal de Banda Base.

TRANSMISOR:

Convierte la seal de banda base en otra

seal, con caractersticas ms ptimas para

ser enviadas por el canal.

Tx Rx F T

SISTEMA

ESTIMULO

RESPUESTA (Seal)

CANAL DE COMUNICACIONES:

Es el medio de transmisin:

-Un alambre.

-Un Cable Coaxial.

-Gua de ondas.

-Fibra ptica

-Enlace de radio.

RUIDO/INTERFERENCIAS:

Son agentes extremos a nuestro sistema que aaden o

modifican la informacin que se est transmitiendo.

Esto puede ser causado por los equipos utilizados,

alambres, conductores, atmsfera, etc.

Tx Rx

R/I

C

RECEPTOR:

Procesa la seal proveniente del canal

y la transforma en banda base,

intentando eliminar la interferencia o

ruido introducido.

DESTINATARIO:

Es la unidad a la que se entrega el

mensaje

Tx Rx D R

La longitud de onda de una onda describe cun larga es la onda. La

distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que

llamamos longitud de onda. Se encuentra medida en metros y se mide

respecto a la velocidad de la luz.

f

c

Longitud de Onda

Ondas Electromagnticas

BANDAS DE RADIO CORRESPONDIENTES

AL ESPECTRO RADIOELCTICO

NOMBRE DE LA BANDA FRECUENCIAS LONGITUDES DE ONDA

Banda VLF (Very Low Frequencies Frecuencias Muy Bajas) 3 30 kHz 100 000 10 000

m

Banda LF (Low Frequencies Frecuencias Bajas) 30 300 kHz 10 000 1 000 m

Banda MF (Medium Frequencies Frecuencias Medias) 300 3 000 kHz 1 000 100 m

Banda HF (High Frequencies Frecuencias Altas) 3 30 MHz 100 10 m

Banda VHF (Very High Frequencies Frecuencias Muy Altas) 30 300 MHz 10 1 m

Banda UHF (Ultra High Frequencies Frecuencias Ultra Altas) 300 3 000 MHz 1 m 10 cm

Banda SHF (Super High Frequencies Frecuencias Super Altas) 3 30 GHz 10 1 cm

Banda EHF (Extremely High Frequencies Frecuencias Extremadamente

Altas)

30 300 GHz 1 cm 1 mm

Comunicacin RF

Modos de Transmisin La forma como se intercambia informacin entre emisor y receptor da como resultado cuatro formas generales de transmisin.

Emisor Receptor

Modos de Transmisin Simplex (SX).

La transmisin solo puede ocurrir en un nico sentido.

Este sistema comprende un transmisor y un receptor sin

que se pueda intercambiar estos roles.

Ejemplo: La radio comercial.

ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisin Half-duplex (HDX)

Las transmisiones pueden ocurrir en ambas direcciones

solo que no simultneamente.

Ejemplo: Sistema de radios de comunicaciones porttiles.

ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisin Full-Duplex (FDX)

Este tipo de transmisin permite el proceso de intercambio

de informacin en ambos sentidos y simultneamente.

Ejemplo: Sistema de comunicacin telefnica.

ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisin Full / Full-Duplex (FFDX)

Este tipo de transmisin permite el proceso de intercambio

de informacin en ambos sentidos y simultneamente con

ms de un destino.

ORIGEN DESTINO

DESTINO

Ejemplo: Llamada en

conferencia

Topologa de redes HFC

Introduccin a los Sistemas de comunicaciones pticas Los sistemas de comunicacin transmiten

informacin de un lugar a otro, separados por distancias variables de unos cuantos a cientos o miles de Kilmetros.

Los sistemas de comunicacin pticos son Sistemas pticos que utilizan la fibra ptica como su medio de propagacin.

Estos sistemas estn siendo usados como medios de comunicacin eficiente desde los aos 80 y han revolucionado las comunicaciones.

Fibra ptica Las fibras pticas son conductos, rgidos o

flexibles, de plstico o de vidrio (slice), que son capaces de conducir un haz de luz inyectado en uno de sus extremos, mediante sucesivas reflexiones que lo mantienen dentro de s para salir por el otro. Es decir, es una gua de onda y en este caso la onda es de luz.

