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FCP Fibras Ópticas Institucional v.21-3.7 O Grupo Furukawa Há mais de 130 anos ampliando os relacionamentos, encurtando as distâncias e se antecipando às necessidades tecnológicas da sociedade. TELECOMUNICAÇÕES METAIS ENERGIA E PRODUTOS INDUSTRIAIS ELETRÔNICA E SISTEMAS AUTOMOTIVOS METAIS LEVES SERVIÇOS E OUTROS Em 2021 o grupo Furukawa tem 137 anos, no Brasil 47 anos. 1974 1984 Furukawa inicia atividades no Brasil 1977 Fábrica de Cabos para Telecomunicação em Curitiba Produção de Cabos Ópticos 19911995 Fabricação de Cabos LAN 19971998 Fabricação de Fibras Ópticas em Curitiba Programa Furukawa Certified Professional - FCP 1999 Loja Eletrônica - Canal com o Distribuidor 2010 Projeto de Rede Óptica (FTTx) para Cidade Digital para o Brasil e Exterior 20082007 Cabos Ópticos Premisses Primeiro Projeto FTTx no Brasil Fábrica de Cabos Ópticos na Argentina 2006 Soluções para Data Centers e Indústrias 20122013 Produção de Cabos OPGW no Brasil Planta de Fibra Óptica Fábrica de Cabos Ópticos na Colômbia Furukawa Cabos e Acessórios no Brasil Lançamentos dos Cabos Ópticos Totalmente Secos 2015 Produção de Cabos Premisses na Argentina Indústria de Acessórios na Colômbia Aquisição de Tecnologias e Portfólio - Rádio e Equipamentos 2016 Operação Global E-commerce FBS 2017 Criando sistema para atender a comunicação Indústria 4.0 Por que Furukawa? Centros de P&D Globais Garantia Estendida de 10 e 25 anos Fabricante do 1º Cabo Óptico do Mundo Fabricação de Fibras Ópticas Líder de mercado na América Latina Presença Global Oferta Integrada de Soluções Treinamentos – IFT. Mais de 70.000 profissionais treinados. Desenvolvimento Socioambiental Programa Green IT Soluções Completas para Redes Internas e Externas Interação com a Sociedade e Apoio à Cultura Para mais informações, escaneie o QR Code. Por que Furukawa? Tecnologia à prova de Futuro Fabricante de Fibras Ópticas Garantia e Certificações Sustentabilidade Pesquisa e Desenvolvimento Unidades Industriais Redes Internas e Externas Presença Global A nova realidade pede uma rede forte, com qualidade e tecnologia. Soluções Furukawa Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos, características e novas tecnologias computacionais. Novas Tecnologias ▪ Evolução; ▪ Data Center; ▪ PON; ▪ FTTx; ▪ Laserway; Para melhorar a visualização, utilize os recursos de “zoom” do seu navegador. Vídeo informativo, pode levar você a um link externo ou abrir uma informação complementar em vídeo. Link para material complementar na internet. Instruções de uso do material http://www.furukawa.com.br/ https://www.youtube.com/watch?v=s5I4wcQ6n0g Mainframes Processamento e armazenamento centralizado Rede Distribuída Processamento e armazenamento distribuído Cabeamento Estruturado Organização da rede Nuvem Disponibilidade da informação Evolução do modelo de comunicação A medida que as redes evoluíram a organização da rede tornou-se imprescindível, exigindo mais do cabeamento. O cabeamento estruturado define um conjunto de padronizações para a infraestrutura de rede, meios de transmissão, além de técnicas e regras de boas praticas de instalação e manutenção, com o objetivo de organizar a infraestrutura de rede, promovendo um sistema de cabeamento flexível e confiável, capaz de ser utilizado por diferentes equipamentos produzidos por diversos fabricantes, oferecendo facilidades de remanejamento de pontos de trabalho, bem como a substituição de equipamentos ativos, sem que seja necessário um novo lançamento de cabos. A operação em nuvem, utiliza o processamento de serviços virtualizados em aplicações de alto desempenho e grandes volumes de dados, resultando na disponibilidade em qualquer lugar utilizando sistemas paralelos e distribuídos para alto desempenho em sistemas multiprocessados. À medida que o setor de informática se desenvolveu, computadores pessoais menores foram criados, permitindo às pessoas controle total sobre seus próprios equipamentos. Esse poder da computação pessoal resultou em uma nova estrutura, chamada de rede distribuída. Ao invés de centralizar todo o processamento dos computadores em um único mainframe, a rede distribuída utiliza vários computadores menores para obter os mesmos resultados de processamento. O ambiente de Mainframe possuía processamento local e com grande capacidade de armazenagem. Na computação centralizada o mainframe fornece todo o armazenamento de dados e os recursos de processamento, enquanto o terminal é apenas um dispositivo de entrada/saída remoto. Quando as organizações começaram a ter necessidade de que os mainframes compartilhassem informações e serviços com outros mainframes, as redes de computadores foram criadas. A comunicação de dados passou a ser uma parte fundamental da computação a partir da década de 70, quando a integração de recursos de processamento, memória e periféricos potencializou o uso de computadores de forma integrada, até então, nunca vista. A partir disso, a tecnologia vem evoluindo em ritmo acelerado, principalmente nas últimas décadas. Com tendências, tais como hiper conectividade, o BigData , acesso em nuvem, mobilidade e Internet das coisas , a infraestrutura deve estar preparada para suportar esse tráfego nas empresas, nas residências, e em qualquer lugar. Os sistemas e seus componentes, agora tem que ser mais rápido e mais eficiente. A “Internet das Coisas” é uma revolução tecnológica, que vem conectando a internet aparelhos eletrônicos do dia-a-dia, tais como aparelhos eletrodomésticos, máquinas industriais e meios de transporte, cujo desenvolvimento depende da inovação técnica dinâmica em campos tão importantes como os sensores wireless e a nanotecnologia. Hoje em dia, também temos a presença da Indústria 4.0 e sociedade super inteligente, que aumenta ainda mais a demanda. “A Internet das coisas, explicada pelo NIC.br” Este vídeo, feito pelo Nic.br e publicado no YouTube, explica o conceito de Internet das coisas. Devido ao aumento significativo da geração de informações, aliado à velocidade de conexão com a nuvem, processamento e armazenamento, surgem novas tecnologias capazes de atender às novas demandas do mercado e o uso de recursos em data centers e redes baseadas em fibras ópticas se tornam cada vez mais comuns. https://www.youtube.com/watch?v=jlkvzcG1UMk Evolução do modelo de comunicação https://www.youtube.com/watch?v=jlkvzcG1UMk É um sistema de alta disponibilidade definido como um prédio ou parte de um prédio com a função principal de abrigar uma sala de equipamentos e suas áreas de suporte. Em abril de 2005 foi publicada a norma TIA-942 Telecommunications Infrastruture Standard for Data Center. O ambiente de Data Center pode ser considerado multidisciplinar e o seu projeto deve abranger as seguintes áreas: ▪ Controle de acesso; ▪ Prevenção de incêndio; ▪ Energia e iluminação; ▪ HVAC (heating, ventilating and air conditioning); ▪ Arquitetura e infraestrutura; ▪ Redundância; ▪ Cabeamento estruturado; Tour data center Microsoft Estes vídeos, apresentam detalhes funcionais e de projetos de um data center. Google Data Center https://www.youtube.com/watch?v=s5I4wcQ6n0g https://www.youtube.com/watch?v=YSN1l1Cq7eE Data Center https://www.youtube.com/watch?v=s5I4wcQ6n0g https://www.youtube.com/watch?v=YSN1l1Cq7eE Os Data Centers são estruturas complexas onde as operações em nuvem efetivamente acontecem de forma virtualizada, gerenciadas por softwares extremamente sofisticados. A enorme dependência deles exige que sejam os mais disponíveis possíveis. Dentro do Data Center também há uma estrutura de vários servidores, storages e equipamentos de comutação e controle, que estão conectados por uma malha de cabeamento capaz de levar sinais a velocidades altíssimas. Os equipamentos nesses ambientes trafegam informações em taxas de 10Gb/s até 40Gb/s ou 100Gb/s e processam dados em níveisque seriam impossíveis de se imaginar pouco tempo atrás. A conectividade física desses ambientes é igualmente importante para a computação em nuvem e deve estar preparada para os próximos degraus de 400Gb/s até 1Tb/s. O Projeto de um data center deve considerar soluções com: ▪ Alta disponibilidade; ▪ Modularidade; ▪ Alta performance; ▪ Gerenciamento de camada física; ▪ Segurança; ▪ Alta densidade; ▪ Eficiência operacional. Data Center O aumento do tráfego na rede e a nova era dos dispositivos IP (BYOD) estão obrigando as empresas a investirem em infraestrutura. O segmento de IaaS (Infraestrutura como Serviço) é a área que mais cresce dentro do Cloud Computing. Diante deste cenário, os requisitos tecnológicos dos sistemas de telecom de um Data Center são críticos e além dos hardwares, o cabeamento precisa ser capaz de suportar as novas tecnologias e serviços futuros, e não somente o cumprimento da demanda presente da rede. Por isso, ao se projetar um data center deve-se levar em consideração os seguintes itens: 1.Optar por uma solução que ofereça o melhor benefício a longo prazo pois a construção física de um Data Center só se dá uma única vez; 2.Estudar antecipadamente as performances dos produtos, se os mesmos possuem certificações em laboratórios independentes e a compatibilidade com os demais acessórios e equipamentos da rede; 3.Estar seguro de que a tecnologia selecionada está prevista na norma, para que esteja bem informado em caso de mudanças nos parâmetros de desempenho. Com o desenvolvimento das tecnologias de redes ópticas passivas (PON) surgem soluções inovadoras, tais como, FTTx e Laserway. FTTx Laserway https://www.youtube.com/watch?v=cNKNbHn8Ews Redes ópticas passivas (PON) https://www.youtube.com/watch?v=cNKNbHn8Ews A solução Laserway foi criada com base na tecnologia GPON (Gigabit Passive Optical Network) para atender o segmento de mercado Enterprise, com uma solução inovadora de infraestrutura de Redes LAN. Conceitualmente, tratasse de uma rede baseada em fibras monomodo (SMF) com topologia ponto multiponto, sendo que entre um único equipamento de agregação da rede (Core) e os equipamentos presentes nas áreas de trabalho existem apenas elementos ópticos passivos.. FTTx (Fiber To The anywhere) é um termo genérico para designar arquiteturas de redes de transmissão de alto desempenho, baseadas em tecnologia totalmente óptica. São redes passivas, também designadas por PON. Esta tecnologia permite levar a fibra até a casa do assinante (FTTH), apartamento (FTTA), ou entrada do prédio (FTTB). ▪ Atende a crescente demanda de banda dos usuários residenciais; ▪ Suporta Triple Play (Dados, Voz e Vídeo); ▪ Facilidade de instalação da rede e de ativação de novos clientes; ▪ Baixa atenuação, permitindo uma distância maior entre o provedor e o cliente final; ▪ Maior qualidade e estabilidade na transmissão de informações; ▪ Meio físico não sofre interferências externas; ▪ Custos em declínio; ▪ Baixo custo de manutenção. As redes ópticas passivas (PON) distribuem os serviços de dados, voz e imagem por meio de fibras ópticas, utilizando tecnologias GPON e EPON, ambas padronizadas pelos institutos ITU e IEEE, respectivamente. Vantagens de uma rede totalmente óptica https://www.furukawalatam.com/pt-br/conexao-furukawa-detalhes/ftth-e-ftta FTTx (Fiber to the anywhere) https://www.furukawalatam.com/pt-br/conexao-furukawa-detalhes/ftth-e-ftta CORE SWITCH OLT Roseta Metálico Fibra Óptica WAN Roseta Laserway Rede PON (Laserway)Rede Ethernet ER TR TR TR TR ER A topologia de um cabeamento PON LAN é semelhante àquelas já empregadas para o cabeamento estruturado convencional. Na solução Laserway, a transmissão dos dados ocorre entre um equipamento chamado OLT (Optical Line Termination), localizado na sala de equipamentos e a ONT (Optical Network Termination) localizados nas áreas de trabalho. As ONTs fornecem conectividade a partir de patch cords metálicos a quaisquer dispositivos finais com tecnologia Ethernet 10/100/1000BaseT, tais como, computadores, telefones IP, access points, impressoras, câmeras de vigilância IP, sistemas de automação, controle de acesso, etc. Além da conectividade com equipamentos IP, também podem ser ofertados serviços como telefonia analógica e vídeo analógico. Entre OLT e ONTs está a rede de distribuição óptica ODN (Optical Distribution Network). Nesta rede estão presentes as fibras ópticas do tipo monomodo (SMF) e os splitters ópticos, que são do que divisores de sinais ópticos. Os splitters são componentes passivos, ou seja, que não requerem alimentação por energia elétrica e nem refrigeração, e que tem por função dividir o sinal óptico de entrada, advindo de uma fibra da OLT, em múltiplas saídas para as fibras que se conectarão às ONTs presentes nas áreas de trabalho. ▪ Infraestrutura simplificada; ▪ Redução do consumo de energia; ▪ Melhor controle de banda; ▪ Rede a prova de futuro; ▪ Rede para edificações Green Building; ▪ Economia de investimentos. CORE SWITCH OLT Roseta WAN Roseta ONT ONT Laserway Benefícios TR TR ER Benefícios de uma rede Laserway Infraestrutura simplificada: com a diminuição de salas técnicas, eletrocalhas e dutos devido ao fato de que cada fibra pode distribuir informação de vários usuários para cada porta óptica da OLT. Redução do consumo de energia: devido à diminuição do número de salas técnicas necessárias para a rede local, também diminui a necessidade de equipamentos para refrigeração e alimentação elétrica das salas. Além deste fator, os equipamentos da solução Laserway apresentam um baixo consumo de energia por transmitirem dados por um meio óptico. Melhor controle de banda: como na solução Laserway os equipamentos OLT e ONTs estão localizados somente nas terminações da rede óptica, o controle da banda utilizada em cada uma das ONTs se torna facilitado. Esta característica de ter o equipamento centralizador da comutação do tráfego em um ponto central da rede também se encaixa perfeitamente com o perfil de tráfego das redes locais atuais. Rede à prova de futuro: a rede de distribuição da solução Laserway, formada por fibra óptica, splitters e acessórios ópticos, tem uma capacidade de transmissão na ordem de Terabps (Terabits por segundo). É sabido que os equipamentos ativos, com o passar do tempo, têm aumentos significativos em suas taxas de transmissão de dados. A infraestrutura da solução implantada hoje já estaria pronta para suportar tais taxas. Rede para edificações Green Building: muitas das características da solução Laserway são essenciais para atender aos programas de incentivo ao uso de recursos eficientes, pois contribuem com a diminuição do consumo de energia, dos sistemas de refrigeração e da quantidade de material usada no cabeamento. Economia de investimentos: A solução Laserway traz importantes reduções em investimentos CAPEX (custos dos materiais) e OPEX (custos de operação). CAPEX: com uma redução significativa de ocupação de espaço – cada porta de equipamento pode atender até 64 diferentes serviços, pode-se prever salas técnicas menores e sem infraestrutura exclusiva para sistemas de ar condicionado, energia estabilizada e periféricos. Em casos extremos, podem ser reduzidas a um armário óptico. OPEX: a operação e manutenção da rede são simplificados por conta das salas técnicas menores, menos ativo e consequentemente menor quantidade de pontos de falha, controle de todos os pontos atendidos a partir de um único equipamento. Porém, o maior impacto está na redução do consumo de energia, podendo chegar em até 70%. Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos, características e tipos de fibras ópticas comumente utilizadas no mercado. Introdução a Fibra Óptica ▪ Histórico; ▪ Funcionamento; ▪ Vantagens; ▪ Tipos de Fibras ópticas; ▪ Fabricação; ▪ Cabos; ▪ Construção do cabo; ▪ Em 1870, John Tyndall demonstrou que a luz podia fazer uma curva. ▪ Em 1880, Graham Bell realizou uma transmissão de voz utilizando um raio deluz. ▪ Em 1952, Kapany, realizou experimentos que o levariam, em 1955 a criar e patentear a “fibra óptica”. Fiber optic cables – How they work https://www.youtube.com/watch?v=0MwMkBET_5I https://www.youtube.com/watch?v=0MwMkBET_5I Uma explicação de como funciona a fibra óptica, com um experimento utilizando líquido e com laser. É importante o treinando compreender a reflexão interna. ▪ A Fibra Óptica é um filamento de vidro com alta capacidade de transmitir raios de luz. ▪ Cada Fibra que constitui um cabo óptico é formada basicamente por um núcleo central de vidro, por onde ocorre a transmissão da luz e uma casca que reflete a luz de volta ao núcleo. Núcleo (core) ▪ Conduz os sinais de luz ▪ Composição: sílica com dopantes. Casca (cladding) ▪ Mantém a luz confinada no núcleo ▪ Composição: sílica Revestimento (coating) ▪ Protege o vidro ▪ Composição: Acrilato Referência para composição da Fibra: https://www.thefoa.org/tech/fibr-mfg.htm ▪ Dimensões reduzidas quando comparada aos cabos metálicos; ▪ Total imunidade à interferências Eletromagnéticas; ▪ Maior segurança no tráfego de informações; ▪ Alcança maiores distâncias; ▪ Possui maior capacidade de transmissão; ▪ Realidade custo X benefício; ▪ Aplicada em sistemas de telefonia, redes de comunicação de dados e em sistemas de altas taxas de transmissão. Principais características das fibras ópticas Conforme visto anteriormente, a fibra óptica é um filamento composto por um revestimento, uma casca e um núcleo. Desde o processo de fabricação, a casca nunca se separa do núcleo e o ato de decapar a fibra óptica, significa remover o revestimento. A fibra óptica é totalmente imune a interferências eletromagnéticas porque transmite luz. Monomodo (SMF) Diâmetro do núcleo: 9 μm Multimodo (MMF) Diâmetro do núcleo: 50µm ou 62,5μm Existem dois tipos de fibras ópticas: Multimodo (MMF) e Monomodo (SMF). Tipos de fibras ópticas Fibras Monomodo (SMF) São tipos de fibras ópticas com dimensões de núcleo consideradas pequenas (9 µm) em relação ao diâmetro da casca (125 µm), permitindo a incidência de raios de luz em um único ângulo, fazendo os raios luminosos percorrerem o núcleo da fibra em apenas um modo e se propagarem simultaneamente em seu interior. A fonte de luz utilizada nas fibras SMF é o ILD (LASER) Fibras Multimodo (MMF) São tipos de fibras ópticas com dimensões de núcleo consideradas grandes (50 ou 62,5 µm) em relação ao diâmetro da casca (125 µm), por isso permitem que raios de luz, em vários ângulos, percorram o núcleo da fibra em vários modos que se propagam simultaneamente em seu interior. As fontes de luz utilizadas nas fibras MMF são o LED em instalações de 10 e 100 Mbps (em etherne) e o VCSEL em instalações de 100 Mbps, 1, 10, 40 e 100 Gbps. “Discovery Channel – Segredo das Coisas Como se Fabrica Fibra Óptica” Este vídeo, feito pela Discovery Channel e publicado no YouTube, demonstra como é fabricada a fibra óptica. https://www.youtube.com/watch?v=AS95A8pvclk https://www.youtube.com/watch?v=AS95A8pvclk Monomodo (SMF) Multimodo (MMF) Geralmente Interno (Tight) Geralmente Externo (Loose) Autos- Sustentado (AS) Espinado Em Dutos (DD) Diretamente Enterrado (DE) Totalmente Seco (TS) Geleado (G) Núcleo Seco (S) CABOS USO TIPO INSTALAÇÃONÚCLEO CABOSFIBRAS Cabos Cabo óptico é a união de várias fibras ópticas, revestidas de materiais que facilitam o manuseio e proporcionam proteção contra esforços mecânicos, umidade e ambientes extremos. Os cabos ópticos são classificados de acordo com seu uso, tipo e instalação. Quanto a construção, os cabos podem ser Tight (cabos para uso interno), Loose (cabos para uso externo), Groove (possui um elemento organizador em estrela) e/ou Ribbon (neste cabo as fibras estão organizadas em formato de fitas, como por exemplo nos cabos MPO utilizados comumente em data center). É importante esclarecer que alguns cabos Tight possuem proteções que permitem também o uso em lance externo. ▪ Distância de 3km; ▪ Uso externo; ▪ Não tem infraestrutura de tubulação, mas dispõe de postes; Especifique um cabo na seguinte situação: Exercício Elemento Central / Sustentação ▪ É um elemento dielétrico sob o qual os cabos são montados, que proporciona sustentação mecânica e estabilidade térmica do cabo. Unidade Básica UB ▪ A unidade básica é um tubo plástico tipo “loose”, que abriga fibras ópticas com revestimento primário. Código de cores segundo a TIA-568 Componentes dos cabos ópticos ▪ Após agrupadas, as unidades básicas ao redor do elemento central, é incluso um revestimento para a reunião do cabo que depende do tipo de cabo a ser produzido. ▪ A capa (revestimento) externa do cabo óptico tem a função de proporcionar resistência mecânica e proteção a agressividade do ambiente (umidade, chuva, calor, raios UV, entre outros). Construção dos cabos ópticos ESTRUTURA DO CABO ÓPTICO - LOOSE Normalmente usado em rede externa Rip-cord Capa Externa Fio de Amarração Tubo loose Elemento Bloqueador de Água Elemento central Elemento de Tração Waterblocking Elementos bloqueadores de água Capa Cordão de rasgamento Elemento de tração Fibras Ópticas ESTRUTURA DO CABO ÓPTICO - TIGHT Normalmente usado em rede interna ▪ Os conectores ópticos possuem a função de conectar a fibra óptica ao componente óptico dos equipamentos de modo rápido e eficiente. Carcaça FerrolhoFace polida Capa ou bota Conectores ópticos Conector SC Conector LC Conector MPO Conectores Ópticos Há vários tipos de conectores ópticos no mercado, cada um voltado a uma aplicação, variando no formato e no modelo de fixação. Geralmente os conectores são machos, ou seja, os ferrolhos são estruturas cilíndricas ou cônicas que são inseridos em adaptadores ópticos. Os principais conectores utilizados atualmente, são os conectores tipo SC, LC, MPO e FC-PC (para instrumentos). Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos e aplicação das Fibras Ópticas Multimodo. Fibra Óptica Multimodo (MMF) ▪ Fibras MMF; ▪ Características; ▪ Classificação; ▪ Atenuação; ▪ Perda de retorno e inserção; ▪ Padrão de cores; Multimodo (MMF) Diâmetro do núcleo: 50µm ou 62,5μm Fontes de luz para fibras MMF: ▪ LED – aplicado em instalações de 10 Mbps e 100 Mbps; ▪ VCSEL – aplicado em instalações de 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps e 40 Gbps. As fibras ópticas multimodo são tipos de fibras ópticas com dimensões de núcleo consideradas grandes (50 ou 62,5 µm) em relação ao diâmetro da casca (125 µm), por isso permitem que raios de luz em vários ângulos, percorram o núcleo da fibra, em vários modos que se propagam simultaneamente em seu interior. As fibras ópticas multimodo (MMF) são utilizadas predominantemente em Redes locais do tipo LAN e SAN. Fibras ópticas Multimodo (MMF) ▪ As fibras Multimodo possuem núcleo de 62.5μm ou 50μm resultando em múltiplos modos de propagação. ▪ A transmissão em multimodo possui o alcance máximo de 2 Km com perdas maiores no link. ▪ A construção do núcleo pode ser do tipo degrau ou gradual. Características das fibras Multimodo (MMF) Modos de Propagação O número de modos de propagação aceitáveis numa fibra óptica, são definidos a partir de um parâmetro calculado de acordo com as características da fibra, o chamado número V ou frequência normalizada. O número V é calculado em função do raio do núcleo da fibra e do comprimento de onda da luz a ser transmitida e é definido pela seguinte equação: V = 2 * л * a * NA / λ0 Onde: A: Raio da fibra óptica AN: Abertura numérica λ0: Comprimento de onda que está sendo introduzido na fibra. Quando o valor de V < 2,405, a fibra óptica comportará um único modo de propagação (Fibra Monomodo – SMF). n1 – Indice de refração da fibra e n2 – Indice de refração da casca n2 < n1 = para ocorrer reflexão pela Lei de Snell Fibras ópticas índice degrau e gradual Índice Gradual– Graded Index ✓Possui o núcleo composto por vidros especiais, com diferentes valores de índice de refração, quediminuem as diferenças de tempo de propagação da luz no núcleo devido aos vários caminhos possíveis que a luz pode tomar no interior da fibra. ✓Isso resulta na diminuição da dispersão do impulso e no aumento da largura de banda passante da fibra óptica. ✓As fibras com índice gradual apresentam baixas atenuações e elevada capacidade de transmissão. ✓Não podem ser utilizadas em aplicações com distâncias superiores a 2 km. Índice Degrau – Step Index ✓Apresenta apenas um nível de reflexão entre o núcleo e a casca, sendo o núcleo composto por um material homogêneo de índice de refração constante e sempre superior ao da casca. ✓Permite maior simplicidade de fabricação e operação, e grande capacidade de captação da luz. ✓Estas fibras possuem características inferiores aos outros tipos, pois apresentam, atenuação elevada e pequena largura de banda. ✓Isto restringe suas aplicações com relação à distância e à capacidade de transmissão, e são usadas na transmissão de dados em curtas distâncias. CLASSIF. ISO 11801 CORE DIAMETER (microns) WINDO W (nm) BANDWIDTHD (MHz/km) MAX LENGTH (m) ETHERNET SPEED / OPTICAL INTERFACE OFL EMB 1 Gb/s 10 Gb/s 40 Gb/s 100 Gb/s 1 Gb/s 10 Gb/s 40 Gb/s 100 Gb/s OM1 62,5 850 200 n.e. 275 33 - 1000BASE-SX 10GBASE-SR - 1300 500 n.e. 550 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM2 50 850 500 n.e. 550 82 - 1000BASE-SX 10GBASE-SR - 1300 500 n.e. 550 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM3 50 850 1500 2000 970 320 100 1000BASE-SX 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 1300 500 500 600 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM4 50 850 3500 4700 1040 550 150 1000BASE-SX 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 1300 500 500 600 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM5 50 850 3500 4700 - - 440 - - - 40G-SWDM4 953 1850 2470 - - 440 - - - 40G-SWDM4 1300 500 - - - - 150 - - 100G-SWDM4 Para fibras OM5 utilizando o padrão 400GBBASE-SR4.2 podemos atingir 150m de distância. 953 nm = Janela 1 estendida Classificação das fibras Multimodo (MMF) Para saber mais : ISO 11801, TIA 492AAAC, TIA 492AAAD (1) Minimum overfilled modal bandwidth-length product (MHz.Km)2 (2) Minimum effective modal bandwidth-lenggth product (MHz.Km)2 Tipo de Fibra Óptica Comprimento de onda Atenuação MinimumOv erfilled (1) Minimum EMB (2) 850 nm Laser-Optimized 50/125 µm Multimode TIA 492AAAC (OM3) 850 nm 3,0 dB/km 1500 2000 1300 nm 1,5 dB/km 500 Not Required 850 nm Laser-Optimized 50/125 µm Multimode TIA 492AAAD (OM4) 850 nm 3,0 dB/km 3500 4700 1300 nm 1,5 dB/km 500 Not Required Wideband Laser-Optimized 50/125 µm Multimode TIA 492AAAE 850 nm 3.0 dB/km 3500 4700 953 nm 2.3 dB/km 1850 2470 1300 nm 1.5 dB/km 500 Not Required Atenuação em fibras Multimodo (MMF) Insertion loss (Perda de inserção) ▪ Deve ser testado conforme ANSI/TIA-455-171, métodos A1 ou D1, ou TIA-455-34 método A2 para conectores multimodo; ▪ O máximo de INSERTION LOSS (Perda de inserção) é de 0,75 dB. Return loss (Perda de retorno) ▪ Deve ser testado conforme ANSI/TIA-455-107 ou ANSI/TIA-455-8; ▪ É requerido no mínimo de 20 dB de Return Loss para conectores multimodo. Insertion loss e return loss em conectores MMF Tipo de Fibra ABNT TIA OM3 & OM4 Acqua Acqua MM (50) Amarela Laranja MM (62.5) Laranja Tipo de Fibra ABNT TIA MM (50) Bege ou Preto Preto MM (62.5) Bege ou Preto Bege Conector Cordão Cor de conectores e cordões Cor de conectores e cordões Lime Color Muito obrigado! Distâncias Máximas para Fibras Ópticas Multimodo (MMF) e Monomodo (SMF). A Norma TIA-568, trata também das distâncias em cabeamento estruturado, neste capítulo veremos as tabelas da norma referente as fibras MMF e SMF. Norma TIA-568.0 (Generic Telecommunications Cabling for Customer Premises) ▪ Distâncias máximas; ▪ Exercício sobre especificação; ▪ Tabelas da norma TIA-568; Fibras ópticas OM são do tipo multimodo (MMF); ▪ As fibras MMF são recomendadas para lances com distância de até 2.000 metros. (Ex: 2.000m para taxa de 100Mbps e 1.000m para taxa de 1Gbps) Fibras ópticas OS são do tipo monomodo (SMF); ▪ Desde curtas distâncias* até aproximadamente 100km (P2P) ou máximo de 60km (PON). A aplicação das fibras ópticas em um projeto, depende da: ▪ Taxa de transmissão; ▪ Distância. Distância máxima suportada para fibras multimodo (MMF) *alguns equipamentos SMF podem queimar se não respeitado a mínima distância ou range de saturação e sensitividade. Segundo a classificação dada pela ISO e utilizada pela TIA, as fibras ópticas denominadas OM são do tipo multimodo (MMF) e as fibras ópticas OS são do tipo monomodo (SMF). A aplicação dos diferentes tipos de fibras ópticas em um determinado projeto, depende das taxas de transmissão e das distâncias a serem percorridas pelos sinais de informação, e estão relacionados aos efeitos da atenuação e dispersão dos sinais. Segundo a norma TIA, as fibras multimodo (MMF) são recomendadas para lances com distância de até 2.000 metros. Para distâncias maiores que 2.000 metros, a norma TIA recomenda utilizar fibras monomodo (SMF). CLASSIF. ISO 11801 CORE DIAMETER (microns) WINDO W (nm) BANDWIDTHD (MHz/km) MAX LENGTH (m) ETHERNET SPEED / OPTICAL INTERFACE OFL EMB 1 Gb/s 10 Gb/s 40 Gb/s 100 Gb/s 1 Gb/s 10 Gb/s 40 Gb/s 100 Gb/s OM1 62,5 850 200 n.e. 275 33 - 1000BASE-SX 10GBASE-SR - 1300 500 n.e. 550 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM2 50 850 500 n.e. 550 82 - 1000BASE-SX 10GBASE-SR - 1300 500 n.e. 550 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM3 50 850 1500 2000 970 320 100 1000BASE-SX 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 1300 500 500 600 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM4 50 850 3500 4700 1040 550 150 1000BASE-SX 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 1300 500 500 600 300 - 1000BASE-LX 10GBASE-LX4 - OM5 50 850 3500 4700 - - 440 - - - 40G-SWDM4 953 1850 2470 - - 440 - - - 40G-SWDM4 1300 500 - - - - 150 - - 100G-SWDM4 Para fibras OM5 utilizando o padrão 400GBBASE-SR4.2 podemos atingir 150m de distância. Classificação das fibras Multimodo (MMF) nm 10/100 Base-SX (m) 100 Base-FX (m) 1000 Base-LX (m) 1000 Base-SX (m) OM1 TIA-492AAAA 850 300 275 1.300 2.000 550 OM2 TIA-492AAAB 850 300 550 1.300 2.000 550 OM3 TIA-492AAAC 850 300 1300 2000 550 OM4 TIA-492AAAD 850 300 1300 2000 550 Distância máxima suportada para fibras multimodo (MMF) nm 10 GBase-S (m) 10G Base-LX4 (m) 10 GBase-LRM (m) OM1 TIA-492AAAA 850 33 1300 300 220 OM2 TIA-492AAAB 850 82 1300 300 220 OM3 TIA-492AAAC 850 300 1300 300 220 OM4 TIA-492AAAD 850 400 1300 300 220 Distância máxima suportada para fibras multimodo (MMF) nm 10 GBase-SR4 (m) 100G Base-SR4 (m) 100 GBase-SR10 (m) OM1 TIA-492AAAA 850 1300 OM2 TIA-492AAAB 850 1300 OM3 TIA-492AAAC 850 100 70 100 1300 OM4 TIA-492AAAD 850 150 100 150 1300 nm 40G-SWDM4 (m) 100G-SWDM4 (m) OM5 TIA-492AAAE 850 440 953 440 1300 150 Distância máxima suportada para fibras multimodo (MMF) Novas aplicações com OM5 ▪ 350m de distância; ▪ Taxa de transmissão de 10Gbps; ▪ Fibra MMF; Utilizando as tabelas anteriores como referência, especifique uma aplicação para: Exercício Distância máxima da Fibra óptica MMF TIA-568.0: GENERIC TIA-568.3 Optical Fiber Cabling ... continuação Cabo óptico – Distância máxima da SMF TIA-568.0: GENERICO ... continuação Cabo óptico – Distância máxima da SMF - PON TIA-568.0: GENERICO Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos e aplicação das Fibras Ópticas Monomodo. Fibra Óptica Monomodo (SMF) ▪ Características; ▪ Classificação; ▪ Atenuação; ▪ Perda de retorno e inserção; ▪ Padrão de cores; Monomodo (SMF) Diâmetro do núcleo: 9µm São tipos de fibras ópticas com dimensões de núcleo consideradas pequenas (9 µm) em relação ao diâmetro da casca (125 µm), permitindo a incidência de raios de luz em um único ângulo, fazendo os raios luminosos percorrerem o núcleo da fibra em apenas um modo e se propagarem simultaneamente em seu interior. As fibras ópticas monomodo (SMF) são utilizadas predominantemente em Redes CAN, WAN, e Redes Ponto-Multiponto (FTTx e Locais Laserway). Fontes de luz para fibra SMF:▪ ILD (Injection Laser Diode) – a velocidade de transmissão em redes monomodo depende da distância e tecnologia de comunicação. Fibras Ópticas Monomodo (SMF) ▪ As fibras monomodo possuem núcleo de 9μm resultando em um modo de propagação. ▪ As fibras monomodo se caracterizam por ter: ▪ Banda passante mais larga; ▪ Perdas mais baixas; Características das fibras Monomodo (SMF) Modos de Propagação O número de modos de propagação aceitáveis numa fibra óptica, são definidos a partir de um parâmetro calculado de acordo com as características da fibra, o chamado número V ou frequência normalizada. O número V é calculado em função do raio do núcleo da fibra e do comprimento de onda da luz a ser transmitida e é definido pela seguinte equação: V = 2 * л * a * AN λ0 Onde: A: Raio da fibra óptica AN: Abertura numérica λ0: Comprimento de onda que está sendo introduzido na fibra. Quando o valor de V < 2,405, a fibra óptica comportará um único modo de propagação (Fibra Monomodo – SMF). Norma Nome Comprimento de onda Aplicação ITU-T G.652A/B Standard SMF 1310nm ITU-T G.652C Low Water Peak 1285nm a 1625nm ITU-T G.652D Zero Water Peak 1260nm a 1625nm CWDM ITU-T G.653 Dispersion Shifted Fiber 1550nm ITU-T G.654 Cut-off Shifted Fiber 1500nm a 1600nm ITU-T G.655 Non Zero Dispersion Shifted Fiber NZD+ < 1550nm NZD > 1550nm ITU-T G.656 Non-zero dispersion for wideband optical transport 1460nm a 1625nm CWDM e DWDM ITU-T G.657 A/B Fiber Bending Low Insensitive 1260nm a 1625nm Ambiente do assinante Aprender mais : https://www.itu.int/rec/T-REC-G/en Classificação das fibras Monomodo (SMF) Optical Fiber type ISO TIA Comprimento de onda Atenuação Indoor-Outdoor 492CAAB 1310 nm 0,5 dB 1383 nm 0,5 dB 1550 nm 0,5dB Inside Plant 492CAAB 1310 nm 1,0 dB 1383 nm 1,0 dB 1550 nm 1,0 dB Outside Plant OS2 492CAAB 1310 nm 0,4 dB 1383 nm 0,4 dB 1550 nm 0,4 dB Atenuação em fibras Monomodo (SMF) Insertion loss (Perda de inserção) ▪ Deve ser testado conforme ANSI/TIA-455-171, métodos A3 ou D3, ou TIA-455-34 método B para conectores monomodo; ▪ O máximo de INSERTION LOSS (Perda de inserção) é de 0,75 dB. Return loss (Perda de retorno) ▪ Deve ser testado conforme ANSI/TIA-455-107 ou ANSI/TIA-455-8; ▪ É requerido no mínimo de 35 dB de Return Loss para conectores monomodo em aplicações de redes e no mínimo 55 dB para aplicações broadband em CATV. Insertion loss e return loss em conectores SMF Conector Cordão Tipo de Fibra ABNT TIA SM Azul Amarela BLI Branca Tipo de Fibra ABNT TIA SM UPC Azul Azul SM APC Verde Verde Cor de conectores e cordões Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Fibras Ópticas: Conectores. Conectores ópticos ▪ Tipos de conectores; ▪ Polaridade; ▪ Perda de retorno e inserção; ▪ Tipos de polimento e critérios; ▪ Adaptadores ▪ Atenuadores; ▪ Inimigos da conexão óptica. ▪ Os conectores ópticos possuem a função de conectar a fibra óptica ao componente óptico dos equipamentos de modo rápido e eficiente. Carcaça FerrolhoFace polida Capa ou bota Conectores ópticos Conectores Ópticos Há vários tipos de conectores ópticos no mercado, cada um voltado a uma aplicação, variando no formato e no modelo de fixação. Geralmente os conectores são machos, ou seja, os ferrolhos são estruturas cilíndricas ou cônicas que são inseridos em adaptadores ópticos. Os principais conectores utilizados atualmente, são os conectores tipo SC, LC, MPO e FC-PC (para instrumentos). ▪ A face polida do conector, recebe um polimento para reduzir os problemas relacionados com a reflexão e espalhamento da luz. ▪ É o componente principal e mais sensível de um conector, por ser a interface de transferência física do feixe luminoso entre os conectores. ▪ A capa de proteção do ferrolho, só deverá ser retirada no momento da inserção. ▪ Os conectores também contribuem para o aumento da atenuação do link, através da perda de inserção e perda de retorno. Carcaça FerrolhoFace polida Capa ou bota Conectores ópticos SC LC MPO Conectores ópticos FC E2000 ESCONMTRJ Os conectores são destinados a conectar e desconectar, de forma frequente e fácil, as fibras ópticas entre si ou com os respectivos equipamentos. Os conectores são todos machos, ou seja, os ferrolhos são estruturas cilíndricas ou cônicas, dependendo do tipo de conector, que são inseridos em adaptadores ópticos. Existem diversos tipos e modelos de conectores, sendo alguns para aplicações específicas, tais como o E2000 geralmente utilizado em sistemas de telefonia e CATV ou o ESCON geralmente utilizado em sistemas FDDI. Os conectores ST foram os conectores mais utilizados nas redes industriais e ainda são encontrados em redes antigas e legado tecnológico, sendo ainda reconhecido por norma para uso nas instalações existentes. Hoje o conector mais utilizado no mercado é o padrão LC que superou o MT-RJ por ser um conector de melhor desempenho. O conector MPO foi desenvolvido para atender ambientes de alta densidade e aplicações para trunk cables. O MPO é geralmente utilizado em data centers e pode atender 4, 8, 12, 24, 36 ou 72 fibras, e dispõe de um sistema de alinhamento de alta performance. O padrão para estes conectores costuma ser com 12 fibras, alcançando desempenho de até 400Gbps ou superior. O conector MPO foi desenvolvido pela Nippon Telegraph & Telephone Corp NTT em 1991 e está padronizado na Europa pelo IEC-61754-7 e nos Estados Unidos pelo TIA- 604-5 – FOCIS 5. ▪ Conectividade para tomada de telecomunicações (padrão LC) Polaridade ABNT NBR 14565:2019 ▪ Conectividade para tomada de telecomunicações (padrão SC) Polaridade ABNT NBR 14565:2019 A Perda de Inserção (INSERTION LOSS, IL ou atenuação) é a perda de potência luminosa que ocorre na passagem da luz entre as conexões. A Perda de Retorno (RETURN LOSS, RL ou reflectância) consiste na quantidade de potência óptica que é refletida na conexão e retorna até a fonte luminosa. Perda de Inserção e Perda de Retorno Em todas as conexões existem perdas e quando falamos de conectores ópticos o acoplamento é um ponto crítico. Nas conexões ópticas existem a perda de inserção, que é a quantidade de luz que se perde na conexão e a perda de retorno que é a quantidade de luz que é refletida para dentro do próprio conector. As perdas de inserção e retorno também estão presentes nas emendas ópticas e curvas do cabo ao longo do trajeto. Perda de inserção A perda de inserção, ou mais comumente chamada de atenuação, consiste na perda de potencia luminosa que ocorre na passagem da luz entre as conexões. Existem vários fatores que contribuem