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UNIVERSIDAD DE IBAGU

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA

SISTEMAS DE FIBRA PTICA

FUNDAMENTOS DE DISEO

Ingeniero Julio Csar Tovar Cardozo Docente Universidad de Ibagu Ibagu, Marzo de 2013

PROGRAMA

Sistema de cable estructurado

y fibra ptica

Fundamentos de diseo

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SISTEMA DE REDES CON CABLEADO ESTRUCTURADO Y

FIBRA PTICA

Introduccin a normas y estndares.

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Las normas proveen los requisitos mnimos de seguridad de un sistema y estn enfocados en:

Proveer la seguridad personal

Proteger al equipo de fallas

Proveer las condiciones reguladoras

Qu es un estndar?

Un estndar, tal como lo define la ISO "son acuerdos documentados que contienen especificaciones tcnicas u otros criterios precisos para ser usados consistentemente como reglas, guas o definiciones de caractersticas para asegurar que los materiales, productos, procesos y servicios cumplan con su propsito".

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Tipos de estndares.

Existen tres tipos de estndares:

De facto,

De jure,

Los propietarios

Estndares de Facto

Los estndares de facto son aquellos que tienen una alta penetracin y aceptacin en el mercado, pero an no son oficiales.

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Estndar de Jure

Un estndar de jure u oficial, en cambio, es definido por grupos u organizaciones oficiales tales como la ITU, ISO, ANSI, entre otras.

La principal diferencia en cmo se generan los estndares de jure y facto, es que los estndares de jure son promulgados por grupos de gente de diferentes reas del conocimiento que contribuyen con ideas, recursos y otros elementos para ayudar en el desarrollo y definicin de un estndar especfico.

Estndares Propietarios

Los "estndares" propietarios que son propiedad absoluta de una corporacin u entidad y su uso todava no logra una alta penetracin en el mercado. Cabe aclarar que existen muchas compaas que trabajan con este esquema slo para ganar clientes y de alguna manera "atarlos" a los productos que fabrica.

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Tipos de organizaciones de estndares.

Bsicamente, existen dos tipos de organizaciones que definen estndares:

Las organizaciones oficiales y

los consorcios de fabricantes.

Organizaciones oficiales: El primer tipo de organismo est integrado por consultores independientes, integrantes de departamentos o secretaras de estado de diferentes pases u otros individuos. Ejemplos de este tipo de organizaciones son la ITU, ISO, ANSI, IEEE, IETF, IEC, entre otras.

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Los consorcios de fabricantes estn integrados por compaas fabricantes de equipo de comunicaciones o desarrolladores de software que conjuntamente definen estndares para que sus productos entren al mercado de las telecomunicaciones y redes (e.g. ATM Forum, Frame Relay Forum, Gigabit Ethernet Alliance, ADSL Forum, etc).

Organizaciones generadoras de estndares.

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La Unin Internacional de Telecomunicaciones

La ITU es el organismo oficial ms importante en materia de estndares en telecomunicaciones y est integrado por tres sectores o comits: el primero de ellos es la ITU-T (antes conocido como CCITT, Comit Consultivo Internacional de Telegrafa y Telefona), cuya funcin principal es desarrollar bosquejos tcnicos y estndares para telefona, telegrafa, interfases, redes y otros aspectos de las telecomunicaciones.

La IEEE

Fundada en 1884, la IEEE es una sociedad establecida en los Estados Unidos que desarrolla estndares para las industrias elctricas y electrnicas, particularmente en el rea de redes de datos. Los profesionales de redes estn particularmente interesados en el trabajo de los comits 802 de la IEEE.

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La Organizacin Internacional de Estndares (ISO)

La ISO es una organizacin no-gubernamental establecida en 1947, tiene representantes de organizaciones importantes de estndares alrededor del mundo y actualmente conglomera a ms de 100 pases.

Instituto Americano Nacional de Estndares (ANSI)

En Estados Unidos, ANSI es probablemente la organizacin ms grande de estndares y especificaciones que son utilizadas por casi todas las industrias y representa a Estados Unidos como miembro en la Organizacin Internacional de Estndares (ISO).

