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Certificação e Medições Ópticas de Redes FTTx 1. Introdução • “CERTIFICAR” deriva-se da palavra “CERTO”. • No nosso caso é comprovar que a execução de uma rede óptica foi executada conforme as exigências de projeto. Comprimento de Onda é a distância entre valores repetidos num padrão de onda. Medida em metros, representado pela letra grega lambda “λ”. Em comunicações ópticas utiliza-se a sub-unidade “nm” (nanômetros) Potência Óptica é a forma de se medir a intensidade de luz. Embora a unidade oficial de potência seja o Watts (W), em comunicações ópticas comumente utiliza-se o dBm. Perda Óptica Diz respeito a diminuição da potência óptica ao logo do enlace. Todos os componentes ópticos passivos inserem um perda óptica no enlace, que expressamos em dB. 𝒅𝑩 = −𝟏𝟎 ∗ log 𝑃𝑠 𝑃𝑒 Ps Potência de Saída em W Pe Potência de Entrada em W Pe dB Ps 𝒅𝑩𝒎 = 𝟏𝟎 ∗ 𝐥𝐨𝐠 𝑷 𝟏𝒎𝑾 P Potência Medida em W 1 mW dB P 1 mW 500 uW 100 uW 10 uW 2,5 uW Cada redução da potência pela metade equivale a uma perda de 3dBs. Cada redução da potência por dez equivale a uma perda de 10 dBs. 400 mW 100 mW 2 mW 10 mW 1 mw Cada aumento da potência pelo dobro equivale a um ganho de 3dBs. Cada aumento da potência por dez equivale a um ganho de 10 dBs. 4 dBm 1 dB 7 dB 10 dB 10 dB 3 dBm 10 dB -4 dBm -14 dBm -24 dBm -34 dBm Calcule: a) Transforme a potência de -28 dBm em Watts. b) Considerando a potência de entrada de um sistema como sendo 5 mW e potência de saída de 10 uW, determine a perda em dB deste sistema. Calcule: c) 2 dBm – 23 dB = d) 2 dBm – (-28 dBm) = e) 7 dB + 10,5 dB = f) 0,35 dB/km * 8 km = g) 5 * 0,3 dB = h) 2 dBm + 5 dBm = 2. Transceptores ópticos Sinais digitais de entrada serão convertidos em pulsos de luz. Sinais luminosos recebidos são convertidos em sinais digitais. "Historicamente, os projetistas de sistemas tinham de escolher entre portas fixas de cobre fixos ou portas fixas ópticas para as aplicações de Entrada / Saída físicas. Projetistas lutavam com a decisão de quantas portas de cobre e quantas óptica (multimodo ou monomodo) em equipamentos para redes LAN e WAN. Para responder a esta dificuldade, a indústria criou o “pluggable form factor”, começando com o GBIC e migrando para o SFP, XFP, SFP+, etc. GBIC Gigabit Interface Converter SFP Small Form-Factor Pluggable XFP 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable XFP+ Small Form-Factor Pluggable Plus GBIC x SFP SFF x SFP XFP x SFP+ Invólucro do SFP+ Form Factor SFP SFP+ XFP etc Portas Fibra Fibra única Fibra dupla Tipo Fibra Monomodo Multimodo Comprimento de onda 850 nm 1310 nm 1490 nm 1550 nm etc Distância / Range dinâmico 500 m 20 km 40 km 100 km 160 km 15 dB 30 db etc Protocolo Fast Ethernet Gibabit Ethernet SDH EPON / GPON etc Conector LC / PC SC / PC MPO etc Temperatura 0 a 70 oC -40 a 85 oC etc OLT Potência Transmissão OLT Sensibilidade Recepção ONU Potência Transmissão ONU Sensibilidade Recepção Classe B+ 1,5 a 5 dBm -28 dBm 0,5 a 5 dBm -27 dBm Classe C+ 3 a 7 dBm -32 dBm 0,5 a 5 dBm -30 dBm a) Você deseja fazer uma interligação via fibra entre os seus POPs de rádio. Descreva como faria esta interligação e quais equipamentos utilizaria. Pesquise e escolha na internet um GBIC para os seguintes cenários: b) Interligação de dois POPs numa distância de 10 km, velocidade de 1 Gbps. c) Interligação de dois POPs numa distância de 35 km que apresenta perda total na fibra de 20 dB em 1550 nm, velocidade de 10 Gbps. d) Interligação de 2 roteadores em seu datacenter, velocidade de 10 Gbps. Para cada um dois cenários acima, especifique: • Fibra a ser utilizada. • Comprimentos de onda utilizado. • Potência recebida (estimada) e margem de segurança. 