Este documento describe los elementos básicos de un enlace de fibra óptica punto a punto, incluyendo el esquema de una estación óptica, los tipos de fibra óptica monomodo, empalmes, cajas de terminación, ODF y regeneradores ópticos. También discute consideraciones de diseño como atenuación, dispersión cromática, efectos no lineales, PMD y ruido en EDFA. Explica cómo realizar un diseño de sistema monocanal analizando el presupuesto de potencia y el presupuesto de tiempo de subida.

1. DISEÑO DE ENLACES DE
FIBRA OPTICA MONOCANAL
PUNTO PUNTO
INTEGRANTES: César Araneda Briceño
John Cardoch Alvarez
Ignacio Peralta Hasell
PROFESOR: Ariel Leiva
FECHA: 04 y 05 de Abril del
2011
Sistemas de Telecomunicación
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2. ELEMENTOS BASICOS
ENLACE PUNTO PUNTO
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3. ELEMENTOS BASICOS
ESQUEMA DE UNA ESTACION OPTICA
EIE -463 / Capítulo 7 : ELEMENTOS Y DISEÑO EN SISTEMAS MONOCANAL / Ariel Leiva López
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4. ELEMENTOS BASICOS
ESQUEMA DE UNA ESTACION OPTICA
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5. ELEMENTOS BASICOS
TIPOS DE F.O. MONOMODO
G.652 F.O. Monomodo estándar y Monomodo LWP (sin peak por iones de agua)
http://orbita.starmedia.com/fortiz/Mediciones/Mediciones_Redes_Metro_02.html
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6. ELEMENTOS BASICOS
TIPOS DE F.O. MONOMODO
G.653 F.O. Monomodo con Dispersión desplazada
G.655 F.O. Monomodo con Dispersión desplazada no cero
http://orbita.starmedia.com/fortiz/Tema07.htm
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7. ELEMENTOS BASICOS
MUFAS
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8. ELEMENTOS BASICOS
EMPALMES
EMPALMES MECANICOS
EMPALMES POR FUSION
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9. ELEMENTOS BASICOS
CAJA DE TERMINACION CABLE F.O.
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10. ELEMENTOS BASICOS
ODF
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11. ELEMENTOS BASICOS
CONECTORES
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12. REGENERADORES
OPTICOS
R , Reamplification : Amplificación de la señal
2R , Reamplification & Reshaping : Además de
amplificar, se recupera de la forma de la señal.
3R , Reamplification, Reshaping & Reclocking : Además
de amplificar y regenerar la señal, la sincroniza
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13. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO
El diseño de los sistemas de comunicación de fibra óptica requiere una
clara comprensión de las limitaciones impuestas por :
•ATENUACION
•DISPERSION CROMATICA
PROBLEMAS •EFECTOS NO LINEALES
•PMD
•RUIDO EN EDFA´s
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14. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO
LIMITACIONES POR ATENUACION
POTENCIA RECIBIDA
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15. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO
LIMITACIONES POR ATENUACION
Tabla de coeficientes de atenuación para distintas longitudes de ondas:
λ [µm] (LONG. DE ONDA) α [dB/km] (COEF. DE
ATENUACIÓN)
0.85 2.5
1.31 0.4
1.55 0.2
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16. CONSIDERACIONES DE
DISEÑO
•LONGITUD DE ONDA DE OPERACION
•SELECCION DE TRANSMISOR Y RECEPTOR
•TIPO F.O.
CONSIDERACIONES
DE DISEÑO •COSTOS vs. DESEMPEÑO
•CONFIABILIDAD vs. RENOVACION
•CALIDAD DE TRANSMISION (BER < 10^-9)
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17. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
PARA EL DISEÑO DE ENLACES MONOCANAL SE DEBE CUMPLIR
CON:
POWER BUDGET
Análisis de Pérdidas de potencia
RISE TIME BUDGET
Análisis de Ancho de Banda
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18. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
POWER BUDGET
SE DISEÑA CON EL SIGUIENTE CRITERIO:
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19. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
POWER BUDGET
PERDIDAS EN LA FIBRA OPTICA
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20. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
POWER BUDGET
POWER PENALTY Grafica para obtener power
penalty
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21. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
RISE TIME BUDGET
Tiempo durante el cual aumenta la respuesta desde 10 al 90% de su valor final
de salida cuando la entrada se cambia abruptamente
Se considera para asegurar un que el sistema opere a un bit-rate determinado
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22. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
RISE TIME BUDGET
Se diseña para cumplir que:
Tipos de formato de bit
Δf = B
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23. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
RISE TIME BUDGET
Rise time para que le sistema dependa del transmisor, receptor y el tipo de F.O.
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24. DISEÑO DE SISTEMAS
MONOCANAL
EJERCICIOS DE DISEÑO
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25. Tx Rx
Transmisor óptico Receptor óptico (nodo)
Queremos diseñar un enlace óptico punto a punto con
una velocidad de transmisión de 622 Mb/s y 2.5Gb/s a una
distancia de 100 km.
1) ¿Qué tenemos?.
2) Se puede realizar .
3) Formas de mejorar nuestro enlace.