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Asociacin Nacional para la Proteccin contra Fuego (NFPA)

Maneja los siguientes cdigos de seguridad relacionados a las telecomunicaciones.

Nacional Electrical Code (NEC): ANSI/NFPA-70

Standard for electrical safety requirements for employee workplaces: NFPA-70E

Central Station Signaling Systems: NFPA-71

National Fire Alarm Code: NFPA-72

Protection of Electronic Computer Data Processing Equipment: NFPA-75

Life Safety Code: NFPA-101

National Electric Code (NEC)

Tal vez lo ms significativo de los estndares de seguridad para infraestructura es el ANSI/NFPA-70 mejor conocido como NEC. Este documento importante define las prcticas de instalacin para diversos servicios de alto y bajo voltaje.

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El Instituto Americano Nacional de Estndares, la Asociacin de Industrias de Telecomunicaciones y la Asociacin de Industrias Electrnicas (ANSI/TIA/EIA) publican conjuntamente estndares para la manufactura, instalacin y rendimiento de equipo y sistemas de telecomunicaciones y electrnico.

Los estndares principales de ANSI/TIA/EIA que gobiernan el cableado de telecomunicaciones en edificios son:

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ANSI/TIA/EIA-568-A

Estndar ANSI/TIA/EIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales, octubre 1995.

ANSI/TIA/EIA-568-A

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 Transmisin Adicionales para Cableado de 4 pares, 100-ohmios Categora 5 Mejorada, Additional Transmission Performance Specifications for 4-pair 100-ohm Enhanced Category 5 Cabling.

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ANSI/TIA/EIA-569-A

Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales, febrero 1998. (Incluye normativa cortafuego).

ANSI/TIA/EIA-598-A

Codificacin de Colores de Cableado de Fibra ptica, mayo 1995.

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ANSI/TIA/EIA-606

Administracin 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.

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ANSI/TIA/EIA-568A

"Esta norma especifica un sistema de cableado de telecomunicaciones genrico para edificios comerciales que soportar un ambiente multiproducto y multifabricante. Tambin proporciona directivas para el diseo de productos de telecomunicaciones para empresas comerciales.

ANSI/TIA/EIA-568A

El propsito de esta norma es permitir la planeacin e instalacin de cableado de edificios comerciales con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que sern instalados con posterioridad.

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Alcance

La norma EIA/TIA 568A especifica los requerimientos mnimos para el cableado de establecimientos comerciales de oficinas. Se hacen recomendaciones para:

Las topologas

La distancia mxima de los cables

El rendimiento de los componentes

Las tomas y los conectores de telecomunicaciones

ANSI/TIA/EIA-568B

Para abril del ao 2001 se complet la revisin B de la norma de cableado de Telecomunicaciones para edificios comerciales (Comercial Building telecommunications Cabling Standard).

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ANSI/TIA/EIA-568 Revisin B

La norma se subdivide en tres documentos que constituyen normas separadas:

ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001

ANSI/TIA/EIA-568-B.2-2001

ANSI/TIA/EIA-568-B.3-2000

ANSI/TIA/EIA-568-B.1

Esta norma, que constituye la base fundamental de las dems normas de cableado y relacionadas, establece las especificaciones para el diseo e instalacin de un sistema de cableado genrico. En ella se definen los requisitos y recomendaciones en cuanto a su estructura, configuracin, interfaces, instalacin, parmetros de desempeo y verificacin.

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Addendum 1:

Esta adenda establece como requisitos mnimos de curvatura, bajo condiciones de no carga: 6mm (0.25 in) para cable multifilar (para patch cords) de UTP de 4 pares y 50mm (2 in) para cable multifilar de ScTP de 4 pares.

Addendum 2:

Especificaciones de Puesta y Unin a Tierra para Cableado Horizontal de Par Trenzado Balanceado Apantallado.

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Addendum 3:

Distancias Soportadas y Atenuacin de Canal para Aplicaciones de Fibra ptica, Clasificadas por Tipo de Fibra.