2. Medidas de potência óptica • Valores de potência de transmissão e sensibilidade óptica variam de acordo com a especificação do fabricante. • Verifique sempre o datasheet do fabricante para confirmar estes valores. • Atenção: A sensibilidade óptica de um detector depende da taxa de transmissão utilizada. Aumentar a taxa de transmissão causa uma piora na sensibilidade. FTTH – OLT Ptx = 2 a 7 dBm So = -28 dBm FTTH – ONU Ptx = 1,5 a 5 dBm So = -28 dBm PTP – 20 km - Giga = 1310/1550 nm Ptx = -8 a -3 dBm So = -22 dBm PTP – 20 km – 10 Giga = 1270/1330 nm Ptx = -2 a 2 dBm So = -14 dBm PTP – 40 km – Giga = 1550 nm Ptx = -5 a 0 dBm So = -24 dBm PTP – 40 km – 10 Giga = 1270/1330 nm Ptx = 1 a 5 dBm So = -15 dBm É o equipamento que utilizamos para medir a intensidade de potência óptica Indispensável no dia a dia do técnico instalador para comprovar a qualidade da instalação! Pode ser do tipo simples ou PON. OLT Confirmar se potência de saída da porta PON está conforme especificação do fabricante, além de comprovar se esta atenderá aos requisitos de projeto da rede. CTO Confirmar se potência nas portas de uma CTO estão de acordo com o projeto e, assim, identificar possíveis problemas na implantação da rede. Deve ser realizada na certificação da rede. ONU Confirmar se a potência recebida pela ONU está adequada para seu correto funcionamento. Medindo anteriormente a potência na porta da CTO, esta medida também permite avaliar a perda inserida pelo cabo drop implantado. Deve ser realizada a cada ativação de uma ONU. ONU Confirmar se potência de saída de uma ONU está conforme especificação do fabricante, além de comprovar se esta atenderá aos requisitos de projeto da rede. Central ClienteRede Óptica de Distribuição Cabo óptico Alimentação Cabo óptico Distribuição Cabo óptico Drop Splitter de distribuição Conector Emenda 1 x 4 Fibra Splitter de atendimento CEO CTO 1 x 8 1. Ligue o PM e selecione =1490nm. 2. Selecione o modo de medida “dBm” no PM. 3. Selecione um pathcord com conectores SC/UPC. 4. Limpe bem e inspecione ambos conectores do pathcord. 5. Insira um dos conectores do patchcord na porta PON da OLT e outro no PM. 6. Faça a leitura da potência. Central Rede Óptica de Distribuição Cabo óptico Alimentação Cabo óptico Distribuição Splitter de distribuição Conector Emenda 1 x 4 Fibra Splitter de atendimento CEO CTO 1 x 8 1. Ligue o PM e selecione =1490nm. 2. Selecione o modo de medida “dBm” no PM. 3. Selecione um pathcord com conector adequado para sua CTO e outro conector SC/UPC. 4. Limpe bem e inspecione ambos conectores do pathcord. 5. Insira o conector adequado do patchcord na numa das portas da CTO e o conector SC/UPC no PM. 6. Faça a leitura da potência. Cliente 1. Ligue o PM e selecione =1490nm. 2. Selecione o modo de medida “dBm” no PM. 3. Selecione um pathcord com conector adequado para seu PTO e outro conector SC/UPC. 4. Limpe bem e inspecione ambos conectores do pathcord. 5. Insira o conector adequado do patchcord na numa das portas da PTO e o conector SC/UPC no PM. 6. Faça a leitura da potência. Cliente 1. Ligue o PM e selecione =1490nm. 2. Selecione o modo de medida “dBm” no PM. 3. Selecione um pathcord com conector adequado para seu PTO e outro conector SC/UPC. 4. Selecione outro pathcord com conector adequado para sua ONU e outro conector SC/UPC. 5. Limpe bem e inspecione ambos conectores dos pathcords. 6. Insira os conectores adequados, interligando PTO com PM e PM com ONU. Tanto a potência proveniente da OLT (1490 nm), quanto a potência de saída da ONU (1310 nm) serão mostradas automaticamente. 6. Faça a leitura da potência. Lembrar que uma ONU só emite potência se estiver “linkada” à uma OLT; e impossibilitando assim o uso de um power meter simples para esta medição. Potência OLT Potência CTO ONU – Pot. recebida ONU – Pot. saída Preço Simples PON Considere ter um power meter PON na empresa. E um simples para cada equipe deinstalação. Item Potência máxima e mínima de medição Precisão de medida Comprimentos de onda calibrados Conectores utilizados Sugestão +10 dBm a -50 dBm ±0,5 dB 850, 1300, 1310, 1490, 1550, 1625 nm SC Meça e registre as seguintes potências: a) Potência de saída das portas da OLT b) Potência nas portas da CTO c) Potência no PTO d) Potência de entrada da ONU: e) Potência de saída da ONU: Medir potências é diferente