para essa perda, e as principais causas se relacionam com irregularidades no alinhamento dos conectores e irregularidades intrínsecas as dimensões das fibras ópticas. Na pratica, essa perda contribui para a soma total da atenuação ou perda de potencia óptica de todo o lance de cabos. Perda de retorno A causa principal esta na face polida dos ferrolhos dos conectores, que refletem parte da luz, que não entra no interior da fibra óptica do conector do lado oposto ou ainda por imperfeições no polimento da fibra óptica, na qual o angulo de incidência, seja menor que o critico. Essa perda não influi diretamente na atenuação total, contudo, o retorno da luz a fonte pode degradar o funcionamento da fonte luminosa e, assim, prejudicar a comunicação. ▪ Polimento FLAT ▪ Polimento PC (Physical Contact) ▪ Polimento SPC (Super Physical Contact) ▪ Polimento UPC (Ultra Physical Contact) ▪ Polimento APC (Angle Physical Contact) Tipos de Polimento A técnica mais eficiente para reduzir as perdas nos conectores (chamadas de perda de inserção e a perda de retorno) está na utilização de polimentos específicos. Na ordem crescente de desempenho temos os polimentos FLAT, PC, SPC, UPC e APC. O polimento plano (FLAT) é o único que pode ser realizado em campo, com auxílio de lixas e uma superfície plana, os outros são produzidos em fábrica e são conectados aos cabos através de extensões ópticas. A extensão óptica,também conhecida por “pig-tail”, constitui-se de um conector confeccionado em fábrica, com o polimento desejado, aplicado em uma das extremidades de uma fibra óptica, e a outra extremidade é utilizada para emenda por fusão ou mecânica. Os conectores PC, SPC e UPC são mais confiáveis e possuem baixa perda de inserção. A perda por reflexão nestes conectores depende do acabamento da superfície da fibra, sendo que, quanto menor a granulação menor a perda. Quando os conectores PC e UPC são constantemente conectados e desconectados, a perda por reflexão aumenta a uma taxa de 4 a 6 dB para cada 100 conexões/ desconexões. No conector APC, a perda por reflexão não se altera com as conexões/ desconexões. Compatibilidade de Polimentos de Conectores • Conectores com polimento FLAT podem ser conectados entre si ou com conectores PC. • Os conectores de geometria PC podem ser conectados entre si ou com conectores FLAT, SPC ou UPC. • Os conectores com geometria APC são compatíveis somente entre si. PC Com o desenvolvimento tecnológico, os conectores evoluíram, sendo o conector com polimento Physical Contact (PC), ou Contato Físico, o tipo mais comum atualmente. Nele as superfícies das duas fibras se tocam quando conectadas. Neste caso, as fibras se encontram como no conector plano, mas as superfícies de contato são polidas de forma curva ou esférica, resultando em uma face convexa do ferrolho, forçando o contato entre as fibras e eliminando as lacunas de ar. A perda por reflexão esse caso está em torno de -40 dB sendo este conector utilizado na maioria das aplicações. FLAT Nos primeiros conectores de fibra, a superfície de conexão era plana, por isso eram denominados Flat. Quando conectados, formam-se pequenas lacunas de ar (air gap) entre os conectores, devido a pequenas imperfeições nas superfícies dos mesmos. A perda por reflexão nesse tipo de conector e em torno de -14 dB ou aproximadamente 4%. UPC Apresentam as mesmas características físicas do SPC, porém as superfícies, também polidas de forma esférica, recebem um polimento com acabamento final ainda mais preciso. Neles a perda por reflexão é ainda menor, em torno de -55 dB. São frequentemente utilizados em sistemas CATV e digitais. SPC Os SPC são uma evolução dos conectores PC, suas superfícies também são polidas de forma esférica, porém, recebem melhor acabamento final, reduzindo ainda mais a perda por reflexão, que fica em torno de -55 dB. São frequentemente utilizados em sistemas CATV e digitais. APC É o tipo de conector mais recente, suas superfícies também são curvas, porém, em um ângulo de 8 graus, que mantém uma conexão firme e reduz a perda por reflexão para aproximadamente -70 dB. São mais utilizados em sistemas de telefonia e de CATV. São conectores ópticos de face polida de modo a permitir o contato físico com outro conector. ▪ UPC é compatível com PC ▪ Perda típica de até 0,5 dB ▪ Usualmente na cor azul ▪ Em equipamentos OTDR o padrão em geral é UPC PC e UPC: SC - UPC São conectores ópticos de contato físico angular. ▪ Têm de 5º a 15º de inclinação de modo a minimizar o retorno de luz e diminuir a perda de inserção ▪ APC NÃO é compatível com PC/UPC (a conexão incorreta gera perda de 4 dB). ▪ Perda típica de 0,3 dB ▪ Usualmente na cor verde Tipos de polimento APC: SC - APC • É importante lembrar que sempre devemos conectar os componentes de mesmas cores. UPC - UPC APC - APC Conectores e adaptadores ópticos tipo SC CONECTORES com polimento UPC X APC Uma coisa que deve ser notada é que os conectores APC e UPC não podem e não devem ser acoplados. Isso não apenas causa um desempenho ruim, já que os núcleos de fibra não se tocam, mas também pode destruir os dois conectores. A última coisa que você quer fazer é causar danos permanentes ao transmissor, especialmente com equipamentos monomodo de custo mais alto. APC - UPC Conectores e adaptadores ópticos tipo SC • É importante lembrar que sempre devemos conectar os componentes de mesmas cores. Os conectores são conectados por meio de alinhadores, e a cor indica o tipo de polimento da face que é importante na hora de configurar os equipamentos. Sempre conecte os conectores de cores iguais por compatibilidade dos alinhamentos. Conectores de cores iguais devem ser conectados entre si. SC-APC (SMF/ MMF) SC-PC SC-SPC SC-UPC (SMF) SC-PC (MMF) ▪ É importante lembrar que sempre devemos conectar os componentes de mesmas cores. Conectores e adaptadores ópticos tipo SC Conectores Polimento - Critérios de aceitação Critérios de aceitação Na realização do polimento, alguns detalhes que envolvem a geometria final do conjunto conector-fibra devem ser observados para garantir os melhores índices de perda de inserção e de retorno. Assim, são utilizados três critérios de aceitação importantes: • Apex Offset; • Raio de Curvatura; • Fiber Undercut/Protusion. Para reduzir os problemas de perda e proporcionar um controle preciso sobre os resultados, é utilizada uma máquina de polimento. FIBER UNDERCUT / PROTUSION Esta medida esta relacionada com o fato da fibra estar além dos limites da borda do ferrolho (protusion) ou aquém deste (undercut). Existe um limite de 50nm onde estas duas situações são consideradas aceitáveis. O problema mais comum é o “undercut” onde um polimento excessivo remove parte do ferrolho junto com a fibra, e no espaço resultante se cria uma região com ar (air gap) que aumenta as perdas.. RAIO DE CURVATURA É a medida do raio de curvatura de um polimento esférico na extremidade do conector, variando normalmente de 10 a 25mm. APPEX OFFSET Mede a distância entre o centro da fibra e o ponto mais alto, da mesma, após o polimento. Os adaptadores (Alinhadores ou Acopladores) ópticos desempenham a função de unir dois conectores, atuando como um alinhador óptico de altíssima precisão. Acoplador MPO-MPOAcoplador SC-SC Adaptadores Ópticos Dependendo da potência do equipamento transmissor e da sensibilidade do equipamento receptor, torna-se necessário a introdução de atenuação no canal, para que o sinal não chegue saturado no receptor. Os atenuadores fixos possuem atenuação do sinal óptico pré-fixado em fábrica diversas janelas. Atenuador para conector SC Atenuadores Ópticos Poeira / Sujeira / Umidade / Riscos Conector BOM Conector com gordura das mãos Conector SUJO Os 4 inimigos da conexão óptica são: Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá o conector utilizado para campo. Conector de campo ▪ Aplicação; ▪ Exemplos de conectores por aplicação; ▪ Vantagens; Aplicação: Utilizado para fazer conectorização em campo de cabos ópticos, em redes FTTx. Desenhado para aplicação interna em áreas controladas ou caixas de terminação. O Conector Óptico de Campo foi desenvolvido para realizar uma conexão rápida e fácil em cabos e fibras monomodo. Ele veio ao mercado para reduzir o tempo de ativação de clientes e diminuir o número de fusões na rede, com uma solução conectorizada em campo. Conectores Ópticos: Conector de montagem em campo que dispensa o uso de máquina de fusão, polimento ou epóxi, Conector óptico de campo Com diferentes aplicações, o conector de campo deve ter características físicas que se enquadrem corretamente para cada cabo ou fibra que será conectorizado. Podendo ser desenhado para aplicação interna ou externas, em áreas controladas ou caixas de terminação. Conector óptico de campo fibra 0,9mm Conector óptico de campo cabo flat SC-APC Conector óptico de campo cabo flat SC-UPC Exemplos de conectores ópticos de campo Vantagem: Instalação simples ▪ Não há necessidade de ferramentas especiais; ▪ Uso de epóxi nem polimento em campo; ▪ Alta performance óptica e mecânica; ▪ Terminação de campo rápida e fácil; EZ! Connector para fibra isolada 0,9 mm Estes vídeos, apresentam detalhes de um processo prático de uso do conector Conector de campo SM SC-APC para cabos flat https://www.youtube.com/watch?v=wNgnCnoh5VU https://www.youtube.com/watch?v=gSsXhjS0Vy4Vantagens e montagem https://www.youtube.com/watch?v=wNgnCnoh5VU https://www.youtube.com/watch?v=gSsXhjS0Vy4 Aplicação: conheça uma aplicação do conector em campo. https://www.youtube.com/watch?v= bgoWWoWucLg&feature=emb_logo Conector óptico de campo https://www.youtube.com/watch?v=bgoWWoWucLg&feature=emb_logo Muito obrigado! Componentes Reconhecidos para Aplicação em Soluções Ópticas A Norma TIA-568, trata também da característica e aplicação dos componentes ópticos. Norma TIA-568.3 (Optical Fiber Cabling and Components Standard) ▪ Parâmetros; ▪ Padrão de componentes; ▪ Recomendações da ISO e TIA; ▪ Identificação; ▪ Conectores MPO; Essa norma estabelece padrões para os componentes das redes ópticas. As principais modificações realizadas nesta norma são: ▪ Incorpora especificações de Redes PON (passive optical Network); ▪ Adiciona especificações para wideband MMF; ▪ Muda o status das fibras OM1, OM2 e OS1 para não recomendado; ▪ Altera o valor máximo aceitável para OM3 e OM4 em 850nm para 3,0 dB/Km; ▪ Incrementa o valor de Return Loss para fibras SMF em conectores e emendas de 26dB para 35dB. TIA-568.3 – Optical fiber cabling components standard TIA-568.3 Essa norma é aplicada para definir as premissas de instalação dos componentes das redes ópticas. Ela estabelece padrões de requerimento para componentes tais como, cabos, conectores, hardware de conexão e cordões ópticos. As principais modificações realizadas nesta norma são: • Incorpora especificações de componentes de Redes PON (passive optical Network); • Adiciona especificações para wideband multimode fiber; • Muda o status das fibras OM1, OM2 e OS1 para “não recomendado”; • Altera o valor máximo aceitável para OM3 e OM4, na janela de 850nm, para 3,0 dB/Km; • Altera o valor de Return Loss para singlemode em conectores e emendas de 26dB para 35dB. TIA-568.3 Optical Fiber Cabling Sem Tensão (instalado) Sob tensão Base INSIDE PLANT 220 N 25 mm (Até 4 FO) Outros: 10 x d 50 mm (Até 4 FO) Outros: 20 x d TIA 427C000 INDOOR-OUTDOOR 2670 N >12 FO 1335 N < 12 FO 10 x d 20 x d TIA 427E000 OUTSIDE PLANT 2670 N 10 x d 20 x d TIA 472D000-B DROP 1335 N 440 N DE/BLOW 10 x d 20 x d TIA 427F000 Cable/Cabo Tração Raio de Curvatura Norma DE = Diretamente enterrado. Padrão de Componentes de cabeamento de fibra óptica A tabela Padrão de Componentes de cabeamento de fibra óptica apresenta as normas e as recomendações, bem como, a tração e o raio de curvatura suportado pelos cabos ópticos em ambientes Internos, externos e cabos drop da rede assinante. Fibra Óptica ISO 11801 Comprimento de Onda (nm) Atenuação Máxima (dB/km) OFL Modal (MHz/km) EMB Modal (MHz/km) TIA-568.3 TIA(ISO) OM1 850 3,5 200 Não requerido Not Recommend TIA 492AAAA(OM1) 1300 1,5 500 Não requerido OM2 850 3,5 500 Não requerido Not Recommend TIA 492AAAB(OM2) 1300 1,5 500 Não requerido OM3 850 3,0 1500 2000 TIA 492AAAC(OM3) 1300 1,5 500 Não requerido OM4 850 3,0 3500 4700 TIA 492AAAD(OM4) 1300 1,5 500 Não requerido OM5 850 3,0 3500 4700 TIA 492AAAE(OM5) 953 2,3 1850 2870 1300 1,5 500 Não requerido SM Indoor-outdoor 1310 0,5 N/A N/A TIA 492CAAA(OS1) TIA 492CAAB(OS2) 1550 0,5 N/A N/A SM Inside Plant 1310 1,0 N/A N/A 1550 1,0 N/A N/A SM outside Plant 1310 0,4 N/A N/A 1550 0,4 N/A N/A Recomendações ISO 11801 e TIA-568.3 para aplicação de Fibras Ópticas A tabela representa o resumo dos diversos tipos de fibras com as suas aplicações de acordo com as normas e recomendações da TIA-568.3-D e da TIA(ISO). A tabela apresenta a classificação das fibras ópticas em OM (Optical Multimode) e SM (Single Mode) com os seus respectivos comprimento de onda e atenuação máxima em dB, bem como, o OFL (Over-Filled Launch) que é a aplicação da potência luminosa sobre toda a região do núcleo, utilizando todos os modos disponíveis para transportar o sinal óptico e a EMB (Effective Modal Bandwidth) que representa a capacidade de transmissão do sistema, levando em conta os atrasos dos modos (DMD) e as condições de transmissão (OFL ou não). TIA-568.3 – Identificação de conectores SC A norma define o modelo de configuração e identificação dos cordões ópticos do tipo SC e LC para conectores Duplex e Simplex. Para redes de cabeamento estruturado óptico onde se aplicam conectores duplex ou simplex, é muito importante, para garantir perfeita montagem e operação do sistema, a análise da polaridade dos conectores e conjuntos de adaptadores do sistema. A polaridade deve ser mantida íntegra ao longo de todo o canal, pois garante a operação dos sistemas de rede. Já a correta observação dos tipos de conectores e adaptadores e suas respectivas guias, servem para preservar a precisão destas conexões ópticas com relação ao perfeito alinhamento e centralização entre as fibras ópticas dos conectores. Utilizar componentes de um mesmo fabricante, ajudam a garantir esta conectividade. TIA-568.3 – Conexões MPO Conector MPO Conectores MPO (Multi-Fiber Push On) são conectores ópticos multifibras que podem comportar de 04 a 72 fibras ópticas em um único conector. As aplicações atuais contemplam conectores de 12 fibras, podendo chegar a 24 fibras em uma única conexão. Estão disponíveis nas versões macho (com pinos guia) ou fêmea (sem pinos guia), devendo sempre haver a conexão entre um elemento “macho” e um elemento “fêmea”. Atenção A conexão entre dois conectores “fêmea” não proporcionará o perfeito alinhamento das fibras (o pino guia é fundamental para garantir o alinhamento das mesmas) e o sistema sofrerá perda de desempenho. A conexão de dois conectores MPO “macho”, com a presença de pino guia nos dois lados, ocasionará danos na estrutura do conector. TIA-568.3 – Conexões MPO TIA-568.3 – Conexões MPO Polaridade de Conector MPO A norma TIA-568 reconhece três métodos para a configuração de polaridade dos conectores MPO: • O “Tipo A”, onde as fibras estão em linha, ou seja, a fibra 1 está na mesma posição nas duas extremidades; • O “Tipo B”, onde as fibras estão invertidas, ou seja, a fibra 1 em uma extremidade é a fibra 12 na extremidade oposta; • O “Tipo C”, onde a inversão das fibras ocorre por par, por exemplo, fibra 1-2 na extremidade A são as fibras 2-1 na extremidade B, 3-4 na extremidade A são 4-3 na extremidade B e assim sucessivamente. Todos os métodos de conectividade óptica tem o mesmo propósito: criar uma via de comunicação entre a porta de transmissão de um equipamento e a porta de recepção no outro equipamento. Existem diferentes formas de atingir este objetivo, porém elas não são interoperáveis. Por isso recomendamos que a escolha seja feita com cautela e que seja mantido o mesmo padrão durante todo o tempo de vida da instalação.. A Furukawa recomenda o uso do tipo B, por simplificar a conexão. 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 B A B A1 2 3 4 5 6 B A B A B A B A B A B A B A B A RX TX TRANSCEIVER ▪ Switch Ethernet Agregador, Borda, ToR ou Servidor de 1Gb/s ou 10Gb/s ▪ Fibre-Channel Fabric ou HBA Servidor , 8GFC ou 16GFC ▪ IDA, HDA ou EDA R X T X TRANSCEIVER ▪ Switch Ethernet Core, Agregador ou Borda de 1Gb/s ou 10Gb/s ▪ Director ou Fabrica Fibre-Channel, 8GFC ou 16GFC ▪ MDA, IDA ou HDA CROSS-CONNECT BACKBONE ou HORIZONTAL CABO MPO TIPO-B Direto Direto Reverso CROSS CONNECT Fanout Cordão A-B Cordão A-B Direto Reverso INTER CONNECT Cordão A-B Cordão A-B 1 2 3 4 5 6 B A B A 1 2 3 4 5 6 B A B A R X T X RX TX TRANSCEIVER ▪ Switch Ethernet Core, Agregador ou Borda de 1Gb/s ou 10Gb/s ▪ Director ou Fabrica Fibre-Channel, 8GFC ou 16GFC ▪ MDA, IDA ou HDA TRANSCEIVER ▪ Switch Ethernet Agregador, Borda, ToR ou Servidor de 1Gb/s ou 10Gb/s ▪ Fibre-Channel Fabric ou HBA Servidor , 8GFC ou 16GFC ▪ IDA, HDA ou EDA CABO MPO TIPO-B TIA-568.3 – Conexões MPO Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de características de flamabilidade. Classificação de Flamabilidade para Cabos Metálicos e Ópticos ▪ Critérios de segurança; ▪ Classificação;Em função da quantidade crescente de cabos internos utilizados em edifícios, aumentou a preocupação dos fabricantes, instaladores e usuários, quanto as características de retardância a chama destes cabos durante incêndios. Uma das primeiras normas que tratou sobre este assunto foi o NFPA 70 (NEC - National Electrical CodeR), editado pela National Fire Protection Association (NFPA), nos Estados Unidos. Baseado no NEC a UL (Underwriters Laboratories) desenvolveu testes de flamabilidade e propagação a chamas. Critérios segurança para cabeamento interno Os cabos de telecomunicações em geral tem em sua composição materiais combustíveis, derivados de petróleo, como por exemplo o PVC (Policloreto de Vinila) e o Polietileno (PE). A fim de minimizar esse risco, órgãos internacionais desenvolveram normas e procedimentos para classificar os tipos de cabos. A analise para classificação baseia-se no comportamento da queima do cabo como um todo e não somente a capa. Em relação ao comportamento do cabo frente à chama, temos os seguintes parâmetros: Parâmetros Significado Flamabilidade Trata-se de como a chama se propaga no cabo Geração de Fumaça Refere-se à quantidade de fumaça gerada Gases Tóxicos Produzidos Refere-se ao grau de toxidade da fumaça Corrosividade da Fumaça Refere-se ao poder de corrosão da fumaça Critérios segurança para cabeamento interno CABOS “LSZH” São cabos que apresentam baixa emissão de fumaça e sem a presença de halogênios (por ex. cloro, bromo) em sua queima. CABOS “LEAD FREE” Atende a política ambiental – RoHS (Restriction of the use of certain hazardous substances) que restringe o uso de Chumbo; Cádmio; Cromo hexavalente; Mercúrio; PBB (Polibrominados bifenilos) e PBDE (Éteres difenílicos polibromados). Métodos de ensaio de comportamento de cabos frente a queima ou chama estão definidas principalmente pelas normas: ▪ UL - Estados Unidos ▪ IEC – Internacional Cabine IEC 60332-1-2 Câmara UL 1685 (UL 1581 Vertical tray) Câmara Teste Plenum – NFPA 272 Bandeja queima IEC 60332-3D Critérios segurança para cabeamento interno Metálico Óptico Descrição CMX - Instalações residenciais com pouca concentração de cabos e sem fluxo de ar forçado. A área descoberta não deve ser superior a 3 m (instalações residenciais). CM COG (OFN) Aplicação genérica para instalações horizontais, em instalações com alta ocupação, em locais sem fluxo de ar forçado. CMR COR (OFNR) Indicados para instalações verticais em “shafts” prediais ou instalações que ultrapassem mais de um andar, em locais sem fluxo de ar forçado (RISER). CMP COP (OFNP) Para aplicação horizontal em locais (fechados, confinados) com ou sem fluxo de ar forçado (PLENUM). Classificação de frente à chama para cabos Metálico Óptico Descrição LSZH-1 LSZH-1 LSZH-1: Indicados para serem instalados em locais com baixa concentração de cabos e em dutos protegidos. LSZH-3 LSZH-3 LSZH-3: Indicados para aplicações em caminhos e espaços horizontais e verticais com ou sem fluxo de ar forçado ou em locais com condições de propagação de fogo similares a estas, em áreas onde se constata grande afluência de público. COG - PVC Classificação de frente à chama para cabos LSZH Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá as Fontes Ópticas. Fontes Luminosas para Sistemas Ópticos ▪ Tipos de fonte; ▪ Parâmetros ópticos; ▪ Muitos dispositivos de conversão eletro-óptico estão disponíveis no mercado para os sistemas de comunicações por fibra óptica. ▪ Os diodos semicondutores modulados diretamente pela variação da corrente de entrada são os mais utilizados. Fonte de Luz Tipo de Fibra Descritivo LED MM Light Emitting Diode VCSEL MM Vertical Cavity Surface Emitting Laser ILD SM Injection Laser Diode Fontes de LUZ Comprimento de Onda – Central Center Wavelength As fontes ópticas, LED, VCSEL e ILD são fabricadas para emitirem luz num determinado comprimento de onda, chamado de comprimento de onda central, cujos valores nominais, utilizados em sistemas de telecomunicações correspondem às janelas de transmissão. Janela de transmissão Comprimento de onda nm 1ª janela 850 / 953 2ª janela 1300 / 1310 3ª janela 1550 Fonte Comprimento de onda nm LEDs convencionais 600 a 800 LEDs p/ fibras ópticas 850 e 1300 ILDs p/ fibras ópticas 1310 e 1550 Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Os parâmetros ópticos são definidos por determinados fenômenos ópticos que influenciam na capacidade de transmissão e devem ser considerados na escolha da fibra óptica. As janelas e bandas de transmissão ópticas representam o range de comprimento de onda da fonte luminosa, ou seja, a faixa de luz utilizada em determinada transmissão óptica. Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Largura Espectral – Spectral Width A potência total emitida por um transmissor é distribuída por um conjunto de comprimentos de onda espalhado entorno do comprimento de onda central. Esta variação é chamada de largura espectral, sendo ▪ Pequena para LASERs de 1 a 6 nm ▪ Grande para LEDs de 30 a 150nm Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Full Width Half Maximum (FWHM) O valor da largura espectral é medido considerando os comprimentos de onda que possuem potência igual ou superior à metade do valor da potência máxima do sinal luminoso. Esta condição é denominada FWHM – Full Width Half Maximum. Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Potência Média - Average Power ▪ É a potência média de transmissão da fonte óptica, medida em dBm ou mW. ▪ Cada fonte óptica tem um padrão de emissão que representa como a potência luminosa será distribuída sobre uma superfície (spot size). ▪ Assim, duas fontes com a mesma potência podem ter eficiência diferente conforme o meio de transmissão. Fonte Potência Irradiada LED 0.01 à 1 mW ILD 0,5 à 10 mW Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Potência Média - Average Power ▪ O LED apresenta um valor maior de spot size, superior a 100 microns, então numa fibra monomodo com núcleo de 10 microns, só 10% da potência irradiada na superfície da fibra estaria sobre o núcleo. ▪ Para um LASER, com spot size de 10 microns, 100% da potência irradiada seria aproveitada. ▪ A fibra óptica só aceita luz emitida dentro de um cone estreito de aceitação entre 30o e 40º para fibras multímodo e menos de 10º para fibras monomodo. Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos Potência Média - Average Power ▪ Tanto os LEDs como os ILDs sofrem alterações no seu desempenho com a temperatura, diminuindo a potência de saída e possuem MTBF (Mean Time Between Failure) diferentes, que é a vida útil média de um determinado componente. Este tempo é geralmente informado pelo fabricante nas especificações do produto. ▪ Os ILDs são mais rápidos que os LEDs. Sistema Comprimento de onda nm LAN 850 e 1300 CATV 1310 e 1550 Sistemas Multiplexados 1310 e 1550 Janela de transmissão Comprimento de onda nm Atenuação típica dB/Km 1ª janela 850 / 953 2,0 2ª janela 1300 / 1310 0,36 3ª janela 1550 0,20 Fontes de LUZ – Parâmetros Ópticos ▪ É a fonte de luz mais comum para os sistemas de comunicação por fibra óptica, e emitem luz invisível próxima de infravermelho. ▪ O comprimento de onda central está na 1ª Janela, em 850 nm com largura espectral variando de 30 a 60 nm (FWHM) e na 2ª Janela, em 1300nm com largura espectral variando de 30 a 150nm (FWHM). Características típicas do LED ▪ Velocidade de modulação máxima de 200 MHz ▪ Limitado a taxas de transmissão de 622Mbps ▪ São menos sensíveis ao calor e possuem vida útil (MTBF) maior do que os LASERs. ▪ Potência média variando de -10dBm (0,1mW) a -30dBm (0,001mW) ▪ Emite raios de luz em um padrão de 120º a 180º com um Spot size superior a 100 microns LED - Light Emitting Diode ▪ O princípio de funcionamento de um VCSEL, baseia-se na utilização de um “ressonador vertical” em seu processo de emissão. Os diodos LASER do tipo VCSEL apresentam como principais características a alta eficiência no acoplamento óptico, baixo consumo de potência, altas taxas de modulação e fabricaçãode baixo custo. ▪ O Comprimento de onda central do VCSEL está na 1ª Janela, em 850 nm e na 2ª Janela, em 1300 nm com largura espectral variando de 1 a 6 nm. Características típicas do VCSEL ▪ Velocidade de modulação máxima de 5 GHz ▪ Taxas de transmissão da ordem de 10 Gbps ▪ Potência média variando de +1 dBm (1mW) a –3 dBm (0,5 mW) ▪ Spot size entre 20 a 30 microns VCSEL - Vertical Cavity Surface Emitting Laser ▪ O LASER é um dispositivo que produz radiação eletromagnética monocromática e propaga-se como um feixe único. ▪ O comprimento de onda central do LASER está na 2ª Janela, em 1310 nm e na 3ª Janela, em 1550 nm, com largura espectral variando de 1 a 6nm (FWHM) em ambos os comprimentos de onda. Características típicas do ILD ▪ Velocidade de modulação máxima de 10GHz. ▪ Potência média variando de +1 dBm (1 mW) a –3 dBm (0,5 mW). ▪ Emitem raios de luz em um padrão entre 10º a 35º com Spot size entre 8 a 10 microns. ▪ São sensíveis a temperaturas muito altas e param rapidamente a emissão quando sua temperatura interna aumenta. ▪ Dissipadores de calor, resfriadores ou processos de controle e compensação de temperatura, são necessários para manter a operação estável. ILD – Injection Laser Diode (LASER) Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá a multiplexação, conceitos de telecomunicações e projeto WDM. WDM – Multiplexação por Comprimento de Onda ▪ Modulação; ▪ Multiplexação e demultiplexação; ▪ Transponder; ▪ OADM; ▪ Amplificador EDFA; ▪ Regenação x Amplificação; ▪ Tipos de WDM; ▪ Escolha do xWDM; ▪ Projeto WDM; ▪ Vantagens; WDM – Multiplexação por Comprimento de Onda ▪ A Multiplexação por Comprimento de Onda (WDM) é comumente utilizada em sistemas de comunicação óptica, multiplexando diferentes comprimentos de onda, que podemos considerar como cores diferentes, em uma única fibra óptica. ▪ Para compreender esta tecnologia, vamos entender os conceitos de modulação, multiplexador e demultiplexador. A tecnologia WDM utiliza equipamentos como transponder, OADM, amplificadores EDFA, regeneradores de sinais e compensadores de dispersão. ▪ A modulação é um processo, no qual um sinal contendo a informação que é chamada de sinal modulante, altera de maneira sistemática, um segundo sinal chamado portadora, de tal forma que este segundo transportará a informação. ▪ A modulação mais utilizada é a On OFF Keying (OOK), onde o bit “1” é representado pelo pulso luminoso e a ausência do mesmo representa o bit “0”. ▪ A modulação OOK pode utilizar diversas codificações de linha para melhor desempenho de transmissão sendo as modulações NRZ e RZ as mais utilizadas. ▪ Multiplexador (MUX): Multiplexação (junção) dos sinais ▪ De-multiplexador (DEMUX): Demultiplexação (separação) dos sinais MUX DEMUX Fibra Óptica Tx Rx Sistema WDM Cliente Cliente Multiplexação e de-multiplexação Para sistemas de cabeamento metálico é possível aplicar técnicas de multiplexação FDM e TDM, baseadas em multiplexação por frequência e tempo respectivamente. Nos sistemas de comunicação por meio de fibras ópticas podemos encontrar multiplexação por FDM, TDM aplicadas no plano de multiplexação eletrônica e a WDM que ocorre somente no plano de multiplexação óptica passivo. O MUX óptico recebe na sua entrada sinais que já foram multiplexados eletronicamente e realiza uma segunda multiplexação no plano óptico, ou seja, o plano óptico possibilita um segundo estágio de multiplexação e o DEMUX retorna a sinalização original. ▪ O sinal cinza que está ocupando toda a banda C, chega no transponder e ele consegue uniformizar esse sinal e transmitir em outro comprimento de onda. Transponder Um transponder é um dispositivo que combina transmissão e recepção (chamado transceptor) que converte um sinal óptico em outro sinal óptico, ou seja, um transponder óptico é um equipamento que transmite e/ou recebe os sinais ópticos em um comprimento de onda padrão e converte os sinais em outro comprimento de onda predeterminado. ▪ Responsáveis por adicionar e/ou retirar sinais em alguns pontos ao longo do enlace. Equipamentos totalmente passivos. 168 OADM – Optical Add-Drop Multiplex ▪ Os amplificadores EDFA são equipamentos responsáveis pela amplificação do sinal. ▪ Booster: de maior potência, usa-se no início do enlace, após o Mux. ▪ Linha: usado no meio do enlace. ▪ Pré: usa-se no fim do enlace, antes do Demux. Amplificadores EDFA – Erbium Doped Fiber Amplifier Regeneração x Amplificação O amplificador recupera a potência do sinal para alcançar o destinatário, enquanto que o transponder regenerativo têm a finalidade de recuperar o sinal óptico original da rede. Compensador de Dispersão Entrada Saída Pulso óptico no início do link Pulso óptico no final do link (disperso) Pulso óptico Reconformado Frequências mais lentas Frequências mais rápidas Frequências rápidas chegam muito antes das frequências lentas causando assim a dispersão (alargamento) do pulso óptico ▪ Este equipamento passivo compensa a dispersão cromática de um trecho da rede de fibra óptica. ▪ Dispersão cromática é o alargamento do pulso, influenciado por 3 fatores importantes: distância, taxa e velocidade. Compensador de Dispersão Cromática Este tipo de equipamento é composto por fibras ópticas com dispersão negativa e tem como objetivo a compensação da dispersão cromática de um trecho da rede de fibra óptica. O compensador de dispersão tem característica de dispersão inversa da fibra óptica. Frequências ópticas rápidas na fibra são lentas no compensador, assim como frequências lentas na propagação da fibra são rápidas no compensador. ▪ Limites de desempenho de equipamento comercialmente disponível alcançam: ▪ 10 Gbps em STS 192, STM164 ou OC-192 para roteadores IP ▪ 40 Gbps em STS 768, STM 256 ou OC 768 para comutadores SONET/ SDH em cada fibra ▪ A transmissão nestas taxas requer o tratamento adequado de dispersão cromática e de polarização, implicando na utilização de fibras especiais. ▪ O WDM vem solucionar esta limitação, pois para cada fibra instalada, o tráfego de dados pode crescer pela quantidade de comprimentos de onda que o multiplexador pode trabalhar. WDM – Multiplexação por Comprimento de Onda ▪ A Multiplexação por Comprimento de Onda (WDM) é utilizada em sistemas de comunicação óptica, multiplexando comprimentos de onda diferentes, que podemos considerar como cores diferentes, em uma única fibra óptica. ▪ Fontes ópticas de alta precisão fornecem o tráfego de dados, em comprimentos de onda pré-determinados, que será multiplexado e transmitido pela fibra. ▪ Nas técnicas anteriores o limite de transmissão de informação canalizada num sistema de transmissão óptica é imposto pelo equipamento terminal, que tipicamente é eletrônico. ▪ A quantidade de comprimentos de onda utilizados depende do espaçamento entre eles dentro do espectro eletromagnético de transmissão. ▪ Este espaçamento pode ser dado em GHz ou em nm (mais comum), e quanto menor o valor deste espaçamento, maior será o número de canais possíveis. ESPAÇAMENTO GHz nm 3011 24,5 3000 20 200 1,6 100 0,8 50 0,4 25 0,2 12,5 0,1 WDM – Multiplexação por Comprimento de Onda Bandas Ópticas WDM – Multiplexação por Comprimento de Onda ▪ O primeiro sistema WDM desenvolvido utilizava dois canais, 1310 nm e 1550 nm, possibilitando a transmissão bidirecional numa mesma fibra. ▪ A versão de 4 canais foi denominada Wide Wavelength Division Multiplexing (WWDM), possuindo um espaçamento de 24,5 nm. ▪ É utilizada em LAN, para possibilitar transmissões a 10 Gbps (10GBaseLX4/LW4) em fibras de 50/125 microns e 62,5/125 microns, que não possuem controle de DMD. WDM – Tecnologia Wide Wavelength Division Multiplexing ▪ A tecnologia Coarse Wavelength Division Multiplexing – CWDM apresenta um grande espaçamento entre canais, de 20 nm, no espectro que vai de 1.310 nm a 1.610 nm (Bandas ópticas O, E e C), permitindo atualmente, até 16 canais com capacidade de transmissão de 2,5Gbps. ▪ Sua padronização segue a Recomendação ITU-T G.694.2 (Spectral grids for WDM applications CWDM wavelength grid), do ITU-T e é utilizada na implementação de MAN e interconexão de SAN. CWDM – Tecnologia Coarse Wavelength Division Multiplexing ▪ O Dense Wavelength Division Multiplexing – DWDM possui espaçamentos menores variando de 0,2 a 1,6 nm, chegando a 128 canais cobrindo as bandas ópticas S, C e L. ▪ Estes canais podem transportar sinais de 10Gbps (OC-192/ STM64) e em alguns sistemas chega-se a 40Gbps. ▪ O ITU-T, em junho de 2002, editou a recomendação G. 694.1, que apresenta uma tabela de freqüências para aplicações DWDM, baseada na freqüência central de 193.1THz, com espaçamentos variando entre 12.5 GHz e 100 GHz entre canais. DWDM – Tecnologia Dense Wavelength Division Multiplexing ▪ O U-DWDM é considerado como o próximo estágio nas comunicações. Esta tecnologia combina 128 ou 256 comprimentos de onda em uma única fibra óptica, sendo que cada comprimento de onda teria uma taxa de transmissão de 2.5 Gb/s, 10 Gb/s e até 40 Gb/s. No U-DWDM os canais estão espaçados de 10 GHz, o que corresponde a 0.08 nm. ▪ Em laboratório já foi possível a transmissão de 1022 comprimentos de onda em uma única fibra óptica, utilizando-se U-DWDM. U-DWDM – Tecnologia Ultra Dense Wavelength Division Multiplexing Características CWDM DWDM Número de canais (comprimentos de onda) que podem ser combinados em uma única fibra 16 40 Faixa de comprimento de onda 1310 a 1610 nm 1528 a 1562 nm Espaçamento entre canais 20 nm 100 GHz (~ 0,8 nm) Bandas ópticas utilizadas O, E, S, C e L C CWDM: distância curta e menor densidade, no máximo 16 canais. Sem amplificação. DWDM: distâncias longas e maior densidade, até 40 canais. É importante destacar que a tecnologia permite soluções com maiores números de canais, porém, comercialmente a maioria dos produtos adotam a tecnologia CWDM até 16 canais e o DWDM até 40 canais. CWDM ou DWDM? CWDM: distância curta e menor densidade, no máximo 16 canais. Sem amplificação. DWDM: distâncias longas e maior densidade, até 64 canais. U-DWDM: é considerado como o próximo estágio nas comunicações. Maiores possibilidades de canais em 1 fibra (espaçamento de 0,08 nm). Características CWDM DWDM Número de comprimentos de onda que podem ser combinados em uma única fibra 16 64 Faixa de comprimento de onda 1310 nm a 1610 nm 1450 nm a 1620 nm Espaçamento entre canais 20 nm 100 GHz (0,8 nm) Bandas ópticas utilizadas O, E e C S, C e L WDM – Qual escolher? ▪ Quantidade de estações; ▪ Quantos canais; ▪ Taxa; ▪ Distâncias; ▪ Atenuação dB/km; ▪ Se tiver proteção do link (1+1) Para um projeto DWDM, o orçamento de potência é um ponto crítico e para realizar o projeto é necessário termos as seguintes informações: Projeto DWDM Ponto a ponto - simples Solução DWDM Ponto a ponto com 40ch Solução DWDM Anel Solução DWDM Ponto a Ponto Solução DWDM Chave CMOLP Solução com proteção de link A chave de proteção óptica CMOLP provê proteção de link óptico 1+1 em sistemas naturalmente 1+0. A CMOLP é um equipamento dedicado a efetuar proteção do tipo 1+1 automaticamente, fazendo com que em caso de rompimento de fibra, o sistema se restabeleça de forma rápida e segura, tornando-o muito robusto quanto à falha física de link óptico. O módulo possui sensores de alta precisão capazes de detectar a falha e atuar aplicando algoritmos de proteção sem interferir no conteúdo de dados do sistema. Características Baixa perda de inserção; Comutação por falha de link (nível de potência programável); Gerência CMGR e sistema Consius; Indicação de falhas e status no painel por LEDs; Mecânica da linha Conversor de Meios; Alta integração (até 15 circuitos protegidos com bastidor CH16); Tempo de comutação < 50 ms; Monitoração constante da linha não ativa; Gerência de alarmes de operação, fonte backup, comutação forçada, através dos LEDs do painel frontal; Facilidade de comutação forçada via painel ou gerência. ▪ Trafegar diferentes serviços utilizando a mesma fibra óptica; ▪ Enlaces de longas distâncias; ▪ Aumentar a quantidade de banda que uma fibra pode transmitir, sem necessidade de obras estruturais; ▪ Facilidade de expansão; ▪ Isolamento de tráfego de usuários; ▪ Venda de canal DWDM; Vantagens do uso de DWDM Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os principais cabos ópticos da Furukawa. Cabos Ópticos ▪ Cabos externos; ▪ Cabos de acesso Drop; ▪ Cabos externos/internos; ▪ Cabos internos; ▪ Exercício de especificação; Central Telecom DD DDR ARD Cabos Externos - Dutos DD Máximo de Fibras ópticas Geleado Totalmente Dielétrico Seco Totalmente Seco (TS) Proteção adicional contra roedores DDR Cabos Externos - Dutos ▪ 288 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Geleado ▪ Seco ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ 288 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Geleado ▪ Seco ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ Proteção adicional contra roedores Até 144 Fibras ópticas Geleado Totalmente Seco (TS)Anti-roedor ARD Cabos Externos - Dutos Central TelecomDE DER ARE DPE Cabos Externos - Diretamente enterrados DE Geleado Proteção adicional contra roedores Totalmente Dielétrico Proteção contra térmitas