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A FIBRA ÓPTICA EM APLICAÇÕES EMPRESARIAIS Alterando de fibra multimodo 62.5 µm para 50 µm Sistemas de fibra multimodo continuam sendo a solução de cabeamento mais econômica para Data Centers, redes locais (LANs) e outras aplicações empresariais. Em comparação com a fibra monomodo, os sistemas multimodo oferecem custos significativamente mais baixos para transceptores, conectores e sua instalação, enquanto atendem e superam os requisitos de largura de banda e confiabilidade das redes mais exigentes. Se você está projetando uma nova instalação de curto alcance, provavelmente escolherá fibra multimodo OM3 de 50 mícron (µm) ou uma fibra multimodo OM4 otimizada para laser. Estas fibras preservam os benefícios de melhor custo de sistema em relação a fibra monomodo, ao usar tecnologia laser 850 nm de baixo custo. Podem operar entre 10 Mb/s e 10 Gb/s, e suportarão futuras velocidades de 40 e 100 Gb/s. Mas se você está atualizando um sistema existente, que já tem instalado fibra multimodo 62,5 µm, você ficaria com 62,5 µm? Ou deveria trocar e obter um melhor desempenho com uma fibra OM3 ou OM4 de 50 µm? Por que existem dois tamanhos de fibras? Os números em discussão - 50 µm e 62,5 µm - referem-se ao diâmetro do núcleo da fibra, através da qual os sinais de luz são transmitidos. As primeiras fibras ópticas implantadas na década de 1970, tanto para aplicações de curto e longo alcance, eram fibras multimodo de 50 µm. No início da década de 1980, a fibra monomodo foi substituída por fibra de 50 µm em instalações de longa distância. No entanto, a fibra multimodo de 50 µm continuou sendo a mais econômica para interconexões de curto alcance, como backbone de prédios e campus universitários, de até 2000 m. Porém, à medida que a velocidade dos dados aumentava, a fibra de 50 µm não podia mais suportar velocidades de 10 Mb/s, pelos dois quilômetros (km) que algumas universidades exigiam. Não se podia acoplar energia suficiente a partir das fontes de luz LED, em uso naquele tempo, no núcleo de 50 µm para atender estas distâncias de conexão. Como solução para este problema, em 1985 introduziu-se a fibra multimodo de 62,5 µm. Ela podia capturar mais luz de LED em seu núcleo maior, de modo a suportar facilmente conexões em campus universitários de 10 Mb/s em distâncias de 2 km. Por outro lado, a fibra com núcleo maior era mais fácil de cabear e conectorizar; dessa forma, tornou-se a fibra mais usada na América do Norte em aplicações empresariais de curto alcance. Hoje em dia, as taxas de dados superam 10 Gb/s e os lasers substituíram os LEDs. A fibra de 62,5 µm atingiu seu limite de desempenho. A fibra de 50 µm oferece até dez vezes mais banda do que a fibra de 62,5 µm. Além disso, os avanços da tecnologia tornaram a fibra de 50 µm mais fácil de utilizar. Opções de fibra multimodo Se você está considerando uma mudança de fibra multimodo de 62,5 µm para uma fibra multimodo de 50 µm, é importante primeiro entender a terminologia utilizada para denominar os diferentes graus de desempenho deste tipo de fibra. A Tabela abaixo explica essas denominações. A classificação mais recente de fibra multimodo é a OM4, que representa uma fibra de 50 µm otimizada para laser e possui uma largura de banda modal efetiva (EMB, pela sigla em inglês “Effective Modal Bandwidth”) de 4700 MHz-km a 850 nm. Ela foi projetada para a transmissão de 10 Gb/s em distâncias maiores. É importante lembrar que a norma IEEE 802.3ba só inclui como meio de suporte (fibra óptica multimodo) as fibras OM3 e OM4 para Ethernet de próxima geração de 40 e 100Gb/s. As fibras OM1 e OM2 não oferecem suporte para essas aplicações. Classificação OM ISO/IEC 1180 Classificação