Proyecto Instalacion de Fibra Optica
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DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VILLA MOTEMORELOS MEMORIA DE LA RESIDENCIA PROFESIONAL “FIBRA OPTICA EN CAMPUS UJED GOMEZ PALACIO, DGO” Presenta: JAZMANI AGUIRRE DELGADO
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DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VILLA MOTEMORELOS
MEMORIA DE LA RESIDENCIA PROFESIONAL
“FIBRA OPTICA EN CAMPUS UJED GOMEZ PALACIO, DGO”
Presenta:
JAZMANI AGUIRRE DELGADO
Villa Montemorelos, Dgo. 16 de Diciembre de 2007
CAPITULO I
INTRODUCCION
Actualmente la Universidad Juárez del Estado de Durango (UJED), es
identificada como la Máxima Casa de Estudio, debido a su gran tamaño y
demanda estudiantil.
Cuatro facultades y una Escuela se encuentran en Gómez Palacio, Dgo., a
manera de extensión Universitaria. La Facultad de Ciencias Químicas,
Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura, Facultad de Medicina, Facultad de
Agricultura y Zootecnia, y La Escuela Superior de Biología
La comunicación dentro del Núcleo Universitario, es de vital importancia para el
eficiente desempeño del mismo, sin dejar de lado lo importante que es el buen
manejo y control de la información.
La comunicación se lleva a cabo por un medio inalámbrico, el cual enlaza a
todas sus facultades y escuelas, dicho enlace es insuficiente, debido al gran
tamaño de la institución, y el gran volumen de información que se genera y
maneja diariamente.
Actualmente este enlace es ineficiente para Núcleo Universitario, lo cual causa
perdida en cuanto al tiempo, los recursos, la efectividad y el buen desempeño
del mismo.
La comunicación, muestra ineficiencia a causa de la inestabilidad y saturación
en el medio de comunicación, provocando una comunicación incompleta, tardía
o fracasada.
JUSTIFICACION
El poco ancho de banda proporcionado por el medio inalámbrico, causa la
imposibilidad de incorporar nuevas y mejores tecnologías que aporten grandes
beneficios para la universidad, como lo sería la reducción de gastos y la
ampliación de servicios brindados.
El proyecto de Comunicación de digital de datos por medio Óptico en la
Universidad Juárez del Estado de Durango, propone una alternativa que
resuelve satisfactoriamente todas las deficiencias anteriores, y aportar grandes
beneficios para la red universitaria, ya que el medio óptico, garantiza la
seguridad de los datos, incrementa la velocidad en la comunicación, ofrece
mayor estabilidad y hace posible la incorporación de más y nuevas tecnologías,
ya que el medio óptico ofrece un mayor ancho de banda.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Conectorizar el cableado de fibra óptica para enlazar los edificios de las
facultades del Núcleo Universitario en Gómez Palacio, Dgo.
Objetivos específicos:
Conectorizar el cableado de fibra óptica del edificio de la Facultad de
Ciencias Químicas hacia el site de comunicaciones.
Conectorizar el cableado de fibra óptica del edificio de la facultad de
Ingeniería Civil y Arquitectura hacia el site de comunicaciones.
Conectorizar el cableado de fibra óptica del edificio de la Escuela
Superior de Biología hacia el site de comunicaciones.
ALCANCES DEL PROYECTO
Los alcances del proyecto son de gran beneficio para la Universidad Juárez del
Estado de Durango, los cuales se denotan a continuación:
Enlazar con el medio óptico los 5 puntos de la red más necesitados del
Núcleo Universitario.
Mejorar su comunicación global.
Incrementar la seguridad y control sobre la red.
Incrementar el ancho de banda en el enlace, aumentando con ello, la
capacidad y velocidad de comunicación.
Mejorar los servicios de red, posibilitar la incorporación de nuevas
tecnologías.
Llevar a cabo la conectorización de la fibra óptica, así como realizar las
pruebas necesarias en todos los puntos de red, incluidos en el proyecto.
Incorporar el mejor medio de comunicación, la Fibra Óptica, la cual
aporta los siguientes beneficios:
Suspensión de ruidos en la transmisión.
Red redundante.
Alta confiabilidad y privacidad en sus comunicaciones telefónicas
y de datos.
Posibilidad de datos casi nula.
Tiempo de respuesta mínimo en la preparación de daños.
Mayor número y rapidez en la solución y entrega de nuevos
servicios.
Gran ancho de banda.
Transmisión de datos de alta velocidad (500 MHz)
La posibilidad en el futuro de conexión de nuevo servicios en
línea.
Insensibilidad a la interferencia electromagnética
Liviandad y reducido tamaño del cable capaz de llevar un gran
número de señales.
Fácil de instalar.
Bajas pérdidas.
Material base abundante
Alcance máximo por tramo de Fibra Óptica 2.000 y 8.000 Mtrs .
El proyecto logra cubrir todos los beneficios anteriores, solucionando la serie de
problemas y mejorando la comunicación dentro del Núcleo Universitario.
LIMITACIONES DEL PROYECTO
Las limitaciones son mínimas más sin embargo considerables.
Las limitantes del proyecto se describen a continuación:
No cubre la totalidad de las facultades y áreas del Núcleo Universitario.
El proyecto termina con la conectorización de la Fibra Óptica en cada
uno de los puntos del enlace con mayor prioridad.
El proyecto no entra en configuración de la red.
PROBLEMAS A RESOLVER
Los problemas que se han presentado en el enlace inalámbrico del Núcleo
Universitario , se describen a continuación en orden de prioridad.
INESTABILIDAD DEL ENLACE INALÁMBRICO
Este tipo de enlace tiende a hacer muy inestable, ya que es afectado por el
medio ambiente, como por ejemplo un fuerte viento provoca que la antena
cambie su orientación, provocando que pierda comunicación con el o los
enlaces de comunicación. Las lluvias y las nevadas provocan humedad en el
equipo inalámbrico, lo cual provoca la caída del enlace. Otro factor que afecta
considerablemente es el sol, que junto con los anteriores provocan el pronto
desgaste del equipo inalámbrico.
En sí, el equipo inalámbrico siempre está expuesto al medio ambiente y es
imposible evitarlo, ya que el medio de transmisión es por ondas
electromagnéticas que recorrer el vacío del espacio exterior y medios tales
como el aire.
LIMITADO ANCHO DE BANDA
El ancho de banda brinda por el enlace inalámbrico, es limitado, provocando
graves problemas como lo es, la transmitir de un bajo volumen de información
en gran cantidad de tiempo, provocando aglomeración, al formar un cuello de
botella en el medio de comunicación al momento de que varios puntos de la red
requieran hacer uso del servicio de red.
Otro inconveniente provocado por el poco ancho de banda es la limitante para
introducir nuevas tecnologías, como lo es la telefonía IP, las videos
conferencias, clases virtuales, video en tiempo real, etc; las cuales aportan
grandes beneficios para el bienestar y mejoramiento de los servicios, así como
la reducción considerable de gastos económicos, para la universidad.
Al abrir más el ancho de banda en el canal de comunicación, será posible
acceder y transferir los volúmenes de información necesarios a la velocidad de
la luz, reduciendo considerablemente el tiempo empleado para este proceso.
Otra ventaja es la gran capacidad que brinda para manejar varias tecnologías
simultáneamente.
COMUNICACIÓN INEFICIENTE
La comunicación es afectada en gran medida por todos factores anterior mente
comentados, ya que la saturación en medio de comunicación provoca es
desvió y/o confusión de la información a transmitir, la inestabilidad en el enlace
provoca que la comunicación no pueda ser concluida satisfactoriamente, y el
congestionamiento en el canal de comunicación provoca demasiado tiempo
para poder llevar a cabo el acceso o envió de información.
Todos estos factores limitan el factor más importante dentro de la universidad,
provocando atraso en el desarrollo de procesos y actividades de la institución, y
perdiendo gradualmente el control sobre la información que se maneja por el
enlace.
SEGURIDAD DE LA INFORMACIÓN
Al no contar con un enlace estable, tampoco se podrá contar con la total
seguridad de la información, ya que no es garantía que la información llegue a
su destino de forma completa y segura. La inestabilidad en el enlace, provoca
frecuentes caídas en algunos enlaces inalámbricos, lo que provoca perder
información que no haya sido almacenada, provocando perdida en tiempo e
incremento de trabajo para el usuario de la red.
TIEMPO DE TRANSMISIÓN
El tiempo es un factor prioritario dentro de la UJED, ya que el tiempo se traduce
en mejores servicios, mayor cantidad de actividades realizadas, reducción de
gastos, elevar ingresos económicos, mayor satisfacción del usuarios, entre
otros tantos.
El enlace inalámbrico, afecta gravemente al tiempo al no contar con las
capacidades necesarias para lograr una comunicación en tiempo real.
SERVICIOS BRINDADOS INADECUADOS
Uno de las principales procesos que realizar la UJED, es el de las inscripciones
del alumnado a las diferentes escuelas y facultades, dicho servicio es
demasiados tedioso y tardío, para el alumnado, y demasiado estresante para el
personal que lo realiza, ya que se lleva acabo de forma manual, este servicio
es inadecuado al presentar riesgo en el traspapélelo y una cantidad de tiempo
considerable para vaciar la información a la base de datos.
Este servicio como otros requieren de una tecnologías que cuente con la
capacidad para mejorar y agilizar sus procesos, para así proporcionar mayor
calidad en sus servicios.
IMPOSIBILIDAD DE INCREMENTAR LOS SERVICIOS EN LINEA.
Al tener un reducido canal de comunicación, se imposibilita la implementación
de tecnologías que ayuden a incrementar los servicios de red, mejoren su
comunicación, reducir los gastos económicos, alcanzar una comunicación
efectiva y en tiempo real, mejorar los servicios prestados y permitan continuar
su crecimiento de expansión.
MARCO TEORICO
Redes de datos
A mediados de la década de 1980, las tecnologías de red que habían emergido
se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas.
Cada empresa dedicada a crear hardware y software para redes utilizaba sus
propios estándares corporativos. Estos estándares individuales se
desarrollaron como consecuencia de la competencia con otras empresas. Por
lo tanto, muchas de las nuevas tecnologías no eran compatibles entre sí. Se
tornó cada vez más difícil la comunicación entre redes que usaban distintas
especificaciones. Esto a menudo obligaba a deshacerse de los equipos de la
antigua red al implementar equipos de red nuevos.
Una de las primeras soluciones fue la creación de los estándares de Red de
área local (LAN - Local Área Network, en inglés). Como los estándares LAN
proporcionaban un conjunto abierto de pautas para la creación de hardware y
software de red, se podrían compatibilizar los equipos provenientes de
diferentes empresas. Esto permitía la estabilidad en la implementación de las
LAN.
En un sistema LAN, cada departamento de la empresa era una especie de isla
electrónica. A medida que el uso de los computadores en las empresas
aumentaba, pronto resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes.
Lo que se necesitaba era una forma de que la información se pudiera transferir
rápidamente y con eficiencia, no solamente dentro de una misma empresa sino
también de una empresa a otra. La solución fue la creación de redes de área
metropolitana (MAN) y redes de área amplia (WAN). Como las WAN podían
conectar redes de usuarios dentro de áreas geográficas extensas, permitieron
que las empresas se comunicaran entre sí a través de grandes distancias. La
Figura resume las dimensiones relativas de las LAN y las WAN.