DER Cabos Externos - Diretamente enterrados ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Geleado ▪ Proteção adicional contra térmitas ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Geleado ▪ Proteção adicional contra roedores ▪ Proteção contra térmitas ARE Totalmente Seco (TS) Proteção adicional contra roedores Totalmente Dielétrico Proteção contra térmitas DPE Cabo com DutosGeleado Cabos Externos - Diretamente enterrados ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ Proteção adicional contra roedores ▪ Proteção contra térmitas ▪ Totalmente Dialético ▪ Geleado ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ Proteção adicional contra térmitas AS RA LV Central Telecom Cabos Externos - Autossustentados Máximo de Fibras ópticas GeleadoTotalmente Dielétrico Seco Totalmente Seco (TS) 80m 120m 200m AS RA & Mini- RA Cabos Externos - Autossustentados ▪ 144 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Geleado ▪ Seco ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ 80m / 120m / 200m ▪ RA: 24FO / MINI: 12 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Seco ▪ 80m / 120m / 200m LV Até 20 kN SecoAté 72 Fibras ópticas Totalmente Dielétrico Cabos Externos - Autossustentados Drop FTTH Central Telecom Drop Fig.8 TB Drop Circular TB Drop Low Friction Cabos de Acesso - Drop Drop FTTH (Loose Tube) Máximo de Fibras ópticas Seco 80m Tubo Único Drop Fig.8 (Tight Buffer) Tight Buffer Conectorização em Campo* Totalmente Dielétrico Cabos de Acesso - Drop ▪ 12 FO ▪ Seco ▪ 80M ▪ Tubo único ▪ 12 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ 80m ▪ Tight Buffer ▪ Conectorização em Campo* Drop Circular (Tight Buffer) Máximo de Fibras ópticas 80m Tight Buffer Conectorização em Campo* Totalmente Dielétrico Drop Low Friction Fácil Acesso às fibras Baixo Atrito (Low Friction)Construção Flat Cabos de Acesso - Drop ▪ 1 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ 80m ▪ Tight Buffer ▪ 2 FO ▪ 80m ▪ Conectorização em Campo* ▪ Construção Flat ▪ Fácil Acesso às fibras ▪ Baixo Atrito (Low Friction) CFOT UB/MF FIBER LAN Central Telecom Cabos Externo / Interno OPTIC LAN FIBER LAN OPTIC LAN Máximo de Fibras ópticas Tight BufferTotalmente Dielétrico Seco Tubo Único Cabos Externo / Interno ▪ 12 FO ▪ Tight Buffer ▪ 12 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Seco ▪ Tubo único Máximo de Fibras ópticas Tight Buffer Totalmente Dielétrico Seco Tubo Único OPTIC LAN – AR CFOT MF Cabos Externo ▪ 12 FO ▪ Seco ▪ Tubo Único ▪ 12 FO ▪ Totalmente Dialético ▪ Tight Buffer CFOT UB Cabos Externo / Interno Tubo Loose Até 144 Fibras ópticas Totalmente Dielétrico Seco Totalmente Seco (TS) FIBER LAN CFOI MF CFOI UB Cabos Interno FIBER LAN Máximo de Fibras ópticas Tight Buffer Totalmente Dielétrico Seco ▪ 72 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Tight Buffer CFOI-UB Totalmente Seco (TS) Tubo Loose Cabos Interno ▪ 72 FO ▪ TotalmenteDielétrico ▪ Seco ▪ Totalmente Seco (TS) ▪ Tubo Loose CFOI-MF Até 12 Fibras ópticas Totalmente DielétricoTight Buffer Cabos Interno Cabo Interno (FTTx) - Vertical SIMPLUSLAN Drop Interno Compacto SIMPLUSLAN Drop Interno Compacto Cabo Interno (FTTx) - Vertical ▪ 64 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Micromódulo (p/ sangria) Micromódulo (p/ sangria) Máximo de Fibras ópticas Totalmente Dielétrico Fácil Acesso às fibras Construção Flat ▪ 8 FO ▪ Construção Flat ▪ Fácil Acesso às fibras Micro Indoor Low Friction Cabo Compacto Interno (Cfoi- b3) Cordão Robusto (Coa- ftta) Cabo Interno (FTTx) - Horizontal Micro Indoor Low Friction Cordão Robusto (COA-FTTA) D = 2 ,9 m m Cabo Interno (FTTx) - Horizontal ▪ 2 FO ▪ Conectorização em Campo ▪ Construção Flat ▪ Fácil Acesso às fibras ▪ Baixo Atrito (Low Friction) Tight Buffer Baixo Atrito (Low Friction) Conectorização em Campo* Tração Máxima Micromódulo (p/ sangria) Máximo de Fibras ópticas Totalmente Dielétrico Fácil Acesso às fibras Construção Flat ▪ 2 FO ▪ Totalmente Dielétrico ▪ Tight Buffer ▪ Tração Máxima / 300 N CABO COMPACTO INTERNO (CFOI-B3) D = 3 ,8 m m Até 1 Fibra óptica (B3) Totalmente DielétricoTight Buffer Tração de até 800N Cabo Interno (FTTx) - Horizontal ▪ Uso externo; ▪ Local com infestação de roedores/termitas; ▪ Tem apenas infraestrutura de dutos subterrâneos; Especifique um cabo na seguinte situação: Exercício Muito obrigado! Neste capítulo o treinando vai conhecer os tipos de Splitters e aplicações. Splitters ▪ Especificação P2P x PON; ▪ Tipos de Splitter; ▪ Modelos de Splitter; ▪ Tipos de topologia; ▪ As 2 especificações de projeto (P2P X PON) que serão realizadas http://www.lightwaveonline.com/articles/2012/10/technology-and-business-drivers-for-passive- optical-lans.html LAN Ethernet Ativa C ab ea m en to T ra d ic io n al Ethernet Uplinks Ethernet Downlinks Agregação do Edifício Agregação do Site Usuários Finais Armários de Telecomunicação Solução LAN Óptica Passiva R ed e P as si va Ó p ti ca OLT ONT Splitter Passivo Splitter Passivo D is tâ n ci a Li m it ad a ~1 0 0 m D is tâ n ci as d e at é 2 0 k m Controle Centraliza do P2P x PON CORE SWITCH OLT Roseta Metálico Fibra Óptica WAN Roseta Rede Ethernet Rede PON (Laserway) ▪ As 2 especificações de projeto (P2P X PON) que serão realizadas TR TR TR TR ER ER P2P x PON Rede Tradicional Laserway CORE SWITCH ▪ Salas de Comunicação Menores ▪ Menor Necessidade de Refrigeração ▪ Menor Necessidade de Energia ▪ Maior Capacidade de Pontos ▪ Controle Centralizado SWITCH Distribuição DIO DIO Switch Workgroup Cabeamento Horizontal MUTOA DIO Switch Workgroup Metálico Fibra Óptica Energia e Refrigeração Energia e Refrigeração WAN OLT SPLITTER PASSIVO ONTs MUTOA DIO MUTOA ▪ As 2 especificações de projeto (P2P X PON) que serão realizadas P2P x PON WAN (...) 20 km OLT Splitter ONU Exemplo de projeto Tipos de Splitter Tipos de Splitter Tipos de Splitter Roseta 2p DIO Caixa de Distribuição ONT Fonte Fonte Uplink Uplink SFU SFU GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON OLT ONT DIO Roseta 2pONT DIO Splitter 1:n Roseta 2p Caixa de Distribuição ONT ONT DIO Roseta 2pONT DIO Splitter 1:n CONVERGÊNCIA LOCAL Roseta 2p DIO Caixa de Distribuição Splitter 1:n ONT Splitter 1:n Fonte Fonte Uplink Uplink SFU SFU GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON OLT ONT DIO Roseta 2pONT Roseta 2p Caixa de Distribuição ONT ONT DIO Roseta 2pONT DIO DIO CENTRALIZADA DIO Splitter 1:n Fonte Fonte Uplink Uplink SFU SFU GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON GPON OLT Roseta 2p Caixa de Distribuição ONT ONT DIO Roseta 2pONT DIO Splitter 1:n Roseta 2p Caixa de Distribuição ONT ONT DIO Roseta 2pONT DIO Splitter 1:n DISTRIBUIDA Splitters na sala de equipamentos, próximos à OLT Aplicação: Redes com concentração de ONTs próximas às Salas de Equipamentos ▪ Flexibilidade da Rede ▪ Alto Aproveitamento das Portas de Splitters ▪ Alto Número de Fusões ▪ Grande Número de Fibras no Backbone Splitters nos armários de telecom, mais próximos às ONTs Aplicação: Redes com concentrações de ONTs distantes da sala de equipamentos. Ex: Prédios com armários de telecom nos diversos pavimentos ▪ Menos Flexibilidade da Rede ▪ Aproveitamento Médio das Portas de Splitters ▪ Baixo Número de Fusões ▪ Baixo Número de Fibras no Backbone Splitters distribuídos em diferentes níveis, podendo ser instalados nas Salas de Equipamentos e Armários de Telecom Aplicações: Redes de Campus, com diversos Blocos distribuídos ▪ Melhor distribuição de fibras ▪ Equilibrio entre flexibilidade e aproveitamento ▪ Maior complexidade Tipos de Topologia Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Instalações de Redes Ópticas. Instalação de Redes Ópticas Conceitos Básicos e Boas práticas ▪ Etapas; ▪ Ferramentas; ▪ Instalação; ▪ Nomeclatura; ▪ Vistoriar o local para avaliar o projeto e onde colocar os materiais; ▪ Verificar normas existentes no local de trabalho quanto ao estacionamento e tráfego de veículos, trajes, crachás e exigências quanto a EPIs e EPCs, local para alimentação, horário de trabalho, autorizações necessárias, procedimentos de carga e descarga, equipamentos necessários, entre outros. De posse do projeto de instalação ▪ Limpar e organizar o Local de trabalho; ▪ Isolar os equipamentos que serão mantidos; ▪ Verificar onde se encontram os quadros de energia, tomadas elétricas, a tensão e corrente dessas tomadas e se podem ser utilizadas; ▪ Iniciar a montagem da infraestrutura seca, isto é, a montagem de conduites, eletrocalhas, pisos elevados, etc... Local da Instalação Antes de realizar uma instalação, é necessário seguir alguns critérios para evitar contratempos durante a realização do serviço. Separamos este tema em algumas etapas, desde quando você recebe o projeto até a montagem da rede. Instalação de redes ópticas 1. Alicate de Corte 2. Alicate de Bico 3. Alicate Universal 4. Jogo de Chave de Fenda/Philips 5. Jogo de chave de boca/estria 6. Escada 4 5 6321 7 8 9 10 11 12 13 7. Passa Fio 8. Alicate de decapador para Fibra 9. Clivador 10. Kit de Limpeza 11. Maquina de Fusão 12. Power Meter Óptico 13. OTDR Ferramentas básicas necessárias ▪ Antes de desenrolar as bobinas verificar visualmente e com equipamentos (OTDR, Power Meter) sua continuidade. ▪ As bobinas devem ser descarregadas e desenroladas segundo as recomendações do fabricante. ▪ Na bobina devem permanecer duas pessoas, uma para controlar o desenrolamento do cabo e a outra guiando a entrada no duto ou na polia de guia, sem empurrar o cabo. ▪ Os cabos ópticos deverão ser tracionados em cabos-guia, camisas de puxamento e destorcedores, com monitoração de dinamômetro, evitando excesso de carga de tração. Instalação de redes ópticas Destorcedor Instalação de redes ópticas ▪ As extremidades dos cabos ópticos devem ser protegidas para não haver penetração de ar ou umidade. ▪ Respeite o raio de curvatura mínimo do cabo durante a instalação. ▪ Os cabos ópticos não devem ser estrangulados, torcidos, prensados, ou pisados. ▪ Depois de instalado o cabo não deve ser deixado sob qualquer tração exceto aquela devido ao próprio peso. Instalação de redes ópticas ▪ As redes ópticas podem ser instaladas em ambientes internos ou externos; ▪ Os cabos podem ser instalados em redes aéreas ou subterrâneas; ▪ Em redes aéreas podem ser espinados ou autossustentados. ▪ Em redes subterrâneas podem ser instalados em dutos convencionais ou microdutos por tecnologia de sopro. Instalação de redes ópticas Armazenamento e transporte de cabos ▪ As bobinas devem ser armazenadas e transportadas sempre apoiadas em suas flanges. ▪ Quando as bobinas são armazenadas ou transportadas “deitadas” espiras soltas podem se movimentarsobre o tambor provocando enrosco e trancos danosos à fibra na hora de desbobinar o cabo. Instalação de redes ópticas ▪ Para adequar uma instalação de uma rede óptica, é primordial que os cabos estejam instalados convenientemente. Para isso, é necessário que, além da infraestrutura, os cabos estejam acomodados e fixados com acessórios adequados. ▪ No caso de instalações subterrâneas, está na infraestrutura a importância maior que irá comportar os cabos, pois tanto a acomodação como a fixação serão providas pelas tubulações, caixas de passagens, etc. ▪ Nas instalações de cabos ópticos aéreos, ou seja, quando os cabos são instalados em postes, os acessórios de fixação têm importância fundamental. ▪ Esses acessórios são comumente denominados de ferragens de fixação, cujos tipos se diferenciam para cada tipo de cabo óptico empregado. Instalação de redes ópticas Quantidade: ▪ número de fibras ópticas no cabo Tipo de fibra óptica: ▪ SM – Fibra Monomodo ▪ MM (50) – Fibra Multimodo de 50μm ▪ MM (62,5) – Fibra Multimodo de 62,5μm Instalação: ▪ AS 80 – Auto Sustentado com vão livre de 80m ▪ DD – Instalação em Dutos ▪ DE – Diretamente enterrado * Consulte as recomendações e o catálogo do fabricante. Tipo de Cabo: ▪ S – Seco ▪ TS – Totalmente Seco ▪ G – Geleado Nomenclatura Os cabos ópticos para rede subterrânea externa possuem a seguinte classificação: Quanto à aplicação: DD Dielétrico para instalação em Dutos DE Dielétrico para instalações diretamente Enterradas DPE Dielétrico e Protegido para instalações diretamente Enterradas ARD Protegido com ARmadura em fita de aço corrugado para instalação em Dutos ARE Protegido com ARmadura em fita de aço corrugado para instalações diretamento Enterradas DER Dielétrico e proteção contra Roedores para instalações diretamente Enterradas DDR Dielétrico e proteção contra Roedores para instalação em Dutos Nomenclatura Quanto ao tipo de proteção a umidade: G Núcleo Geleado S núcleo Seco, neste caso utilizam materiais hidro expansíveis Nos cabos DER possuímos dois tipos especiais de proteção dielétricas PPU Camada protetora formada por elementos pultrudados que protege do ataque de roedores, formigas e cupins PFV Camada protetora formada de fibra de vidro CFOA X Y W Z (K) , onde: CFOA – Cabo de Fibra Óptica com revestimento em Acrilato X é o tipo da fibra MM,SM ou NZD Y é a classificação quanto à aplicação W é o tipo de proteção a umidade Z é a quantidade de fibras (K) é o revestimento dielétrico especial Nomenclatura Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Instalações de Redes Óptica Interna. Instalação de Redes Ópticas Internas ▪ Estrutura; ▪ Instalação; ▪ Acomodação; ▪ Melhores práticas; ▪ Os cabos ópticos devem ser terminados em DIOs, MUTOAs ou pontos de terminação. Estrutura da rede interna Rede interna A rede interna inicia a partir do Bloqueio Óptico (FOB) ou do Distribuidor Interno Óptico (DIO) e são utilizadas extensões ópticas ou cordões ópticos para realizar a transição do sinal óptico da fibra ao receptor interno do assinante. Pela restrição de espaço e utilização de dutos existentes, os cabos, as extensões e os cordões ópticos são geralmente confeccionados com fibra óptica especial para facilitar o encaminhamento. Sempre consulte as especificações do fabricante para compreender a aplicação da solução. Alguns cabos ópticos de uso interno podem ser utilizados externamente, como por exemplo, o Fiber Lan indoor/outdoor. Consulte sempre as especificações do fabricante. Observe sempre a classificação de flamabilidade da capa externa do cabo e se a fabricação é do tipo “TIGHT”. A instalação destes cabos é feita nos caminhos internos constituídos por: ▪ Eletrocalhas ▪ Eletrodutos ▪ Leitos ▪ Sleeves ▪ Slots ▪ Shafts É necessário observar a taxa de ocupação de cada elemento e as recomendações da norma TIA 569. Instalação de cabos ópticos para rede interna Para que o cabo possa atender a todos os requisitos para os quais foi projetado, e garantir o funcionamento correto durante a instalação, o cabo não deve ser puxado somente pela capa, devendo ser formado um laço com as fibras de aramida. No cabeamento de backbone, devido ao peso do próprio cabo, devemos tomar os seguintes cuidados: ▪ Ao instalar o cabo de fibra óptica na vertical, a carga de tração é reduzida começando no topo e passando o cabo para baixo. A carga de tração deve ser considerada ao determinar o raio de curvatura mínimo no topo da via vertical. ▪ Os cabos de fibra Óptica devem ser suportados na parte superior da via e pelo menos a cada três andares, porém, recomenda-se sustentar o cabo a cada andar. Os mecanismos de suporte e sustentação devem segurar o cabo e nunca esmagá-lo. WA Work Area EF Entrance Facilities ER Equipment room TR Telecomunicati on Room HORIZONTAL B A C K B O N E Instalação de cabos ópticos para rede interna ▪ As sobras devem ser condicionadas na eletrocalha em feixes agrupados com velcro, respeitando o raio de curvatura. ▪ Os cabos devem ser agrupados com velcro e identificados. Acomodação de cabos ópticos para rede interna ▪ Nos racks evitar que o cabo fique exposto, para evitar danos. ▪ Verificar nas bobinas a sua continuidade (OTDR, Power Meter). ▪ Na bobina devem permanecer duas pessoas, uma para controlar o desenrolamento do cabo e a outra guiando a entrada no duto ou na polia de guia, sem empurrar o cabo. ▪ Os cabos ópticos deverão ser tracionados em cabos-guia, camisas de puxamento e destorcedores, com monitoração de dinamômetro. ▪ As extremidades dos cabos ópticos devem ser protegidas para evitar umidade. ▪ Respeite o raio de curvatura mínimo do cabo durante a instalação. ▪ Os cabos ópticos não devem ser estrangulados, torcidos, prensados, ou pisados. ▪ Depois de instalado o cabo não deve ser deixado sob qualquer tração ▪ exceto aquela devido ao próprio peso. Melhores práticas Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Instalação de Redes Ópticas Externas. Instalação de Redes Ópticas Externas ▪ Estrutura; ▪ Instalação em dutos; ▪ Instalação DE (Diretamente enterrada); ▪ Instalação aérea; ▪ Externamente os cabos ópticos costumam ser terminados em caixas de terminação ópticas (CTO) ou emendados em caixas de emendas ópticas (CEO). ▪ É comum também a terminação ser feita em gabinetes para redes de distribuição. Estrutura das redes Externas A rede óptica externa se divide em rede troncal, rede de distribuição e rede drop. Rede Óptica Troncal É composta basicamente por cabos ópticos que levam o sinal da central aos pontos de distribuição. Estes cabos podem ser aplicados em dutos subterrâneos ou em instalação aérea espinada em cordoalha ou autossustentada. As fibras externas são geralmente do tipo monomodo (SMF). Nas aplicações em redes externas, se torna cada vez mais comum o uso de tecnologia PON, na topologia estrela distribuída. Na conexão com a rede distribuída são instalados pequenos armários ópticos de distribuição associados a splitters ópticos, onde são realizados a divisão, a distribuição e o gerenciamento do sinal óptico associados a esta área. Estes armários podem ser substituídos por caixas de emenda. Rede Óptica Distribuição A Rede Óptica de Distribuição é formada por cabos ópticos que levam o sinal dos pontos de distribuição às áreas específicas de atendimento. Geralmente estes cabos são do tipo autossustentado com núcleo seco para facilitar a instalação. Associados aos cabos, são utilizadas caixas de emenda para derivação das fibras. As caixas de emenda, também denominadas Network Access Point (NAP), são devidamente alocadas para a distribuição do sinal, realizando a transição da rede óptica troncal para a rede terminal, denominada rede drop. Rede Óptica Drop Composta por cabos ópticos constituídos de poucas fibras, a rede drop leva o sinal óptico da Caixa de Emenda Terminal até o assinante. Geralmente estes cabos são autossustentados, mas existe a opção de utilização em dutosubterrâneo. A rede óptica drop pode terminar em pequenos Distribuidor Interno Óptico (DIOs) ou em Bloqueios Ópticos (FOB) no interior da casa/prédio. Geralmente é utilizado um elemento de sustentação para realizar a ancoragem do cabo junto à casa/prédio do assinante. Devido às grandes restrições de espaço e utilização de dutos já existentes, geralmente são utilizadas fibras ópticas especiais, como a All Wave Flex®, que atendem os requisitos da norma ITU-T G.657.A (Fiber Bending Insensitive), para evitar perda de sinal por curvaturas acentuadas. ▪ O lançamento do cabo óptico fora da bobina deverá ser disposto em forma de 8, considerando- se o raio