Caracterización para Redes de 40 y 100GB

Caracterización para Redes de 40G y Caracterización 100G

Noviembre 2012

José Ignacio Quintero

Agenda 

1.- Caracteriz Caracterización ación de de Fibras Fibras Ópticas Ópticas 

1.1 Definición



1.2 Atenuación



1.3 Efectos Lineales



1.4 Efectos No Lineales



2.2.- Tipo Tiposs de Hilo Hilos. s.



3.- Formatos Formatos de Modulaci Modulación ón y Técnicas Técnicas de detección detección 4.- EJEMPLO RED METRO CANTV (Urbano)

Caracterización Caract erización de Fibr Fibras as Ópticas

TALLER 3 | Presentation SR Portfolio| Fibras Ópticas Title June |2009 yMonth Caracterización 2009 2009 para redes de 40 y 100 G

3

Caracterización de Fibras Ópticas Definición • Son un conjunto de medidas ópticas de extremo a extremo realizadas sobre capa física, que cualifican y determinan la calidad y el potencial de una fibra óptica dada en la red. • un enlace Óptico es capaz de soportar 10Gb/s, 40Gb/s ,100 Gb/s o sistemas mayores.

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Caracterización de Fibras Ópticas La siguiente Información debe ser conocida con precisión:  Capaciad del Sistema (Máximo # de Canales)  Tasa de transmisión 



Número de Spans  Longitud de los spans  Atenuación de los spans  Márgenes de envejecimiento de la fibra  PMD y CD del los spans 

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Caracterización de Fibras Ópticas Pruebas • Pérdidas de Inserción y Perdidas de Retorno (Insertion & Return losses) • Verificación de planta física • Espectro de perfil de Atenuación (SAP, spectral attenuat on pro e. • Dipersión Cromática (CD, Chromatic dispersion). • Dispersión por Modo de Polarización (PMD, Polarization mode dispersion).

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Caracterización de Fibras Ópticas

7TALLER | Presentation SR Portfolio| Fibras Ópticas Title June |2009 yMonth Caracterización 2009 para redes de 40 y 100 G

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Vamos con la Parte Matemática i

∂ A ∂ z

+

i 2

2

1

∂  A

2

dT 

α  A −  β 2

2

2

+ γ   A  A = 0

Dispersion map: GO 1500

  n 1000   o    i   s   r   e   ] 500   p   s   m    i   n    d   / 0    l   s   p   a   [   u -500    d    i   s   e -1000    R -1500 0

100

200

300

400

500

Transmission distance [km]

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600

Caracterización de Fibras Ópticas

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Parámetros que definen a las Fibras Ópticas Efectos Lineales

• Atenuación • • PMD Dispersión por modo de Polarización

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Atenuación vs longitud de onda

0.3 dB/Km

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0.22 dB/Km

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Atenuación de la fibra óptica Banda E 1ª ventana

3,0

(Extended) 2ª v Banda O Fibra multimodo

(Original)

Banda U 3ª v Banda C (Ultra-long) (Conventional)

Banda S (Short)

2,5 Fibra monomodo

   ) 2,0   m    K    /    B    d    ( ,   n    ó    i   c   a   u 1,0   n   e    t    A

4ª v Banda L (Long)

Absorción producida por el ión hidroxilo, OH (‘Pico de agua’)

Pérdida debida a la dispersión intrínseca

0,5

Láser CD-ROM

0 700 Luz visible

800

900

Luz infrarroja

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1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

Longitud de onda, λ (nm) 12

OTDR  A Good Trace Patch Panel

Mechanical Splice (or may be interconnect)

OTDR Fusion Splice

Patch Panel

Access Jumper

The System

   –   n   o    i    t   a   n   e    t    t   a    (    B    d

Distance TALLER Fibras Ópticas y Caracterización para redes de 40 y 100 G

13

A Bad Fusion Splice Patch Panel OTDR Patch Panel

   –   n   o    i    t   a   u   n   e    t    t   a    (    B    d

≥

0.3 dB

Distance TALLER Fibras Ópticas y Caracterización para redes de 40 y 100 G

14

Medición de Atenuación

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Medición del Perfil de Atenuación (AP)

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Empalmes Mecánicos y de Fusión Problemas de empalmes mecánicos.

Falta de Paralelismo

Proceso de un empalme de fusión.