Redes de área local (LAN)
Las LAN constan de los siguientes componentes:
Computadoras
Tarjetas de interfaz de red (NIC)
Dispositivos periféricos
Medios de networking
Dispositivos de networking
Las LAN permiten a las empresas aplicar tecnología informática para compartir
localmente archivos e impresoras de manera eficiente, y posibilitar las
comunicaciones internas. Un buen ejemplo de esta tecnología es el correo
electrónico. Lo que hacen es conectar los datos, las comunicaciones locales y
los equipos informáticos.
Algunas de las tecnologías comunes de LAN son:
Ethernet
Token Ring
FDDI
Redes de área amplia (WAN)
Las WAN interconectan las LAN, que a su vez proporcionan acceso a las
computadoras o a los servidores de archivos ubicados en otros lugares. Como
las WAN conectan redes de usuarios dentro de un área geográfica extensa,
permiten que las empresas se comuniquen entre sí a través de grandes
distancias. Las WAN permiten que las computadoras, impresoras y otros
dispositivos de una LAN compartan y sean compartidas por redes en sitios
distantes. Las WAN proporcionan comunicaciones instantáneas a través de
zonas geográficas extensas. El software de colaboración brinda acceso a
información en tiempo real y recursos que permiten realizar reuniones entre
personas separadas por largas distancias, en lugar de hacerlas en persona.
Networking de área amplia también dio lugar a una nueva clase de
trabajadores, los empleados a distancia, que no tienen que salir de sus hogares
para ir a trabajar.
Las WAN están diseñadas para realizar lo siguiente:
Operar entre áreas geográficas extensas y distantes
Posibilitar capacidades de comunicación en tiempo real entre usuarios
Brindar recursos remotos de tiempo completo, conectados a los
servicios locales
Brindar servicios de correo electrónico, World Wide Web, transferencia
de archivos y comercio electrónico
Algunas de las tecnologías comunes de WAN son:
Módems
Red digital de servicios integrados (RDSI)
Línea de suscripción digital (DSL - Digital Subscriber Line)
Frame Relay
Series de portadoras para EE.UU. (T) y Europa (E): T1, E1, T3, E3
Red óptica síncrona (SONET )
Redes de área metropolitana (MAN)
La MAN es una red que abarca un área metropolitana, como, por ejemplo, una
ciudad o una zona suburbana. Una MAN generalmente consta de una o más
LAN dentro de un área geográfica común. Por ejemplo, un banco con varias
sucursales puede utilizar una MAN. Normalmente, se utiliza un proveedor de
servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizando líneas privadas de
comunicación o servicios ópticos. También se puede crear una MAN usando
tecnologías de puente inalámbrico enviando haces de luz a través de áreas
públicas.
Red privada virtual (VPN)
Una VPN es una red privada que se construye dentro de una infraestructura de
red pública, como la Internet global. Con una VPN, un empleado a distancia
puede acceder a la red de la sede de la empresa a través de Internet, formando
un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede.
Topología de red
La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición
topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o
medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los
hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías físicas más
comúnmente usadas son las siguientes:
Una topología de bus usa un solo cable backbone que debe terminarse
en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este
backbone.
La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host
con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.
La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de
concentración.
Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre
sí mediante la conexión de hubs o switches. Esta topología puede
extender el alcance y la cobertura de la red.
Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en
lugar de conectar los hubs o switches entre sí, el sistema se conecta con
un computador que controla el tráfico de la topología.
La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor
protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de
una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta
nuclear sería un ejemplo excelente. Como se puede observar en el
gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts.
Aunque la Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación,
no adopta la topología de malla completa.
La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a
través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son
broadcast y transmisión de tokens.
La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos
hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las
estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada.
La segunda topología lógica es la transmisión de tokens. La transmisión de
tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token
electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token,
ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato
para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.
Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y
la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de
Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de
bus.
Protocolos de red
Los conjuntos de protocolos son colecciones de protocolos que posibilitan la
comunicación de red desde un host, a través de la red, hacia otro host. Un
protocolo es una descripción formal de un conjunto de reglas y convenciones
que rigen un aspecto particular de cómo los dispositivos de una red se
comunican entre sí. Los protocolos determinan el formato, la sincronización, la
secuenciación y el control de errores en la comunicación de datos. Sin
protocolos, el computador no puede armar o reconstruir el formato original del
flujo de bits entrantes desde otro computador.
Los protocolos controlan todos los aspectos de la comunicación de datos, que
incluye lo siguiente:
Cómo se construye la red física
Cómo los computadores se conectan a la red
Cómo se formatean los datos para su transmisión
Cómo se envían los datos
Cómo se manejan los errores
Estas normas de red son creadas y administradas por una serie de diferentes
organizaciones y comités. Entre ellos se incluyen el Instituto de Ingeniería
Eléctrica y Electrónica (IEEE), el Instituto Nacional Americano de Normalización
(ANSI), la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA), la
Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) y la Unión Internacional de
Telecomunicaciones (UIT), antiguamente conocida como el Comité Consultivo
Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT).
Fibra óptica
Introducción
El primer intento de utilizar la luz como soporte para una transmisión fue
realizado por Alexander Graham Bell, en el año 1880. Utilizó un haz de luz para
llevar información, pero se evidenció que la transmisión de las ondas de luz por
la atmósfera de la tierra no es práctica debido a que el vapor de agua, oxigeno
y partículas en el aire absorben y atenúan las señales en las frecuencias de
luz.
Se ha buscado entonces la forma de transmitir usando una línea de transmisión
de alta confiabilidad que no reciba perturbaciones desde el exterior, una guía
de fibra llamada Fibra óptica la cual transmite información lumínica.
La fibra óptica puede decirse que fue obtenida en 1951, con una atenuación de
1000 dB/Km. (al incrementar la distancia 3 metros la potencia de luz disminuía
½), estas perdidas restringía, las transmisiones ópticas a distancias cortas. En
1970, la compañía de CORNING GLASS de Estados Unidos fabricó un
prototipo de fibra óptica de baja perdida, con 20 dB/Km. Luego se consiguieron
fibras de 7 dB/Km. (1972), 2.5 dB/Km. (1973), 0.47 dB/Km. (1976), 0.2 dB/Km.
(1979). Por tanto a finales de los años 70 y a principios de los 80, el avance
tecnológico en la fabricación de cables ópticos y el desarrollo de fuentes de luz
y detectores, abrieron la puerta al desarrollo de sistemas de comunicación de
fibra óptica de alta calidad, alta capacidad y eficiencia. Este desarrollo se vio
apoyado por diodos emisores de luz LEDs, Fotodiodos y LASER (amplificación
de luz por emisión estimulada de radiación).
La Fibra Óptica es una varilla delgada y flexible de vidrio u otro material
transparente con un índice de refracción alto, constituida de material dieléctrico
(material que no tiene conductividad como vidrio o plástico), es capaz de
concentrar, guiar y transmitir la luz con muy pocas pérdidas incluso cuando
esté curvada. Está formada por dos cilindros concéntricos, el interior llamado
núcleo (se construye de elevadísima pureza con el propósito de obtener una
mínima atenuación) y el exterior llamado revestimiento que cubre el contorno
(se construye con requisitos menos rigurosos), ambos tienen diferente índice
de refracción ( n2 del revestimiento es de 0.2 a 0.3 % inferior al del núcleo n1 ).
El diámetro exterior del revestimiento es de 0.1 mm . aproximadamente y el
diámetro del núcleo que transmite la luz es próximo a 10 ó 50 micrómetros.
Adicionalmente incluye una cubierta externa adecuada para cada uso llamado
recubrimiento.
Ventajas de la tecnología de la fibra óptica
Baja Atenuación
Las fibras ópticas son el medio físico con menor atenuación. Por lo tanto se
pueden establecer enlaces directos sin repetidores, de 100 a 200 Km . con el
consiguiente aumento de la fiabilidad y economía en los equipamientos.
Gran ancho de banda
La capacidad de transmisión es muy elevada, además pueden propagarse
simultáneamente ondas ópticas de varias longitudes de onda que se traduce en
un mayor rendimiento de los sistemas. De hecho 2 fibras ópticas serían
capaces de transportar, todas las conversaciones telefónicas de un país, con
equipos de transmisión capaces de manejar tal cantidad de información (entre
100 MHz/Km a 10 GHz/Km).
Peso y tamaño reducidos
El diámetro de una fibra óptica es similar al de un cabello humano. Un cable de
64 fibras ópticas, tiene un diámetro total de 15 a 20 mm . y un peso medio de
250 Kg/km. Si comparamos estos valores con los de un cable de 900 pares
calibre 0.4 (peso 4,000 Kg/Km y diámetro 40 a 50 mm ) se observan ventajas
de facilidad y costo de instalación, siendo ventajoso su uso en sistemas de
ductos congestionados, cuartos de computadoras o el interior de aviones.
Gran flexibilidad y recursos disponibles
Los cables de fibra óptica se pueden construir totalmente con materiales
dieléctricos, la materia prima utilizada en la fabricación es el dióxido de silicio
(Si0 2 ) que es uno de los recursos más abundantes en la superficie terrestre.
Aislamiento eléctrico entre terminales
Al no existir componentes metálicos (conductores de electricidad) no se
producen inducciones de corriente en el cable, por tanto pueden ser instalados
en lugares donde existen peligros de cortes eléctricos.
Ausencia de radiación emitida
Las fibras ópticas transmiten luz y no emiten radiaciones electromagnéticas
que puedan interferir con equipos electrónicos, tampoco se ve afectada por
radiaciones emitidas por otros medios, por lo tanto constituyen el medio más
seguro para transmitir información de muy alta calidad sin degradación.
Costo y mantenimiento
El costo de los cables de fibra óptica y la tecnología asociada con su
instalación ha caído drásticamente en los últimos años. Hoy en día, el costo de
construcción de una planta de fibra óptica es comparable con una planta de
cobre. Además, los costos de mantenimiento de una planta de fibra óptica son
muy inferiores a los de una planta de cobre. Sin embargo si el requerimiento de
capacidad de información es bajo la fibra óptica puede ser de mayor costo.
Las señales se pueden transmitir a través de zonas eléctricamente ruidosas
con muy bajo índice de error y sin interferencias eléctricas.
Las características de transmisión son prácticamente inalterables debido a los
cambios de temperatura, siendo innecesarios y/o simplificadas la ecualización y
compensación de las variaciones en tales propiedades. Se mantiene estable
entre -40 y 200 ºC .
Por tanto dependiendo de los requerimientos de comunicación la fibra óptica
puede constituir el mejor sistema.
Desventajas de la fibra óptica
El costo de la fibra sólo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de
banda y baja atenuación son requeridos. Para bajo ancho de banda puede ser
una solución mucho más costosa que el conductor de cobre.
La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el
terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La
energía debe proveerse por conductores separados.
Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir
cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el
mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los
parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.