de curvatura do cabo. Instalação de Redes Ópticas Externas ▪ A parte mais importante de uma instalação subterrânea é a infraestrutura, que são as tubulações, caixas de passagens, etc., pois nela serão acomodados e fixados os cabos. ▪ Em cada caixa de passagem, deve permanecer sempre uma pessoa para puxar e guiar o cabo para a entrada do outro duto. ▪ Em lances longos, tal que o lançamento único possa causar tensões excessivas, é necessário que o lançamento seja feito em partes. ▪ Os cabos não devem permanecer tensionados no interior dos dutos e nas caixas de passagem. Nos casos onde não houver emendas, devem ser acomodados nas laterais das caixas de passagem e fixados com abraçadeiras plásticas. Instalação subterrânea em dutos ▪ Abrir a capa do cabo na extremidade, eliminar as fibras e utilizar o elemento de tração (aramida) para amarrar o guia de puxamento. ▪ No meio do lance nas caixas de passagens, utilizar material cilíndrico de diâmetro (Φ = 100mm) enrolar o cabo 6 voltas ou mais e fazer o puxamento das sobras. ▪ As sobras retirado dos dutos devem ser em formato de figura 8 , com raio de curvatura igual ou superior a 20 vezes o diâmetro do cabo. ▪ Acomodar as sobras de emendas e reserva técnica, com raio de curvatura igual ou superior a 10 vezes o diâmetro do cabo. ▪ Nunca puxar o cabo pela capa externa! fig. 1 fig. 2 Instalação subterrânea em dutos ▪ Colocado numa vala onde não existe tubulação, mas podem haver caixas subterrâneas. ▪ Estes cabos possuem capas com proteção especial, inclusive contra roedores e são bastante utilizados nas instalações que acompanham rodovias e ferrovias. ▪ Neste tipo de lançamento é muito importante a sinalização, para evitar que escavações destruam os cabos acidentalmente. Instalação subterrânea diretamente enterrada (DE) ▪ As instalações aéreas de cabos ópticos podem ser do tipo Espinada ou Auto-sustentada. ▪ Cada tipo de instalação exige técnica e cuidados especiais para serem convenientemente instalados adequadamente. ▪ Antes de iniciar-se o lançamento do cabo, faz-se necessário vistoriar a rota e os postes por onde ele será lançado. ▪ Os postes devem estar em condições de receber o cabeamento. ▪ As condições do terreno onde o cabo será lançado devem ser verificadas, considerando-se os obstáculos que dificultem o lançamento. Instalação aérea Instalação aérea ▪ Verificar os pontos críticos onde possivelmente serão encontradas dificuldades no momento do lançamento. ▪ Para a instalação de uma rede óptica é primordial que os cabos sejam instalados convenientemente e fixados com os acessórios adequados. ▪ Esses acessórios são comumente denominados de ferragens de fixação, cujos tipos se diferenciam para cada tipo de cabo óptico empregado. ▪ Basicamente, essas ferragens subdividem-se em dois grupos: – Ferragens para cabos espinados – Ferragens para cabos auto-sustentados Isoladores: São suportes constituídos de material cerâmico (isolante), que isola o cabo mensageiro e, ao mesmo tempo, proporciona sua fixação. Cintas: São braçadeiras metálicas que prendem os isoladores aos postes. Alças pré-formadas: são peças compostas de material metálico que prendem os cabos mensageiros aos isoladores. Instalação Aérea – Elementos de Sustentação ▪ Esse processo é utilizado em cabos que possuem elementos de sustentação próprios e podem ser instalados diretamente nos postes, sem a necessidade de outros elementos de sustentação, além das ferragens de fixação. ▪ Nesse tipo de instalação, é possível fixar o cabo ao poste por meio da alça pré-formada e/ ou do grampo de suspensão. A fixação por suspensão é utilizada nos casos em que o trecho é praticamente reto, com desvios de rota inferiores a 20º, horizontal ou verticalmente. ▪ Conjunto de Suspensão Instalação Aérea – Cabos auto Sustentados ▪ Para instalar o conjunto de suspensão, fixe a abraçadeira ao poste com o suporte e o parafuso, e prenda o grampo de suspensão. ▪ Retire a parte superior do grampo e insira o cabo em seu interior, fechando o grampo pela parte superior. ▪ Enquanto o cabo não for devidamente lançado, deve-se deixar a parte superior do grampo afrouxada, para permitir o puxamento. ▪ Ao final da instalação, fixe os cabos nos grampos de suspensão. Instalação Aérea – Cabos auto Sustentados ▪ Os cabos desprovidos de elemento de sustentação devem ser espinados em cabos mensageiros. ▪ O cabo mensageiro é constituído de uma cordoalha de aço para a sustentação e tem a função de proporcionar sustentação ao cabo óptico ▪ O cabo mensageiro é fixado aos postes por ferragens e equipamentos Instalação Aérea – Cabos espinados Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá detalhes da instalação de cabos low friction. Instalação de Cabos Drop low friction ▪ Aplicação; ▪ Esticador de fio FE; ▪ Ancoragem; ▪ Cunha plástica; ▪ Procedimento do esticador. ▪ Os cabos drop são otimizados para prover o acesso final ao assinante (last mile). Possuem melhor adaptação a infraestrutura existente na rede externa e facilidade na instalação. ▪ O cabo drop low friction é comumente fixado no poste em esticadores tipo FE. Possuem construção bipartida proporcionando fácil acesso as fibras e maior facilidade na instalação em dutos congestionados devido a característica de baixo atrito. ▪ Todos os cuidados aplicados aos cabos ópticos, devem ser aplicados também a este cabo. Cabo drop low friction O cabo low friction é utilizado geralmente na rede drop. A rede drop leva o sinal óptico da Caixa de Emenda Terminal até o assinante. Geralmente estes cabos são autossustentados, mas existe opção de cabos para utilização em duto subterrâneo. A rede óptica drop pode terminar em pequenos Distribuidor Interno Óptico (DIOs) ou em Bloqueios Ópticos (FOB) no interior da casa/prédio. Geralmente é utilizado um elemento de sustentação para realizar a ancoragem do cabo junto à casa/prédio do assinante. Informações do teste: ▪ Teste realizado utilizando apenas o mensageiro; Carga Aplicada: 660N Esticador de fio FE Item Resultado Escorregamento Não Variação de Atenuação 0,02 dB/80m Danos ao cabo Não Sem esforços na unidade óptica Item Resultado Escorregamento Não Variação de Atenuação 2,48 dB/80m Danos ao cabo Sim Carga Aplicada: 660N Esticador de fio FE Informações do teste: ▪ Teste realizado cabo inteiro com o nó em 8; Informações do teste: ▪ Teste realizado cabo inteiro com nó sem cruzar;; Item Resultado Escorregamento Não Variação de Atenuação 1,76* dB/80m Danos ao cabo Sim Carga Aplicada: 660N *Devido ao posicionamento o cabo acomoda após um tempo, porém danifica o esticador. Esticador de fio FE Ancoragem Drop Low Friction Ancoragem Drop Low Friction Os acessórios mais indicados para instalação deste cabo são a "cunha plástica" e o “esticador para fio FE”. Cunha plástica e esticador para fio FE Depois de separada insere-se o mensageiro dentro da cunha plástica e puxa-se o mensageiro para ancorar o cabo. Cunha plástica Para ancorar no esticador de fio FE, é necessário passar o mensageiro do cabo realizando duas voltas nos segmentos ao lado do isolador e um nó no retorno ao primeiro segmento Esticador Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá detalhes sobre a instalação de microcabos. Instalação de Microcabos Ópticos ▪ Parâmetros; ▪ Características;▪ Instalação; ▪ Redes de distribuição; ▪ Aplicação. Os microcabos, são cabos ópticos com dimensões reduzidas que agrupam de 12 a 288 fibras alocadas em unidades básicas com até 24 fibras ópticas e diâmetro externo entre 2 e 15 mm, normalmente utilizados em redes WAN. Os microcabos devem ser instalados em microdutos adequados ao tipo de cabo. A norma IEC 60794-5 define microduto como um tubo flexível, de baixo peso e com diâmetro externo reduzido. Os microdutos são normalmente fabricados em polietileno de alta densidade (PEAD) e com proteção a raios UV. Apresentam uma estrutura resistente às pressões do ar comprimido requeridas para o sopramento dos microcabos, bem como as compressões externas advindas da sua instalação. São circulares e com secção transversal uniforme ao longo de todo seu comprimento. Microcabos Microcabos Trata-se de um cabo de fibras com diâmetro cerca 50% menor que o cabo tradicional ou mais. Eles são instalados com equipamentos especiais com tecnologia de sopro em micro dutos com cerca de 10 mm de diâmetro, dependendo do tipo de cabo. Sempre consulte o fabricante sobre as especificações de instalação. Este método de instalação por sopro, utiliza um dispositivo de puxamento que se adapta ao cabo e produz um bloqueio à passagem do ar. Nesta situação, é injetado ar comprimido que empurra o dispositivo de puxamento no interior do duto. O ar circulando a grande velocidade, exerce pressão sobre toda a superfície do cabo facilitando seu movimento. Ao término do lançamento, o cabo repousa no duto sem nenhuma tração residual, o que prolonga a sua vida útil. Características dos Microcabos ▪ Tecnologia compacta e maior densidade de fibras ópticas por cabo; ▪ Instalação mais rápida do que cabos instalados por tracionamento; ▪ Mais leve e menor, facilitando transporte; ▪ Menor resistência a tração e compressão; ▪ Otimizado para instalações EXCLUSIVAMENTE por sopramento em microdutos; Refrigeração e Desumidificação Sistema de desbobinamento Máquina de instalação Compressor de ar Instalação de Microcabos Características dos Microcabos Como simplificar, facilitar e aproveitar melhor a infraestrutura de rede externa ? Redes de distribuição do Brasil ACESSÓRIO Redução tamanho dutos ▪ Redução de diâmetro e peso ▪ Aumento da densidade de fibras ópticas por cabo ▪ Fibras de baixa perda em curvatura CABO ÓPTICO ▪ Instalação em dutos exclusivamente por sopro ▪ Viabiliza novas opções de caminhos de passagem para a infraestrutura de rede INSTALAÇÃO Microcabo CFOA-DMD (Dielétrico para instalação em Micro Dutos) Conceito Canaletas em microvalas: ▪ Para pequenos trechos de acesso final a clientes; ▪ Cabos de baixa formação seriam suficiente; ▪ Podem ser usados microcabos ou cabos convencionais com diâmetro reduzido (mini-RA, AS Compacto) Redes Internas prediais: ▪ Os cabos produzidos na Furukawa são exclusivamente para uso externo. ▪ No Brasil não existe NADA padronizado ou em fase de ANATEL, porém, comum no mercado Europeu. Microdutos dentro de tubulações 40mm: ▪ Projetos de redes metropolitanas; ▪ Alta densidade de fibras; ▪ Aproveitamento de infraestrutura existente; Aplicações Revestimento Externo Elemento Central Tubo Loose Fibras Ópticas Elemento de Tração Microcabo óptico 36F a 72F 96F a 144F 288F Seco Seco Seco 250 µm 250 µm 250 µm 12F/T 24F/T 12F/T 6,3mm 7,8mm 11,0mm Ø Características técnicas Refrigeração e Desumidificação Máquina de instalação Compressor de ar Instalação https://www.youtube.com/watch?v=jkTXypt105o&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=jkTXypt105o&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=jkTXypt105o&feature=youtu.be Solução Solução Rede Externa de Alimentação Subterrânea: Microcabos (CFOA-DMD) Rede de Acesso/Terminação Aerea: Drop Rede Interna: CFOI Rede Externa de Distribuição : CFOA-RA (Aerea) Central Central Central Central Formatação da solução tecnológica ▪ CFOA-DMD até 144F ▪ CFOA-DD (Convencional) Edifícios Residenciais Armário Clientes Corporativos Residências Anel Óptico Central Telecom CEO-4M Central Telecom + Solução Caixa de emenda ▪ Tecnologia compacta e maior densidade de fibras ópticas por cabo ▪ Mais leve e menor, facilitando transporte e custo associado. ▪ Instalação mais rápida que os cabos instalados por tracionamento (DD) ▪ Redução de congestionamento ▪ Produto com PPB. ▪ Menor resistência a tração e compressão ▪ Otimizado para instalações exclusivamente por sopramento em microdutos. Pontos positivos e negativos Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Segurança do Trabalho. Segurança do Trabalho ▪ Normas regulamentadoras; ▪ Equipamentos de proteção individual; Durante as atividades de instalação, a segurança da equipe de trabalho é de extrema importância e cada atividade possui riscos característicos que determinam os equipamentos de proteção a serem utilizados. Devemos cumprir as conformidades das Normas Regulamentadoras para proteção individual e coletiva. ▪ NR-06 – Equipamentos de proteção individual; ▪ NR-10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade; ▪ NR-33 – Segurança e Saúde nos Trabalhos em Espaços Confinados. ▪ NR-35 – Segurança no Trabalho em Altura EPI – Equipamento de Proteção Individual EPC – Equipamento de Proteção Coletiva Segurança do trabalho http://www.towbar.com.br/loja/FotosProdutos_2/2873/1_30062011100136236444265412651f56we1f56ef1236r65.jpg http://www.lojasindico.com.br/prod,IDLoja,23222,IDProduto,3641886,cones-sinalizacao-cone-de-sinalizacao-75-cm--preto-e-amarelo http://www.lojasindico.com.br/prod,IDLoja,23222,IDProduto,3641886,cones-sinalizacao-cone-de-sinalizacao-75-cm--preto-e-amarelo http://www.lojasindico.com.br/prod,IDLoja,23222,IDProduto,3641886,cones-sinalizacao-cone-de-sinalizacao-75-cm--preto-e-amarelo O ambiente onde o trabalho será realizado poderá exigir cuidados específicos que deverão ser observados, caso contrário o contratante e sua equipe de segurança do trabalho podem proibir a realização do serviço. Por exemplo, considere a instalação do cabeamento num prédio em construção, onde a utilização de capacete é obrigatória, esta exigência abrange a todos os frequentadores daquele ambiente, inclusive os técnicos, mesmo que para a sua atividade de instalação este equipamento não seja necessário. 1. Capacete Capacete de segurança para proteção contra impactos de objetos sobre o crânio; capacete de segurança para proteção contra choques elétricos; São EPIs utilizados em instalações de telecomunicações: 2. Óculos Óculos de segurança para proteção dos olhos contra impactos de partículas volantes; 3. Protetor Auditivo Protetor Auricular descartável ou não, para proteção de ruídos; 4. Protetor Respiratório Máscara descartável para proteção de resíduos em suspensão no ar. Segurança do trabalho 5. Luva Luva de segurança para proteção das mãos contra agentes cortantes e perfurantes; Luva de segurança para proteção das mãos contra choques elétricos; Para desenvolver os trabalhos com segurança é necessário se atentar aos seguintes procedimentos: • Verificar junto ao contratante se existem normas de segurança específicas para os locais de instalação, caso contrário o contratante e sua equipe de segurança do trabalho podem proibir a realização do serviço; • Fazer um planejamento da execução, levantado os riscos envolvidos no ambiente e quais as soluções; • Providenciar as EPI correspondentes às atividades de instalação, considerando as informações da contratante; • Verificar se todos os funcionários estão habilitados a utilizar as EPI fornecidas e possuem os treinamentos exigidos; • Instruir os funcionários sobre a execução; • Providenciar a sinalização do local. 6. Uniforme Para proteção de braços / pernas 7. Cinto de Segurança e Dispositivo Trava queda Dispositivo trava-queda de segurança para proteção do usuário contra quedas em operações com movimentação vertical ou horizontal,utilizado com cinta de segurança para proteção contra quedas. 8. Calçado de Segurança Para proteção dos pés, 9. Detector de fase Conhecido como chave teste, verifica se as partes metálicas próximas ao trabalhador estão energizadas. Imprescindível nas instalações em postes com rede elétrica São EPIs utilizados em instalações de telecomunicações: Segurança do trabalho Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de emendas em redes ópticas. Emendas em Redes Ópticas ▪ Preparação; ▪ Tipos de emenda; ▪ Acomodação; As emendas ópticas são aplicadas quando se necessita: ▪ Unir um cabo a uma extensão óptica dotada de um conector; ▪ Converter um tipo de cabo (loose) para outro tipo de cabo (tight); ▪ Conexão de um equipamento de teste, entre outras aplicações; ▪ Prover manutenção em um cabo rompido ou dar continuidade a um lance cabo. Emenda Óptica As emendas surgem da necessidade de se dar continuidade a um lance de cabo óptico que esteja sendo instalado, unindo esse cabo a uma extensão óptica dotada de um conector, ou de se converter um tipo de cabo (loose) para outro tipo de cabo (tight) ou ainda para a conexão de um equipamento de teste, etc. Quanto às terminações ópticas, elas são constituídas de conectores ópticos que realizam a conexão do cabo óptico ao terminal do equipamento. Descreveremos, neste slide os processos envolvidos para a obtenção das emendas e terminações ópticas. Para cada tipo de emenda existe um tipo de processo de preparo de fibra, que exigem cuidados especiais para sua realização. 1. Decapar o cabo – o primeiro passo para a emenda é decapar o cabo e remover a fibra de aramida, sendo que cada tipo de cabo, possui um processo e uma ferramenta de decapagem de acordo com a sua proteção. 2. Remover o tubo loose – para os cabos loose, deve ser removido o tubo e executada a limpeza de todo o gel. 3. Decapagem da fibra – após efetuar a limpeza da fibra, deve-se remover o acrilato com o uso do decapador. 4. Limpeza da fibra – a limpeza deve ser executada com álcool isopropílico e gaze ou lenço de papel, sempre no sentido para fora da fibra. 5. Clivagem da fibra – o processo de clivagem é o corte da fibra em 90º, com o uso do clivador. Após o processo de clivagem, a fibra não deverá mais ser limpa. 6. Emenda da fibra – A emenda poderá ser executada por processo mecânico ou por fusão. Preparação da fibra para emenda óptica 1. A emenda mecânica é feita por alinhadores de precisão, onde as fibras ópticas são introduzidas em ranhuras que alinham as fibras. 2. A emenda possui um gel casador para melhorar o índice de refração entre as duas fibras. 3. A aproximação e ajuste da fibra é feita com o monitoramento do power meter ou OTDR, e são travadas no ponto de menor atenuação. 4. Esse processo de emenda é bastante utilizado em situações de emergência e de caráter provisório. Emenda mecânica 1. Esse processo caracteriza-se por “fundir” as extremidades das fibras ópticas com o uso da máquina de fusão. 2. É o processo mais utilizado e com o menor nível de atenuação. 