INSTALACIร N Y MANTENIMIENTO FTTH EN DOMICILIO CLIENTE I+M
UNIDAD 8 MEDIDAS
INDICE:
8.0 Introducciรณn.
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8.1 Equipos de medida.
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8.1.1. Tester รณptico. 8.1.2. Medidor de potencia GPON. 8.1.3. Medidor OTDR.
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8.2 Medidas. Introducciรณn.
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8.2.1 Niveles de aceptaciรณn. 8.2.2. Medidas de potencia. 8.2.3. Medidas OTDR.
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8.3. Medidas con fibra en servicio.
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UNIDAD 8 MEDIDAS Introducción. Esta unidad quizá conlleve ciertas complicaciones para que los alumnos puedan adquirir todos los conocimientos que rodean a este tema, debido principalmente a dos factores: No disponibilidad de los equipos de medida necesarios. No disponibilidad de enlaces de fibra más o menos completos o con servicio donde poder realizar las prácticas correspondientes. Por todo ello el objetivo principal de esta unidad es transmitir los conocimientos básicos tanto de los equipos como de los procedimientos a seguir, para que el alumno pueda adquirir una base que le permita ser ampliada y perfeccionada en el periodo de prácticas. Además los criterios de calidad, así como los procedimientos de ejecución de la operadora y de sus filiales instaladoras, pueden variar de una a otra o de un momento determinado a otro.
8.1. Equipos de medida. Dispondremos de tres equipos básicos para realizar las medidas y comprobaciones en nuestras instalaciones de fibra óptica. A continuación se pasarán a describir brevemente cada uno de ellos, comenzando con el más sencillo y fácil de adquirir. 8.1.1. Tester óptico. Este dispositivo ya fue mostrado en varios apartados de ampliación de prácticas de unidades anteriores pero realizaremos una exposición del mismo en este nuevo punto.
Imagen propia del autor/autores
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Lo primero que hay que recordar es que estamos manejando una fuente de luz láser de cierta potencia, por lo que habrá que tener las precauciones adecuadas para evitar lesiones en la vista por un mal uso del equipo. Normalmente el propio puntero trae una advertencia de seguridad en este sentido.
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Otro aspecto a tener en cuenta es que la batería del mismo esté bien de carga, ya que un nivel bajo puede provocar que la potencia de salida no sea la adecuada para hacer las comprobaciones requeridas. El modelo más habitual, como se puede apreciar en las figuras anteriores, tiene formato de bolígrafo, con el pulsador o botón de encendido en la parte superior del mismo. Pulsando dicho botón obtendremos una fuente de luz láser visible que nos permitirá testear continuidad óptica entre los puntos deseados.
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Hay que recordar que con este equipo no podemos hacer mediciones de nivel de ningún tipo y que simplemente realiza dicho comprobación de continuidad óptica sin dar información precisa de la calidad de la misma.
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Por otro lado, como se puede apreciar en la figura anterior, también tenemos que recordar todo lo aprendido en unidades y prácticas anteriores referente a la limpieza y cuidado de los conectores, ya que si se olvida colocar las protecciones a los conectores, tanto del tester como del cableado que queremos comprobar, se pueden provocar ralladuras que mermen la calidad óptica de la instalación. En esta misma línea, si lo que se está comprobando es la continuidad óptica en una salida o toma de fibra (conector hembra), no debemos olvidar las tapas de estas conexiones, ya que aunque aparentemente no se puede acceder a la ferrule del interior y por lo tanto podríamos pensar que no pasa nada por dejarlas abiertas, cualquier partícula que se alojara dentro, podría provocar otra ralladura al introducir la ferrule del conector macho. En la mayoría de estos equipos se dispone de la opción de que el tester mande una luz láser en pulsos en vez de ser de manera continuada. Esto puede favorecer la visualización de la señal a la salida de la línea que estamos comprobando, sobre todo si el técnico lleva realizadas varias comprobaciones y su vista puede “acostumbrarse” a un haz continuo. Las utilidades principales de este equipo son:
Comprobación básica de continuidad óptica. Localización de puertos o bocas concretas en una instalación: Por ejemplo en una instalación con MOBI preconectorizada, se puede hacer una comprobación que nos permita saber cuál de todas las bocas de cliente de dicho MOBI es la que está conectada con la roseta del mismo. Localización de posibles averías a lo largo de la línea instalada, ya sea por cortes internos de la fibra, por mal conexionado o por sobrepasar el ángulo de curvatura permitido para cada tipo de cableado.
