Testes de cabo 101: Qual é o meu orçamento de perda?

26 de dezembro de 2019 / Série 101

Embora você possa ouvir seu CFO resmungando sobre ficar abaixo do orçamento sob uma perspectiva monetária, permanecer abaixo do orçamento de perda sob a perspectiva da fibra tem um impacto muito maior sobre o desempenho de sua rede e acaba afetando diretamente seus resultados financeiros ao evitar tempo de inatividade.

Mas como é que seu orçamento de perda é definido de maneira exata e como garantir que você não o exceda?

O que é um orçamento de perda?

Expressa em decibéis (dB), a perda de sinal ocorre ao longo do comprimento de qualquer cabo. Trata-se de um fenômeno natural que ocorre para qualquer tipo de transmissão, seja elétrica ou de dados. E quanto maior o cabo, maior a perda. A perda também ocorre em qualquer ponto de conexão ao longo do caminho, como conectores ou emendas.

A terminologia pode ser confusa, já que a maioria simplesmente se refere a “perda” ao falar sobre orçamentos de perda. O nome completo do parâmetro é “perda de inserção” – e para piorar a confusão, a perda de inserção também é chamada de atenuação. Na verdade, as normas costumavam chamá-la de “atenuação”, mas, por se tratar de um termo geral que se refere a QUALQUER redução na potência de um sinal, a terminologia mudou para perda de inserção.

Diferentes aplicações de fibra têm diferentes requisitos de perda máxima de inserção para garantir que a perda não seja tão alta a ponto de impedir que o sinal chegue adequadamente às extremidades. Deve-se determinar os orçamentos de perda durante o estágio inicial do projeto, garantindo que sua instalação de cabos não ultrapasse a especificação máxima para sua aplicação.

O que devo calcular?

Seu orçamento de perda é composto por todos os componentes em seu canal, inclusive fibra, conectores, emendas, divisores e acopladores. O equipamento ativo também precisa ser considerado de acordo com as especificações do fabricante, com base em qualquer diferença entre transmissores e receptores, além de alguma margem para considerar a perda de energia ao longo do tempo que pode ocorrer devido à idade do transmissor.

Como a perda de inserção está diretamente relacionada ao comprimento (o que explica por que existem limitações de distância por aplicação baseadas em normas), é necessário incluir no orçamento o comprimento de qualquer cabo de seu canal. A perda será menor para um comprimento menor de cabo. Por exemplo, a perda normal de cabo multimodo OM4 otimizado para laser é de aproximadamente 3 dB/km para transmissão no comprimento de onda de 850 nm. Isso se traduz em 0,003 dB por metro. Portanto, se o comprimento do seu cabo for de 50 metros, sua perda será de aproximadamente 0,15 dB, enquanto em 100 metros, sua perda será de 0,3 dB.

Também é necessário incluir a perda de qualquer conexão em suas instalações de cabeamento. Os fabricantes fornecerão uma especificação para seus conectores. Observe que esse valor é baseado em testes de fábrica ao acoplar conectores a um conector de referência de alta qualidade, por isso, é importante que seus conectores sejam acoplados a conectores de qualidade semelhante. Enquanto as normas TIA especificam uma perda máxima de inserção de 0,75 dB para conectores, a maioria dos conectores dos fabricantes têm uma perda de inserção normal que varia entre 0,2 e 0,5 dB.

Também é necessário calcular todas as emendas dentro do seu plano de cabo como parte do orçamento de perda. As emendas multimodo começam a partir de 0,1 dB, mas as normas TIA especificam um máximo de 0,3 dB. Esse é um bom valor para usar ao calcular orçamentos de perda, pois a qualidade da emenda pode variar com base na experiência do técnico.

Como saber se estou dentro do orçamento?

Primeiramente, você precisa saber qual é a perda máxima de inserção para a aplicação que planeja executar, bem como em quaisquer aplicações futuras que possam ser executadas na mesma instalação de cabeamento. Aplicações com maior largura de banda têm requisitos de perda mais rigorosos. Por exemplo, aplicações multimodo de 10 Gb/s (10GBASE-SR) têm uma perda máxima de inserção de canal de 2,9 dB em 400 metros de fibra multimodo OM4, enquanto aplicações multimodo de 40 Gb/s (40GBASE-SR4) têm uma perda máxima de inserção de canal de 1,5 dB ao ultrapassar apenas 150 metros de OM4. Com esses requisitos mais rigorosos, permanecer dentro do seu orçamento de perda é mais crucial do que nunca.

Vejamos um exemplo. Considerando uma perda de fibra de 3,0 dB/km, um comprimento de fibra OM4 de 150 m será igual a cerca de 0,45 dB. Para aplicações 10GBASE-SR, isso deixa 2,45 dB (2,9 dB – 0,45 dB) para conectores, emendas e outros componentes. Para uma aplicação 40GBASE-SR4, isso deixa apenas 1,05 dB (1,5 dB – 0,45 dB). Se, em seguida, você adicionar quatro conectores de 0,3 dB ao canal, seu orçamento total para 10GBASE-SR seria de 1,65 dB (0,45 dB + 1,2 dB), o que deixa uma boa folga de 1,25 dB. No entanto, para uma aplicação 40GBASE-SR4, a perda de 1,65 dB para o cabo e os conectores está 0,15 dB acima do orçamento. Nesse caso, seria necessário considerar a redução do número de conectores no canal ou talvez escolher conectores com uma perda menor, de 0,2 dB.

Além disso, os orçamentos de perda sempre devem ter um pouco de espaço de manobra, por isso, é melhor ser um pouco conservador e deixar alguma margem – especialmente se você estiver pensando em fazer terminações ou emendas em campo, que têm o potencial de variáveis de instalação que causam perdas, como bolsões de ar ou mau alinhamento do núcleo da fibra. Você também deve considerar uma margem extra para acomodar reconfigurações, restaurações ou degradação da emenda dentro das instalações de cabo. Também é importante lembrar que é necessário incluir os conectores em ambas as extremidades do canal no orçamento de perda – ao testar o canal, seus cabos de teste de referência serão acoplados nesses conectores para incluir sua perda.

Cada norma de aplicação de fibra também especifica uma limitação de distância para vários tipos de fibra. Portanto, mesmo que esteja dentro dos limites de perda de uma aplicação, você também precisará estar dentro dos limites de comprimento. Leia mais sobre isso aqui.

Independentemente do que você obtiver no cálculo do orçamento de perda, a única maneira de realmente saber se você ficou dentro do orçamento é testar a perda de inserção do canal após a instalação usando um teste nível 1 com um conjunto de teste de perda óptica como o CertiFiber® Pro da Fluke Networks.  E a prática recomendada para melhorar continuamente seu orçamento de perda é sempre comparar o que você calculou durante a fase de projeto com os resultados reais do teste.

 

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