de medir perdas? Lembre-se sempre: dBm Refere-se a medidas de potências. Indica a intensidade de potência num determinado ponto da rede. Diz respeito a intensidade de luz emitida ou recebida por um equipamento. dB Refere-se a medidas de perdas. Indica a diminuição de potência entre dois pontos da rede. Diz respeito a perda que um componente óptico inseriu no sinal óptico, tornando-o mais fraco. Fibra óptica Lambda 1310 nm 1490 nm 1550 nm Atenuação 0,35 dB/km 0,25 dB/km 0,20 dB/km Emendas Tipo Fusão Mecânica Perda 0,1 dB 0,3 dB Conectores Classe A B C Perda / Conexão 0,5 dB 0,3 dB 0,15 dB Splitter Balanceado N 2 3 4 6 8 12 16 24 32 64 1:N 3,7 dB 5,9 dB 7,3 dB 9,8 dB 10,5 dB 13,3 dB 13,7 dB 16,6 dB 17,1 dB 20,5 dB 2:N 4,0 dB 6,1 dB 7,3 dB 9,8 dB 10,8 dB 13,3 dB 14,1 dB 17,4 dB 17,7 dB 21,3 dB Desbalanceado % 1/99 2/98 5/95 10/90 15/85 20/80 25/75 30/70 35/65 40/60 45/65 P1 21,6 dB 18,7 dB 14,6 dB 11,0 dB 9,6 dB 7,9 dB 7,0 dB 6,0 dB 5,4 dB 4,7 dB 4,2 dB P2 0,3 dB 0,4 dB 0,5 dB 0,7 dB 1,0 dB 1,4 dB 1,7 dB 1,9 dB 2,3 dB 2,7 dB 3,2 dB Este método consiste em determinar com precisar a perda que um componente ou rede de fibra insere num sinal óptico. Utliza-se para este método uma fonte de luz, que pode ser uma OLT ou um equipamento emissor de luz e um power meter. Atenção para utilizar pathcords de referência com conectores no padrão adequado. E selecionar o comprimento de onda do power meter conforme o laser da fonte de luz. Uma vez tomada a “zerado” o power meter, abrir o adaptador fêmea-fêmea e inserir o componente ou fibra a ser testado. Quando o power meter é “zearado”, este não estará mais medindo potências. Está, agora, medindo a diferença entre e potência de referência e a potência atual. Ou seja, estará indicando a perda do componente ou fibra inserida. a) Meça e registre a perda de inserção: b) De um splitter 1:4 c) De um splitter 1:8 d) De um splitter 1:16 e) De uma bobina de fibra de ___ km f) De um pathcord g) De um drop com conectores de campo Perda de Retorno (dB) Com a medição da perda de retorno avaliamos a qualidade dos conectores utilizados na rede, confirmando se as reflexões geradas pelos mesmos estão conforme especificação ou se poderá gerar alguma instabilidade no sistema. Atenuação (dB/km) Medindo atenuação, avaliamos se a fibra comprada está de acordo com os padrões de qualidade exigidos internacionalmente e também pela Anatel. Perda (dB) Medindo perdas, avaliamos a qualidade de emendas por fusão, emendas mecânicas ou conectores ópticos e confirmar se estão dentro dos limites definidos em projeto. Também identificamos a existência de macro-curvaturas, confirmando a qualidade do lançamento dos cabos. Estas medidas confirmarão as perdas totais da rede e determinarão se o sinal óptico recebido será o suficiente para o correto funcionamento do sistema; livre de taxas de erros. Comprimento (km) Medimos comprimento para confirmar a metragem de bobinas compradas e avaliar se existem discrepâncias e/ou danos acarretados à fibra por transporte indevido. Além de rapidamente localizar rompimento de fibra rede no caso de um acidente na rede. 01 02 03 04 Um OTDR combina uma fonte laser e um detector para fornecer uma “visão” do enlace de fibra. A fonte laser emite um sinal na fibra onde o detector recebe a luz reflectida a partir dos diferentes elementos do enlace. Isto produz um traço num gráfico feito de acordo com o sinal recebido, e uma tabela de eventos conténdo informação completa sobre cada componente de rede. O sinal enviado é um pulso curto que transporta uma certa quantidade de energia. Um relógio, então, calcula precisamente o tempo de propagação do pulso, e este tempo é convertido em distância, conhecendo as propriedades da fibra. À medida que o pulso se desloca ao longo da fibra, uma pequena parte de sua enrgia retorna para o detector devido à reflexão de conexões e da própria fibra. Quando um pulso é totalmente retornado ao detector, um outro pulso é enviado, até o tempo de aquisição terminar. Por isso, muitas aquisições