Tarea: Estrategia de diseño

Enunciado: Se desea establecer un enlace a través de fibra Monomodo entre dos centrales telefónicas distantes entre sí 15 Km. La capacidad prevista requiere el uso de 7680 canales telefónicos, 560 Mbps. Para asegurar una cierta calidad en la recepción se necesita una potencia óptica de -28dbm, tanto en 2da como en 3ra ventana. Los dos emisores de que se pueden disponer son capaces de inyectar -3dbm a la fibra, y poseen anchos espectrales de 1,5 nm y 2 nm, respectivamente, en las longitudes de onda 1,32 y 1,56 µm. Las características de la fibra son:

Si los tramos a unir poseen largos de 1 Km, evaluándose las perdidas por empalmes en 0,3 dB y la de los conectores terminales en 1 dB para cada una, determínese cuál de los dos modos de trabajo (2da o 3ra ventana) es más conveniente.

Solución:

Datos:

Componentes utilizados y sus pérdidas.Componente Atenuación Cant. Utilizadas Atenuación Total

Fibra 2da Ventana 3ra. Ventana15 Km.

2da Ventana 3ra. Ventana

0,95dBm 0,35dBm 14,25dBm 5,25dBmEmpalmes 0,3dBm 14 4,2dBmConectores 1dBm 2 2dBm

Emisor ÓpticoPotencia de Transmisión -3dBm

Longitud de Onda (λ) 2da.Ventana 3ra Ventana1300 nm 1560 nm

Ancho Espectral (Δλ) 1,5 nm 2 nm

CT1 CT2

15 km.

1 km.

Leyenda:

Empalmes

Conectores

Otros datosVelocidad Transmisión 560 MbpsSensibilidad del receptor -28dBmSeguridad total (MTS) 2dbm

Formulas:

Margen de Potencia (Mp).

(1)

Atenuación total Máxima de la fibra (Atf)

(2)

Máxima longitud del enlace sin repetidores (Mle).

(3)

Potencia de Recepción (Pr)

(4)

Ancho de Banda (BL)

(5)

(6)

Dónde: Pt: Potencia de transmisión

Pr: Potencia de recepción

Calculos:

1) Se quiere saber para que distancia es necesario utilizar repetidores en la fibra óptica Se calcula Mp

De la formula numero 1 tenemos que:

Pt=−3dBm y Pr=−28dBm

Mp=(−3−(−28 ) )dbm=25dBm

Se calcula ATFDe Acuerdo a la ecuación 2 tenemos lo siguiente:

ATF (dB )=¿ATF (dB )=16,8dBm

Se Calcula MLE

2da Ventana

MLE (Km )= 16,8 dBm0,95dBm/Km

MLE (Km )=17,68Km

3da Ventana

MLE (Km )= 16,8 dBm0,35dBm/Km

MLE (Km )=48Km De acuerdo a la ecuación 3 tenemos para la 2da y 3ra ventana:

2) Potencia de recepción.

De la Ecuación 4 tenemos:

2da VentanaPr (dBm )=¿

Pr (dBm )=−25,45dBm

3da VentanaPr (dBm )=¿

Pr (dBm )=−16,45dBm

3) Ancho de Banda. Dispersión cromática para una longitud L.

Partiendo de la ecuación 5 tenemos:Donde L = 15 Km.

2da Ventana

σ l=15 Km∗1,5nm

2,35 *(6-0,2)

σ l=57,255 x10−12 Seg

3da Ventana

σ l=15Km∗2nm

2,35 *(50-0,2)

σ l=635,744 x10−12 Seg

El ancho de Banda de la fibra para ambas ventanas es:

2da Ventana

Bl=0,187

57,255 x 10−12SegBl=3,26Ghz

3da Ventana

Bl=0,187

635,744 x10−12 SegBl=294,14Mhz

4) Velocidad de Transmisión máxima de La fibra.

2da VentanaV Tx=2∗Bl

V Tx=6,25Gbps

3da VentanaV Tx=¿2*BlBl=588,28Mbps

Conclusión:

Transmisor 1( 2da Ventana)

Transmisor 2.(3ra. Ventana)

CaracterísticasPotencia de Llegada -25,45 dBm -16,45 dBmAmplificador cada 17,68 Km 48 KmAncho de Banda 3,26 Ghz 294,14 Mhz

Velocidad Tx 6,25 Gbps 588 Mbps

De acuerdo a los resultados arrojados por los cálculos realizados, para la fibra en la 2da ventana, la potencia de recepción o que llega al fotoreceptor está muy ajustada a la sensibilidad de este, pero el cálculo de MLE nos indica que no es necesario amplificador para una distancia de 15 Km, Tal vez con algunos empalmes y conectores que atenúen menos la señal, esto sería aún más aceptable, dando un colchón de seguridad en caso de alguna eventualidad. Por el contrario en la velocidad de transmisión se observa que cumple con lo requerido.

En la 3ra ventana se tiene que las pérdidas no son muchas por lo que es muy factible su uso, por el contrario el ancho de banda es ajustado al ancho de banda requerido para la velocidad del sistema, no permitiendo escalabilidad.

Por lo que se concluye que en este escenario la ventana de transmisión para esta fibra con las condiciones mencionadas es la 2da Ventana, ya que cumple con lo requerido y permite escalabilidad a futuro en caso de así requerirlo por su gran ancho de banda.

La 2da ventana es la más Conveniente para usar es esta conexión.