Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías – Ingeniería Electrónica SISTEMAS DE TRANSMISIÓN - 2011 FACTORES A CONSIDERAR Los siguientes son algunos de los factores más importantes que se deben tener en cuenta en el diseño de una red, que emplea como medio de transmisión una fibra óptica: 1. Diámetros comunes de una fibra óptica y de su protección común en µm Categoría Núcleo Revestimiento Recubrimiento Tubo o protección Modo Común Costo I 8 a 10 125 250 o 500 900 o 2000 Mono SI >>>>> II 50 125 250 o 500 900 o 2000 Multi NO >>>> III 62,5 125 250 o 500 900 o 2000 Multi SI >>> IV 85 125 250 o 500 900 o 2000 Multi NO >> V 100 140 250 o 500 900 o 2000 Multi NO > Por ejemplo una Fibra 50/125, corresponde a nucleo/revestimiento 2. Características de la fibra óptica Categoría Núcleo Apertura Numérica Pérdidas Ancho de Banda λ (nm) I 8 a 10 Muy pequeña Las Mas Bajas El Mayor 1350 o 1550 II 50 Pequeña Más Bajas Grande 850 o 1310 III 62,5 Media Bajas Medio 850 o 1310 IV 85 Grande Altas Pequeño 850 o 1310 V 100 Más Grande Más Altas El más Pequeño 850 o 1310 3. Ancho de banda de operación de las fibras ópticas Fibra óptica multimodo de perfil escalón: <200 Mhz Fibra óptica multimodo de perfil gradual: 200 Mhz a 1 Ghz Fibra óptica monomodo > 1 Ghz 4. Tipo de fuentes a utilizar LED: Dispersión grande, amplio ancho espectral LD (Láser Diode): Dispersión pequeña, estrecho ancho espectral 5. Tipo de detector a utilizar PIN o APD El sistema de recepción de las señales ópticas con fotodetectores APD (fotodiodo de avalancha) es más costoso que con los fotodiodos PIN (Diodo). Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías – Ingeniería Electrónica SISTEMAS DE TRANSMISIÓN - 2011 6. Modulación La gran mayoría de los sistemas de comunicación con fibra óptica utilizan modulación digital, sin embargo, algunos sistemas modulan la información de manera analógica. Todo depende de los requisitos particulares de los equipos extremos de la red. 7. Divisores ópticos El Divisor o acoplador Óptico es el dispositivo que segmenta la señal para que sea transmitida equitativamente a lo ancho y largo del esquema de la red, se representa con esta figura: Los valores son los siguientes: Pérdidas Acoplador Porcentaje Inserción Atenuación 50--50 50% 3,3 3,3 55--45 55% 2,9 4,3 60--40 60% 2,5 4,3 65--35 65% 2,2 4,9 70--30 70% 1,9 5,6 75--25 75% 1,6 6,3 80--20 80% 1,3 8,6 85--15 85% 1,0 8,6 90--10 90% 0,7 13,5 95--5 95% 0,5 13,5 99--1 99% 0,3 19,4 3-Way 5,3 4-Way 6,5 8-Way 9,8 16-Way 12,8 8. Amplificadores ópticos El común utilizado es el Amplificador de fibra dopada con Erbio (EDFA) Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías – Ingeniería Electrónica SISTEMAS DE TRANSMISIÓN - 2011 El amplificador de fibra dopada más común es el EDFA (del inglés, Erbium Doped Fiber Amplifier) que se basa en el dopaje con Erbio de una fibra óptica. El erbio es un elemento terrestre que no es muy común que cuando es excitado emite luz alrededor de los 1530 nm Algunas características típicas de los EDFAs comerciales son: Frecuencia de operación: de 1530 a 1605 nm. Para el funcionamiento en banda menores a 1480 nm son necesarios otros dopantes. Baja figura de ruido (típicamente entre 3-6 dB) Ganancia entre (15-40 dB) Ganancia interna: 25 - 50 dB Variación de la ganancia: +/- 0,5 dB Se representa con esta figura: 9. Cálculo Atenuación Total AT = L*(AL)+RE*(AL)+NC*(AC)+NE*(AE) L = Longitud del Enlace AL = Atenuación por longitud RE = Reserva de Fibra para Mantenimientos o adecuaciones, normalmente es el 10% de la longitud del enlace, es decir: 0.1*AL NC = Número de conectores AC = Atenuación conector de Fibra NE = Numero de Empalmes AE = Atenuación por Empalme Fibra multimodo 62.5/125 µm = 850 nm AL = 4dB/Km = 1.300 nm AL = 2dB/Km Fibra monomodo 9/125 µm = 1.300 nm AL = 0.5dB/Km = 1.550 nm AL = 0.2dB/Km Cálculo de Potencia del Transmisor P(TX) P(TX) = AT Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías – Ingeniería Electrónica SISTEMAS DE TRANSMISIÓN - 2011 Ejercicio. Desde la sede de la empresa de Seguridad SegurTec con sedes en Envigado, Medellín y Bello, se desea transmitir desde y hacia todas las oficinas la señal de las cámaras de vigilancia donde se recibe el dinero de los carros transportadores a las oficinas de Medellín, Bello y Copacabana. La idea es transmitir la señal de las cámaras en las oficinas de modo que se brinde supervisión constante y remota. La propuesta es que el enlace este soportado en red Fibra óptica. Considere lo siguiente: La oficina de Medellín esta a 5 Km de la Oficina de Envigado y a 6 Km de la Oficina de Bello. El proveedor de fibra ya esta contratado y proporcionará carretes de fibra de 1000 metros. El enlace debe contemplar acceso a cualquier oficina desde las tres sedes. El ancho de banda de un canal de TV es de 6 MHz. Los dispositivos relativos a la fibra deben quedar en Postes, cajas de 60x80, o cámaras según el caso. Los postes están aproximadamente a 45 metros de distancia. Los receptores toleran potencias entre -3 y 3 dB Al finalizar debe entregar: Cálculo del enlace justificado. Modo de transmisión. Tipo de fibra a utilizar. Longitud de Onda. Número de hilos. Transmisor para cada enlace.