1. EJEMPLO:
EXPLICACION DE LAS VARIABLES.doc
SISTEMAS DE COMUNICACIONES POR FIBRA ÓPTICAS.xls
Dimensionar un enlace telefónico con fibra óptica desde la ciudad de México hasta la ciudad de
Querétaro, el cual maneje 1920 canales de voz y 256 canales de señalización (Supervisorios y
control).
Solución:
1. Determinar la velocidad de transmisión
Como:
Ancho de banda de un canal de voz = 4 Khz
Nivel de cuantización es de 8 bits
La razón de muestreo es de: 2 x 4 Khz = 8 Khz (Teorema de Nyquits)
Se tiene:
Cada canal transmite: 8 bits x 8 Khz = 64 Kbit/segundo
Para los 1920 canales + 256 canales señalización = 2176 canales
Se tiene:
Velocidad de transmisión = 2176 canales x 64 Kbit/segundo = 139.264 Kbit/segundo
2. Distancia de transmisión = 200 Km
ITEM (4) = 200 Km
3. Atenuación del cable:
Para transmitir información a dicha velocidad y a la mayor distancia posible, se
requiere una fibra de tipo monomodo con atenuación máxima de 0,5 dB / Km, por lo
tanto, ITEM (3) = 0,5 dB / Km
Como normalmente la fibra se vende en carretes de un kilómetro; y si no se utilizan
repetidores, para hacer la transmisión se tendrán 199 empalmes y 2 conectores, por lo
tanto se tiene: si cada empalme proporciona una atenuación de 0,1 dB (ITEM (11) =
0,1 dB) el total de pérdida por empalmes es : ITEM (12) = 199 x 0,1 dB = 19,9 dB
Pérdida por conectores es de 0,1 dB, entonses el total es:
ITEM (2) + ITEM (16) = 0,2 dB
Pérdida total de la fibra óptica:
ITEM (5) = ITEM (3) x ITEM (4) = 0,5 dB x 200 Km = 100 dB
2. 4. Tipo de señal a transmitir:
Si se utiliza formato NRZ se tiene: ITEM (19) = - 3 dBm
5. Margen de Atenuación:
Por variaciones de temperatua: ITEM (18) = 3 dB
Por envejecimiento del sistema: ITEM (20) = 3 dB
Por degradación en el transmisor: ITEM (21) = -1dB
Pérdidas diversas: ITEM (24) = -1 dB
6. Cálculo total de la atenuación (como son pérdidas se suman)
ITEM (25) = ITEM (2) + ITEM (16) + ITEM (5) + ITEM (12) + ITEM (18) + ITEM
(20) + ITEM (24)
ITEM (25) = 0,1 + 0,1 + 100 + 19,9 + 3 + 3 + 1 = 127,1 dB
Cono son pérdidas: ITEM (25) = -127 dB
7. Potencia disponible
En este caso una fuente óptica adecuada por el tipo de fibra y la velocidad de
transmisión es el láser que puede acoplar a la fibra una potencia óptica de 0 dBm (1
mwatts); entonces: ITEM (1) = 0dBm, entonces para un formato NRZ y un margen de
potencia de –1dB se tiene que el ajuste de potencia es:
ITEM (26) = ITEM (19) + ITEM (21) + ITEM (1)
ITEM (26) = (-3 dBm) + (-1 dBm) + (0 dBm) = -4 dBm
8. La sensibilidad requerida en el receptor es:
ITEM (17) = ITEM (25) – ITEM (26) = -127 – (-4) = -123 dBm
Comercialmente no existen receptores ópticos con sensibilidades de –123 dBm; luego
entonces se requiere utilizar repetidores y poner una fibra de mayor calidad.
Con repetidores cada 50 Km, se tiene:
2 conectores: ITEM (2) = 0,1 dB, y ITEM (16) = 0,1 dB
49 empalmes: ITEM (12) = 4,9 dB
Atenuación en la fibra: ITEM (5) = 25 dB
Con las mismas condiciones anteriores, se tiene:
ITEM (25) = 0,1 + 0,1 + 25 + 4,9 + 3 + 3 + 1 = 37,1 dB
3. Como son pérdidas: ITEM (25) = -37 dB
Entonces la sensibilidad del receptor es:
ITEM (17) = ITEM (25) – ITEM (26) = -37 – (-4) = -33 dBm
Receptores comerciales con sensibilidad de –33 dBm para un BER de 10–9
son fáciles de
conseguir.
Con repetidor cada 100 Km, se tiene:
2 conectores: ITEM (2) = 0,1 dB, y ITEM (16) = 0,1 dB
99 empalmes: ITEM (12) = 9,9 dB
Atenuación de la fibra: ITEM (5) = 50 dB
Con las mismas condiciones se tiene:
ITEM (25) = 0,1 + 0,1 + 50 + 9,9 + 3 + 3 + 1 = 67,1 dB
Como son pérdidas: ITEM (25) = - 67 dBm
La sensibilidad requerida en el receptor es: ITEM (17) = ITEM (25) – ITEM (26)
ITEM (17) = -67 – (-4) = - 63 dBm
Receptores ópticos con esta sensibilidad y a la velocidad requerida se consiguen
comercialmente.