Propiedades de la fibra óptica
Las propiedades de la fibra óptica se pueden encuadrar en cuatro grandes
grupos:
Propiedades ópticas
Propiedades de transmisión
Propiedades físicas
Propiedades geométricas.
Propiedades ópticas
Dan lugar a la clasificación según el índice de refracción y la apertura
numérica.
Perfil de índice de refracción
Es la variación índice conforme nos movemos en la sección transversal de la
fibra óptica, es decir a lo largo del diámetro. Se tiene al índice escalón e índice
gradual.
Fibras de índice escalón o también llamadas salto de índice (SI), son aquellas
en las que al movernos sobre el diámetro AB, el índice de refracción toma un
valor constante n2 desde el punto A hasta el punto donde termina el
revestimiento y empieza el núcleo. En ese punto se produce un salto con un
valor n1 > n2 donde también es constante a lo largo de todo el núcleo. Este tipo
de perfil es utilizado en las fibras monomodo.
En las fibras de índice escalón multimodo la dispersión del haz de luz
ocasionado por retardo de los distintos caminos de los modos de propagación,
limita en ancho de banda
Fibras de índice gradual.- El índice de refracción n2 es constante en el
revestimiento, pero en el núcleo varía gradualmente (en forma parabólica) y se
tiene un máximo en el centro del núcleo. Este tipo de perfil es utilizado en las
fibras multimodo pues disminuye la dispersión de las señales al variar la
velocidad para las distintas longitudes de los caminos en el centro y próximos a
la frontera.
Apertura Numérica (NA).- Es un parámetro que da idea de la cantidad de luz
que puede ser guiada por una fibra óptica. Por lo tanto cuanto mayor es la
magnitud de la apertura numérica de una fibra, mayor es la cantidad de luz que
puede guiar o lo que es lo mismo, mas cantidad de luz es capaz de aceptar en
su núcleo.
Por Snell para ángulo crítico
Snell a la entrada
Si n0 = 1
θe ángulo de aceptación o de enbtrada (aceptancia)
la apertura numérica será
La potencia acoplada a una fibra PA puede expresarse como:
PT = potencia total en el núcleo
m = parámetro definido por el patrón de radiación
para el LED de superficie m = 1
En porcentaje % de acoplamientos típicos
LED 1 – 10% (multimodo) < 1% (monomodo)
50-100μm 9 μm (diámetro núcleo)
LASER 50% (multimodo) 10% (monomodo)
50 μm 9 μm (diámetro núcleo)
Tipos de fibras ópticas
Cable de fibra por su composición hay tres tipos disponibles actualmente:
Núcleo de plástico y cubierta plástica
Núcleo de vidrio con cubierta de plástico (frecuentemente llamada fibra
PCS, El núcleo silicio cu bierta de plástico)
Núcleo de vidrio y cubierta de vidrio (frecuentemente llamadas SCS,
silicio cubierta de silicio)
Las fibras de plástico tienen ventajas sobre las fibras de vidrio por ser más
flexibles y más fuertes, fáciles de instalar, pueden resistir mejor la presión, son
menos costosas y pesan aproximadamente 60% menos que el vidrio. La
desventaja es su característica de atenuación alta: no propagan la luz tan
eficientemente como el vidrio. Por tanto las de plástico se limitan a distancias
relativamente cortas, como puede ser dentro de un solo edificio.
Las fibras con núcleos de vidrio tienen baja atenuación. Sin embargo, las fibras
PCS son un poco mejores que las fibras SCS. Además, las fibras PCS son
menos afectadas por la radiación y, por lo tanto, más atractivas a las apli-
caciones militares. Desafortunadamente, los cables SCS son menos fuertes, y
más sensibles al aumento en atenuación cuando se exponen a la radiación.
Cable de fibra óptica disponible en construcciones básicas:
Cable de estructura holgada y
Cable de estructura ajustada.
Cable de estructura holgada
Consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y
rodeado de una cubierta protectora. El rasgo distintivo de este tipo de cable son
los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milímetros de diámetro, lleva varias
fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser
huecos o, más comúnmente estar llenos de un gel resistente al agua que
impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas
mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.
Cable de tubo Holgado
El centro del cable contiene un elemento de refuerzo, que puede ser acero,
Kevlar o un material similar. Este miembro proporciona al cable refuerzo y
soporte durante las operaciones de tendido, así corno en las posiciones de
instalación permanente. Debería amarrarse siempre con seguridad a la polea
de tendido durante las operaciones de tendido del cable, y a los anclajes
apropiados que hay en cajas de empalmes o paneles de conexión.
La c ubierta o protección exterior de l cable se puede hacer , entre otros
materiales, de pol ietileno, de armadura o coraz a de acero, goma o hilo de
aram ida, y para aplicaciones tanto exteriores com o interiores. Con objeto d e l
ocalizar los fallos con e l OTDR d e un a manera más fácil y precisa, la cubierta
está secuenc ialm e nt e numerada cada metro (o cada pie) por el fabricante.
Tubo holgado de cable de fibra óptica
Los cables de estructura holgada se usan en la mayoría de las instalaciones
exteriores, incluyendo aplicaciones aéreas, en tubos o conductos y en
instalaciones directamente enterradas. El cable de estructura holgada no es
muy adecuado para instalaciones en recorridos muy verticales, porque existe la
posibilidad de que el gel interno fluya o que las fibras se muevan.
Cable de estructura ajustada
Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro
central de tracción, y todo ello cubierto dc una protección exterior. La
protección secundaria de la fibra consiste en una cubierta plástica de 900 μm
de diámetro que rodea a! recubrimiento de 250 μm de la fibra óptica.
Cable de estructura ajustada
La protección secundaria proporciona a cada fibra individual una protección
adicional frente al entorno así como un soporte físico. Esto permite a la fibra ser
conectada directamente (conector instalado directamente en el cable de la
fibra), sin la protección que ofrece una bandeja de empalmes. Para algunas
instalaciones esto puede reducir cl coste de la instalación y disminuir el número
de empalmes en un tendido de fibra. Debido al diseño ajustado del cable, es
más sensible a las cargas de estiramiento o tracción y puede ver
incrementadas las pérdidas por microcurvaturas.
Por una parte, un cable de estructura ajustada es más flexible y tiene un radio
de curvatura más pequeño que el que tienen los cables de estructura holgada.
En primer lugar. es un cable que se ha diseñado para instalaciones en el
interior de los edificios. También se puede instalar en tendidos verticales más
elevados que los cables de estructura holgada, debido al soporte individual de
que dispone cada fibra.
Cable blindado
Tienen tina coraza protectora o armadura de acero debajo de la cubierta de
polietileno. Esto proporciona al cable una resistencia excelente al
aplastamiento y propiedades de protección frente a roedores. Se usa fre-
cuentemente en aplicaciones de enterramiento directo o para instalaciones en
entornos de industrias pesadas. El cable se encuentra disponible generalmente
en estructura holgada aunque también hay cables de estructura ajustada.
Cable de fibra óptica con armadura
Existen también otros cables de fibra óptica para las siguientes aplicaciones
especiales:
Cable aéreo autoportante
O autosoportado es un cable de estructura holgada diseñado para ser utilizado
en estructuras aéreas. No requiere un fijador corno soporte. Para asegurar el
cable directamente a la estructura del poste se utilizan abrazaderas especiales.
El cable se sitúa bajo tensión mecánica a lo largo del tendido.
Cable submarino
Es un cable de estructura holgada diseñado para permanecer sumergido en el
agua. Actualmente muchos continentes están conectados por cables
submarinos de fibra óptica transoceánicos.
Cable compuesto tierra-óptico (OPGW)
Es un cable de tierra que tiene fibras ópticas insertadas dentro de un tubo en el
núcleo central del cable. Las fibras ópticas están completamente protegidas y
rodeadas por pesados cables a tierra. Es utilizado por las compañías eléctricas
para suministrar comunicaciones a lo largo de las rutas de las líneas de alta
tensión.
Cables híbridos
Es un cable que contiene tanto fibras ópticas como pares de cobre.
Cable en abanico
Es un cable de estructura ajustada con un número pequeño de fibras y
diseñado para una conexión directa y fácil (no se requiere un panel de
conexiones).
Clasificación de las fibras ópticas
Las fibras ópticas utilizadas actualmente en el área de las telecomunicaciones
se clasifican fundamentalmente en dos grupos según el modo de propagación:
Fibras Multimodo y Fibras Monomodo.
Fibras ópticas Multimodo
Son aquellas que pueden guiar y transmitir varios rayos de luz por sucesivas
reflexiones, (modos de propagación).
Los modos son formas de ondas admisibles, la palabra modo significa
trayectoria.
Fibras ópticas Monomodo
Son aquellas que por su especial diseño pueden guiar y transmitir un solo rayo
de luz (un modo de propagación) y tiene la particularidad de poseer un ancho
de banda elevadísimo.
En estas fibras monomodo cuando se aplica el emisor de luz, el
aprovechamiento es mínimo, también el costo es más elevado, la fabricación
difícil y los acoples deben ser perfectos.
Empalmes y conexión de fibras ópticas
Para la instalación de sistemas de fibra óptica es necesario utilizar técnicas y
dispositivos de interconexión como empalmes y conectores.
Los conectores son dispositivos mecánicos utilizados para recoger la mayor
cantidad de luz. Realizan la conexión del emisor y receptor óptico.
En caso de que los núcleos no se empalmen perfecta y uniformemente, una
parte de la luz que sale de un núcleo no incide en el otro núcleo y se pierde.
Por tanto las perdidas que se introducen por esta causa pueden constituir un
factor muy importante en el diseño de sistemas de transmisión, particularmente
en enlaces de telecomunicaciones de gran distancia.
Los empalmes son las uniones fijas para lograr continuidad en la fibra.
En las fibras monomodo los problemas de empalme se encuentran
principalmente en su pequeño diámetro del núcleo Dn = 10μm, esto exige
contar con equipos y mecanismos de alineamiento de las fibras con una mayor
precisión.
Las pérdidas de acoplamiento se presentan en las uniones de:
Emisor óptico a fibra, conexiones de fibra a fibra y conexiones de fibra a
fotodetector.
Las pérdidas de unión son causadas frecuentemente por una mala alineación
lateral, mala alineación de separación, mala alineación angular, acabados de
superficie imperfectos y diferencias ya sea entre núcleos o diferencia de
índices, como los indicados en la figura.
Técnicas de empalme
Existen fundamentalmente 2 técnicas diferentes de empalme que se emplean
para unir permanentemente entre sí fibras ópticas.
La primera es el empalme por fusión que actualmente se utiliza en gran escala,
y la segunda el empalme mecánico.
Empalme por fusión
Se realiza fundiendo el núcleo, siguiendo las etapas de:
preparación y corte de los extremos
alineamiento de las fibras
soldadura por fusión
protección del empalme
Empalme mecánico
Este tipo de empalme se usa en el lugar de la instalación donde el desmontaje
es frecuente, es importante que las caras del núcleo de la fibra óptica coincidan
exactamente. Consta de un elemento de auto alineamiento y sujeción de las
fibras y de un adhesivo adaptador de índice que fija los extremos de las fibras
permanentemente.
Después de realizado el empalme de la fibra óptica se debe proteger con:
manguitos metálicos
manguitos termoretráctiles
manguitos plásticos.