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8.1.2. Medidor de potencia GPON. Este dispositivo sí proporciona datos sobre la potencia recibida a la salida de la línea de fibra que se está comprobando. Consideraciones sobre el Medidor de Potencia GPON:
Dispone de un equipo de salida o fuente de potencia lumínica, y un equipo receptor.
Como en el dispositivo anterior es muy importante no olvidar tapar las bocas o tomas de salida y entrada del equipo, ya que como se comentó, cualquier partícula que se introduzca puede provocar daños en las fibras. Evidentemente sería una avería grave si se daña la línea que se está comprobando, ya que conllevaría la sustitución de parte de la misma o del propi conector o pigtail, seguramente suponiendo una nueva fusión. Pero si el daño se crea en la fibra de entrada de la toma del equipo medidor de potencia GPON quedará dañado para futuras medidas, y si no somos conscientes de dicho daño, se podrán interpretar mal los resultados obtenidos por el mismo.
Normalmente estos equipos disponen de la opción de configurar la longitud de onda de la señal que queremos introducir en la línea, teniendo en los modelos básicos las dos normalmente utilizadas: 1490 y 1310 nm. Deberemos recordar configurar ambos equipos en la misma longitud de onda ya que si no lo hacemos, el equipo dará una lectura que puede llevar al técnico a interpretaciones erróneas.
Existe normativa al respecto en la que se indica que el equipo receptor debe detectar automáticamente la longitud de onda emitida por la fuente para evitar estos errores, sin embargo muchos instaladores no disponen de esta versión y deben recordar configurar ambos terminales como se ha comentado.
El que este medidor de potencia GPON tenga esta opción básica de configuración de longitud de onda viene por las propias características de transmisión en instalaciones FTTH, donde la longitud de onda desde la central al cliente es de 1490 nm, y del cliente a la central de 1310 nm, como recordamos en la siguiente figura:
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Fondo de imágenes de Telefónica.
Por lo tanto, en una instalación real se deberá tener en cuenta en qué punto de la misma se introduce la fuente y en qué punto se sitúa el receptor, obteniendo así el sentido de la transmisión y debiendo configurar adecuadamente ambos terminales para que sus longitudes de onda coincidan con las que se esperan en ese caso, según se veía en la figura anterior.
Una vez que se tienen todos estos aspectos bajo control, se puede proceder a realizar la medida.
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8.1.3. Medidor OTDR. El medidor OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) permite caracterizar el comportamiento de toda una línea de fibra, pudiendo de esta manera obtener datos de manera gráfica de las atenuaciones, distancias, etc.
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Esta información gráfica requiere ciertos niveles de conocimientos y experiencia para poder obtener todas las prestaciones del dispositivo, ya que a partir de dicha representación y de las “caídas” de la gráfica a lo largo de la distancia de la instalación, el técnico deberá interpretar si hay una atenuación debida a un mal conexionado, a una mala fusión, a una doblez de la fibra, si hay un corte en la misma o es el final de línea, etc. Además requiere de un nivel de formación elevado para poder llegar a dominar y utilizar todas las posibles configuraciones disponibles en este tipo de equipos. Uno de los equipos actualmente más utilizados es el Multipruebas FTTH Básico MT9090A, ya que proporciona todas las medidas necesarias en una instalación FTTH, pudiendo ser interpretadas de manera sencilla, y además permite una portabilidad grande comparado con otros equipos por su tamaño y ligereza. Como ampliación de todo lo visto referente a este tipo de equipamiento, se añade el propio manual del MT9090A donde se podrán estudiar más a fondo sus características, ventajas y formas de uso, si se desea, (Manual OTDR Multipruebas MT9090A.pdf).
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Es importante saber que en este tipo de equipos que basan sus medidas en la reflexiometría producida en la fibra, existe una “zona muerta” al comienzo de la línea medida donde los datos obtenidos no deben ser tenidos en cuenta. Es importante que el técnico tenga en cuenta este aspecto y sea consciente de la distancia de esa “zona muerta” del OTDR que está utilizando (ya que puede variar en función de la propia electrónica del equipo), para no cometer errores de mala interpretación de resultados. Es relativamente normal que cuando se utilizan estos equipos de medida vayan acompañados de una “bobina de lanzamiento”, que básicamente consiste en una fibra enrollada y metida en una caja con conector de entrada y salida. Lo normal es que la longitud de esta bobina sea de 1 kilómetro, aunque se pueden encontrar de diferentes medidas. Es importante saber la longitud de la bobina que se está utilizando para despreciar todos los resultados obtenidos en la gráfica en esa primera distancia, ya que corresponde a las medidas en la bobina. Pero además evidentemente será muy importante que los conectores de dicha bobina de lanzamiento sean compatibles con el resto de la instalación y/o el propio medidor, no introduciendo errores o atenuaciones que lleven a otra mala interpretación.
