Base de conocimiento · Medición
Traza de una PON: pérdida del divisor, tres anchos de pulso y muchos finales de fibra
En una PON, un mismo camino de fibra se reparte entre varios abonados. Por eso el OTDR ve en mitad de la traza un escalón de diez decibelios o más, y detrás de él varios finales de fibra a la vez en lugar de uno.
Esta página explica qué hay en la curva y por qué un solo camino suele llegar en varios archivos. Aquí no hay requisitos ni umbrales: esos vienen con el proyecto.
Autor: Ilya (ingeniero, 6 años en fibra óptica) ·
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En qué se diferencia una PON de un vano corriente
La fibra y el equipo son los mismos que en un vano corriente.
El divisor se lleva el presupuesto de golpe
La potencia se reparte por igual entre las salidas, y cada vez que se duplica el número de salidas se pierden unos tres decibelios. El escalón real es mayor que el cálculo: a la división se suman la pérdida en exceso del propio divisor y sus conectores. Es la aritmética del dispositivo, no un umbral de aceptación: un escalón de ese tamaño es normal en una PON y un fallo en un vano corriente.
Hay más de un final de fibra
Después del divisor la luz entra a la vez en todas las ramas, y el equipo ve su suma. Las reflexiones en las caras de los abonados llegan cada una a su propia distancia, así que el final de fibra en una traza así es un grupo de eventos y no un solo punto. Las ramas más cortas que la que se mide quedan escondidas por completo dentro de la curva común.
Resolución frente a alcance
Un pulso corto separa eventos que están muy juntos; uno largo llega al final del enlace, pero arrastra detrás una zona muerta larga, dentro de la cual los eventos vecinos se funden. En una PON estas dos exigencias chocan más de lo normal: los conectores cerca de la cabecera están pegados unos a otros, mientras que detrás del divisor hacen falta otros diez decibelios de alcance.
Cuánto se lleva un divisor: todas las relaciones
La potencia se reparte por igual, así que la pérdida sigue al número de salidas: 10·log10 de ese número. Cada duplicación cuesta unos 3 dB, y esta parte es la misma sea quien sea el fabricante.
| Relación de reparto | División, dB | Escalón a partir del cual el equipo nombra la relación, dB |
|---|---|---|
| 1×2 | 3 | 3 |
| 1×4 | 6 | 6 |
| 1×8 | 9 | 8 |
| 1×16 | 12 | 11 |
| 1×32 | 15 | 15 |
| 1×64 | 18 | 18 |
| 1×128 | 21 | 21 |
La segunda columna es la tabla de reconocimiento de Anritsu, no un umbral de aceptación: es el escalón a partir del cual el equipo acepta nombrar una relación. En dos filas queda por debajo del cálculo: un escalón de 8 dB ya se llama divisor 1×8, y uno de 11 dB, 1×16, donde la aritmética da 9 y 12.
El escalón real en una traza siempre es mayor que el calculado. A la división se suma la pérdida en exceso del propio divisor, y también sus conectores si el conjunto es conectorizado; uno empalmado por fusión no los tiene. La misma relación cambia bastante entre los dos montajes, y puede cambiar más que la tolerancia con la que se juzga el escalón: un divisor empalmado por fusión comparado con una cifra pensada para uno conectorizado parece peor de lo que es. Por eso la cifra esperada sale de la hoja de datos de su propio divisor, y la tabla se lee como orden de magnitud y como forma de nombrar la relación a partir del escalón.
Un divisor 1×32 en una traza real
Abajo hay una traza de demostración del conjunto de ejemplos de EXFO, medida a 1310 nm con un pulso de 1000 ns. El escalón a 1,51 km es de 16,987 dB. El archivo lleva el nombre de su divisor, 1×32, y marcamos esa fila con esta relación. La aplicación partió entonces el escalón en dos: 15,051 dB son la división de la potencia entre 32 salidas, y los 1,936 dB restantes son el exceso sobre ella.
El exceso contiene la pérdida propia del divisor y la de sus uniones. Si 1,936 dB es aceptable lo decide el umbral de su proyecto, y la aplicación no lo proporciona.
De ahí, varios archivos para un mismo camino
Ningún ajuste cumple las dos exigencias a la vez, así que el enlace se mide en varias pasadas. El orden que da EXFO en su propia guía de PON es este: primero un pulso corto, de unos pocos nanosegundos, para calificar el primer conector y todo lo que hay hasta el divisor; luego uno medio, para medir el propio divisor; luego uno largo, para llegar al final del enlace.
Quedan así tres o cuatro trazas del mismo camino, y ninguna responde a todas las preguntas. Después se comparan entre sí para decidir qué pasada mide cada evento de forma más fiable. La comparación se hace a mano, y lleva más tiempo que la propia adquisición.