En todos los casos para el sellado del manguito se utiliza adhesivo o resina de
secado rápido.
Propiedades de transmisión de la fibra óptica
Las principales características de transmisión de las fibras ópticas son la
atenuación, el ancho de banda, el diámetro de campo modal y la longitud de
onda de corte.
Atenuación
Significa la disminución de potencia de la señal óptica, en proporción inversa a
la longitud de fibra. La unidad utilizada para medir la atenuación en una fibra
óptica es el decibel (dB).
A = 10 log P1 / P2
Donde:
P1 potencia de la luz a la entrada de la fibra
P2 potencia de la luz a la salida de la fibra
La atenuación de la fibra se expresa en dB/Km. Este valor significa la perdida
de luz en un Km.
El desarrollo y la tecnología de fabricación de las fibras para conseguir
menores coeficientes de atenuación se observa en el siguiente gráfico.
Los factores que influyen en la atenuación se pueden agrupar en dos.
Factores propios.- Podemos destacar fundamentalmente dos.
Las pérdidas por absorción del material de la fibra, son debido a impurezas
tales como iónes metálicos, níquel variado (OH)- , etc. ya que absorben la luz y
la convierten en calor. El vidrio ultrapuro usado para fabricar las fibras ópticas
es aproximadamente 99.9999% puro. Aún así, las pérdidas por absorción entre
1 y 1000 dB/Km son típicas.
Las pérdidas por dispersión (esparcimiento) se manifiesta como reflexiones
del material, debido a las irregularidades submicroscópicas ocasionadas
durante el proceso de fabricación y cuando un rayo de luz se esta propagando
choca contra estas impurezas y se dispersa y refleja.
Dentro de estas pérdidas tenemos
Pérdidas por difusión de Rayleigh (por fluctuaciones térmicas del índice
de refracción).
Imperfecciones de la fibra, particularmente en la unión núcleo-
revestimiento, variaciones geométricas del núcleo en el diámetro
Impurezas y burbujas en el núcleo (como superficie rugosa a λ
pequeños)
Impurezas de materiales fluorescentes
Pérdidas de radiación debido a microcurvaturas, cambios repetitivos en
el radio de curvatura del eje de la fibra
Factores externos.- El principal factor que afecta son las deformaciones
mecánicas. Dentro de estas las más importantes son las curvaturas, esto
conduce a la pérdida de luz por que algunos rayos no sufren la reflexión total y
se escapan del núcleo.
Las curvas a las que son sometidas las fibras ópticas se pueden clasificar en
macro curvaturas (radio del orden de 1cm o más) y micro curvaturas (el eje de
la fibra se desplaza a lo sumo unas decenas de micra sobre una longitud de
unos pocos milímetros)
OTDR
Para obtener una representación visual de las características de atenuación de
una fibra óptica alo largo de toda su longitud se utiliza un reflectómetro óptico
en el dominio en tiempo (OTDR). El OTDR dibuja esta característica en su
pantalla de forma gráfica, mostrando las distancias sobre el eje X y la
atenuación sobre el eje Y. A través de esta pantalla se puede determinar
información tal como la atenuación de la fibra, las pérdidas en los empalmes,
las pérdidas en los conectores y la localización de las anomalías.
El ensayo mediante el OTDR es el único método disponible para determinar la
localización exacta de las roturas de la fibra óptica en una instalación de cable
óptico ya instalado y cuyo recubrimiento externo no presenta anomalías
visibles. Es el mejor método para localizar pérdidas motivadas por empalmes
individuales, por conectores, o por cualquier anomalía en puntos concretos de
la instalación de un sistema. Permite determinar si un empalme está dentro de
las especificaciones o si se requiere rehacerla.
Cuando está operando el OTDR envía un corto impulso de luz a través de la
fibra y mide el tiempo requerido para que los impulsos reflejados retornen de
nuevo al OTDR. Conociendo el índice de refracción y el tiempo requerido para
que lleguen las reflexiones, el OTDR calcula la distancia recorrida del impulso
de la luz reflejada:
Ancho de Banda
Determina la capacidad de transmisión de información, considerando pulsos
luminosos muy estrechos y separados en el tiempo. La capacidad viene
limitada por una distorsión de la señal que resulta por ensanchamiento de los
pulsos luminosos al transmitirse a lo largo de la fibra. Los factores que
contribuyen dicho ensanchamiento son:
Dispersión intermodal
Dispersión intramodal
La dispersión es la propiedad física inherente de las fibras ópticas, que define
el ancho de banda y la interferencia ínter simbólica (ISI).
Dispersión intermodal ó modal
Es causada por la diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz
que toman diferentes trayectorias por una fibra. Tiene lugar solo en las fibras
multimodo, se puede reducir usando fibras de índice gradual y casi se elimina
usando fibras monomodo de índice de escalón. Esta dispersión causa que un
pulso de luz se recibe en el receptor ensanchado, como en la siguiente figura.
Dispersión intramodal
Del material
De la guía
Producto cruzado
La dispersión intramodal del material
La dispersión intramodal del material o cromática resulta por que a diferentes
longitudes de onda de la luz se propagan a distintas velocidades de grupo a
travéz de un medio dado (material de la fibra). Como en la práctica las fuentes
de luz no son perfectamente monocromáticas, se ocasiona por esta causa un
ensanchamiento de pulso recibido. Este efecto aparece en las fibras multimodo
y monomodo. Esta dispersión cromática se puede eliminar usando una fuente
monocromática tal como un diodo de inyección láser (ILD)
Dispersión intramodal de la guía de onda.
Es función del ancho de banda de la señal de información y la configuración de
la guía generalmente es más pequeña que la anterior y se la puede despreciar.
Producto cruzado
Es pequeño y se desprecia excepto cuando no se desprecia el de la guía.
Diámetro de campo modal.- Da idea de la extensión de la mancha de luz del
modo fundamental a la salida de la fibra. Su valor aumenta conforme la longitud
de onda de la luz guiada es mayor, es de gran importancia en las
características de la fibra monomodo. A partir de él se puede calcular posibles
pérdidas en empalmes, pérdidas por microcurvaturas y dispersión cromática de
la fibra.
Longitud de onda de corte.- La fibra óptica, llamada monomodo no guía un
único rayo para todas las longitudes de onda. Solo a partir de una longitud de
onda óptica se comporta como monomodo, para longitudes de onda por debajo
de ese valor la fibra óptica guía varios rayos de luz y se comporta como
multimodo. La longitud de onda en la que se produce la separación entre
monomodo y multimodo para una fibra óptica se llama longitud de onda de
corte.
Normas y EstándaresEstar actualizados en las normas y estándares permite al diseñador conocer las normas aplicables localmente para no violar ninguna ley y saber los estándares vigentes para garantizar el desempeño de una instalación.
Las normas proveen los requisitos mínimos de seguridad de un sistema y están enfocados en:
• Proveer la seguridad personal• Proteger al equipo de fallas• Proveer las condiciones regulatorias
El personal que se involucran en el diseño e implementación de sistemas de cableado necesita estar conscientes de la importancia de los estándares y su impacto en el proceso de diseño. La necesidad para la estandarización está basada en dos claras y generales metas.
• Asegurar que el equipo instalado, materiales y sistemas completos estén seguros.• Asegurar que el equipo, materiales y los sistemas completamente
manufacturados por diferentes proveedores, pero basados en los mismos estándares, funcionan de la misma manera y sean totalmente compatibles entre sí.
Historia de la estandarizaciónA principios del siglo XIX, Europa vivía la revolución de la transportación que dio inicio con la aparición de la máquina de vapor y el ferrocarril. Los rieles por los que los trenes se desplazaban fue el primer problema de estandarización entre los países; éstos tenían que ponerse de acuerdo en las dimensiones, materiales y demás características de las vías por donde pasaría el tren. Tal entendimiento fue la ideal para la introducción del telégrafo. Al ponerse en funcionamiento este nuevo medio de comunicación, inmediatamente se hicieron evidentes sus beneficios al acercar aún más a las empresas e industrias que existían en ese tiempo y quienes tenían una imperiosa necesidad de difundir noticias y mensajes de manera rápida y eficiente. Tanto el ferrocarril como el telégrafo transformaron de manera notable a la Europa del Siglo XIX.
Con el propósito de buscar una estructura y un método de funcionamiento que permitieran conocer los problemas planteados por las nuevas tecnologías de comunicación, en 1865 se fundó la International Telegrafy Unión (ITU). La ITU fue la primera organización intergubernamental e internacional que se creada para tal fin.
Años más tarde, en 1884 al otro lado del Atlántico, en Estados Unidos se funda la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), organismo encargado de la promulgación de estándares para redes de comunicaciones. En 1906, en Europa se funda la IEC (Internacional Electrotechnical Commission), organismo que define y promulga estándares para ingeniería eléctrica y electrónica. En
1918 se funda la ANSI (American National Standards Institute), otro organismo de gran importancia en la estandarización estadounidense y mundial.
La Unión Internacional de Telecomunicaciones fue creada en Madrid, en 1932, como resultado de la fusión de la Unión Internacional de Telegrafía (fundada en 1865) y de la Unión Internacional de Radiotelegrafía (1906). Inicialmente, con responsabilidad sobre las áreas de telegrafía, telefonía y radio, la organización es, desde 1949, la agencia especializada de las Naciones Unidas para las telecomunicaciones. Con sede en Ginebra, la ITU es la organización internacional en la que los gobiernos, empresas e instituciones científicas e industriales cooperan para el desarrollo y el uso racional de las telecomunicaciones. La ITU desempeña, además, un papel destacado en el campo de la cooperación técnica en telecomunicaciones para países en desarrollo. Una de las funciones técnicas de mayor relevancia desempeñadas por la organización es la asignación de bandas del espectro de radiofrecuencias y el registro de posiciones orbitales para satélites geoestacionarios. El 15 de Octubre de 1947, mediante acuerdo con la ONU, la ITU se convierte en organismo especializado en telecomunicaciones de la ONU.
En 1947, es fundada la ISO (International Organization for Standardization), entidad que engloba en un ámbito más amplio estándares de varias áreas del conocimiento. Actualmente existe una gran cantidad de organizaciones y entidades que definen estándares.
Definición de un EstándarUn estándar se define como acuerdos documentados que contienen especificaciones técnicas u otros criterios precisos para ser usados consistentemente como reglas, guías o definiciones de características para asegurar que los materiales, productos, procesos y servicios cumplan con su propósito. Por lo tanto un estándar de telecomunicaciones, se puede considerar como un conjunto de normas y recomendaciones técnicas que regulan la transmisión en los sistemas de comunicaciones.
Tipos de estándaresExisten tres tipos de estándares: de tacto, de jure y los propietarios. Los estándares de tacto son aquellos que tienen una alta penetración y aceptación en el mercado, pero aún no son oficiales. Los estándares de tacto son promulgados por comités "guiados" de una entidad o compañía que quiere sacar al mercado un producto o servicio; sí tiene éxito es muy probable que una Organización Oficial lo adopte y se convierta en un estándar de jure.