são realizadas e a médias destas aquisições claculadas para fornecer uma imagem clara dos componentes do enlace. Retroespalhamento Rayleigh é usado para calcular o nível de atenuação da fibra em função da distância (expressa em dB / km), o que é mostrado por uma reta inclinada no traço do OTDR. Este fenômeno surge do reflexo natural e absorção de impurezas no interior da fibra óptica. Quando atingidas, algumas partículas redirecionam a luz em diferentes direções, criando tanto a atenuação do sinal e o retroespalhamento. Comprimentos de onda maiores são menos atenuados do que os menores e, portanto, requerem menos energia para se deslocar sobre uma mesma distância de fibra. Fresnel reflexão-detecta eventos físicos ao longo do enlace. Quando a luz atinge uma mudança abrupta no índice de refração (por exemplo, do vidro para o ar) uma maior quantidade de luz é refletida de volta, criando Fresnel reflexão, que pode ser milhares de vezes maior do que o retoespalhamento Rayleigh. Reflexão Fresnel é identificável pelos picos no traço de um OTDR. Exemplos de tais reflexões são conectores, emendas mecânicas, quebras de fibra ou conectores abertos. Os diferentes elementos de um enlace podem apresentar ou não uma reflexão, sendo nomeados de Eventos Reflexivos e Eventos Não-Reflexivos. Cada um destes são representados com uma traço característico no OTDR. Índice de Refração Alcance Largura de Pulso Tempo de Amostragem • Relembrando, índice de refração é a forma de se medir a velocidade da luz num determinado meio. • A luz se propaga com maior velocidade no vácuo, onde esta velocidade é de 300.000 km/s. • O índice de refração é calculado dividindo- se a velocidade da luz no vácuo pela velocidade da luz no meio. 𝐼𝑅 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐿𝑢𝑧 𝑉á𝑐𝑢𝑜 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐿𝑢𝑧 𝑀𝑒𝑖𝑜 Para calcular distâncias, o OTDR mede a tempo de propagação de seu pulso e o converte para uma distância equivalente através da seguinte equação: 𝑑 = 𝑐 ∗ 𝑡 2 ∗ 𝑛 Onde: C = velocidade da luz no vácuo t = tempo medido pelo OTDR n = índice de refração da fibra Desta forma, um ajuste equivocado do índice de refração acarretará num cálculo errôneo da distância medida. Fabricante Draka G652D Sumitomo Furukawa G652D ZTT Corning G652D Overtek 1310 1,4670 1,4660 1,4670 1,4660 1,4676 1,4660 1550 1,4680 1,4670 1,4680 1,4670 1,4682 1,4670 1625 1,4680 1,4670 Muito curto: menor que o comprimento do enlace. O link todo não pode ser visualizado. Resultado imprevisível. Bom: aproximadamente 1,5 a 2 vezes o comprimento do enlace. Bom traço, pode ser visualizado o fim de fibra. Muito longo: muito maior que o comprimento do enlace. Traço comprimido do lado esquerdo da tela. Muito estreito O traço “desaparece” no piso de ruído. Adequado Eventos podem ser visualizados e o traço é suave. Muito largo Não pode localizar eventos. Onde está este evento? Muito pouco O traço é ruidoso. O piso de ruído é muito alto. Adequado O traço é suave. Demasiado O traço é suave mas desperdício de tempo. Onde está este evento? Zona Morta de Evento É a mínima distância onde dois eventos refletivos consecutivos podem ser detectados e medidos. Zona Morta de Atenuação É a mínima distância na qual um evento não refletivo pode ser detectadoe medido. O OTDR mede o nível de reflexão que possui um valor bem menor do que foi injetado na fibra. Quando temos uma alta reflexão, ocorre a saturação do fotodiodo receptor, sendo que este necessitará de um tempo para se recuperar deste estado de saturação. Nesse intervalo de tempo o OTDR não conseguirá fazer medições, sendo chamado portanto de zona morta. Efeito “fastasma” pode ser resultado: • De um evento refletivo muito forte na fibra. • De “ranges” incorretos durante a aquisição do gráfico. O efeito fantasma pode ser detectado, uma vez que o sinal é o mesmo tanto antes como depois do evento, não há perda de sinal. “Ganhos em Emendas” Quando fibras de diferentes diâmetros (núcleos) são emendadas, o gráfico resultante