3. As fibras devem ser limpas e clivadas antes de serem inseridas no V-Groove. O V-Groove irá alinhar as fibras de forma que as faces cortadas delas fiquem paralelas entre si. 4. Após isso, as fibras são aproximadas pelo V-Groove, até a distância de aproximadamente 1µm entre elas e são inspecionadas e fundidas 5. O modo de operação da máquina de fusão é diferente entre os vários modelos existentes. Emenda por fusão https://www.youtube.com/watch?v=cw8kAuQ0UxE “How to splice with Fitel S178 Fusion Splicer.wmv”. Emenda por fusão Este vídeo, feito pela OFS e publicado no YouTube, demonstra o processo de fusão feito com a máquina S178. https://www.youtube.com/watch?v=cw8kAuQ0UxE As emendas ópticas deverão acomodadas adequadamente em: ▪ Caixas de emendas tipo CEO ou CTO; ▪ Gabinetes para redes de distribuição; ▪ Distribuidores internos ópticos (DIO); ▪ Caixas tipo distribuidor geral óptico (DGO). Acomodação da emenda Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá como instalar o DIO. Instalação de DIO ▪ Acessórios; ▪ Montagem; ▪ Exemplos de modelos de DIO. ▪ Bastidor Óptico indicado para instalação em salas ou armários de distribuição principal ou horizontal; ▪ Acomodação e proteção de emendas ópticas entre cabos ópticos e pigtails ou de cabos ópticos pré-conectorizados (service cable); ▪ Capacidade de fusões se altera com o modelo de DIO utilizado. Exemplo: B48 suporta até 48 fusões LC-Duplex; DIO Distribuidor Interno Óptico (DIO) O DIO é o acessório de terminação do cabo óptico que possibilita o roteamento das fibras ópticas conforme a necessidade de aplicação na rede. Ele pode ser instalado em rack de 19” ou diretamente na parede dentro das salas de equipamentos e/ou salas de telecomunicações. O modelo do DIO deve se basear em três aspectos: • Aplicação - O primeiro passo é definir a aplicação desejada para o sistema de conexão óptica. Caso a opção seja, por exemplo, por aplicações do tipo FTTx, é desejável que o DIO permita instalação de acessórios ópticos passivos, tais como divisores (splitters). No caso de aplicações em Data Center é desejável que o DIO atenda a altas densidades, ocupando o menor espaço possível nos racks com aplicação de tecnologias que possibilitem rapidez, flexibilidade e modularidade, como o MPO. • Ambiente - É importante levantar a capacidade de fibras que o sistema óptico suportará, seja no momento presente ou no futuro, para que possa definir o dimensionamento do DIO, com base na baixa, média ou alta densidade de fibras ópticas da rede. • Topologia - Define-se pela utilização de produtos que possibilitem emendas por fusão, ou utilização de cabos terminados em fábrica ou em campo. Acessórios do DIO ▪ Kit de ancoragem; ▪ Kit de bandejas de emenda; ▪ Extensão óptica conectorizada; ▪ Kit de placas LGX para adaptadores óptico ▪ Instale o Kit de Ancoragem, de acordo com o cabo adquirido, na ordem conforme a figura ao lado; ▪ Utilize uma das peças indicadas para fixar o FRP (em cabos Loose) ou a aramida (em cabos Tight Buffer). Montagem DIO – Kit de ancoragem ▪ Instale as placas LGX e as bandejas de emendas. Montagem DIO – Fixação da placa LGX e bandejas Prepare as fibras ópticas para instalação: ▪ Abertura de cabo tipo Tight Para cabos de diâmetro superior a 12 mm, a ancoragem pode ser feita no interior do Bastidor Óptico. ▪ Abertura de cabo tipo Loose Para cabos Loose retirar o tubo de proteção das fibras gradualmente, em proporção de 30 em 30 cm para não forçar a fibra, deixando apenas 25 mm com a proteção. Montagem DIO – Abertura do cabo ▪ Proceda com a ancoragem do cabo conforme figura ao lado; ▪ Fixe o elemento de tração de acordo com o tipo de cabo (4); ▪ A seguir, acomode as fibras no bastidor. Montagem DIO – Ancoragem do cabo ▪ Ao utilizar duas ou mais bandejas de emenda stack, realize a entrada do cabo no lado da dobradiça para facilitar a abertura da bandeja. Podem ser empilhadas até 4 bandejas; ▪ Siga a sequência de acomodação das fibras do mesmo lado ou com inversão de lados. Montagem DIO – Emenda das fibras ópticas ▪ Realize as fusões de acordo com o manual da máquina de emendas; ▪ Fixe os adaptadores na placa LGX e conecte os pigtails (extensões ópticas). Montagem DIO – Emenda das fibras ópticas BANDEJA - suporta a instalação dos demais componentes, conferindo proteção às emendas, sobras de fibras, adaptadores e conectores ópticos; ORDENAL - responsável por acomodar e proteger as emendas ópticas; ANCORADORES - conjunto composto por acessórios de fixação dos cabos ópticos de entrada no DIO. DIO BX24 24 Fusões SC em 1RU Pré-montado e fácil instalação DIO BT72 72 Fusões SC em 2RU Modular Exemplos de modelos Muito obrigado! Projetos de Redes Ópticas e cálculo para a certificação óptica Neste capítulo o treinando conhecerá os conceitos de Projetos de Redes Ópticas. ▪ Dispositivos e equipamentos; ▪ Transmissor; ▪ Receptor;▪ Amplificador; ▪ Arquitetura; ▪ Range dinâmico; ▪ Orçamento de potência óptica; ▪ Certificação; ▪ Exercício sobre especificação; ▪ O eficiente planejamento e projeto de uma rede óptica de alta capacidade, envolvem a otimização de um grande número de parâmetros associados não apenas ao meio de transmissão, mas também ao transmissor, receptor e ao amplificador/atenuador óptico quando necessário. ▪ Em particular, nos sistemas WDM, a degradação da relação sinal-ruído e os efeitos não-lineares em fibra devem ser criteriosamente avaliados. ▪ Atualmente, temos ferramentas computacionais que são extensivamente usadas para modelar o comportamento de redes locais (LAN) e de longa distância (WAN) implementadas com a tecnologia óptica. Projetos de Redes Ópticas A aplicação dos diferentes tipos de fibras ópticas em um determinado projeto depende das taxas de transmissão e das distancias a serem percorridas pelos sinais de informação, pois envolvem os efeitos da atenuação dos sinais e dispersão. Com este principio, em sistemas de cabeamento estruturado, aplicados as redes LAN e CAN, onde as dimensões entre os edifícios dificilmente ultrapassarão 500 m, as fibras OM serão suficientes para cumprir com as taxas de transmissão habituais. Em situações especiais ou por exigência de projeto e que serão utilizadas as fibras OM3 ou OS1. Os lasers, os atenuadores, as emendas e a própria fibra adicionam ruídos; entretanto, o ruído óptico do amplificador e considerado a fonte predominante para a perda e a degradação de OSNR, por isso e importante e fundamental sua consideração no projeto de sistema. Um outro parâmetro considerado por projetistas e o Q-fator, uma função do OSNR que fornece uma descrição qualitativa do desempenho do receptor e sugere a relação sinal-ruído mínima exigida para obter uma BER especifica para um dado sinal. ▪ São os equipamentos de transmissão e recepção incluindo as técnicas e dispositivos de compensação de distorções. ▪ Estes dispositivos devem apresentar tamanho reduzido, facilidade de acoplamento e altíssima confiabilidade. Dispositivos e equipamentos para sistemas e subsistemas ópticos ▪ O transmissor óptico é composto por um dispositivo emissor de luz e pelo circuito driver associado. ▪ Os sistemas atuais de transmissão funcionam pela emissão de uma portadora luminosa, modulada diretamente em intensidade, podendo ser digital ou analógica. ▪ O dispositivo emissor de luz (LED, VCSEL ou ILD ) é o elemento ativo básico do sistema, responsável pela tarefa de conversão eletro-óptica dos sinais. Transmissor óptico A responsividade de um fotodetector e a relação entre os sinais de saída e entrada do fotodetector, indicando a sua eficiência. A responsividade de quase todos os fotodetectores dependem do comprimento de onda e podem ser entendidas como sendo a relação de resposta do detector com o aumento do comprimento de onda. ▪ O receptor óptico é composto por um dispositivo fotodetector e um estágio eletrônico de amplificação e filtragem. ▪ O estágio eletrônico associado ao fotodetector, tem a função de filtrar e amplificar o sinal elétrico convertido. Receptores ópticos A qualidade do receptor óptico e medida pela sua sensitividade (dBm), a qual especifica a potencia luminosa mínima necessária para determinado desempenho em termos da relação Sinal Ruído (SNR) ou de Taxa de Erros de Transmissão (BER), ou seja, É a quantidade mínima de potencia óptica necessária para identificação confiável do sinal. ▪ Os fotodetectores, comumente associados à tecnologia de transmissão por fibras ópticas, são os fotodiodos PIN (Positive Intrinsic Negative) e os fotodiodos de avalanche APD (Avalanche PhotoDiode). ▪ Fotodiodos PIN trabalham de maneira similar, aos LEDs, mas de modo reverso, isto é, a luz é absorvida e os fótons são convertidos em elétrons. ▪ Os APDs são similares aos PINs, mas fornecem ganho através de um processo de amplificação, no qual um fóton agindo no dispositivo libera muitos elétrons. Receptores ópticos ▪ A Responsividade de um fotodetector é a relação entre os sinais de saída e entrada do fotodetector, indicando a sua eficiência. ▪ A Responsividade de quase todos os fotodetectores dependem do comprimento de onda e pode ser entendida como sendo a relação de resposta do detector com o aumento do comprimento de onda. Responsividade Receptores ópticos - Responsividade ▪ A qualidade do receptor óptico é medida pela sua sensitividade (dBm), a qual especifica a potência luminosa mínima necessária para determinado desempenho em termos da relação sinal ruído (SNR) ou da Bit Error Ratio (BER) ▪ A Sensitividade é a quantidade mínima de potência óptica necessária para identificação confiável do sinal. Receptores ópticos - Sensitividade ▪ Amplificadores opto-elétricos são dispositivos utilizados para amplificar um sinal fraco e distorcido, com o objetivo de regenerar o sinal. ▪ A amplificação é feita através de um repetidor elétrico, que converte o sinal óptico em um sinal elétrico por meio de um fotodiodo. ▪ O sinal elétrico é amplificado e convertido de volta em sinal óptico. Amplificadores ópticos opto-elétricos ▪ É um tipo de amplificador óptico a base de érbio. O érbio quando excitado emite luz. ▪ Um sinal fraco entra no EDFA, onde é injetado luz (980 nm ou 1480 nm), usando um laser. Esta injeção estimula os átomos de érbio a soltar sua energia armazenada na forma de luz (1550 nm). ▪ Como este processo continua através da fibra dopada de érbio o sinal aumenta fortemente, porém as emissões espontâneas no EDFA também adicionam ruído ao sinal. Amplificadores EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier Vantagens ▪ Trabalha na região de 1550 nm ▪ Ganho plano ▪ Ganho alto > 30dB e potência de saída > 17dBm ▪ Amplificador de baixo ruído Desvantagens ▪ O tamanho do EDFA não é pequeno ▪ Não pode ser integrado em semicondutores Mapa sobre caminho das fibras ópticas https://www.networkatlas.org/ Amplificadores EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier https://www.networkatlas.org/ • Os parâmetros para o desempenho dos amplificadores ópticos são o ganho plano e a relação entre o nível de ruído e a potência de saída. • Os EDFAs são capazes de ganhos acima de 30 dB, e potência de saída de acima de 17 dBm. • O amplificador EDFA possui baixo ruído e ganho plano, que amplifica os sinais uniformemente, por isso, o sinal de entrada também deve possuir um baixo ruído. Mapa Mapa sobre caminho das fibras ópticas https://www.networkatlas.org/ https://www.networkatlas.org/ ▪ É o método de distribuição dos sinais em sistemas CATV e serviços locais de telecomunicação, sendo utilizadas as plataformas em topologia estrela, barramento e anel. Arquiteturas de sistemas ópticos de comunicação Tecnologias ópticas para aplicação em LAN, MAN e WAN ▪ As redes comumente utilizam conversores de mídia e SFP(mini-Gbic ou superior) para compatibilizar as tecnologias de redes ópticas. ▪ Os SFPs são dispositivos hot-swap que seguem o padrão da indústria e que podem ser plugados a um slot Gigabit Ethernet ou superior, conectando-os à redes baseadas em fibra óptica. ▪ O equipamento transmissor deve ter potência para superar as perdas existentes no enlace de forma que o sinal possa ser reconhecido pelo receptor. ▪ As perdas do enlace óptico compreendem a atenuação da fibra óptica, as perdas nas emendas e as perdas nos conectores. ▪ O receptor opera em um range dinâmico que define a mínima potência reconhecida e a potência de saturação do receptor. Range dinâmico do receptor ▪ É a diferença entre a potência do sinal transmitido e as perdas produzidas pelos vários mecanismos que introduzem a atenuação no enlace. ▪ Este cálculo representa o máximo e o mínimo de perda aceitável para as combinações de componentes aplicados, e tem por objetivo verificar se o enlace que está sendo projetado apresenta condições de dar suporte ao conjunto transmissor/receptor. ▪ Os cálculos do orçamento de potência óptica, são a base para os testes do enlace óptico.Orçamento de potência óptica (Optical Power Budget) Os cálculos do orçamento de potência (Optical Power Budget ) tem como finalidade apresentar as possíveis perdas no enlace, que envolvem os equipamentos transmissores e receptores, levando em consideração a potência transmitida orçamento de potencia: • O equipamento transmissor deve ter potência para superar as perdas existentes no enlace de forma que o sinal possa ser reconhecido pelo receptor. • O equipamento transmissor deve ter potencia para superar as perdas existentes no enlace, tais como, a atenuação da fibra óptica, as perdas nas emendas e as perdas nos conectores, de forma que o sinal possa ser reconhecido pelo receptor. • O sistema receptor esta relacionado a sensibilidade do equipamento e necessita receber uma potencia mínima para ser reconhecida. O receptor opera em um range dinâmico que define a mínima potencia reconhecida e a potencia de saturação do receptor. • As perdas do enlace óptico compreendem a atenuação da fibra óptica, as perdas nas emendas e as perdas nos conectores. • O receptor opera em um range dinâmico que define a mínima potência reconhecida e a potência de saturação do receptor. ▪ As emendas de fibras ópticas, sejam elas mecânicas ou por fusão, não podem exceder o valor máximo de atenuação de 0,3 dB de acordo com as normas TIA-455-59 ou TIA-455-34. Recomenda-se que sejam utilizadas, emendas por fusão, que proporcionam menor atenuação. ▪ Os pares de conectores ópticos não poderão apresentar atenuações superiores a 0,75dB Conforme a norma TIA-455-34. Orçamento de potência óptica (Optical Power Budget) ▪ Além dos resultados de perda de inserção medidos, deve ser fornecidos o comprimento de cada fibra e o valor esperado de perda de inserção, que deve ser calculado pela ANSI/TIA-568: AtenLINK = AtenCABO + AtenPAR DE CONECTOR + AtenEMENDAS Aten CABO é a atenuação (dB/km) multiplicada pelo comprimento do cabo Aten CONECTOR número de pares de conectores multiplicado por 0,75dB Aten EMENDAS número de emendas multiplicado por 0,3dB Orçamento de potência óptica (Optical Power Budget) ▪ A perda medida deverá ser dividida pelo comprimento da fibra (km), para encontrar o valor em dB/km, que deverá ser, no máximo, igual aos valores das perdas dados pela Norma TIA 568, caso contrário o canal deverá ser recalculado. ▪ Na prática, o receptor necessita de um valor mínimo de perda para que funcione corretamente. ▪ Caso o valor do Power Budget ficar abaixo do range dinâmico do receptor, deverá ser introduzida uma atenuação no enlace projetado e atenuadores fixos ou variáveis deverão ser instalados nos conectores. ▪ Caso o valor do Power Budget ficar acima do range dinâmico do receptor, o canal deverá ser projetado novamente com fibras mais eficientes ou com uma quantidade menor de emendas ou conectores. A distância do enlace influencia diretamente nestes valores. Orçamento de potência óptica (Optical Power Budget) ▪ A certificação de fibras ópticas visa atestar a integridade e desempenho da rede óptica após a sua instalação, garantindo que os produtos Furukawa mantêm a sua qualidade após o seu manejo. ▪ O primeiro deles, o Nível-1 obrigatório, é a certificação através do uso de OLTS (ex: Power Meter), e o segundo, Nível-2 adicional, utiliza um equipamento OTDR. Power meter Source TRC 2TRC 1 Certificação O processo de Garantia Estendida Furukawa exige: Apresentação dos testes de Nível-1 para aprovação do link óptico, sendo os testes de Nível-2 apenas para complementação e aprofundamento dos dados apresentados. Os testes por si só não são suficientes para certificação de uma rede ▪ É necessária também uma análise da topologia da rede e comparação das perdas estimadas (calculadas). ▪ E as medidas (reais). Certificação – Processo de garantia Máxima Atenuação Estimada no Link (dB) = Atenuação no Cabo (dB) + Perdas de Inserção nos Conectores (dB) + Atenuação nas Emendas (dB) + Atenuação nos Splitters (dB). ▪ O cálculo dessa atenuação óptica permite que os links sejam avaliados quanto ao seu desempenho, tanto na etapa de projeto quanto durante a certificação. ▪ Durante o projeto, esse cálculo possibilita ao projetista que avalie se a topologia estudada atende às necessidades da instalação. ▪ Na certificação, o cálculo permite atestar a qualidade do trabalho realizado. Certificação – Máxima atenuação Os cabos Furukawa utilizam os seguintes valores de referência para o coeficiente de perdas por comprimento do cabo: Cálculo: Atenuação no Cabo (dB) = Coeficiente de Perda (dB/km) * Comprimento do link (km) Note que o coeficiente deve ser utilizado conforme a unidade (metros ou quilômetros) utilizada para medir o link. Certificação – Atenuação do cabo Certificação – Atenuação da conexão A Furukawa recomenda o uso do valor a seguir para cada conexão no link. A perda de inserção por conectores é calculada segundo a fórmula: Cálculo: Perda de Inserção nos Conectores (dB) = Coeficiente de perda em conexão (dB) * Quantidade de conexões. Conexão = par de conectores O valor recomendado pela Furukawa para o cálculo da perda ópticas em cada fusão é: Dessa maneira, a atenuação na emenda pode ser calculada por: Cálculo: Atenuação nas Emendas (dB) = Coeficiente de atenuação em emenda (dB) * Quantidade de emendas. Certificação – Atenuação de emenda A atenuação depende da razão de divisão dos splitters e segue o padrão exposto na tabela a seguir. O cálculo deve ser feito para cada modelo de splitter presente no link óptico, e a fórmula para seu cálculo é: Cálculo: Atenuação nos Splitters (dB) = Coeficiente de atenuação no splitter (dB) * Quantidade de splitters do mesmo modelo. Certificação – Atenuação dos Splitters Para facilitar a compreensão, será feito o cálculo de perda para um link interno (enterprise) arbitrário. Considere a seguinte topologia de rede: Para esse nosso exemplo, assumiremos: ▪ Há uma fusão na entrada do DIO, para acesso ao splitter. Sua saída é através de conectores LC-APC; ▪ São feitas fusões na CDOI; ▪ Não há fusões na roseta, a conexão é feita com conector de campo. Certificação – Exemplo de topologia Certificação – Exemplo de topologia Assim, podemos calcular cada parte da atenuação do link: Para 1310nm: ▪ Atenuação no Cabo = 0,062km * 0,35dB/km = 0,0217dB; ▪ Perdas de Inserção nos Conectores = 2 * 0.75dB = 1,5dB; ▪ Atenuação nas Emendas = 2 * 0,3dB = 0,6dB; ▪ Atenuação nos Splitters = 1 * 17,1dB = 17,1dB. Certificação – Exemplo de topologia Observação: Foi calculado com valores de norma, valores de fabricante seguem outros valores. Fazendo a somatória de todos esses valores para encontrar a atenuação estimada, têm-se: Cálculo: Máxima Atenuação Estimada no Link = 0,0217dB + 1,5dB + 0,6dB + 17,1dB = 19,2217dB. Certificação – Exemplo de topologia O Power Meter começará a ter leitura de potência, para fazer a referência, basta pressionar e manter pressionado o botão “Ref” do equipamento até que a leitura dele se torne 0.00dB. Certificação – Power meter Segue um exemplo de montagem dos equipamentos para medição da perda óptica no link óptico estimado anteriormente: ▪ Perda Óptica Medida (dB) = - [Medida no Power Meter (dB)] ▪ Perda Óptica Medida (dB) = - [-15,32dBm] = 15,32db Certificação – Exemplo Segue um exemplo de montagem dos equipamentos para medição da perda óptica no link óptico estimado anteriormente: ▪ Perda Óptica Medida (dB) = - [Medida no Power Meter (dB)] ▪ Perda Óptica Medida (dB) = - [-19,67dB] = 19,67db Certificação – Exemplo Para que a rede tenha sua certificação aprovada, é necessário que a perda medida seja menor que a perda estimada. Ressalta-se a necessidade do registro das medições do Power meter, seja por arquivo do equipamento ou registros fotográficos. E também a necessidade de envio da tabela completa para aprovação do processo de Garantia Estendida. Certificação – Exemplo Orçamento de Potência – Norma vs Fabricante Relação de Divisão (split)Perdas máximas (dB) 1x2 3,7 dB 1x4 7,1 dB 1x8 10,5 dB 1x32 17,1 dB 2x4 7,7 dB 2x8 11,2 dB 2x32 17,7 dB Elemento Passivo Perda em Norma (dB) Perda pelo Fabricante (dB) Conectores de junção SC/APC 0,75 0,3 Emendas 0,3 0,05 Fibra óptica (ex.: FiberLan) 0,5 0,36 Níveis de Sobrecarga e Sensibilidade OLT e ONU (Faixa de potências de TX e RX admissíveis) GPON Classe B+ ONU ▪ Potência óptica de Recepção: -8dBm a -27dBm (+/- 2 dBm) ▪ Potência de TX: 0,5dBm a +5dBm OLT ▪ Potência óptica de Recepção: -8dBm a -28dBm (+/- 2 dBm) ▪ Potência de TX: 1,5dBm a +5dBm Padrão é utilizar a norma quando não se conhece o valor do fabricante. Mas se é um produto de qualidade e se confia no fabricante, pode-se utilizar os valores de especificação técnica de cada produto, para chegar no valor mais próximo da realidade de cada projeto. SALA DE EQUIPAMENTOS SALA TÉCNICA / DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO ÁREA DE TRABALHO OLTCORE Roseta 2pDIO Caixa de DistribuiçãoSplitter 1:n ONTDIO Splitter 1:n DIO CC F FC C CC C CF FCC Downstream Upstream BACKBONE Certificação – Outro exemplo Downstream (1490 nm) (OLT -> ONT) Upstream (1310 nm) (ONT -> OLT) OLT 1,5 dBm a 5 dBm (transmissão) -8 dBm a -28 dBm (recepção) ONT -8 dBm a -27 dBm 0,5 dBm a 5 dBm Penalty (ITU-T G.984.2) 0,5 dB 0,5 dB Limite Recomendado 13 db < X < 28 dB 13 db < X < 28 dB Perda Típica por Fusão 0,05 dB 4 0,20 dB 0,05 dB 4 0,20 dB Perda Típica por Conector 0,30 dB 8 (10 com OLT e ONT) 2,40 dB 0,30 dB 8 (10 com OLT e ONT) 2,40 dB Splitter 1:4 7,1 dB 1 7,1 dB 7,1 dB 1 7,1 dB Splitter 1:8 10,5 dB 1 10,5 dB 10,5 dB 1 10,5 dB Cabo Óptico Monomodo (ITU-T G657) 0,22 dB/Km 115 m 0,026 dB 0,36 dB/Km 115 m 0,042 dB Perda do Canal 20,23 dB 20,25 dB Margem (Limite Norma 28dB) 7,77 dB (5.23 dB acima da perda mínima) 7,75 dB (5.25 dB acima da perda mínima) Margem (Limite Limite Projeto) 8,27 dB 8,25 dB C = Conector F = Fusão Extensão Óptica Conectorizada (Cabo Óptico + 1*Conectores) Cordão Óptico Monofibra (Cabo Óptico + 2*Conectores) Conectores de ONT e OLT já inclusos nos dados dos equipamentos Certificação – Outro exemplo ▪ 3km de cabo monomodo (0.5dB/Km); ▪ 2 Conexões; ▪ 1 Splitter de 1:8; ▪ 2 Emendas; Calcule uma perda óptica, considerando os dados: Exercício Muito obrigado! Componentes Reconhecidos para Aplicação em Soluções Ópticas A Norma TIA-568, trata também da característica e aplicação dos componentes ópticos. Medições em Fibras Ópticas ▪ Conector sujo; ▪ Ferramenta de limpeza; ▪ Certificação e testes. ▪ Faces sujas causam 85% das falhas no cabeamento de fibra*. ▪ A sujeira está em todo lugar: ▪ Flutuando no ar ▪ Na pele ▪ Dentro das capas contra poeira ▪ Todos que trabalham com fibra precisam inspecionar e limpar as faces antes de cada inserção de conector. EVITE A CAUSA N°1 DE FALHAS EM FIBRAS Conector sujo POR QUE SE PREOCUPAR EM INSPECIONAR? Para evitar danos ▪ Detritos irão incorporar na face/vidro quando conectores contaminados serem acoplados. ▪ Quando os detritos incorporados são removidos podem ficar pontos de riscos e imperfeições permanentes na face/vidro. ▪ Imperfeições causam perdas de sinal e reflexões. Conector sujo Conector BOM Na face do conector gordura das mãos Conector SUJO Imagens reais capturadas pelo Fluke Networks Fiber Inspector™ Conector sujo FACES INSPECIONADAS ▪ Limpeza mista ▪ Lenços livres de fiapos + álcool isopropílico Limpeza dos Conectores Ópticos COMO? ▪ Apóie um lenço de papel em uma superfície limpa e plana, mantendo-o dobrado. ▪ No início da superfície de limpeza, coloque algumas gotas de solvente. ▪ Posicione o conector com a face de modo perpendicular (PC) ao lenço, ou com ângulo de 8° (APC), e apóie sobre a superfície úmida. Limpeza dos Conectores Ópticos ▪ Gire o conector meia volta no sentido horário ▪ e meia volta em sentido anti-horário. ▪ Arraste a face do conector através do lenço, deslocando-o da região úmida para a região seca. ▪ Inspecione. ▪ Caso necessário, repita o processo de limpeza e inspeção. Limpeza dos Conectores Ópticos COMO? Caneta de limpeza Ferramenta de limpeza .https://www.youtube.com/watch? time_continue=17&v=BdQcqcNxa QY&feature=emb_logo ✓ SC ✓ ST ✓ FC ✓ E2000 ✓ LC ✓ MPO/MTP ✓ MT-RJ ▪ Desenho ergonômico. ▪ Permitem mais de 500 limpezas. ▪ Compatíveis com conectores machos e fêmeas. ▪ Compatíveis com polimentos PC e APC. https://www.youtube.com/watch?time_continue=17&v=BdQcqcNxaQY&feature=emb_logo ▪ Após a instalação de todos os componentes da rede óptica, devemos executar os testes de certificação do cabeamento para verificar se a rede está pronta para o uso, e se necessário, executar as correções. ▪ Portanto, é importante que a rede seja certificada convenientemente antes de ser ativada. ▪ Existem as medições realizadas em laboratório e as medições realizadas em campo. Certificações e testes ▪ Todas as fibras ópticas são verificadas em fábrica, para averiguar se estão em conformidade com os requisitos de norma. ▪ São analisados parâmetros como: ▪ Dispersão cromática; ▪ Largura de banda; ▪ Comprimento de onda de corte; ▪ Diâmetro do campo modal; ▪ Características geométricas; ▪ Atenuação espectral. Medições realizadas em laboratório ▪ Cuidado, nunca olhe diretamente para a extremidade de um cabo de fibra óptica que esteja conectado em um dispositivo ativo na outra extremidade, pois as fontes de luz por LED ou LASER, geralmente operam em infravermelho e podem prejudicar a visão. ▪ Em campo devem ser realizados os testes de continuidade e testes de atenuação. Medições realizadas em campo ▪ Os testes de continuidade verificam se a luz passará de uma extremidade para outra do enlace. ▪ O teste de continuidade poder ser realizado utilizando uma fonte luminosa, uma lanterna por exemplo, em uma das extremidades e observar a luminosidade na extremidade oposta. Medições realizadas em campo – Testes de Continuidade Lanterna ou VFL Fibra sob teste ▪ O ideal é que o teste de continuidade seja realizado com um dispositivo chamado de Visual Fault Locator (VFL). ▪ O VFL é constituído de uma fonte luminosa, normalmente laser, na cor vermelha (espectro visível), operando de forma contínua ou intermitente. ▪ A maioria dos VFLs possuem outras funções agregadas, como por exemplo, o comprimento do lance. ▪ Verificação de continuidade ▪ Verificação de fibra quebrada ▪ Verificação de emenda ruim ▪ Verificação de fibra quebrada no conector ▪ Verificação curva excessiva Medições realizadas em campo – Testes de Continuidade ▪ O teste de atenuação mede a perda de potência que o sinal luminoso sofreu ao percorrer o canal óptico. ▪ A atenuação máxima do enlace depende da aplicação (Ethernet, ATM, etc...) e está relacionada a taxa de erros BER (bit error rate). ▪ A atenuação aumenta se a fibra for acomodada com raios de curvatura inadequados, possuir emendas mal feitas, utilizar conectores de baixa qualidade ou a fibra sofrer danos durante a instalação e puxamento. ▪ As medições efetuadas, devem atender o Loss/Power Budget calculado no projeto, e são reconhecidos por norma os testes de atenuação absoluta e os testes analíticos Medições realizadas em campo – Testes de Atenuação Testes de Atenuação Absoluta ▪ Compreendem as medidas de atenuação dos links ópticos em 850nm e 1.300nm para fibras multimodo e em 1.310nm e 1.550 nm para fibras monomodo. ▪ O objetivo é determinar a potência óptica perdida no enlace, por meio dos testes executados com o Power Meter. Referência para Calibragem ▪ Os níveis de potência óptica são medidos em dBm, que é a medida de potência em relação a 1 miliWatt, onde 0dBm é igual a 1mW da potência. Os níveis de potência dBm de aplicações locais LANs são sempre negativos, pois seus níveis de potência são mais baixos que 1mW. ▪ Os equipamentos de testes de atenuação absoluta, devem ser calibrados a 1mW de potência (0 dBm). Medições realizadas em campo – Testes de Atenuação ▪ O Power Meter é composto pordois equipamentos, sendo uma fonte luminosa e um medidor de potência luminosa em dBm ou mW. ▪ O Power Meter é o instrumento utilizado para medir a Perda de Inserção nas fibras ópticas multimodo, que devem ser testadas em 850 nm, 1.300 nm, 1310 nm e 1550 nm de acordo com ANSI/TIA-526-14A. Power meter (Medidor de Potência Óptica) Source (Fonte de luz) Power Meter Medindo a Perda de Inserção 1- Primeiramente é necessário calibrar o Power Meter com o cordão de teste, fornecido junto ao equipamento. Para isto deve-se inserir o cordão de teste (TRC – Test Reference Cord) entre a fonte de luz e o medidor de potência, para medir a potência de referência. Preferência Power meter Source TRC Power Meter Medindo a Perda de Inserção 2- Inserir o segundo jumper de teste, fornecido com o equipamento, para medir a potência que deverá ser no máximo 0,75db acima da potência de referência. Pmedido – Preferência <= 0,75db Power meter Source TRC 2TRC 1 Power Meter Medindo a Perda de Inserção 3- Incluir a fibra e medir a perda do lance. O valor medido deverá ser subtraído do valor da potência de referência, e o resultado é a atenuação do enlace em dB. AtenuaçãoEnlace = Pmedido – Preferência Power meter Source TRC 2TRC 1 Power Meter ▪ Os testes analíticos são executados por equipamentos denominados reflectômetros ópticos no domínio do tempo (OTDR) cujo funcionamento se baseia na emissão de pulsos de luz de curta duração. OTDR Ao manusear o OTDR, deve-se atentar para os seguintes cuidados: ▪ Evite olhar diretamente para o feixe laser, este é invisível e pode provocar danos irreparáveis na retina do olho humano. ▪ Não insira ou retire o conector óptico da unidade de medida durante o procedimento de teste uma vez que o diodo laser está em estado de emissão de luz. ▪ Não utilize o OTDR quando existem outros feixes de luz propagando-se na fibra. ▪ Apenas um dos extremos do cabo de fibra óptica necessita ser ligado ao OTDR, permanecendo a outra extremidade livre. OTDR Detalhamento do OTDR ▪ O OTDR é um radar óptico que opera por injeção periódica de estreitos impulsos ópticos laser num dos extremos da fibra óptica com comprimentos de onda em 850, 1.300, 1.310, 1.330, 1490, 1550 e 1.625 nm. OTDR ▪ As propriedades do cabo óptico são determinadas pela análise das características temporais e da intensidade da onda de luz retro-refletida. ▪ O sinal refletido fornece informações a respeito do estado do enlace óptico e indica o comprimento pela medida do tempo de propagação do pulso. ▪ O OTDR proporciona uma curva que relaciona a atenuação e o comprimento do enlace óptico. ▪ O OTDR executa os seguintes testes: ▪ RL Perda de retorno no conector ▪ RL Perda de retorno na emenda ▪ RL Perda de retorno na fibra ▪ RL Perda de retorno total ▪ IL Atenuação no conector ▪ IL Atenuação na emenda ▪ IL Atenuação da fibra ▪ IL Atenuação total OTDR OTDR Análise dos resultados ▪ Os resultados apresentados na tela do OTDR, apresentam uma indicação para cada tipo de ocorrência no enlace óptico. ▪ Perda de potência (degrau) - Causado por curvaturas acentuadas ou danos no cabo. OTDR ▪ Atenuação alta em uma parte do cabo - Uma parte da curva apresenta inclinação maior do que o restante, causada por curvatura excessiva num grande fragmento da fibra. ▪ Conexões e emendas - percebidas nas curvas como degraus. ▪ Sem uniformidade - A curva se apresenta totalmente irregular como uma “escada”. OTDR Detalhes de medição do OTDR ▪ Em pequenos lances medidos com o OTDR, encontramos uma região chamada de zona morta, onde a energia dos sinais refletidos satura o receptor óptico. Neste caso, quando o OTDR converte o tempo em distância, a medida não será precisa. Link a ser testado Fibra de lançamento OTDR ▪ Uma maneira para evitar os efeitos da zona morta em pequenos trechos de fibra é a utilização da fibra de lançamento (launch fiber), que consiste numa bobina com no mínimo 500m* de fibra, com as mesmas características da extremidade conectorizada. *Verificar o Manual do seu OTDR ▪ A fibra de lançamento é conectada ao OTDR e a outra extremidade, pode ser conectada a um DIO (por exemplo), melhorando a precisão da medição. OTDR Acoplador Emenda Fusão Emenda Mecânica Acoplador Launch Fiber Tail Fiber OTDR ▪ Os acessórios ópticos devem conter uma identificação, de acordo com as características de cada um. ▪ Nas caixas de passagem ou de emendas ópticas deverá existir a identificação da caixa, da rota e do cabo óptico, e nos DIOs deve existir uma identificação frontal com o destino de cada porta óptica. ▪ Nas extensões, cordões ópticos e terminações ópticas, deve constar a identificação de transmissão (TX) ou recepção (RX) para cada fibra óptica. ▪ O link óptico permanente deverá ser sempre montado em cross-connect. Identificação De acordo com FOA (www.thefoa.org) Um divisor passivo que recebe uma entrada e a transmite a até 32 usuários reduz substancialmente o custo dos links ao compartilhar. Mas os links individuais são testados como de costume, é o acoplador PON que cria a diferença. Essa arquitetura altera a metodologia de teste da instalação completa de cabos instalados e links. Testando o FTTx A perda de inserção da instalação de cabos, incluindo a perda do acoplador, é testada usando um conjunto de teste de perda óptica. Os OTDRs podem ser usados se o comprimento for adequadamente longo, para determinar refletância da conexão, atenuação da fibra e solução de problemas. Muitos sistemas utilizam rastreamentos OTDR e armazenam para solução de problemas. Os divisores podem confundir o OTDR, de modo que geralmente se reverte o teste do OTDR. Testando o FTTx “O teste do OTDR sempre depende das limitações do equipamento”. Muito obrigado! Neste capítulo o treinando conhecerá a norma ABNT. Norma ABNT para Fibra óptica ▪ Layouts; ▪ Atenuação; ▪ Padrão de cores; ▪ Polaridade; ▪ Largura de banda; ▪ Comprimento. Norma Brasileira ABNT NBR 14565:2019 (quinta edição 30.09.2019) Canal combinado “comutado” Norma ABNT 14565:2019 Canal combinado “emendado” Norma ABNT 14565:2019 Canal combinado “direto” Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Padrão de cores Norma ABNT 14565:2019 Atenuação de conectores/emendas e perda de retorno Norma ABNT 14565:2019 Polaridade para conectividade na tomada de telecomunicações LC Norma ABNT 14565:2019 Polaridade para conectividade na tomada de telecomunicações SC Norma ABNT 14565:2019 Configuração de terminação do patch cord de fibra óptica Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Norma ABNT 14565:2019 Muito obrigado! Neste capítulo o treinando exercitará os conhecimentos aprendidos. Prática de especificação de projeto (tempo previsto de 4 a 5 horas) ▪ Etapa A: Planejamento de Projeto P2P; (tempo previsto de 3 a 4 horas) ▪ Etapa B: Informações para um Projeto PON; (tempo previsto de 1 hora) CORE SWITCH OLT Roseta Metálico Fibra Óptica WAN Roseta Rede P2P (híbrida) Rede PON (Laserway) Etapa A Etapa B Revisão (diferenças entre P2P x PON) ER TR TR CP / MUTOA CP / MUTOA ER WA EF TR TR Cordão Duplex Cordão Duplex Fusão (emenda) Cabo de FO (4 FO) CFOI-MM-4FO PIGTAIL 0,3 dB0,75 dB 0,75 dB 0,3 dB DIO (DGO) SFP LC-UPC CORE SWITCH Acoplador Óptico SFP DIO COA-MM-DP OM3 ACCESS/DISTRIBUTION SWITCH DIO COA-MM-DP OM3 Revisão (exemplo P2P) ▪Etapa A: O ambiente proposto é uma rede Campus (CAN) com a seguinte distribuição: ▪ 01 prédio administrativo de seis andares; ▪ 01 portaria; ▪ 02 depósitos (1 e 2); ▪ 01 galpão de fábrica; TR – Sala de telecomunicações ER – Sala de equipamentos EF – Entrada de serviços Sala de Controle da indústria 4.0 Considere as seguintes funções de cada espaço: ER – Sala de equipamentos principal Quais são os requisitos do projeto? ▪ Especificação BackboneP2P (ponto a ponto) com topologia “estrela” de fibra óptica; ▪ É necessário fazer somente o backbone (porque já temos pronto o cabeamento de cobre para as TO´s); ▪ A interligação entre prédios deve ser projetado para suportar 10 Gbps neste momento, mas deve estar pronta para futura expansão de 40/100 Gbps. ▪ No 5º andar do prédio administrativo, existe uma sala de controle dos sistemas da fábrica, que deve ser interligada direto a fábrica por meio de um cabo de fibra óptica monomodo, com no mínimo 10 fibras e suporte para 10Gbps. ▪ A ER principal está localizada no 6º andar do prédio administrativo. Quais são os requisitos do projeto? ▪ A planta externa dispõe da infraestrutura de encaminhamento pronta, para implantação da solução aérea ou subterrânea. ▪ É necessário escolher entre infraestrutura aérea ou subterrânea. Se escolhido caixas subterrâneas, considerar o risco de alagamento parcial, e são interligadas por eletrodutos de 4”. ▪ O Backbone interno é composto por um shaft alinhado do lado direito, exclusivo para os cabos de telecomunicações, e já possui as barras de fixação instaladas para a amarração com velcro, e a estrutura de rack já está instalada nas salas de telecomunicação. Deve ser utilizado o DIO. Realizar os seguintes passos (do 1 até o 7): 1. Desenhar o diagrama de blocos (unifilar) do meio físico com os pontos de emenda e conexão; 2. Especificar os tipos de cabos e tecnologia de fibra óptica utilizados; 3. Executar o cálculo do Power budget para os enlaces ópticos (1 para cada enlace); 4. Cite as normas que você está aplicando; 5. Montar a lista de material (completo); 6. Apontar os métodos de instalação escolhidos e cuidados necessários; 7. Definir os equipamentos ativos básicos para a implementação. Tabela de apoio para o projeto ▪ Projeto mais completo por se tratar de PON, as informações a seguir apresentadas se tratam de dicas e informações; ▪ Esta etapa B é apenas informativa, não é focada para o aluno executar o planejamento da especificação do projeto. Etapa B (Informações para um projeto PON) CORE SWITCH OLT Roseta Metálico Fibra Óptica WAN Roseta Rede P2P (híbrida) Rede PON (Laserway) Etapa A Etapa B Revisão (diferenças entre P2P x PON) ER TR TR CP / MUTOA CP / MUTOA ER WA EF TR TR TR – Sala de telecomunicações ER – Sala de equipamentos EF – Entrada de serviços Sala de Controle da indústria 4.0 Considere as seguintes funções de cada espaço: ER – Sala de equipamentos principal As funções de cada espaço Diagrama PON Diagrama PON Loss Budget Loss Budget Loss Budget Exemplo equipamento PON Exemplo equipamento PON Exemplo equipamento PON Muito obrigado! Neste capítulo o treinando exercitará os conhecimentos aprendidos. Prática de montagem (tempo previsto de 3 a 4 horas) ▪ Fusão; ▪ Conector de campo; Agora você tem o desafio de realizar uma montagem utilizando os seguintes produtos e acessórios: EZ! Connector ▪ Realizar no mínimo 2 fusões (automática e manual-semiauto); ▪ Realizar o conector de campo. Cabo X Emenda Fusão Cabo Muito obrigado!