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8.2. Medidas. Introducción. En este apartado se pretende dar una visión general de las medidas a realizar en una instalación real, ofreciendo unos procedimientos básicos que deberán ser concretados y ampliados por cada una de las empresas colaboradoras en el periodo de prácticas del alumnado. 8.2.1. Niveles de aceptación. Se suelen establecer dos criterios de atenuación: El nivel de potencia en ONT de cliente debe estar entre -28 y -30 dBm, y se suele considerar que la OLT (central) proporciona entre 3 y 7 dBm. Sin embargo, como criterio de calidad se suele establecer que el balance de potencia del enlace completo, entre OLT y ONT sea < 28 dB. A su vez, aunque los equipos de cliente están preparados para trabajar entre los márgenes mencionados en el primer punto, también se suele tomar como referencia de calidad que al usuario le lleguen -28dBm. En la Red de Distribución en interior debe satisfacerse el criterio de potencia definido en la propia normativa ICT, pero teniendo en cuenta que muchas de las instalaciones no se tienen que regir directamente por esta normativa al tratarse de edificios anteriores a la misma, se suele establecer en un máximo de 1,8 dB entre la CTO y la caja de derivación de planta.
Fondo de imágenes de Telefónica.
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8.2.2. Medidas de Potencia. Cuando se habla de medidas de potencia se suele referir a medir la diferencia de niveles a la entrada y a la salida del enlace bajo prueba, para lo cual se utilizara una fuente y un medidor de potencia óptica, como se vio en el punto anterior de esta unidad. Evidentemente dichas medidas se harán teniendo en cuenta la el sentido de la medida (de OLT a ONT o viceversa), para adecuar la longitud de onda a la medida que se desea realizar, (1310 ó 1490 nm). Existen numerosos procedimientos para la comprobación y certificado de la instalación, y como se comentó al comienzo de este punto, dependerá de las exigencias del operador en ese momento y/o de la propia empresa instaladora. Como ejemplo se muestra a continuación un protocolo típico de comprobación que sólo se puede tomar como ejemplo: Las medidas de potencia se harían extremo a extremo. Se mediría 1 fibra activa por CTO y por divisor instalado, normalmente el primer puerto activo de dicha CTO. En caso de que el divisor diera servicio a varias CTOs, se mediría 1 fibra en cada una de estas CTOs. Método de medida. De igual manera, el método de medida expuesto a continuación es una base a completar por cada una de las empresas colaboradoras y sirve simplemente como guía: Se mide la potencia óptica a la salida de la fuente de luz, enfrentando fuente y medidor directamente mediante 2 latiguillos y un adaptador para obtener un nivel que podríamos llamar de referencia: P0 (dBm). Sin soltar las conexiones de los latiguillos a los equipos de medida se mide el tramo de fibra requerido: P1 (dBm). El valor de la atenuación total en el tramo será: A (dB) = P0 – P1 Dicho valor de atenuación deberá ser inferior al balance óptico requerido o calculado en el diseño inicial. Como medida de comprobación, al final del proceso se volverá a realizar la medida de Potencia de referencia (P0), y se deberá comprobar que no existen variaciones sustanciales a los datos
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obtenidos la primera vez. Normalmente se puede considerar aceptable una variación de 0,3 dB del obtenido inicialmente. Para los cálculos se puede utilizar esta tabla guía como referencia, que podrá ser precisada en cada momento por el operador, la empresa instaladora o las características de la instalación.
Elemento Conector Empalme Empalme mecánico Fibra a 1310 nm Fibra a 1490 nm Fibra a 1550 nm Divisor 1:4 Divisor 1:16
Máximo 0,5 dB 0,1 dB 0,2 dB 0,37 dB/Klm 0,24 dB/Klm 0,24 dB/Klm 7,5 dB 13,8 dB
De esta forma, la atenuación máxima aceptable del enlace será la suma de los tres conceptos siguientes: (Atenuación de la fibra * Longitud de extremo a extremo) (Número de empalmes * 0,1) (0,5 del conector + 7,5 del divisor 1:4 + 13,8 del divisor 1:16) La longitud total del enlace se obtendría de la suma de las longitudes extraídas de las medidas OTDR correspondientes. Equipamiento de medida: El Medidor GPON deberá tener la suficiente calidad para asegurar gran estabilidad y fiabilidad en las medidas.