Tipos de Fibra ptica

Caractersticas fsicas de las fibras

Especificaciones

Caractersticas de transmisin

LO Bandas de Transmisin

Near Infrared

Frecuencia

Longitud de onda 1.6

229

1.0 0.8 m 0.6 0.4 1.8 1.4

UV

(vacuum) 1.2

THz 193 461

0.2

353

Telecom Larga distancia Telecom Regional Redes de rea Local

850 nm

1550 nm

1310 nm

CD Players 780 nm

HeNe Lasers 633 nm

El ndice de Refraccin

INDICE DE REFRACCIN ndice de refraccin = Velocidad en espacio libre

Velocidad en el material

N= ndice de refraccin

Vaci = 1.0

Aire =1.0003

Agua = 1.33

Cuarzo = 1.46

Vidrio = 1.5 a 1.6

Diamante = 2.42

Silicio = 3.4

Fibra ptica (MM) = 1.457

Fibra ptica (SM) = 1.471

Rayos

n0

n1

n0

n1 n0 * Seno = * Sen1

o

1

Apertura Numrica (NA)

Aceptanca / Cono de Emisin

NA = sin = n2core - n2cladding

Atenuacin

Atenuaciones Extrnsecas

Reductores de Dispersin

Amplificadores pticos

SC : subscription channel connector, tipo push - pull

SCA: conector de rosca

ST: straight tip connector. Diseo de AT&T

FC: Conector roscado de baja reflexin

FDDI: fiber distributed data interface.Conector dual

Deformaciones de la fibra

Desacople de ncleos

Desacople de recubrimiento

Desacople de apertura numrica

Perdidas del empalme

Atenuaciones Intrnsecas

Ejemplo atenuacin fibra ptica

Clculo de prdidas

- Longitud de onda () de 1310 nm la atenuacin tpica es de 0.7 dB/km.

- Longitud de onda () para 1550 nm es de 0.4 dB/km.

- Se recomienda agregar un 10% extra de la distancia.

- Prdida por conectores se considerar 0.75 dB por cada

conector.

- Prdida por empalmes es de 0.3 dB por cada fusin

Solucin del Ejercicio

Prdida total por fibra = [distancia A (km) +10% distancia A (km)] x [atenuacin (dB/km)]

Prdida total por fibra = [A + 0,1(A)](0,7) Prdida total por fibra = [12 + 0,1(12)](0,7) Prdida total por fibra = 9,24 dB Prdida total por conectores = 0,75 x 2 = 1,5 dB Prdida total por fusin = 0,3 x4 = 1,2 dB

Prdida total = 9,24 + 1,5 + 1,2 = 11,94 dB

Potencia (mW) = antlog (11,94/10) = 15,63 mW

Seleccin de Cable

Condiciones de tendido

Tipos de instalacin

FIBRA PTICA

Cd. Color de fibra

1 AZUL

2 NARANJA

3 VERDE

4 MARRON

Cd. Color de fibra

5 GRIS

6 BLANCO

7 ROJO

8 NEGRO

Cd. Color de fibra

9 AMARILLO

10 VIOLETA

11 AGUAMARINA

12 ROSADO

Tabla de colores para hilos de fibra ptica

Tabla de colores para cubiertas de fibra ptica

MMF 50/125

MMF 62,5/125

SMF 8/125

EXTERIORES

Ejemplo de evento

No. cable

No. de hilos

No. cable

No. de hilos

Par Unin

550 24

3 >25 4>26

900 96

24 hilos es de dos bfer x 12 hilos 3 >25 indica bfer azul , fibra verde hacia el cable 900 de 96 hilos = 8 bferes x 12 hilos. El cable 25 corresponde al bfer verde, fibra azul. 4>26 indica bfer azul, fibra marrn hacia el cable 900 de 96 hilos = 8 bferes x 12 hilos. El cable 26 corresponde al bfer verde, fibra naranja

Se puede observar que la correspondencia debe ser PAR PAR e IMPAR con IMPAR

Ejemplo de evento

No. cable

No. de hilos

No. cable

No. de hilos Unin

350 48

37 >1 38>2

Cable servicio Nodo Castilla

El nodo de servicio slo tiene 6 fibras

Las uniones de fibra ptica se realizan en una manga, de la misma manera se realizan derivaciones o sangras (empalme de una fibra hacia otra). Una derivacin se toma de las fibras de reserva.

