Comprobación de certificación de fibra: todo lo que realmente necesita es pérdida, longitud (y, a veces, reflectancia)
19 de enero de 2021 / General, estándar y certificación, mejores prácticas
Ante el aumento de las velocidades de datos y el surgimiento de nuevas aplicaciones de fibra, se ha producido cierta confusión en torno a los parámetros de comprobación de fibra y si la comprobación de pérdida de inserción es suficiente para garantizar la compatibilidad con aplicaciones de alta velocidad.
Además de las nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance que son más susceptibles a las reflexiones y, por lo tanto, tienen en cuenta la reflectancia del conector, la comprobación de pérdida de inserción, longitud y polaridad son realmente todo lo que necesita para las comprobaciones de certificación de nivel 1.
Es lo que las normas evalúan
La pérdida de inserción, medida en decibelios (dB), es la reducción de la potencia de señal que se produce a lo largo de cualquier longitud de cable para cualquier tipo de transmisión. Y cuanto mayor sea la longitud, más se reduce (o atenúa) una señal en el momento en que llega al extremo más lejano. Además de la longitud, los eventos a lo largo del camino que causan reflexiones también contribuyen a la pérdida general, incluidos conectores, empalmes, splitters y dobladuras.
El motivo por el que nos importa tanto la pérdida de inserción de los enlaces de fibra es porque, para admitir adecuadamente una aplicación, la señal debe tener suficiente potencia para que el receptor la interprete. Tanto es así que todas las aplicaciones de fibra conforme a las normas del IEEE especifican los límites generales de pérdida de canal y conector: es el parámetro más importante que determina el rendimiento de prácticamente todas las aplicaciones de fibra y es el parámetro fundamental necesario al realizar la certificación de nivel 1 con el Juego de comprobación de pérdida óptica CertiFiber® Pro.
Es importante tener en cuenta que la pérdida de inserción máxima permitida varía en función de la aplicación, y las aplicaciones de mayor velocidad tienen requisitos de pérdida de inserción más estrictos. Debido a que la pérdida de inserción está directamente relacionada con la longitud, las aplicaciones de mayor velocidad también tienen limitaciones de distancia reducidas: en esencia, el IEEE equilibra los requisitos de pérdida y distancia para cumplir con la mayoría de las instalaciones. Por ejemplo, las aplicaciones multimodo (10GBASE-SR) de 10 Gb/s tienen una pérdida máxima de inserción de canal de 2,9 dB sobre 400 metros de fibra multimodo OM4, mientras que las aplicaciones multimodo (40GBASE-SR4) de 40 Gb/s tienen una pérdida máxima de inserción de canal de 1,5 dB sobre tan solo 150 metros de OM4.
La importancia de la longitud
Si la pérdida de inserción es lo suficientemente baja, significa que la señal puede detectarse en el extremo más lejano del enlace. Entonces, ¿por qué es importante la longitud? Por dos razones. En primer lugar, el funcionamiento correcto del protocolo de comunicaciones toma como base la expectativa de que las señales se recibirán en el extremo más lejano dentro de un tiempo especificado. Las longitudes más largas implican mayores retrasos. En segundo lugar, la dispersión de la forma de onda a medida que se desplaza a través de la fibra puede distorsionarla hasta el punto que el receptor no pueda distinguir entre un uno y un cero. Esto está ligado al ancho de banda modal de la fibra, que se analizará más adelante. Así, los diseñadores de normas limitan la longitud del enlace en función de las características de dispersión correspondientes al tipo de fibra. Es por este motivo que 100GBASE-SR4 se limita a 70 metros sobre OM3 y a 100 metros sobre OM4 u OM5.
Excepto cuando también consideran la reflectancia
Si bien los conectores de fibra requieren un determinado rendimiento de reflectancia para cumplir con las normas de componentes del sector, no es algo que suela ser necesario comprobar, con la excepción de las nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance. Aunque los transceptores multimodo son extremadamente tolerantes a la reflexión, los transceptores monomodo no lo son. Además, los transceptores monomodo de bajo coste y baja potencia usados en aplicaciones de corto alcance como 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4 y 400GBASE-DR4 son aún más susceptibles a la reflectancia.
Como resultado, el IEEE especifica los límites de pérdida de inserción para las nuevas aplicaciones de corto alcance basados en el número y la reflectancia de las conexiones en el canal. Como se muestra en la tabla, en una aplicación 100GBASE-DR4 con cuatro conectores que tienen una reflectancia entre -45 y -55 dB, la pérdida de inserción es de 3,0 dB (resaltada en rojo). Pero con cuatro conectores con reflectancia entre -35 y -45 dB, la pérdida de inserción disminuye hasta 2,7 dB (resaltada en verde).
Si bien puede usar las especificaciones de reflectancia del fabricante como guía general al momento de planificar sus presupuestos para pérdidas, es importante tener en cuenta que la reflectancia puede cambiar con el tiempo debido a la suciedad y los residuos. Por lo tanto, es conveniente incorporar cierto margen. En lo que respecta a las comprobaciones, tendrá que comprobar la reflectancia de conexiones específicas con el OTDR OptiFiber® Pro como parte de la comprobación de nivel 2, que se recomienda para aplicaciones monomodo de corto alcance y como parte de una estrategia de comprobación completa.
¿Qué ocurre con la comprobación del ancho de banda?
El ancho de banda de la fibra se especifica como un ancho de banda modal o ancho de banda modal efectivo (EMB), que se refiere a la cantidad de datos que una fibra específica puede transmitir a una longitud de onda determinada. Las aplicaciones de fibra se especifican para el uso con una fibra de ancho de banda mínimo. La comprobación del ancho de banda queda a cargo de los fabricantes de fibra óptica y consiste en una compleja comprobación de laboratorio con analizadores especializados para enviar y medir pulsos láser de alta potencia. Es muy costoso realizar una comprobación con precisión en el campo y no es necesario preocuparse por ello si se adhiere a las limitaciones de longitud definidas por las normas.
Eso no quiere decir que, una vez que la red de fibra esté certificada, puesta en marcha y funcionando, no compruebe la capacidad de transmisión de un canal, sino que se trata de una comprobación de la velocidad de conexión real, no del ancho de banda del propio cable. Y si la pérdida de inserción sigue cumpliendo con los requisitos y la red no funciona, es probable que convenga dividir las fibras del OTDR para verificar la reflectancia de los eventos en el enlace. Si tanto la pérdida como la reflectancia están bien, lo más probable es que el problema sea el equipo activo, no el cableado. Si tiene un problema de pérdida, es hora de la resolución de problemas.
En resumen, la pérdida de inserción más la longitud (comprobación de nivel 1) es casi siempre lo que determina la compatibilidad de la aplicación, pero puede haber ocasiones en las que necesite añadir la reflectancia (comprobación de nivel 2). Es por eso que las normas definen solo esos dos niveles de comprobación en campo: realmente no se necesita más.