8.2.3. Medidas OTDR. Como en el caso anterior de las medidas de potencia, las medidas con el equipo OTDR podrán depender de muchos factores anteriormente mencionados, por lo que se vuelve a dar una guía básica para que sirva de ejemplo en la formación. Además hay que recordar que la utilización, configuración e interpretación del equipo OTDR no es sencilla como en el caso de los medidores GPON, y requieren de una formación práctica mucho mayor de la que se pretende en este manual.
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Como ejemplo se suele plantear el siguiente procedimiento: Medidas OTDR unidireccionales desde la caja de distribución (ODF): o En la mayoría de los protocolos se propone medir el 100% de las fibras prolongadas en el árbol, tanto activas como reservas, desde el extremo del repartidor óptico. o Del resto de fibras, suele bastar con medir 1 fibra por cada tubo terminado en el ODF pero no prolongado, para comprobar que dichos microtubos están en perfecto estado, ya que es difícil que está una fibra de ese tubo bien y que otras hayan sufrido algún daño por mala manipulación y/o instalación. Lo normal cuando un microtubo se “daña” es que todas las fibras internas queden afectadas. Medidas OTDR unidireccionales desde el extremo de cliente, una vez finalizada la instalación física: Desde el extremo del abonado se suele recomendar medir 1 fibra activa por CTO y por divisor instalado: o En CTO con divisor se medirá 1 fibra activa por cada divisor terminado en la CTO, el primer puerto activo de la CTO. o En CTO sin divisor se medirían todos los puertos activos que tenga la CTO. Como en ocasiones anteriores, en la siguiente tabla se muestra un ejemplo resumen de los valores de calidad exigibles para los diferentes elementos de la red medidos desde un extremo:
Tramo de cable instalado Atenuación red de acceso ≤ 0,37 dB/Km a 1.310 nm ≤ 0,24 dB/Km a 1.490/1.550 nm Atenuación máxima por tramos ≤ 0,42 dB/Km a 1.310 nm (aceptable en el 10% de los (con media ≤ 0,37 dB/Km) segmentos) ≤ 0,29 dB/Km a 1.490/1.550 nm (con media ≤ 0,24 dB/Km) Variaciones puntuales ≤ 0,1 dB Máxima ganancia aparente ≤ 0,05 dB
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Empalmes en Red de Acceso de Abonado (medidas desde un extremo) Valor máximo ≤ 0,35 dB Calidad media ≤ 0,15 dB Conectores Atenuación máxima 0,5 dB por conexión más empalme Pérdida de retorno ≤ 0,6 dB (conector APC) Divisor 1:16 Atenuación máxima ≤ 13,8 dB Equipamiento de medida: Se recomienda utilizar un equipo OTDR con los siguientes requisitos: o El Rango Dinámico debe exceder el balance óptico calculado en el enlace, con un margen razonable para poder hacer la caracterización extremo a extremo: < 30 dB. o Las zonas muertas tienen que ser pequeñas, para así caracterizar eventos cercanos, aunque como vimos se puede solucionar empleando una bobina de lanzamiento. o Debe de operar al menos en las longitudes de onda necesarias. o Tiene que tener sensibilidad suficiente para ser capaz de ver después del divisor, el elemento con pérdidas más elevadas en todo el enlace, y no interpretar que es un final de fibra. .Medidas con fibra en servicio. En este apartado se muestra una guía a seguir como ejemplo de medidas a realizar en una instalación en servicio: Medida del Nivel de Potencia Óptica a 1.490 nm recibida en la CTO. Medida OTDR desde la CTO hacia la OLT. Para la realización de esta medida, al tratarse de una medida OTDR hacia la OLT en servicio, se recomienda utilizar un filtro óptico que bloquee las longitudes de onda inferiores a la medida. Existen equipos OTDR que ya incorporan estos filtros y si no es el caso, siempre se puede disponer de uno externo. Como se ha mencionado en el apartado anterior, el rango dinámico del equipo debe ser > 30 dB., de forma que sea capaz de tomar datos tras un evento de alta pérdidas y no considerarlo como fin de fibra. 13