Son estándares que nacen a partir de productos de la industria que tiene un gran éxito en el mercado o desarrollos hechos por grupos de investigación en la Universidad que se divulgan rápidamente. Su definición se encuentra en manuales, libros y artículos. Son aceptados como tales por su uso generalizado.
Un estándar de jure u oficial, es definido por grupos u organizaciones oficiales tales como la ITU, ISO, ANSI, IEEE, CEN (Comité Europeo para la Estandarización), JIS (Japan Institute Standardization), entre otras. Los estándares de jure son promulgados por grupos de diferentes áreas del conocimiento que contribuyen con ideas, recursos y otros elementos para colaborar en el desarrollo y definición de un estándar especifico.
Un estándar propietario es propiedad absoluta de una corporación u entidad y su uso todavía no logra una alta penetración en el mercado. Cabe aclarar que existen muchas compañías que trabajan con este esquema sólo para ganar clientes y de alguna manera "atarlos" a los productos que fabrica. SÍ un estándar propietario tiene éxito, al lograr más penetración en el mercado, puede convertirse en un estándar de tacto e inclusive convertirse en un estándar de jure al ser adoptado por un organismo oficial.
Tipos de organizaciones de estándaresBásicamente, existen dos tipos de organizaciones que definen estándares: Las organizaciones oficiales y los consorcios de fabricantes.
El primer tipo de organismo está integrado por consultores independientes, integrantes de departamentos o secretarías de estado de diferentes países u otros individuos. Ejemplos de este tipo de organizaciones son la ITU, ISO, ANSI, IEEE, IETF, IEC, entre otras.
Los consorcios de fabricantes están integrados por compañías fabricantes de equipo de comunicaciones o desarrolladores de software que conjuntamente definen estándares para que sus productos entren al mercado de las telecomunicaciones y redes (Por ejemplo: ATM Forum, Frame Relay Forum, Gigabit Ethernet Alliance, ADSL Forum, etc). Una ventaja de los consorcios es que pueden llevar más rápidamente los beneficios de los estándares promulgados al usuario final, mientras que las organizaciones oficiales tardan más tiempo en liberarlos.
Un ejemplo característico es la especificación 100 Mbps (Fast Ethernet 100 Base-T), La mayoría de las especificaciones fueron definidas por la Fast Ethernet Alliance, quién transfirió sus recomendaciones a la IEEE. La totalidad de las especificaciones fueron liberadas en dos años y medio. En contraste, a la ANSI le llevó más de 10 años liberar las especificaciones para FDDI (Fiber Distributed Data Interface).
Otro aspecto muy importante de los consorcios de fabricantes es que éstos tienen un contacto más cercano con el mundo real y productos reales. Esto reduce el riesgo de crear especificaciones que son demasiado ambiciosas, complicadas, y costosas de implementar. El modelo de capas OSI (Open Systems Interconnect) de la organización ISO es el ejemplo clásico de este problema. La ISO empezó a diseñarlas a partir de una hoja de papel en blanco tratando de diseñar estándares para un mundo ideal sin existir un impulso
comercial para definirlas. En cambio, los protocolos del conjunto TCP/IP fueron desarrollados por personas que tenían la imperiosa necesidad de comunicarse. Los consorcios de fabricantes promueven la interoperabilidad teniendo un amplio conocimiento del mercado.
Organizaciones generadoras de estándares.
International Telecommunications Union (ITU)
La ITU es el organismo oficial más importante en materia de estándares en telecomunicaciones y está integrado por tres sectores o comités: el primero de ellos es la ITU-T (antes conocido como CCITT, Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telefonía), cuya función principal es desarrollar bosquejos técnicos y estándares para telefonía, telegrafía, interfaces, redes y otros aspectos de las telecomunicaciones. La ITU esta subdividida en tres sectores especializados y complementarios en el área de las telecomunicaciones: ITU-R (Sector de Radiocomunicaciones), ITU-T (Sector de Normalización de las Telecomunicaciones) y ITU-D (Buró de Desarrollo de las Telecomunicaciones). La ITU-T envía sus bosquejos a la ITU y ésta se encarga de aceptar o rechazar los estándares propuestos. El segundo comité es la ITU-R (antes conocido como CCIR, Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones), encargado de la promulgación de estándares de comunicaciones que utilizan el espectro electromagnético, como la radio, televisión UHF/VHF, comunicaciones por satélite, microondas, etc. El tercer comité ITU-D, es el sector de desarrollo, encargado de la organización, coordinación técnica y actividades de asistencia
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)Fundada en 1884, la IEEE es una sociedad establecida en los Estados Unidos que desarrolla estándares para las industrias eléctricas y electrónicas, particularmente en el área de redes de computadoras. Los profesionales de redes están particularmente interesados en el trabajo de los comités 802 de la IEEE.
El comité 802 (80 porque fue fundado en el año de 1980 y 2 porque fue en el mes de febrero) enfoca sus esfuerzos en desarrollar protocolos de estándares para la interface física de la conexiones de las redes locales, las cuales funcionan en la capa física y enlace de datos del modelo de referencia ISO/OSI.
Las especificaciones 802 definen la forma en que las tarjetas de interfaz de red acceden al medio físico y transfieren los datos sobre él. También, definen el establecimiento, mantenimiento y liberación de las conexiones entre dispositivos de la red para las aplicaciones de transferencia de información. Las normas también aseguran que los productos de la interfaz de red siguen las especificaciones físicas para conectores y cables.
Los productos de distintos fabricantes que siguen las normas 802 del IEEE, incluyen tarjetas de la interfaz de red como bridges, routers, gateway, switches,
hubs y otros componentes para crear LAN’s con cable de par trenzado o coaxial. El nivel de enlace del modelo OSI, se divide en 2 subniveles MAC y LLC. Son diferentes en la capa física en la subcapa MAC, pero son compatibles en la subcapa de enlace. Es un módulo de software incorporado a la estación de trabajo o al servidor que proporciona una interfaz entre la Network Interfase Card (NIC) y el software redirector que se ejecuta en el sistema de cómputo.
International Organization for Standardization (ISO)
La ISO es una organización no-gubernamental establecida en 1947, tiene representantes de organizaciones importantes de estándares alrededor del mundo y actualmente conglomera a más de 100 países, La misión de la ISO es "promover el desarrollo de la estandarización y actividades relacionadas con el propósito de facilitar el intercambio internacional de bienes y servicios y para desarrollar la cooperación en la esfera de la actividad intelectual, científica, tecnológica y económica". Los resultados del trabajo de la ISO son acuerdos internacionales publicados como estándares internacionales. Tanto la ISO como la ITU tienen su sede en Ginebra, Suiza.
Las razones principales de la misión de la ISO son: El progreso mundial en la liberalización de comercio. Las economías del libre mercado de hoy, animan cada vez más,
fuentes diversas de suministro y proporcionan las oportunidades para la expansión de los mercados.
Su objetivo principal es facilitar el comercio, intercambio y traslado de tecnología a través de:
la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable;
la salud, la seguridad y protección del ambiente; la mayor compatibilidad e interoperabilidad de género y servicios; la reducción en el número de modelos y así, la reducción en los
costos; la eficacia de la distribución y facilidad de mantenimiento.
Los usuarios tienen más confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales. La convicción de conformidad puede ser por las declaraciones de los fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por cuerpos independientes.
El trabajo técnico de ISO es muy descentralizado, llevado a cabo en una jerarquía de unos 2,850 comités técnicos, los subcomités y los grupos activos. En estos comités, hay representantes calificados de la industria, de institutos de investigación, de gobiernos, cuerpos del consumidor y de las organizaciones internacionales. Unos 30,000 expertos participan en las reuniones cada año.
El desarrollo de las normas de ISO se basa según los principios siguientes:
El acuerdo general. Se toman en cuenta los diferentes puntos de vistas de: los
fabricantes, vendedores y usuarios, los laboratorios, los gobiernos y organizaciones de investigación.
Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales.
La regularización internacional del mercado.
Hay tres fases principales en el proceso de desarrollo de normas:
La necesidad de una norma es expresada por un sector de la industria que la comunica a un cuerpo de la Organización. Éste propone el nuevo artículo de trabajo en conjunto a la ISO. Una vez que se ha reconocido y formalmente convenido la necesidad, para efectos de una Norma Internacional, la primera fase involucra la definición del alcance técnico de la norma futura. Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos de trabajo activos que comprenden a los expertos técnicos de los países interesados en la materia.
Una vez que el acuerdo se ha alcanzado, en los aspectos técnicos que serán cubiertos por la norma, se entra en una segunda fase en que los países negocian las especificaciones detalladas dentro de la misma. Ésta es la fase del acuerdo general.
La fase final comprende la aprobación formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptación estipula la aprobación de un 75% como mínimo de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo).
American National Standards Institute (ANSI)En Estados Unidos, ANSI es probablemente la organización más grande de estándares y especificaciones y representa a los Estados Unidos de Norte América como miembro en la Organización Internacional de Estándares (ISO).
Los estándares de las redes de computadoras y telecomunicaciones se producen por las organizaciones como la IEEE y la TIA/EIA que después se convierten en estándares de la ANSI. Es entonces cuando las organizaciones como la ANSI generan estos documentos para consulta pública.
National Electric Code (NEC)Tal vez lo más significativo de los estándares de seguridad para infraestructura es el ANSI/NFPA-70 mejor conocido como NEC. Este documento importante define las prácticas de instalación para diversos servicios de alto y bajo voltaje. El NEC toma en, consideración los más importantes ambientes incluyendo
residencial, industrial y comercial, es decir el campo de estudio del NEC se limita al interior de los edificios.
El objetivo principal del NEC es la seguridad de la gente y la propiedad produciendo estándares que definen la correcta instalación de los servicios eléctricos. La creación y despliegue de estos estándares minimizan los riesgos de peligrosos cortos u fuegos eléctricos.
Las regulaciones y leyes pertenecientes a la instalación del servicio eléctrico son típicamente impuestas por inspectores locales que interpretan el NEC. Muchas aplicaciones específicas requieren de especificaciones más estrictas que las que define el NEC, sin embargo, es utilizado ampliamente, tomado como base y generalmente reconocido como un estándar eléctrico.
En ediciones recientes del NEC, las telecomunicaciones o señales de bajo voltaje y los sistemas de redes computacionales (incluyendo fibra óptica) han recibido gran atención. El NEC se actualiza cada tres años y es avalado como un estándar por el ANSI. El NEC es la base para otros códigos, como el NOM (Norma Oficial Mexicana) en el apartado para el área eléctrica.
Building Industry Consulting Service International (BICSI)Una entidad que compila y armoniza diversos estándares de telecomunicaciones es la Building Industry Consulting Service International (BICSI), Manual de Métodos de Distribución de Telecomunicaciones (TDMM) de BICSI establece guías pormenorizadas que deben ser tomadas en cuenta para el diseño adecuado de un sistema de cableado estructurado.
La BICSI es una de las Asociación Internacional de Consultoría en la Industria de las Telecomunicaciones más grande y prestigiada en los últimos años. Está formada por profesionales del área y su objetivo principal es promover la calidad de sus servicios y métodos en las instalaciones y prácticas del cableado de telecomunicaciones.