Addendum 4:

Reconocimiento de la Categora 6 y del Cableado de Fibra ptica Multimodo 50/125m Optimizado para Lser 850nm).

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ANSI/TIA/EIA-568-B.2

Esta norma especifica los requisitos mnimos para componentes reconocidos de par trenzado balanceado de 100, usados en cableados de telecomunicaciones en edificios y campus (cable, conectores, hardware de conexin, cordones y jumpers).

ANSI/TIA/EIA-568-B.3

Parte 3: Norma para Componentes de Cableado de Fibra ptica

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ANSI/TIA/EIA-568-B.3

Esta norma especifica los requisitos mnimos para componentes de fibra ptica usados en cableados de telecomunicaciones en edificios y campus, tales como cable, conectores, hardware de conexin, cordones, jumpers y equipo de pruebas en campo.

Addendum 1:

Especificaciones Adicionales de Desempeo de Transmisin para Cables de Fibra ptica de 50/125m).

Especifica requisitos adicionales de componente y transmisin para cable de fibra ptica de 50/125m capaz de soportar transmisiones seriales 10 Gb/s hasta 300m usando lser de 850nm.

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Addendum 3:

Consideraciones Adicionales para Determinacin de Pase o Fallo para Prdida de Insercin y Prdida de Retorno).

Establece que, debido a consideraciones de exactitud, los valores medidos de prdida de insercin menores a 3dB se usarn slo como valores informativos y no se tomarn en cuenta sus valores relacionados de prdida de retorno

ANSI/TIA/EIA-569A

Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales (Cmo enrutar el cableado).

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ANSI/TIA/EIA-569A

El alcance de este estndar est limitado al aspecto Telecom en cuanto al diseo y construccin del edificio comercial. La principal meta de este estndar es que se conozca cual es el mejor material en la construccin que puede ser usado para la canalizacin de los medios de transmisin.

ANSI/TIA/EIA-606

Norma de Administracin para la Infraestructura de Telecomunicaciones Comerciales.

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ANSI/TIA/EIA-606

El propsito de este estndar es proporcionar un esquema de administracin uniforme que sea independiente de las aplicaciones que se le den al sistema de cableado, las cuales pueden cambiar varias veces durante la existencia de un edificio..

ANSI/TIA/EIA-606-A

Este estndar reemplaza al anterior (ANSI/TIA/EIA-606) originalmente publicado en agosto de 1993. Esta versin fue aprobada en Mayo del 2002.

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ANSI/TIA/EIA-606-A

Esta nueva revisin especifica cuatro clases de sistemas de administracin para un rango de infraestructura de telecomunicaciones.

Clase 1

Clase 2

Clase 3

Clase 4

Clase 1

Es para edificios sencillos que se sirven desde un nico cuarto de equipos.

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Clase 2

Es para edificios sencillos con un cuarto de equipos y varios cuartos de telecomunicaciones.

Clase 3 Es para campus con varios edificios interconectados

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Clase 4

Es para ambientes multicampus.

ANSI/TIA/EIA-607

Requerimientos para instalaciones de sistemas de puesta a tierra de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales.

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ANSI/TIA/EIA-607

El estndar TIA/EIA 607 principalmente de tierra correctamente instalado.

Trata el diseo y los componentes requeridos para proveer proteccin elctrica y terminacin de las telecomunicaciones a travs del uso de una configuracin apropiada y un sistema

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Fundamentos de diseo

Fibras monomodo o multimodo? Ventajas de un sistema monomodo Capacidad de transmitir el mayor ancho de banda posible y son ideales para

enlaces de Tx a larga distancia. Poseen una atenuacin ms baja que las fibras multimodo Son ms econmicos que los cables multimodo Se disponen para longitud de onda de 1310 y 1550 nm Ventajas de un sistema multimodo Se adaptan a distancias por debajo de los 2 Km El ancho de banda es ms dependiente de la longitud de la fibra El equipamiento es generalmente ms econmico que el de multimodo. Se utilizan

a menudo diodos LED como generadores de luz. La fibra ptica multimodo 62,5/125 es la estndar para las comunicaciones de las

LAN, as como Ethernet, Token Ring y FDDI. Son adecuadas para longitudes de onda de 850 y 1310 nm. CONCLUSIN: Los sistemas monomodo generalmente son utilizados para distancias largas (por encima de 2KM). Las fibras multimodo estn destinadas a aplicaciones de distancias cortas.