26. Tx Rx
Primer Caso 622 Mb/s de velocidad de transmisión

27. Datasheet Transmisor
40 Gb/s optical very short reach transmitter and receiver
http://www.wtd.com.cn WDT - RTXM298

28. Datasheet Receptor
http://www.wtd.com.cn WDT - RTXM298

29. Rise Time
WDT - RTXM298
http://www.wtd.com.cn

30. Tx Rx
Primer Caso 622 Mb/s de velocidad de transmisión

31. Tx Rx
Análisis de perdidas de potencia o Power Budget

32. Tx Rx

33. L = Largo de la F.O.
Carrete de fibra = 5 [km]

34. Pérdidas de conectores.
http://www.fibra-optica.org/productos-fibra-optica/fibra-optica-estandard/conectores-fc-pc.asp

35. http://www.fibra-optica.org/productos-fibra-optica/fibra-optica-estandard/conectores-mu.asp

36. Pérdidas de empalmes
FMS-900
http://www.mts-test-systems.com

37. Power penalty

38. Tx Rx
0.3 [dB] x 2 = 0.6 [dB]
0.02 [dB] x 19 = 0.38 [dB]
distancia de 100 [km]

39. Tx Rx
Cumple con POWER BUDGET

40. ANÁLISIS ANCHO DE BANDA (RISE TIME BUDGET)
El Rise Time depende del receptor , tipo de fibra y del transmisor
Se Diseña para cumplir
B = 622 Mb/s

43. Si se desea Transmitir B = 622 MB/s
EL SISTEMA ES REALIZABLE PARA EL BIT RATE ESCOGIDO Y AMBOS FORMATOS

44. Segundo Caso

45. Tx Rx
Segundo Caso 2.5 Gb/s de velocidad de transmisión

46. Tx Rx
Análisis de perdidas de potencia o Power Budget

47. Tx Rx

48. Power penalty

49. Tx Rx
0.3 [dB] x 2 = 0.6 [dB]
0.02 [dB] x 19 = 0.38 [dB]
distancia de 100 [km]

50. Tx Rx
Cumple con POWER BUDGET

51. ANÁLISIS ANCHO DE BANDA (RISE TIME BUDGET)
Se Diseña para cumplir

52. El Rise Time depende del receptor
, tipo de fibra y del transmisor

54. Si se desea Transmitir B = 2.5 GB/s
EL SISTEMA ES REALIZABLE PARA EL BIT RATE ESCOGIDO EN EL FORMATO NRZ

55. Mejoras
Casos 2

56. Tx 3R Rx
USO DE REGENERADOR 3R para modo RZ 2.5 Gb/s de velocidad de transmisión
Distancia de transmisión 50 [km]

57. Datasheet regenerador 3R
http://www.jdsu.com/ProductLiterature/wsh600dx_ds_cms_ae_121206.pdf

58. ANALISIS PRIMERA SECCIÓN, DESDE TRANSMISOR A REGENERADOR
Análisis de perdidas de potencia o Power Budget

59. Power penalty

60. Tx 3R
0.3 [dB] x 2 = 0.6 [dB]
0.02 [dB] x 9 = 0.18 [dB]
distancia de 50 [km]

61. Tx 3R
Cumple con POWER BUDGET

62. ANÁLISIS ANCHO DE BANDA (RISE TIME BUDGET)
Se Diseña para cumplir

63. El Rise Time depende del receptor
, tipo de fibra y del transmisor

65. Si se desea Transmitir B = 2.5 GB/s
EL SISTEMA ES REALIZABLE PARA EL BIT RATE ESCOGIDO Y PARA AMBOS
FORMATOS

66. ANALISIS PRIMERA SECCIÓN, DESDE TRANSMISOR A REGENERADOR
Análisis de perdidas de potencia o Power Budget

67. Power penalty

68. 3R Rx
0.3 [dB] x 2 = 0.6 [dB]
0.02 [dB] x 9 = 0.18 [dB]
distancia de 50 [km]

69. 3R Rx
Cumple con POWER BUDGET

70. ANÁLISIS ANCHO DE BANDA (RISE TIME BUDGET)
Se Diseña para cumplir

71. El Rise Time depende del receptor
, tipo de fibra y del transmisor

73. Si se desea Transmitir B = 2.5 GB/s
EL SISTEMA ES REALIZABLE PARA EL BIT RATE ESCOGIDO Y PARA AMBOS
FORMATOS

74. FIN
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