1) Alineación

Desalineamiento Axial 2) Descarga eléctrica . Gap Presencia de Impurezas

α = 1 dB

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3) Secado y recubrimiento. α = de 0.1 a 0.07 dB

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Conectores de Fibra Optica Form factors  ST ‘S’traight ‘T’ip connector (set & Twist)  SC ‘S’ubscriber ‘C’onnector  LC ‘L’ucent ‘C’onnector  MT-RJ ‘MT’ ferrule, ‘R’egister ‘J’ack latch 

MPO/MTPTM  The MPO connector houses an MT ferrule  ‘M’ultiple ‘T’erminations, ‘P’ush-pull latch

Physical Contac/ super" and "ultra" polish qualities TALLER Fibras Ópticas y Caracterización para redes de 40 y 100 G

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Conectores de Fibra Optica

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Especificación de  Aplicaci Aplicación/Distancia/ Distancia/ Ancho Ancho de Banda para Fibra Multimodo

Fiber Type

62.5µm

Laser Certified

62.5µm 50µm

1 Gbps Ethernet

10 Gbps Ethernet

Bandwidth

Max. Distance

Max. Distance

MHzkm

850nm/1300nm

850nm/1300nm

850nm/1300nm

300m/600m

36m/300m

200/500

500m/1000m

66m/300m

200/500

750m/600m

150m/300m

950/500

50µm

-10

1000m/600m

300m/300m

2000/500

50µm

10-XB

1210m/600m

600m/300m

4900/500

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Caracterización de Fibras Ópticas

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Dispersión Cromática

• •Diferentes longitudes de onda viajan a diferentes velocidades

Pulso

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Difusión del pulso

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Cálculos de Dispersión Cromática En fibra G.652 @ 1.550 nm => 65 Km x 18 ps.nm/Km = 1.170 ps.nm En fibra G.652 @ 1.310 nm => 65 Km x 3.5 ps.nm/Km = 227.5 ps.nm En fibra G.655 @ 1.550 nm => 65 Km x 9 ps.nm/Km = 585 ps.nm

Rx

Tx

d= 65 Km Fibra TALLER Fibras Ópticas y Caracterización para redes de 40 y 100 G

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Determinación de la Dispersión Cromática

D (1565nm) = 17 ps/nmxKm + 0,056 ps/nm2xKm * (1565 nm -1550 nm ) D= 17,84 ps/nm x Km L= 65 Km D Link = L X D  D Link = 65 Km x 17,84 ps/nm x Km = 1159,6 ps/nm 

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Fibra Óptica. Atenuación y Dispersión

G.652 Fibre

0.70

20

G.652, G.653 & G.655 Fibres

15

0.60

   ]   m    k    / 0.50

G.655Fibre

   d    [ 0.40   n   o    i    t   a 0.30   u   n   e    t    t 0.20    A

10 5

  n    (    /   s   p 0    [   n   o    i -5   s   r   e   p   s -10    i    D

G.653Fibre

G.652.C & .DFibres

0.10

-15

O-Band

0.00 1280

1320

1310 nm

E-Band 1360

1400

S-Band 1440

1480

Wavelength [nm]

C-Band 1520

1560

L-Band 1600

   ]    )   m    k    *

-20 1640

DWDM WINDOW 25

Medición de Dispersión Cromática

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Efectos de la Dispersión

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Compensación de Dispersión Cromatica La Compensación es usada para reducir la dispersión acumulada Fibre span

DCM

  a   n   d    ]    ó    i   l   a   m   s   r   u  n    /   e  m   p  u  s   p   s   c   [    i    D    A

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Compensación de Dispersión Cromática

Switch-Router

Switch Router

1000 km DCM

80km

DCM

DCM 80km

DCM 90km

DCM 80km

DCM 80km

DCM

DCM

90km

DCM 80km

DCM 80km

DCM 90km

DCM 80km

DCM 80km

DCM 90km

AMP

DWDM

DWDM

DWDM

Compensación de Línea Pre-compensasión

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Caracterización de Fibras Ópticas

TALLER 30 | Presentation SR Portfolio| Fibras Ópticas Title June y|2009 Caracterización Month 2009 para redes de 40 y 100 G

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PMD ¿Qué es el PMD ? Es la separación temporal de las componentes ortogonales de luz debido a la falta de simetría axial de la fibra. Real

Teórico

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Dispersión por Modo de Polarización PMD Signal

∆τ

Polarisation axes

•Dispersión por modo de Polarización: • Diferentes modos de polarización viajan a diferentes velocidades

Pulse

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Pulse Spreading 32

PMD – baja Tasa de Tx

T0

T

t fast axis

z, t slow axis

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∆τ 33

PMD – Alta Tasa de Tx

∆τ

t fast axis

z, t slow axis

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∆τ 34

PMD vs Distancia El PMD es un valor estadístico, no es fijo y no es el mismo para todas las longitudes de onda. No es lineal ya que no crece con la distancia, sino con la raiz de ella. PMD = υ x d

Real

0