Pantalla electrosttica

de aluminio

plastificado Bfer

Alma

Cuerda de

corte para

cubierta

Manga de FO

En este dispositivo se realizan

los empalmes para llevar

seal hacia otros nodos.

Bandeja para

organizar fibra

AnilloOparaprotegercontra el ingreso de

humedad

Tubo plstico de

proteccin para las

fibras

Termoencogible

para sellamiento

de cables a las

entradas

(canuza)

Pinza derretible

para sellamiento

del termoencogible

Papel de aluminio para proteccin de

las fibras contra el calor que se le

aplique al termoencogible

Organizadores

para 12 fibras

Se deben cortar las

puntas para el ingreso

de los cables

La fibra se debe destapar 1,90 m del cable, y se inserta la canuza termoencogible antes

de realizar los empalmes.

Cuando haya que realizar una sangra. Suponiendo que hay una manga a 200 m, se

recoge cable de la reserva y se pela 3,80 m en el sitio donde debe colocarse otra

manga.

Halar la cuerda de kevlar para quitar la coraza hasta 3,80 m

1,90 m

Cuando se ingresa esta organizacin en la manga, de organiza en rollo el cable de los

bferes y slo se preparan aquellos de los que se debe empalmar.

E/O O/E RF RF

X1

X2

WDM

E/O

E/O

O/E

O/E

X1

X2

1 1310 nm

2 1550 nm

1 1310 nm

2 1550 nm

RF = Seal de radio frecuencia X1, X2 = Seales de informacin 1, 2 = Canales de longitud de onda E/O = Convertidor de seal elctrica a seal ptica O/E = Convertidor de seal ptica a seal elctrica WDM = Multiplexor por divisin de Longitud de onda

WDM

Sistemas de transmisin por fibra ptica

WDM

1

2 3

n

DWDM

http://www.evertz.com/resources/Designing-Fiber-Optic-Systems.pdf

Hasta 16 canales por fibra

DWDM 1,6nm espaciado CWDM 20nm espaciado

X1

X2

DS

X1

X2

1 1310 nm

2 1550 nm

1 1310 nm

2 1550 nm

DS

DS = distribuidores direccionales

Mediciones: Ubicacin de la Falla Atenuacin en la Conexin Mecnica y Empalme

Prdida de Retorno Total y Parcial Longitud Total y Parcial de la Fibra Atenuacin Total y Parcial de la Fibra

Conectores: FC, SC, LC, ST, DIN y HMS-10A (APC type)

Batera (Recargable): 5 a 6 horas de operacin continua

Memoria Interna y USB

Funciones del OTDR optical time-domain reflectometer (OTDR)

Mediciones en modo totalmente automtico

Pantalla de 6.5

Luz de Fondo y Contraste

Verificacin de Conexin

Alarma Visual y Sonoro

Power Off Automtico

Dimensiones: 284 x 200 x 77 mm, peso: 2.9 kg

Portable y de construccin dura (recomendacin militar)

Limpieza de la Ferula

Adaptadores para Conectores

Ms de 200km de longitud de fibra pueden ser alcanzados con el rango dinmico promedio (48/46.5 dB) de esta unidad. Zona Muerta de 1m para Eventos y de 5.5m para atenuacin. Anchos de Pulso desde 3ns hasta 2s Escala hasta de 250km

Caractersticas

Este es el rango fsico del OTDR Ej: *Perdida de la fibra = 0.4 dB/km Rango Dinmico = 43dB Maxima distancia medible de fibra = RD / Perdida de la Fibra = (43 dB) / (0.4 dB/km) = 107.5 km