A los miembros que completan el nivel de excelencia en telecomunicaciones les otorga el grado de Registered Communications Distribution Designer (RCDD) y son reconocidos por su nivel de experiencia en el campo de las telecomunicaciones. En la industria se está volviendo un requisito tener el grado de RCDD para poder diseñar un Sistema de Cableado estructurado.
National Fire Protection Association (NFPA)La NFPA es la fuente principal mundial para el desarrollo y diseminación de conocimiento sobre seguridad contra incendios y de vida. Con su sede en Quincy, Massachusetts, EE.UU., la NFPA es una organización internacional que desarrolla normas, fundada en 1896, para proteger gente, su propiedad y el medio ambiente del fuego.
El sistema de desarrollo de los códigos y normas de la NFPA es un proceso abierto basado en el consenso que ha producido algunos de los mas
referenciados materiales en la industria de la protección contra incendios, incluyendo el Código Eléctrico Nacional, el Código de Seguridad Humana, el Código de Prevención de Fuego, y el Código Nacional de Alarmas de Incendios.
La NFPA es reconocida alrededor del mundo como la fuente autoritativa principal de conocimientos técnicos, datos, y consejos para el consumidor sobre la problemática del fuego y la protección y prevención.
Esta Asociación administra los siguientes códigos de seguridad relacionados a las telecomunicaciones:
Documentos adicionales: NFPA-70: National Electrical Code NFPA-70A: National Electrical Code® Requirements for One- and
Two-Family Dwellings NFPA-70B: Recommended Practice for Electrical Equipment
Maintenance NFPA-70E: Standard for Electrical Safety requirements for
employee in the Workplace NFPA-71: Central Station Signaling Systems NFPA-72: National Fire Alarm Code NFPA-75: Protection of Electronic Computer Data Processing
Equipment NFPA-76: Standard for the Fire Protection of Telecommunications
Facilities NFPA-101: Life Safety Code® NFPA-297: Guide on Principles and Practices for Communications
Systems NFPA-780: Standard for the Installation of Lightning Protection
Systems
ANSI/TIA/EIAEl Instituto Americano Nacional de Estándares, la Asociación de Industrias de Telecomunicaciones y la Asociación de Industrias Electrónicas (ANSI/TIA/EIA), publican conjuntamente estándares para la manufactura, instalación y rendimiento de equipo y sistemas de telecomunicaciones y electrónico. Cinco de estos estándares de ANSI/TIA/EIA definen cableado de telecomunicaciones en edificios. Cada estándar cubre un parte específica del cableado del edificio. Los estándares establecen el cable, hardware, equipo, diseño y prácticas de instalación requeridas. Cada estándar ANSI/TIA/EIA menciona estándares relacionados y otros materiales de referencia.
Los estándares principales de ANSI/TIA/EIA que gobiernan el cableado de telecomunicaciones en edificios son:
ANSI/TIA/EIA-568-A, Alambrado de Telecomunicaciones paraEdificios Comerciales, octubre 1995.
ANSI/TIA/EIA-568-A, Adenda 1. septiembre 1997.
ANSI/TIA/EIA-568-A, Adenda 2, agosto 1998. ANSI/TIA/EIA-568-A, Adenda 3, diciembre 1998. ANSI/TIA/EIA-568-A, Adenda 4, noviembre 1999. ANSI/TIA/EIA-568-A, Adenda 5, febrero 2000. Especificaciones
de rendimiento de transmisión adicionales para cableado de 4 pares, 100 Ω, categoría 5 mejorada.
ANSI/TIA/EIA-569-A, Rutas y espacios de telecomunicaciones para edificios comerciales febrero 1998.
ANSI/TIA/EIA-598-A, Codificación de colores de cableado de fibra óptica, mayo 1995.
ANSI/TIA/EIA-606, Administración para la infraestructura de telecomunicaciones de edificios comerciales, febrero 1993.
ANSI/TIA/EIA-607, Requerimientos de puesta a tierra y puenteado de telecomunicaciones para edificios comerciales, agosto 1994.
ANSI/TIA/EIA-758, Cableado de planta externa perteneciente al cliente, abril 1999
ANSI/TIA/EIA-758-1, Adenda 1, marzo 1999. ANSI/TIA/EIA-TSB-67, Especificaciones de rendimiento de
transmisión para la prueba en el campo de sistemas de cableado de par torcido sin blindaje, octubre 1995.
ANSI/TIA/EIA-TSB-72, Guía de cableado centralizado de fibra óptica, octubre 1995.
ANSI/TIA/EIA-TSB-75, Prácticas adicionales de cableado horizontal para oficinas abiertas, agosto 1996.
ANSI/TIA/EIA-TSB-95, Guía de rendimiento de transmisión adicional para cableado de 4 pares, 100 Ω, categoría 5 mejorada, octubre 1999.
ORGANISMO SIGNIFICADO ENFOQUEADSL Forum Asymmetric Digital Subscriber Line Tecnología ADSLANSI American National Standards Institute LAN’s y WAN’sATM Forum Asynchronous Transfer Mode Forum Tecnología ATETSI European Telecommunications Standards Institute TelecomunicacionesFR Forum Frame Relay Forum Frame RelayGEA Gigabit Ethernet Alliance Tecnología Gigabit EthernetIEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LAN’s y WAN’sIETF Internet Engineering Task Force InternetIMTC International Multimedia Teleconferencing Consortium Tele-videoconferenciaISO International Organization for Standardization Tecnologías de la InformaciónITU International Telecommunications Unión TelecomunicacionesNTIA National Telecommunications and Information Administration TelecomunicacionesPCIA Personal Communications Industry Association Comunicación inalámbricaSANS System Administration Network Security Seguridad en redesTIA Telecommunications Industry Association TelecomunicacionesEIA Electronic Industries Alliance ElectrónicaGEIA Government Electronics & Information Technology Association Información
TecnológicaJEDEC Joint Electron Device Engineering Council SemiconductoresISA Internet Security Alliance Seguridad en InternetERA Electronics Representatives Associations Ventas W3C Word Wide Web Consortium Tecnologías WebBICSI Building Industry Consulting Service International Estándares de diseño
SISTEMAS DE CABLEADO DE FIBRA ÓPTICA GeneralidadesEsta sección especifica los requerimientos de componentes necesarios para un sistema de cableado de fibras ópticas (cables, conectores, etc.) tanto para cableado horizontal como medular. El cable de fibra óptica 62.5 / 125 um es un cable horizontal reconocido, y tanto el 62.5/125 um como cables unimodales de fibra óptica son cables medulares reconocidos. Los códigos eléctricos no siempre incluyen requerimientos de transmisión. Esta sección especifica las características esenciales de los medios de transmisión.NOTA - Tratándose de aplicaciones especificas, se recomienda a los usuarios de este documento consultar otras normas relacionadas con el equipo o servicio planeado, para poder determinar las posibles limitaciones del sistema. El usuario habrá de consultar a distribuidores de sistemas, fabricantes de equipos e integradores de sistemas para determinar la conveniencia del cableado aquí descrito.Todos los cables y el equipo de conexión deben satisfacer los requerimientos de los códigos aplicables en esa jurisdicción.
CABLE HORIZONTAL DE FIBRA ÓPTICA 62.5/125 um GeneralidadesAquí cubriremos las especificaciones detalladas del cable de fibra óptica para usarse en cableado horizontal. El cable de fibra óptica contendrá un mínimo de dos fibras ópticas 62.5/125 um encerradas por una vaina protectora. Este cable tiene una capacidad de anchura de banda del orden de 1 GHz para la distancia de 90 metros (295 pies) especificada para cableado horizontal. AplicabilidadLas características de transmisión aquí presentadas se aplican a los cables de fibra óptica con un mínimo de dos fibras de 62.5/125 um encerradas en envolturas para el caso de cableado horizontal. Especificaciones de Fibra OpticaLa fibra deberá ser fibra óptica multimodal con índice graduado y con un diámetro nominal de 62.5/125 um revestido. La fibra deberá cumplir con ANSI/EIA/TIA - 492AAAA. Especificaciones de Desempeño de la Transmisión por CableCada fibra del cable deberá cumplir con las especificaciones de desempeño graduadas de la tabla 12.1. La atenuación se medirá de conformidad con ANSI/EIA/TIA - 455-46. -53, O -61. La capacidad de transmisión de información
se medirá de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-51 O -30. El cable deberá ser medido a 23ºC ± 5ºC TABLA 12.1
PARÁMETROS DE DESEMPEÑO DE TRANSMISIÓN DEL CABLE HORIZONTAL DE FIBRA OPTICA 62.5/125 um
LONGITUD DE ONDA (nm)
ATENUACIÓN MÁXIMA(dB/km.)
INFORMACIÓN MÍNIMA CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN (mhZ-KM)
850 3.75 160
1300 1.5 500
NOTA - La capacidad de transmisión de información de la fibra, medida por el fabricante de la fibra, puede ser usada por el fabricante del cable para demostrar que se cumple este requisito.
Especificaciones Físicas del CableLas especificaciones mecánicas y ambientales para el cable de fibra óptica de cable plénum toda totalmente dieléctrica y para uso en interiores deberán estar de acuerdo con ANSI/TIA/EIA-472CAAA. Todos los demás cables de fibras ópticas para uso bajo techo deberán estar de acuerdo con ANSI/ICEA S-83-596. MarcaciónEl cable será listado y marcado como se requiera según el código eléctrico aplicable y los requisitos del código de construcción local.
CABLE MEDULAR DE FIBRA ÓPTICA GeneralidadesAquí se cubren las especificaciones detalladas del cable de fibra óptica para usarse en el cableado medular. La construcción del cable de fibra óptica se compondrá de fibras ópticas de 62.5/125 um de fibras ópticas unimodales, o de ambas, formadas típicamente en grupos de 6 o 12 fibras cada uno. Estos grupos y fibras individuales se identificaran de conformidad con ANSI/EIA/TIA-598. Estos grupos se combinaran para formar un centro compacto único, el cual esta cubierto por una vaina protectora.La vaina se compone de una envoltura general y puede contener un blindaje metálico subyacente y una o mas capas de material dieléctrico aplicado sobre el centro o núcleo. AplicabilidadLas instalaciones de cableado medular de fibra óptica del cliente ha sido y sigue siendo primordialmente de fibra multimodal 62.5/125 um, debido a que esta fibra puede usar transmisores LED. Debido al rápido crecimiento de los
requerimientos de anchura de banda, es muy conveniente considerar la instalación de fibra óptica unimodal además de fibra óptica multimodal. Los sistemas de fibra óptica unimodales tiene inherente mayor anchura de banda y capacidades de distancias mayores que la fibra óptica 62.5/125 um. La anchura de banda del sistemas no es solamente una función de la fibra, sino también de la distancia y características de transmisor, específicamente longitud de onda central, anchura de banda típicos del sistema. La Figura 12.1 muestra el sistema típico de anchura de banda en relación con la distancia para un sistema 62.5/125 um que utilice fibra especificada en ANSI/EIA/TIA-568-A con un transmisor LED típico que opere en 1300 nm de longitud de onda. La figura 12.2 presenta un sistema típico de anchura de banda relativo a la distancia para un sistema unimodal que utilice la fibra especificada con un transmisor láser típico operado a 1310 nm de longitud de onda. Si bien se admite que las capacidades de la fibra óptica unimodal pueden permitir distancias medulares de hasta 60 kilómetros (37 millas), en términos generales esta distancia se considera fuera del alcance de esta norma. Cable Medular de Fibra Optica 62.5/125 um Especificaciones de la Fibra OpticaLa fibra óptica deberá ser multimodal, con guía de ondas de fibra óptica de índice graduado con diámetro de revestimiento / central nominal 62.5/125 um. La fibra óptica deberá satisfacer las especificaciones de ANSI/EIA/TIA-492-AAAA. Especificaciones de Desempeño de la Transmisión por CableTodos los cables de fibra óptica deberán satisfacer las especificaciones de desempeño graduado de la tabla 12.2. La atenuación se medirá de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-46, -53 O -61. La capacidad de transmisión de conformación se debe medir de acuerdo con ANSI/EIA/TIA-455-51 ó -30. El cable se medirá a 23ºC ± 5ºC.