El nombre del archivo suele ser la única nota sobre qué pulso se usó. El ancho de pulso en sí queda registrado en la cabecera del equipo, pero ningún formato lleva una etiqueta que diga que esta pasada llega hasta el divisor y aquella hasta el final. Al abrir un lote, empiece por la traza más larga: muestra el enlace entero, y las cortas precisan su principio.
Una macrocurvatura solo aparece en una segunda longitud de onda
Un empalme atenúa lo mismo en cualquier longitud de onda; una macrocurvatura de la fibra atenúa más cuanto más larga es la longitud de onda, porque la luz obligada a doblar una esquina sale del núcleo con más facilidad. En una sola traza una macrocurvatura y un empalme parecen el mismo escalón hacia abajo, y ningún procesado de una sola curva los distinguirá.
Por eso los procedimientos de los fabricantes repiten toda la adquisición en una segunda longitud de onda y comparan la pérdida de cada evento entre las dos trazas. Solo esa comparación de dos mediciones separa una macrocurvatura de una unión.
Qué llama divisor el propio equipo
Para el OTDR un divisor no es «un evento con mucha pérdida», sino una clase propia que lleva una relación. En un VIAVI SmartOTDR el operador marca el evento a mano y elige entre dos listas: divisor equilibrado, siete relaciones de 1×2 a 1×128, y derivador desequilibrado, catorce relaciones de 99/1 a 50/50. Esa marca se queda en el equipo: en ninguno de los archivos que hemos leído aparece registrada una clase de divisor, así que el escalón figura en la tabla tal como lo describió el equipo, como una pérdida. Aun así conviene conocer la clase: por ella quien tiene el equipo en la mano dice «ese es un 1×8» del mismo escalón que el archivo describe con un solo número.
El equipo busca el divisor con un mecanismo aparte y no con la regla general de eventos: en Yokogawa la búsqueda de divisores se activa por separado, y al lado hay un ajuste para la etapa del divisor, porque un camino puede llevar más de uno. Así que la palabra «divisor» en el archivo de otro dice tanto del ajuste de búsqueda como del propio escalón.
Un derivador reparte de forma desigual, y en la curva eso se ve distinto. Con 95/5 el brazo de paso pierde unos 0,2 dB y el brazo derivado unos 13: un mismo dispositivo da un escalón apenas visible en una fibra y uno profundo en la otra. Las dos imágenes son sanas, y cuál de los dos brazos se midió no lo dice el archivo; eso solo lo muestra el plano de la obra.
De ahí una trampa al comparar dos longitudes de onda. La regla «creció con la longitud de onda, así que parece una macrocurvatura» falla en una traza de PON, y no porque un divisor crezca: el escalón de un divisor es división de potencia, que no depende en absoluto de la longitud de onda. La hoja de fábrica de un 1×8 da una dispersión de 0,16 dB entre tres longitudes de onda, y además no monótona. El fallo está en otra parte: al lado de nueve decibelios de división, un aumento de unas décimas se pierde, y la parte de la pérdida que corresponde al divisor siempre es pequeña, sea cual sea. Por eso en la vista PON una fila marcada sale por completo de la comparación.
Qué hacemos y qué no
Leemos y mostramos archivos; no analizamos redes. El divisor lo nombra usted: en la vista PON la fila de un evento ofrece elegir la relación de reparto, y a partir de ella calculamos la división de la potencia y el exceso sobre ella. Nunca llamamos divisor a un evento por nuestra cuenta, porque sería nuestra palabra sobre el dispositivo de otro. Varias trazas de un mismo camino se pueden superponer en una gráfica, cada una con su color, para comparar pasadas con distintos anchos de pulso.
Lo que no tenemos: valores umbral, un veredicto sobre si una red pasa, ningún conocimiento de la topología PON ni forma de decir a qué abonado pertenece una rama. El presupuesto de pérdidas lo fija la clase del sistema en el proyecto, viene de la documentación de la obra y no lo proporcionamos de ninguna forma.
Lo que la vista no hace: no busca divisores, no conoce la topología y no aporta normas. El umbral para el exceso sobre la división lo escribe usted en el panel de umbrales, como cualquier otro. Después de un divisor, nuestro propio final de fibra deja paso a «sin medir más allá»: detrás de un divisor no podemos distinguir una rotura de fibra del nivel de ruido, y el silencio es más honesto que una suposición. La marca llega también al informe: la hoja gana una columna de divisor y otra «sobre la división», y una línea bajo la tabla que dice que la relación la declaró usted y no la midió el equipo.
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Una PON también se puede medir con servicio: los equipos tienen un puerto aparte en una longitud de onda que bloquea el filtro del abonado, y los canales de trabajo no se tocan. Suele ser 1625 o 1650 nm, y los procedimientos de aceptación de PON de los fabricantes están escritos en torno a ellas. En el archivo una traza así solo se distingue de una corriente por la longitud de onda de su cabecera, que es la única señal de que la red estaba en servicio cuando se midió.