das fibras EMB (em MHz-km)@ 850 nm OFL (em MHz/km) @ 850 nm OFL (em MHz/km) @ 1300 nm OM1 (62.5) N/A 200 500 OM2 (50) N/A 500 500 OM3 (otimizada a laser 50) 2.000 1.500 500 OM4 (otimizada a laser 50) 4.700 3.500 500 EMB - Largura de Banda Modal Efetiva / OFL - Largura de Banda Saturada As principais considerações para uma atualização ou ampliação de uma rede de 62,5 µm existente são: • a velocidade de transmissão requerida (agora e no futuro) • a distância da conexão • a facilidade e custo de substituição dos cabos Se você utiliza Gigabit Ethernet (1 Gb/s), então a fibra de 62,5 µm herdada vai transmitir uma distância de 220 a 275 metros, dependendo da largura de banda. Mas a 10 Gbs/s, ela suportará apenas uma distância de 26 a 33 metros. Se sua rede não precisa suportar 10 GbE em distâncias maiores que 25 metros, então você pode permanecer com a fibra de 62,5µm. É importante notar, no entanto, que a maioria das fibras de 62,5 µm não são projetadas para largura de banda laser e algumas fibras herdadas podem ter dificuldade em suportar até mesmo essa distância. E se você quer transmitir distâncias maiores com fibra de 62,5 µm, você será forçado a usar transceptores muito mais caros de 1300 nm, que operarão sobre fibra multimodo ou monomodo. Estes são significativamente mais caros do que os transceptores multimodo de 850 nm, pois o dispositivo optoeletrônico 1300 nm é muito mais complexo. Se você está pensando em ampliar sua rede através da instalação de fibra de 62,5 µm adicional, precisará rever cuidadosamente seus planos futuros em relação à rede. E, se deseja atualizar a velocidade de sua rede para 10 Gb/s em um futuro próximo, talvez seja melhor realizar um novo cabeamento com fibra OM3 ou OM4 otimizada para laser. Atualizar uma rede de 62,5 µm Como dito anteriormente, a fibra de 62,5 µm é limitada para aplicações 10 Gb/s, portanto não é usual medir sua largura de banda a laser (também conhecido como EMB – “Effective Modal Bandwidth”). Para verificar a largura de banda da fibra de 62,5 µm, se utiliza o método tradicional de medição por OFL, por sua sigla em inglês “Overfilled Launch”. O EMB das fibras de 50 µm é medido através do método de atraso diferencial de modo, ou “Differential Mode Delay” (DMD). As normas exigem este teste para verificar o rendimento da fibra em taxas de transmissão de 10 Gb/s, e envolve a verificação do núcleo da fibra em pequenos incrementos, para ver como o sinal viaja em várias regiões do núcleo. Uma vez que o teste DMD é realizado e obtém-se um “perfil”, as normas permitem dois métodos para disposição da fibra: um deles é o método de máscara DMD, e o outro é o método de Largura de Banda Efetiva Modal Calculada (EMBc). O método de máscara DMD oferece um controle direto do desempenho da fibra, utilizando um conjunto de máscaras DMD claramente definidas e modelos que são sobrepostos sobre o perfil DMD. Esta técnica proporciona flexibilidade na aplicação dos mais rigorosos critérios de desempenho DMD em certas regiões da fibra, como a região crítica central de 0 - 5 µm. O método EMBc envolve cálculos complexos relacionados com 10 funções de ponderação, destinadas a representar a grande variedade de VCSEL de 10 GbE disponíveis no mercado. Esta técnica é de natureza teórica e não proporciona uma análise precisa sobre a qualidade do desempenho da fibra, que a técnica de máscara de DMD oferece. Além disso, este método praticamente ignora a região central (radial) de 0-5 µm do núcleo da fibra, pois as funções de ponderação têm pouca ênfase sobre esta região. Medindo a largura de banda laser CENTROS DE PRODUÇÃO BRASIL R. Hasdrubal Bellegard, 820 Cidade Industrial CEP: 81460-120 Tel.: (41) 3341-4200 Fax: (41) 3341-4141 E-mail: fisa@furukawa.com.br MATRIZ CURITIBA - PR BRASIL SÃO PAULO - SP Av. das Nações Unidas, 11.633 14º andar - Ed. Brasilinterpart CEP: 04578-901 Tel.: (11) 5501-5711 Fax: (11) 5501-5757 E-mail: saopaulo@furukawa.com.br VENDAS / REGIONAIS ARGENTINA ESCRITÓRIO - BUENOS AIRES Moreno, 850 - Piso 15B Cód. Postal C1091AAR Ciudad Autónoma de Buenos Aires Tel.: (54 11) 4331-2572 E-mail: argentina@furukawa.com.br CENTROS DE DISTRIBUIÇÃO RECIFE - PE Rodovia BR 101 Sul km 80,7 Anexo A, SetorK - Prazeres CEP: 54345-160 Jaboatão dos Guararapes - PE VITÓRIA - ES Rodovia BR 101 Norte km 10 Lote A - Parte - Carapina CEP: 29160-901 - Serra - ES PANAMÁ CEVA Freight Management Panama, S de RL France Field - Zona Libre de Colón, Panamá BELO HORIZONTE - MG Cel.: (31) 9126-7066 E-mail: belohorizonte@furukawa.com.br BRASÍLIA - DF Cel.: (61) 8102-1919 E-mail: brasilia@furukawa.com.br PORTO ALEGRE - RS Cel.: (51) 8206-5609 E-mail: portoalegre@furukawa.com.br RECIFE - PE Cel.: (81) 9631-8915 E-mail: recife@furukawa.com.br SALVADOR - BA Cel.: (71) 9205-9877 E-mail: salvador@furukawa.com.br RIO DE JANEIRO - RJ Cel.: (21) 8128-2915 E-mail: riodejaneiro@furukawa.com.br ESCRITÓRIO NACIONAL DE VENDAS BRASIL ARGENTINA Ruta Nacional 2, km 37,5 Centro Industrial Ruta 2 Berazategui Província de Buenos Aires Tel.: (54 22) 2949-1930 BUENOS AIRES CURITIBA - PR Tel.: (41) 3341 4275 E-mail: curitiba@furukawa.com.br www.furukawa.com.br 0800 412100 Se você decidir adicionar fibra 50 µm a uma infraestrutura existente de 62,5 µm, não se recomenda conectar fibra de 50 µm diretamente a uma fibra de 62,5 µm. A diferença de tamanhos de núcleo poderia causar grande perda quando transmitindo a partir da fibra de maior para a de menor núcleo. Além disso, a largura de banda de fibras de 62,5 µm é, tipicamente, muito mais baixa, reduzindo o desempenho do sistema no futuro. Mesmo se uma aplicação de baixa velocidade opera através de uma conexão feita com diferentes tipos de fibras, a capacidade de atualização será comprometida. O problema com a perda elevada ocorre quando a transmissão se inicia a partir do maior núcleo de fibra (62,5 µm) para um núcleo menor (50 µm). Isso pode ser comparado com a conexão de um cano de água de 4”, a um cano de água de 3” - não há problema quando a água (neste caso, a luz) vai do cano menor para o maior, mas, na direção oposta, pode haver uma grande perda. A quantidade de perda de conexão que poderia ocorrer é de cerca de 4 dB para um sistema baseado em LED (que preenche todo o núcleo de uma fibra de 62,5 µm), e entre 0 a 4 dB para um sistema com base VCSEL (laser), que apenas preenche uma porção do núcleo. Uma vez que a maioria dos conjuntos de teste de perda óptica usa LED, você deve se preparar para o pior e assumir que vai haver uma perda de 4 dB em uma direção. Se o seu orçamento de conexão pode tolerar essa perda adicional, então você pode fazer a conexão de 50 µm diretamente a uma de 62.5μm. O melhor cenário é separar a fibra de 50 µm da fibra de 62.5 μm com um componente ativo eletrônico como um switch, roteador, ou um conversor de mídia. Misturando fibras de 50 e 62.5 µm Como escolher uma fibra de 50 µm Para aplicações de curto alcance e baixo custo, são recomendadas as seguintes opções de fibra: • Fibra Laser Wave ® 550/300 oferece suporte para Gigabit Ethernet de 1.000 metros a 850 nm e suporte para 300 metros para a série de transmissão de 10 Gigabit Ethernet em 850 nm • Fibra Laser Wave G + oferece distâncias de Gigabit Ethernet estendida de 750 metros a 850 nm e 600 metros a 1300 nm. Por: John Kamino, Gerente de Produto OFS , A Furukawa Company Fonte: http://www.ofsoptics.com/ resources/50or62.5MMFPaper.pdf
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