Rango Dinmico

Diagrama en Bloques

Causas principales de perdidas

Micro y Macro bendings

Reflexin de Fresnel Retro-dispersin de Rayleigh Ancho de Pulso

TERMINOLOGIA OTDR

REFLEXION DE FRESNEL

Pulsos Anchos: - Mas Potencia, esto es, Mejor Rango

Dinmico Pulsos Cortos:

- Mejor resolucin, por ende reduccin del rango dinmico, ms nmero de medidas de lo requerido

ANCHO DE PULSO

El coeficiente de retroinspeccin (BSC): El BSC es la proporcin de la luz reflejada propagada en la fibra durante transmisiones pticas. EL BSC varia de acuerdo a la estructura y los materiales de la fibra.

BSC (Backscatter Coefficient- coeficiente de retroinspeccin)

Graficas en OTDR de Anritsu

Ecmetro OTDR

MEDICIONES

Ejercicio

MEDICIONES

RESUMEN Limpieza de los conectores pticos En la preparacin de la medicin es muy importante la

limpieza de los conectores

Escoger el conector apropiado

Power On

Conectar la fibra ptica a probar

Presione la tecla Start

Conjunto de items de medidas automticas

(Distance range, Pulse width, Number of averaging)

Incio y fin de Averaging

Procesamiento de datos

Display presenta resultado de medidas

(Curva, tabla de resultados)

Medida completamente automtica (solamente 3 pasos)

passo-1

passo-2

passo-3

Mediciones manuales(1) Parmetros a escoger

Tiempo real promedio

Rango

Distancia mas larga

Resolucin

Numero de muestras

Ancho de pulso

Escoger el mas apropiado dependiendo de la distancia y el nivel de ruido en la fibra ?

Tipo de fibra

ndice de refraccin (IOR)

Coeficiente de retrodispercin (BSC)

Visualizacin del tipo de perdida

2 puntos

Perdidas de empalme

Perdidas en dB/km

Perdidas en dB/km AMC (LSA)

ORL

Mediciones manuales(2)

Configuracin de la medicin

Tecnologa de Conectores

Ultra-alta precisin Alineacin axial ptica mejor que 1

m (mono-modo)

Contacto fsico necesario de la superficie del final del vidrio

Es de suma importancia la limpieza del Conector Se requiere inspeccin y limpieza

especial

chaqueta

Ferula

Fibra

Key gua

Perdidas de insercin media:

Peor RL: < 14 dB (Fresnel)

Comn para conector De Fibra multimodo

Espacio de Aire

typ. 0.5 dB

Baja perdida de insercin: < 0.25 dB

Buena RL:

Comn para conector De Fibra monomodo

Contacto Fsico (PC)

> 40 dB

Alta perdida de insercin :

Mejor RL:

TV Cable, Sistemas De alto desempeo

Contacto fsico angular (APC)

0.4 a 0.9 dB

> 60 dB

Tipos de Conectores

8

Entorno de las Redes FTTH

CO o CT : Central Office, Central Telefonica,

DGO/ROM: Distribution General Optical, Repartidor ptico modular

OLT: Optical Line Terminal, Equipo Terminal de lnea ptica

ONT. Optical Network Terminal, Equipo Terminal en Cliente

NAP/CTO: Network access point, Caja Terminal ptica

Trminos mas frecuentes

Trminos mas frecuentes ATO: Armario Terminal ptico.

OSP: Outside Plant, Planta Externa

PON: Passive Optical Network

FTTH: Fiber To the Home, fibra hasta el hogar

SP/SS/ST: Splitter primary, secondary, tertiary, Divisor primario, secundario, terciario.

CE. Caja de empalme

Arquitectura FTTH

Tipos de Redes FTTx

Diferentes Arquitecturas de Redes FTTH

Modelo de Distribucin

Modelo con Sealizacin

Sistema PON

Red GPON

Centralizacin GPON

Concentradores de FO

Diagrama de Red Ethernet

Tabla de Control

Posible configuracin de ONT

Estndar PON

Longitudes de Onda TDM-PON

Longitudes de Onda WDM-PON

Hibrido TDM WDM-PON

GRACIAS POR SU INTERS