TABLA 12.2
PARÁMETROS DE DESEMPEÑO DE TRANSMISIÓN DEL CABLE MEDULAR DE FIBRA OPTICA 62.5/125 um
LONGITUD DE ONDA (nm)
ATENUACIÓN MÁXIMA(dB/km.)
INFORMACIÓN MÍNIMA CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN (mhZ-KM)
850 3.75 160
1300 1.5 500
NOTA - La capacidad de transmisión de información de la fibra, medida por su fabricante, puede ser usada por el fabricante del cable para demostrar que se cumple este requisito.
Especificaciones Físicas del CableLas especificaciones mecánicas y ambientales para cable plénum de fibra óptica bajo techo y dieléctrico estarán de acuerdo con ANSI/TIA/EIA-472CAAA; para el cable de fibra óptica exterior totalmente dieléctrico, estarán de conformidad con ANSI/TIA/EIA-472 DAAA. Las especificaciones para la construcción de otros cables interiores de fibra óptica estarán de acuerdo con ANSI/ICEA A-83-596 y para otros cables de fibra óptica para exteriores estarán de acuerdo con ANSI/ICEA S-83-640. Cable Medular de Fibra Optica Unimodal Especificaciones de la Fibra OpticaLas fibras ópticas unimodales serán Fibras Opticas Unimodales Clase Iva sin cambios de dispersión, y satisfarán lo dispuesto en ANSI/EIA/TIA-492 BAAA. Dispersión CromáticaLa longitud de onda de cero - dispersión, l., deberá estar entre 13000nm y 1324 nm, y el valor máximo de la pendiente de dispersión a l., no será mayor de 0.093 ps/km-nm2. Las mediciones de la dispersión se harán de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-168, Spectral Group Delay (Demora de Grupo Espectral), ANSI/EIA/TIA 455-169, Phase Shift (Cambio de Fase) o ANSI/EIA/TIA455-175, Differential Phase-Shift (Cambio de Fase Differential). Diámetro de Campo ModalEl diámetro de campo modal nominal será de 8.7 um a 10.0 um con una tolerancia de ± 0.5 um a 1300 nm cuando se mida de acuerdo con ANSI/EIA/TIA-455-164, Far Field Scanning (Inspección de Campo Distante) o ANSI/EIA/TIA 455-167, Variable Aperture Method in the Far Field (Método de Apertura Variable en el Campo Distante). Especificaciones de Desempeño de la Transmisión por Cable AtenuaciónToda fibra óptica para cable deberá satisfacer las siguientes especificaciones de desempeño de atenuación de la Tabla 12.3. La atenuación se medirá de conformidad con ANSI/EIA/TIA 455-78ª o -61. El cable se medirá a 23ºC ± 5ºC. TABLA 12.3
PARÁMETROS DE DESEMPEÑO DE TRANSMISIÓN DEL CABLE MEDULAR DE FIBRA UNIMODAL
LONGITUD DE ONDA (nm)
ATENUACIÓN MÁXIMA DE FIBRA OPTICA EXTERIOR(dB/km.)
ATENUACION MAXIMA DE CABLE DE FIBRA OPTICA INTERIOR (dB/km.)
1310 0.5 1.0
1550 0.5 1.0
Longitud de Onda TruncadaLa longitud de onda cortada de cable óptico cableado unimodal será < 1270 nm cuando se mida de conformidad con ANSI/EIA/TIA 455-170. Especificaciones Físicas del CableLas especificaciones mecánicas y ambientales de cables de fibra óptica para interiores estarán de conformidad con ANSI/ICEA S-83-596. Las especificaciones mecánicas y ambientales para cables de fibra óptica exteriores estarán de acuerdo con ANSI/ICEA S-83-640. MarcaciónEl cable será en listado y marcado como lo requiera el código eléctrico aplicable y los requerimientos particulares de la construcción.
EQUIPO DE CONEXIÓN PARA CABLE DE FIBRA ÓPTICA GeneralidadesAquí se cubren las especificaciones y recomendaciones mínimas para el conector de fibra óptica, para el equipo adaptador y conector para cables de fibra óptica unimodales de 62.5/125 um. Estos requerimientos se aplican al cableado principal y horizontal, y al conector/salida de telecomunicaciones. Al adaptador y conector recomendado y especificado en este documento es identificado como 568SC.NOTA - El término adaptador, cuando se usa en referencia con fibra óptica, no deberá confundirse con su definición cuando se usa en referencia con otros tipos de medios, como, por ejemplo, UTP Y STP. El término adaptador ha sido adoptado por la industria de fibras ópticas y organismos de normas y patrones para definir un aparato o instrumento de terminación mecánica ideado para alinear y unir dos conectores ópticos similares. La expresión adaptador híbrido se adopto para definir un aparato de terminación mecánica ideado para alinear y unir dos conectores ópticos no similares.Aunque la intención de esta subcláusula es ofrecer especificaciones y guías mínimas para conexiones de fibra óptica, conviene señalar que los conectores y adaptadores son relativamente nuevos en la configuración recomendada y que otros comités de normas están trabajando para crear especificaciones y criterios de desempeño adicionales para asegurar intermatabilidad y un desempeño apropiado. Se recomienda a los usuarios de esta subcláusula consultar a fabricantes de equipo y a integradores de sistemas para determinar la adecuación de estos requerimientos a aplicaciones especificas de trabajo de red en conjunto. Adicionalmente, a los usuarios se les aconseja consultar ANSI Z136.2 cuando usen láseres que excedan el nivel de riesgo 1 en sus sistemas. AplicabilidadConforme aumentan los índices LAN de transmisión y los usuarios emplean mas cables de fibras ópticas, se va haciendo mas y mas importante especificar el mínimo de requerimientos de cableado de interconexión de fibras ópticas. La selección cuidadosa de la fibra óptica y el seguimiento de los lineamientos para cableado ayudara a asegurar que los usuarios tengan un sistema de fibras
ópticas funcional y manejable. Aquí esbozaremos los requerimientos mínimos en los conectores de fibras ópticas (en cables medulares, cables horizontales y cuerdas auxiliares), adaptador de fibras ópticas, y sistemas de prueba. Recomendamos una conexión 568SC debido a su capacidad de establecer y mantener la polarización correcta de transmisión y recepción de fibras ópticas en dos sistemas de transmisión de fibras ópticas, a la vez que permiten a los sistemas de transmisión usar otras partidas de fibras ópticas. Si bien el conector en el lado del cableado del panel auxiliar de fibra óptica deberá usar el 568SC para las dos aplicaciones de fibra. Mecánica Diseño FísicoLa conexión (conector y adaptador) será capaz de conexión por fibra óptica simplex o dúplex. La conexión 568SC será una dúplex SCFOC/2.5 con un centro espaciador entre herretes conectores de 12.7 mm (0.5 pulgadas). El adaptador 568SC deberá consistir de dos adaptadores simplex SC SC o de un adaptador dúplex SC de una sola pieza. El adaptador deberá mantener el espaciamiento central nominal de 12.7 milímetros (0.5 pulgadas) cuando se monte en un panel auxiliar de fibra óptica o en un conector/salida de telecomunicaciones. El conector y el adaptador 568SC tendrán las llaves y las cajeras de cuña orientadas, tal como en la figura 12.3. Otras versiones del conector SC dúplex pueden especificarse por medio de aplicaciones especificas. El adaptador y conector dúplex SC especificado por este documento será denominado 568 SC. Las dimensiones de los componentes del 568SC, conectores y adaptadores, incluyendo la llave y la cajera de cuña, deberán llenar los requisitos de ANSI/EIA/TIA-604-3.NOTA - Los usuarios que tengan una base instalada de conectores y adaptadores BFOC/2.5 (llamados comúnmente ST) pueden quedarse con el conector y adaptador BFOC para adopciones ya existentes y futuras a sus redes de fibras ópticas. El Anexo informativo F describe una senda de migración para los usuarios de tales redes.Identificación Unimodal y de 62.5/125 um El conector y adaptador 62.5 um y el conector y adaptador unimodal 568SC tendrán las mismas dimensiones y deben permitir la intermatabilidad entre los dos tipos de fibras ópticas. Sin embargo, el conector y adaptador 62.5 um serán de color beige, en tanto que el conector y adaptador unimodal serán de color azul para distinguir entre los dos tipos de fibras ópticas. Llaveado y Etiquetado Los dos conectores en un conector 568SC y al correspondiente adaptador 568SC deben ser identificados como Posición A y posición B. La figura 12.3 muestra la ubicación de las Posiciones A y B en el conector y adaptador 568SC
con respecto a las llaves y sus formas. Como indica la figura, el adaptador 568 SC tendrá a su cargo una conexión doble entre conectores. Adicionalmente, la figura 12.3 muestra la Posición A y la Posición B en las dos orientaciones verticales posibles y en las dos orientaciones horizontales posibles. El sombreado usado en la figura 12.3 es únicamente para fines aclaratorios y no representa un esquema de identificación. Las dos posiciones del adaptador 568SC serán identificadas como Posición A y Posición B usando respectivamente las letras A y B. El etiquetado puede hacerse ad hoc o venir ya desde la fabrica. Resistencia a Tracción El conector tendrá una fuerza de tracción axial óptica de 2.2 N (0.5 ibf) a un ángulo de 0º y una fuerza de tracción axial de 2.2 N (0.5 ibf) a un ángulo de 90º, con un aumento máximo en atenuación de 0.5 dB para ambas pruebas cuando realizadas de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-6B. NOTA - Estos requerimientos son diferentes de los del conector sobre las cuerdas auxiliares de fibra óptica porque la conexión del lado del cable del panel auxiliar experimentara una reconfiguración. Igualmente, el conector experimentara tensiones de tracción limitadas si el cable esta debidamente asegurado al panel auxiliar o antes de su entrada al panel auxiliar. Véase en 12.5 los requerimientos del conector en cuerdas auxiliares de fibra óptica.Transmisión AtenuaciónLa atenuación óptica máxima por cada par conector 568SC apareado y con instalación de campo no será mayor de 0.75 dB según el Método A en ANSI/EIA/TIA-455-34 (prueba de fabrica), o ANSI/EIA/TIA-455-59 (prueba de campo). La atenuación óptica máxima por cada par conector apareado no deberá ser mayor de 0.75 dB en ensamblaje de cables según ANSI/EIA/TIA 455-171. La atenuación óptica total durante la conexión cruzada de cualquier fibra óptica terminada con cualquier otra fibra óptica terminada no excederá de 1.5 dB. Estas mediciones se llevaran a cabo a 23ºC ± 5ºC. Perdida de RetornoEl conector 568SC tendrá una perdida de retorno ³ 20 dB sobre 62.5/125 um de fibra óptica y una perdida de retorno ³ 26dB en fibra óptica unimodal cuando se pruebe de conformidad con ANSI/EIA/TIA 455-107 (prueba de fábrica) o ANSI/EIA/TIA 455-8 (prueba en el campo). Estas mediciones se llevaran a cabo a 23ºC ± 5ºC. Durabilidad Los conectores 568SC sostendrán un mínimo de 500 ciclos de apareamiento por ANSI/EIA/TIA 455-21 sin violar especificaciones. Estas mediciones se efectuaran a 23ºC ± 5ºC. Conector / Salida de Telecomunicaciones de Fibra Optica