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Fundamentos de diseo

Dos factores importantes a considerar en el diseo de enlaces por fibra ptica son las prdidas totales del enlace y el mximo ancho de banda del propio enlace.

El mximo ancho de banda del enlace es generalmente el mximo rgimen de datos o ancho de banda analgico que un sistema de comunicaciones pticas puede soportar con un mnimo de distorsin de la seal. Est limitado por las propiedades de equipo ptico y por los parmetros de las fibras pticas.

El ancho de banda de las fibras pticas decrece al aumentar la longitud de la fibra ptica. Por lo tanto, es importante conocer la longitud de cable que llevar la instalacin y trabajar con el equipamiento ptico apropiado.

Seleccin de Tecnologas y Dispositivos

Ya sabemos ms o menos cmo va a ser la red

Tambin sabemos qu capacidades va a necesitar la red

Ya estamos listos para seleccionar las tecnologas y los dispositivos

Este captulo tiene los lineamientos para tecnologas de redes de campus

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Pasos para el Diseo de la Red del Campus

Desarrollar un diseo de cableado

Seleccionar los tipos de cable/fibra

Seleccionar las tecnologas de enlace de datos

Seleccionar los dispositivos de interconexin

Consideraciones para el Diseo del Cableado

Topologas de cableado de campus y edificios

Tipos y longitudes de cables entre edificios

Dentro de los edificios

La ubicacin de los armarios de telecomunicaciones y salas de conexiones

Los tipos y longitudes de los cables para el cableado vertical entre los pisos, en los edificios

Los tipos y longitudes de los cables para el cableado horizontal en cada piso

Los tipos y longitudes de los cables desde los armarios de telecomunicaciones hasta las estaciones de trabajo

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Procedimiento 1. Obtener la siguiente informacin del fabricante del equipo ptico: Recomendaciones para el dimetro de la fibra ptica: 8/125, 50/125, 62,5/125,

100/140 Atenuacin mxima recomendada de la fibra ptica en dB/Km apertura

numrica recomen dada (AN) de la fibra ptica Ancho de banda mximo de la fibra ptica (MHz x Km) a la longitud de onda de

trabajo recomendada Longitud mxima recomendada de la fibra ptica atenuacin mxima

especificada para el equipo Sensibilidad del receptor del equipo al BER adecuado potencia media de salida

del equipo transmisor rango dinmico del equipo receptor Si el fabricante facilita las prdidas mximas y el receptor tiene un rango dinmico completo (opera tanto con potencia luminosa mnima como con mxima), las especificaciones para la sensibilidad del receptor y la potencia media de salida del transmisor no son necesarias. Prdidas mximas = Potencia media salida transmisor - Sensibilidad receptor

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Procedimiento 2. Del plan de instalacin de fibra ptica determinar: La longitud total del enlace de fibra ptica El nmero de empalmes requeridos y las prdidas en cada uno El nmero de conexiones de fibra y las prdidas por cada conexin el margen

de diseo Las prdidas pticas debidas a otros posibles componentes del sistema 3. Completar la evaluacin tcnica ptica: Atenuacin de la fibra ptica a la longitud de onda de trabajo: distancia en

kilmetros empleando dB/Km Prdidas en los empalmes prdidas de otros posibles componentes Margen de diseo atenuacin total del enlace Potencia media de salida del transmisor potencia de entrada al receptor Rango dinmico del receptor Sensibilidad del receptor con el BER deseado mrgen de reserva 4. El margen de reserva debe ser mayor que cero para un diseo adecuado del sistema. Si no lo es, reexaminar todos los valores de las prdidas para reducir la atenuacin total del enlace.

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