do OTDR pode mostrar um aparente “ganho”. Esse fenômeno também pode ocorrer ao emendar diferentes tipos de fibras, com diferentes coeficientes de retroespalhamento. Nestes casos, o valor real da emenda é a médias das medições realizados por cada uma das extremidades da fibra. Considere o evento não-reflexivo medido abaixo, trata-se de uma emenda ou de uma macro-curvatura? Não sabemos, pois ambas possuem gráficos semelhantes. Para resolver isto, e lembrando que problemas de macro-curvatura são mais acentuados em comprimentos de onda maiores, realizamos as medidas nos comprimentos de onda 1310 e 1550 nm. -20 -15 -10 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 P e rd a (d B ) Distância (km) Emenda com perda alta: Caso o evento medido apresente valores altos nos dois comprimentos de onda. -20 -15 -10 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 P e rd a (d B ) Distância (km) Macro-curvatura: Caso o evento medido apresente valor baixo em 1310 nm e valor alto em 1550 nm. -20 -15 -10 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 P e rd a (d B ) Distância (km) Considere o evento reflexivo medido abaixo, trata-se de um conector do tipo PC ou APC? Sabemos que a diferença entre um conector PC e APC é que a reflexão de um PC é maior que um conector APC. Desta forma, devemos medir a reflexão deste evento para classificar esta conexão corretamente. -30 -20 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 P e rd a (d B ) Distância (km) Conectores PC: Possuem alta reflexão. Tipicamente: PC30dB SPC40dB UPC50dB Conectores APC: Possuem baixa reflexão. Tipicamente 60dB -30 -20 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 P e rd a (d B ) Distância (km) -30 -20 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 P e rd a (d B ) Distância (km) As fibras monomodo padrão G657 também com conhecidas como BLI – Bend Loss Insensitive, ou seja, com perda insensível a curvatura. Embora o nome diga “insensível”, o correto é afirmar que possuem baixa sensibilidade a curvatura. Para identificar se temos um enlace com uma ou outra, basta “forçarmos” uma macro-curvatura na fibra e realizarmos em medida em 1550 nm. Se o OTDR identificar um perda elevada, trata-se de uma fibra G652, do contrário trata-se de uma fibra G657. -20 -15 -10 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 P e rd a (d B ) Distância (km) G652 -20 -15 -10 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 P e rd a (d B ) Distância (km) G657 Manter sempre o conector do OTDR em boas condições de limpeza. Mantenha-o tampado se não estiver utilizando-o. Lembre-se: se o conector do OTDR estiver danificado as medidas serão “distorcidas” pela alta reflexão no mesmo. Para localizar fim de fibra, a maioria dos OTDRs possuem um botão AUTO para realizar a medição. No entanto, para localizar defeitos específicos, talvez seja necessário os ajustes em “Alcance”, “Largura de Pulso” e “Tempo de Amostragem”. Item Range dinâmico Zona Morta de Atenuação Comprimentos de onda Conector Sugestão ≥ 36 dB ≤ 10 m 1310, 1550 nm 1625 nm para fibra ativa SC/APC Meça o enlace proposto e registe: a) Qual o comprimento total da fibra? b) Qual o comprimento de cada trecho de fibra? c) Qual a atenuação (db/km) da fibra em 1310 e 1550 nm? d) Localize os eventos, identifique-os e meça sua perdas. e) A fibra é G652 ou G657? f) Os conectores utilizados são do tipo PC ou APC? Uma das etapas mais críticas e importantes do projeto. Consiste em confirmar se os níveis de potência óptica no receptor da OLT e da ONU estarão adequados para o seu correto funcionamento. Para que possamos confirmar este funcionamento, precisamos conhecer: A potência de transmissão da OLT e da ONU. A sensibilidade da OLT e da ONU. O orçamento é a diferença entre potência de transmissão e a sensibilidade do par OLT ONU ou ONU OLT. Este valor, deve ser maior que a soma de todas as perdas do enlace: conectores, emendas, fibra, splitters e wdm. E além disto, uma margem de segurança. •OP = Ptx – So •OP (DS): OLT ONU •OP (UP): ONU OLT Orçamento de Potência •OLT •Ptx = +4 dBm •So = -30 dBm •ONU •Ptx = -1 dBm •So = -26 dBm Exemplo: •OP (DS) = +4 – (-26) = 30 dB •OP (UP) = -1 – (-30) = 29 dB Cálculos: Downstream: OP = Ptx (OLT) – So (ONU) Upstream: OP = Ptx (ONU) – So (OLT) ONU C+ B+ OLT B+ 28, 5 dB 28,5 dB 32,5 dB 30 dB C+ Com o uso de um diagrama unifilar, identifique e some todas as perdas que atenuarão o sinal óptico, desde o transmissor até o receptor. Para os cálculos, considere perdas máximas para cada um dos elementos. Durante a implantação da rede, perdas melhores irão melhorar a margem de segurança do sistema. A propósito, considere sempre uma margem de segurança de pelo menos 3 dB. Isto possibilitará que degradação na potência do laser e eventuais perdas adicionais no enlace não comprometam o desempenho da rede. Para redes FTTH, o somatório das perdas corresponde a perda de fibra, conectores, emendas, splitters e wdm se houver. Para redes PTP, o somatório corresponde a perda de fibra, conectores e emendas. Quantidade Perda Unitária Perda Acumulada 5 0,5 2,5 5 0,1 0,5 0 0,3 0 1x2 0 3,5 0 1x4 1 7 7 1x8 1 10,5 10,5 1x16 0 14 0 1x32 0 17,5 0 1x64 0 21 0 0 1 0 Fibra 1310 nm 5 0,35 1,75 22,25 WDM TOTAL Cálculo de perdas em redes FTTx Splitters Item Conectores Emendas por fusão Emendas mecânicas a) Considere o seguinte GBIC para aplicação em um PTP: • Ptx = -8 a -3 dBm • So = -22 dBm • = 1310/1550 nm I. Qual o orçamento de potência para este GBIC? II. Qual a distância máxima possível para utilizar este GBIC? b) Considere um diagrama unifilar com as seguintes características: • 7 conexões, 10 emendas por fusão, splitagem na central 1:2, splitagem na distribuição 1:8, splitagem no atendimento 1:8, distância de fibra de 10 km: II. Qual a perda estimada neste projeto? III. Qual sua escolha para GBIC: B+ ou C+? IV. Qual a margem de segurança projetada para o GBIC escolhido? V. Proponha ajustes na topologia da rede, se achar conveniente. VI. Caso a rede tenha 20 km e não 10 km, qual a perda projetada? VII. Neste último caso, qual sua decisão de GBIC e a margem de segurança? VIII. Novamente, proponha ajustes na topologia de rede, se achar conveniente. Desta forma, nosso ponto de partida, será calcular as perdas projetadas com o diagrama unifilar para podermos checar se a rede construída atende ao projetado. • Como já dissemos, “CERTIFICAR” deriva-se da palavra “CERTO”. • No nosso caso é comprovar que a execução de uma rede óptica foi executada conforme as exigências de projeto. Central ClienteRede Óptica de Distribuição Cabo óptico Alimentação Cabo óptico Distribuição Cabo óptico Drop Splitter de distribuição Conector Emenda 1 x 8 Fibra Splitter de atendimento CEO CTO 1 x 8 A perda projetada DEVE ser menor que o orçamento de potencia do equipamento que se deseja utilizar! Quantidade Perda Unitária Perda Acumulada 5 0,5 2,5 5 0,1 0,5 0 0,3 0 1x2 0 3,5 0 1x4 0 7 0 1x8 2 10,5 21 Fibra 1310 nm 0,35 1,75 1490 nm 0,25 1,25 Downstream Upstream 25,25 25,75 28,5 28,5 3,25 2,75 Conectores Cálculo de perdas em redes FTTx Item Margem de Segurança Emendas por fusão Emendas mecânicas5 TOTAL Orçamento de Potência (Mínimo) O primeiro passo para confirmar se a perda da rede está conforme projeto é definir e medir qual é a potência inserida na fibra. Isto pode ser feito com uma porta de OLT e medindo a potência de saída da mesma. Ou, se a OLT não estiver disponível, com a ajuda de uma fonte de luz laser. Central Rede Óptica de Distribuição CEO CTO 1 x 8 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 1 x 8 10,5 10,5 Fibra = 5 km 1,25 dB Perda total até CTO = 24,25 dB Central Rede Óptica de Distribuição CEO CTO 1 x 8 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 1 x 8 10,5 10,5 Fibra = 5 km 1,25 dB Perda total até CTO = 24,25 dB 0,5 Tendo o valor da perda projetada e da potência inserida na fibra, meça a potência recebida em cada uma das portas das CTOs. A potência medida deverá ser maior ou igual que a potência inserida menos a perda projetada. Pcto = Polt - PEprojetada Pcto = -17,25 dBm Pcto = -21,25 dBm Polt = 7 dBm Polt = 3 dBm O procedimento é bem simples: • Medir a potência de saída as OLT, por exemplo 4,5 dBm. • Subtrair a perda projetada, nosso exemplo 24,25 dB Pcto = Polt – PEprojetada Pcto = 4,5 – 24,25 Pcto = -19,75 dBm Pcto = -19,25 dBm Polt = 4,5 dBm Imagine o cenário ao lado onde tivemos os seguintes problemas na instalação: • Conexão do DIO com 2 dB. • Primeira emenda por fusão do cabo com 0,5 dB. • Macrocurvatura entre caixa de distribuição e CTO de 0,5 dB. • Qual a potência deveríamos medir na CTO? Pcto = ? Polt = 4,5 dBm Obviamente, devido aos acréscimo de perda, a potência medida não será a que esperávamos de -19,25 dBm. E será de: Pcto = Polt – PEreal Pcto = 4,5 – 26,65 Pcto = -22,15 dBm Pcto = -19,25 dBm Polt = 4,5 dBm E, desta forma, para localizarmos onde estão os problemas, precisaremos de um OTDR. Pois o power meter só nos mostrará uma potência menor que estávamos esperando, mas não indicará qual a razão para este aumento de perda. Depois de certificada a CTO e termos os valores recebidos em cada porta, para sabermos qual a potência correta a medir no cliente, subtrairmos 1 dB. Pcliente = Pcto – 1 dB Pcliente = -19,75 – 1 Pcto = -20,75 dBm Certificação da Rede • Parta sempre de um diagrama unifilar e calcule a perda projetada. • Considere para projeto sempre valores máximos de perda para fibra, emendas, conexões e splitters. • A perda real da rede não pode ser maior que a perda projetada. • PEreal = Polt - Pcto Certificação do Cliente • Tendo a rede já certificada, utilizamos a potência na CTO como referência. • O drop para o cliente costuma ser de pequeno comprimento (entre 50 a 150 m) e, portanto, sua perda desprezível. • Desta forma, a potência no cliente será diminuída somente pelos conectores do drop. • E, portanto a potência mínima no cliente deverá ser de: • Pcliente = Pcto – 1 dB Power Meter • Utilizamos na medição da potência de saída da OLT. • E para certificar a rede, medindo a potência recebida nas CTOs. • E também para certificar a potência recebida no cliente. OTDR Utilizamos na certificação da rede caso desejarmos confirmar os valores de cada emenda, conector, splitter e fibra. No entanto, é mais indicado realmente quando a certificação com power meter falha e precisamos identificar a razão da falha. Crie uma planilha para cada CTO. Algo similar ao mostrado ao lado. E registre PRINCIPALMENTE a potência projetada e a potência medida em cada uma de suas portas. Faça o mesmo para cada cliente desta CTO. Porta Perda Projetada Pot OLT Pot Projetada CTO Pot Medida CTO Condição 1 21,44 4,5 -16,94 -16,4 Aprovado 2 21,44 4,5 -16,94 -16,3 Aprovado 3 21,44 4,5 -16,94 -16,8 Aprovado 4 21,44 4,5 -16,94 -16,6 Aprovado 5 21,44 4,5 -16,94 -16,7 Aprovado 6 21,44 4,5 -16,94 -16,8 Aprovado 7 21,44 4,5 -16,94 -16,5 Aprovado 8 21,44 4,5 -16,94 -16,8 Aprovado Ramal CTO 1 1 CERTIFICAÇÃO CTO Porta Pot. Certificada Pot. Cliente Mínima Pot Cliente Medida 1 -16,4 -17,4 -17,3 2 -16,3 -17,3 -17,1 3 -16,8 -17,8 -17,2 4 -16,6 -17,6 -1,0 5 -16,7 -17,7 -17,1 6 -16,8 -17,8 -18,1 7 -16,5 -17,5 -16,9 8 -16,8 -17,8 -17,7 Aprovado Aprovado Aprovado Reprovado Aprovado Aprovado CTO Condição -17,2 Aprovado 1 1 Ramal CERTIFICAÇÃO CLIENTE a) Considere o seguinte cenário: • Perda projetada de 23,5 dB. • Potência da OLT de 4,5 dBm. • Qual deve ser a mínima potência medida na CTO? • Caso a potência medida na CTO seja de -20 dBm, devemos aprovar ou reprovar esta CTO? Para este mesmo caso, qual foi a perda real? • Qual deverá ser a mínima potência no cliente? b. Sabendo-se que a potência de sensibilidade de uma ONU seja de -28 dBm: • Devemos aprovar uma instalação onde medimos 24 dBm no cliente? • Explique sua resposta e indique qual deveria ser a potência medida. b. Considere que a potência projetada numa CTO seja de -22,8 dBm e meçamos -23,7 dBm durante a certificação. • Quais os problemas podem estar ocasionando esta redução de potência? • Explique como podemos identificar estes problemas. Central ClienteRede Óptica de Distribuição Dados Telefonia Zona 1 Zona 7 1 x 8 1 x8N NAP Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 • Nível de potência em uma ou mais ONTs não atendem o nível mínimo de potência especificado. • Perda de sinal (sem potência). • BER alto ou sinal degradado (que pode ser causado por potência insuficiente). • Problema de hardware com um componente ativo (OLT ou ONT). Como a maioria dos componentes da rede são passivos, uma grande parte dos problemas são devidos a: 1. Conectores sujos, danificados ou desalinhados 2. Quebra ou macrocurvaturas no cabo óptico Estes irão afetar um, alguns ou todos os assinantes na rede, dependendo da localização do problema. 79 Problema Possível causa Passos a seguir Uma ONU com mau funcionamento; nível de potencia óptica na ONT está baixo. • Conectores sujos ou danificados ou excessivas macrocurvaturas após último splitter. • Problema com ONT. • No final do drop: a) Meça a potência óptica. b) Inspecione os conectores. • Na NAP: a) Meça a potência óptica. b) Inspecione os conectores. • Na saída do splitter: a) Meça a potência óptica b) Inspecione os conectores Uma ONU não está funcionando, sem potência óptica. • Fibra quebrada após o último splitter. • ONT com problema. • Meça a potência na ONT para confirmar que não há sinal. • Meça a potência óptica na NAP. a)Se o sinal estiver presente: o problema é no drop cable. Teste o drop cable a partir da ONT ou da NAP usando VFL ou OTDR. b)Se o sinal não estiver presente: problema está no cabo de distribuição. Teste o cabo de distribuição a partir da NAP usando OTDR. 80 Problema Possível causa Passos a seguir Uma ONU com mau funcionamento; nível de potencia óptica na ONU está OK. • ONU com problema de hardware. • Siga os procedimentos de resolução de problemas do fabricante da ONU. Algumas ou todas as ONTs conectadas a um splitter estão com mau funcionamento; nível de potência óptica na ONU está baixo. • Conectores sujos ou danificados ou excessivas macrocurvaturas antes do splitter. • Na saída do splitter: a) Meça a potência óptica. b) Inspecione os conectores. • Cheque por macrocurvaturas (dentro e fora da NAP) • Na entrada do splitter: a) Meça a potência óptica. b) Inspecione os conectores. Todas ONTs conectadas a um splitter não estão funcionando; sem potencia óptica. • Fibra quebrada antes do último splitter. • Teste o cabo de alimentação (ou a fibra entre splitters no caso de cascateamento) com o OTDR a partir da ONT, NAP ou splitter. 81 Problema Possível causa Passos a seguir Todas ONTs não estão funcionando; sem potência óptica. • Quebra do cabo de alimentação ou problema na central (OLT). • Teste o cabo de alimentação a partir do primeiro splitter ou da central. • Meça a potencia de saída da OLT. • Meça apotência de vídeo antes do WDM. • Meça a potência na saída do WDM. • Cheque os equipamentos da central. Aumento de BER. • Potência insuficiente na ONT ou problema de hardware na ONT. • Realize os passos acima como necessário. • Siga os procedimentos de resolução de problemas do fabricante da ONT. Problemas intermitentes. • Problema de hardware na ONT. • Siga os procedimentos de resolução de problemas do fabricante da ONT. PON Power Meter • Conectado em modo pass- trought, permitindo tráfego downstream e upstream. • Mede a potência de cada comprimento de onda simultaneamente. PON OTDR • Fornece um gráfico que permite localizar cada elemento do enlace. • Estes OTDRs apresentam uma porta dedicada para testes em 1625 ou 1650 nm e incorporam um filtro que rejeita todos os sinais indesejados (1310, 1490 e 1550 nm), que poderiam contaminar a medição do OTDR. Fiber Inspection Probe Equipamento versátil e seguro, permite a inspeção de: • Conectores machos, em cabos drops e cordões ópticos. • Conectores fêmeas, em DIO, NAP ou na porta óptica da ONT. Ronaldo Couto • Diretor Executivo • Primori – Consultoria e Treinamentos • : +55 (11) 99180-7178 • : ronaldo.couto@primori.net.br
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