Las cajas de los conectores/salida de telecomunicaciones se montaran con firmeza y seguridad en los lugares pre-escogidos. Como mínimo, la caja del conector/salida de telecomunicaciones tendrá capacidad para terminar dos fibras ópticas en un adaptador 568SC. El conector/salida y el adaptador satisfarán los requerimientos de 12.4.3 y 12.4.4 y el adaptador estar en la orientación A-B. La caja del conector/salida deberá poder asegurar el cable de fibra óptica y soportar un mínimo de 30 milímetros (1.18 pulgadas) de doblamiento del radio. Un mínimo de 1 metro (3.28 pies) de cable de dos fibras o dos fibras ópticas amortiguadas deberá estar a mano para fines de terminación. Típicamente, las cajas de telecomunicaciones del conector/salida consisten en una caja eléctrica de 100 mm X 100 mm (4 x 4 pulgadas) con una superficie adicional (que se monta en la caja eléctrica), las dos proporcionado el radio de doblamiento, almacenamiento no apiñado de cables y entrecara de adaptador (véase figura 12.4). Esta caja adicional se usará en lugar de una placa típica de la parte frontal de vidrio de un tubo de rayos catódicos. Porciones de fibra óptica utilizables en conexiones futuras se guardaran en una caja de conector/salida de telecomunicaciones. Panel Auxiliar ( o Provisional ) GeneralidadesEquipo conector para cable de fibras óptica es instalado en lo siguiente: a) el conector cruzado principal:b) conector cruzado intermedio;c) conector cruzado horizontal;d) puntos de transición del cableado horizontal;e) conector/salida de telecomunicaciones.Las instalaciones típicas de conexión cruzada consisten de puentes de conexión cruzada o de cuerdas auxiliares y paneles auxiliares conectados directamente al cable principal de fibra óptica. Compatibilidad AmbientalEl cable de fibra óptica conectado equipo estará protegido contra daño físico y contra la exposición directa a la humedad y a otros elementos corrosivos. Esta protección se lograra mediante instalaciones a cubierto o en un medio cerrado apropiado. MontajeEl cable de fibra óptica conectando equipo estará diseñado para proporcionar flexibilidad para montarse en muros, en bastidores o en otros tipos de marcos de distribución y equipo de 7montaje convencional. Densidad de Terminación MecánicaEl cable de fibra óptica conectando equipo deberá tener una alta densidad, a fin de conservar espacio, pero también deberá tener un tamaño consistente con un fácil manejo del cable de fibra óptica. La conexión cruzada de fibra óptica montable en la pared con capacidad para terminar no mas de 144 fibras ópticas
debe estar contenida en un muro con área de 610 x 610 mm (24 x 24 pulgadas). Conexiones cruzadas de fibras ópticas montables en bastidores con capacidad para terminar no mas de 144 fibras ópticas ocuparan un máximo de 622.3 mm (24.5 pulgadas) o 14 espacios de bastidores de espacio linear.Conexiones cruzadas de fibra óptica montables en bastidores con capacidad para terminar mas de 144 fibras ópticas deben proporcionar terminaciones mecánicas para 12 o mas fibras ópticas por 44.45 milímetros (1.75 pulgadas o un espacio de bastidor) de espacio linear de bastidor. DiseñoEl equipo de fibra óptica cruzada deberá estar ideado para proporcionar:a)Medios de conectar cruzadamente cables con cuerdas auxiliares;b)Medios para interconectar instalaciones de equipo con red de fibra óptica; c)Medios para identificar circuitos y administrarlos de conformidad con ANSI/TIA/EIA-606;d)Medios para usar colores patrones para identificar funcionalmente grupos de terminación según ANSI/TIA/EIA-606.e)Medios para manejar cable de fibra óptica y cuerdas auxiliares y para permitir la administración ordenada de cuerdas auxiliares;f)Medios de acceso para monitorear o someter a prueba cableado de fibra óptica y equipo de trabajo;g)Una barrera aislante (por ejemplo, una cubierta o una puerta), para proteger conectores y adaptadores en el lado del cableado, contra contacto accidental con objetos extraños que puedan perturbar la continuidad óptica.InstalaciónEl equipo conector de fibra óptica cumplirá lo establecido en 12.4.3, 12.4.4 y 12.7.1 y deberá estar instalado para proporcionar:a)Instalación limpia, pulcra y bien organizada con equipo de administración de fibra óptica y practicas excelentes de terminación óptica de conformidad con normas y pautas del fabricante. b)Código de color, etiquetado y documentación congruentes con ANSI/TIA/EIA-606.
CUERDAS AUXILIARES DE FIBRA ÓPTICA GeneralidadesLa cuerda auxiliar de fibra óptica será un cable de dos fibras (del mismo tipo de fibra que el cableado de fibra óptica), de construcción para interiores, deberá satisfacer los requerimientos de 12.3. Conector de Fibra OpticaLos requerimientos funcionales del conector de una cuerda auxiliar de fibra óptica son diferentes de los del conector instalado en los lugares del cableado. El conector de una fibra óptica auxiliar deberá dejar espacio para una fácil conexión y reconexión, asegurar que la polaridad se conserve y brindar
capacidades elevadas contra tracción. Por consiguiente, el conector usado en cuerdas auxiliares tendrá la forma 568 SC y tendrá una fuerza de tracción axial óptica de 33N (7.5 ibf) a un ángulo de 0º y de 22N (cinco libras de fuerza) a un ángulo de 90º, con un aumento máximo de 0.5 dB en atenuación para ambas pruebas cuando se realicen de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-6b. ConfiguraciónCuerdas auxiliares de fibra óptica 568SC, sean que se usen para conexiones cruzadas o para interconectar equipo, serán de orientación tal que la Posición A vaya a la Posición B en una fibra del par de fibras y la Posición B vaya a la Posición A en otra figura. (Figura 12.5). Cada extremo de la cuerda de fibra óptica auxiliar 568SC será identificado para indicar la Posición A y Posición B, si el conector puede ser separado de sus componentes simplex. Cuerdas auxiliares de fibra óptica con un conector 568SC en uno de sus extremos se usaran cuando la entrecara electrónica de la aplicación sea diferente de 568SC. Cuando la entrecara electrónica consista de dos conectores simplex, a un conector se le marcara A y al otro B. Cuando la entrecara electrónica sea un conector dúplex diferente al 568SC, el conector que se inserte en el receptor será considerado la Posición A y el conector que se inserte en el transmisor será considerado Posición B. La cuerda auxiliar de fibra óptica se unirá en una orientación cruzada de modo tal que la Posición A vaya a la Posición B en una fibra y de la Posición B a la Posición A en otra fibra del par de fibras.
EMPALMES DE FIBRA ÓPTICA Los empalmes de fibra óptica, fusión o mecánica, no rebasaran una atenuación óptica máxima de 0.3 dB si se miden de conformidad con ANSI/EIA/TIA-455-34, Método A (prueba en la fabrica) o ANSI/EIA/TIA-455-59 (prueba en el campo).
PRACTICAS DE CABLEADO FIBRA OPTICA PolarizaciónPara asegurar que una conexión 568SC mantenga la polarización correcta a lo largo de todo el sistema de cableado, habrá que seguir la orientación correcta del adaptador y del cableado de fibra óptica. Una vez que el sistema este instalado y se haya verificado la polarización correcta, el sistema de cableado de fibra óptica mantendrá la polarización correcta de las fibras de transmisión y recepción, sin representar una preocupación para el usuario final. Las instalaciones de cableado medular y horizontal serán instaladas de modo que se aparece una fibra de numero impar con la siguiente fibra de numeración
par (es decir, la fibra 1 con 2, 3 con 4, y así sucesivamente) para formar sendas de transmisión de dos fibras. Cada segmento del cableado estará instalado en una orientación de apareamiento cruzado, conforme a la cual las fibras impares están en la Posición A en el extremo y en la Posición B en el otro extremo, en tanto que las fibras pares estarán en posición B en un extremo y en Posición A en el otro. El cruzamiento y selección se lograran usando numeración de fibras consecutiva (es decir, 1,2,3,4,....) en ambos extremos de un enlace de fibra óptica, pero los adaptadores 568SC deberán ser instalados de modos opuestos en cada extremo (por ejemplo A-B,A-B... en un extremo y B-A, B-A... en el otro). Esto se ilustra en la figura 12.6 La figura 12.7 proporciona las reglas de la orientación apropiada del adaptador 568SC en MC,IC,HC y el conector/salida de telecomunicaciones, para asegurar la polarización apropiada de un sistema de fibra óptica desde la conexión cruzada principal al conector/salida de telecomunicaciones. Los lazos de fibra óptica que no se muestran en la figura 12.7 simplemente aseguraran que en un extremo el adaptador 568SC sea instalado en la orientación A-B y en otro extremo en la orientación B-A. Viendo que todas las cuerdas auxiliares de fibra óptica y el cableado anterior se orienten en una orientación cruzada, es decir A a B y B a A, el usuario tiene la seguridad de que se mantiene la polarización correcta de las fibras de transmisión y recepción, los cuales, por lo tanto, no representan una preocupación para el usuario de la red. Prueba del Sistema PasivoRecomendamos que cada enlace de fibra óptica unimodal y de um 62.5/125 sean probados de conformidad con el anexo informativo H. Adicionalmente, recomendamos que la polarización correcta, es decir Posición A y Posición B, este segura para cada segmento del cableado de fibra óptica.
Procedimiento y descripción de las actividades realizadas
CAPACITACION PARA EL MANEJO Y CONECTORIZACION DE LA F.O.
Para comenzar con el proyecto fue necesario conocer los tipos de cable de fibra óptica de manera grafica, de conectores, acopladores, distribuidores, las herramientas y consumibles para la conectorizacion.
En la figura se muestran los cables de FO más comúnmente utilizados:
En la figura se muestran los conectores más comúnmente utilizados:
En la figura se muestran los acopladores más comúnmente utilizados:
En la figura se muestran distribuidores que comúnmente se utilizan para organizar la F.O.
En la figura se muestran las herramientas de preparación para la fibra óptica:
