Una nueva métrica para la atenuación de la fibra óptica

La atenuación de la fibra es un parámetro físico importante en el campo de la comunicación por fibra óptica. De hecho, la atenuación máxima de la fibra individual cableada siempre ha sido el principal estándar del sector para medir el rendimiento de la atenuación de la fibra. Sin embargo, a medida que la tecnología ha ido evolucionando, la atenuación máxima de la fibra y la pérdida real de la fibra se han vuelto significativamente diferentes, lo que requiere una especificación de atenuación más representativa. La nueva métrica es más práctica y puede utilizarse para medir el rendimiento del cable de fibra óptica y del diseño de la red.

Bases y especificaciones de la atenuación de la fibra

La atenuación de la fibra es la pérdida de intensidad de la señal o de la potencia luminosa a medida que se transmite la señal de luz. Está causada por factores intrínsecos (absorción, dispersión, flexión, etc.) o por componentes extrínsecos (conectores, empalmes, divisores, etc.). El grado de atenuación determina la distancia máxima de transmisión de señal que puede alcanzar la fibra.

En la actualidad, la atenuación máxima individual de la fibra cableada se utiliza principalmente como especificación del rendimiento de la atenuación. Esto se debe a que, en el pasado, las discontinuidades puntuales de las fibras ópticas y la atenuación inconsistente hacen que los valores de atenuación de algunas fibras sean significativamente más altos que los de otras en el mismo cable. Además, los diseñadores de redes y los usuarios finales no reconocen las especificaciones de atenuación media de las fibras en los cables porque no definen adecuadamente la distribución de la atenuación de las fibras, especialmente cuando el cable contiene múltiples fibras de alta atenuación. Por lo tanto, los fabricantes y las normas del sector regulan la atenuación máxima de la fibra: el valor de atenuación de la fibra con mayor atenuación.

Sin embargo, a lo largo de los años, la industria del cableado de fibra óptica ha presenciado importantes mejoras en la atenuación de la fibra y en los sistemas de medición del rendimiento de la fibra óptica y del cable. Como resultado, la atenuación real de la fibra individual difiere significativamente de la máxima especificada, lo que obstaculiza el máximo rendimiento del enlace óptico. Obviamente, se necesitan nuevas métricas que definan con mayor precisión la atenuación de los cables de fibra óptica y del enlace «tal como está construido».

Atenuación del diseño del enlace

Se obtuvieron muestras aleatorias de la atenuación de la fibra cableada para conseguir los valores medios de atenuación de entre 2 y 20 fibras de distintas longitudes. Como se muestra a continuación, se analizaron hasta 20 enlaces por cable para identificar el número de tramos necesarios para que la atenuación de la fibra alcance un estado estable. La siguiente figura demuestra que la atenuación de la fibra se estabiliza gradualmente con ocho enlaces concatenados, generando una atenuación media técnicamente plausible.

Para obtener una especificación más precisa de la atenuación de la fibra, se realiza un tratamiento estadístico adicional. El punto de estado estacionario presenta un límite para la atenuación de diseño del enlace. Como se muestra a continuación, la atenuación del diseño del enlace se indica con la línea verde, que representa un umbral de confianza del 99,9% respecto a la especificación para ocho enlaces concatenados. Este resultado refleja que la atenuación del diseño del enlace puede optimizar el diseño de la red y mantener una banda de protección viable.

Para ser coherentes con las normas existentes, los valores de atenuación del diseño de los enlaces pueden determinarse utilizando 20 tramos. La simulación de Monte Carlo muestra que ocho tramos son suficientes para lograr un estado estable de la atenuación del diseño del enlace. Un mayor número de tramos no supone un aumento significativo de la capacidad. De hecho, un menor número de tramos contribuye a una mejor alineación de la especificación con la red de acceso. La siguiente tabla ilustra que la atenuación del diseño del enlace puede garantizar un mayor rendimiento en beneficio de los clientes.

En comparación con la atenuación máxima de la fibra cableada, la atenuación del diseño del enlace tiene varias ventajas claras. En primer lugar, proporciona mayores distancias de regeneración en las rutas de larga distancia. En segundo lugar, permite que el despliegue de fibra hasta el hogar (FTTH, Fiber to the home) pueda suministrar servicio a zonas más extensas al aumentar las distancias radiales entre el terminal de línea óptica (OLT, Optical line terminal) en la oficina central y el terminal de red óptica (ONT, Optical network terminal) en la vivienda. De este modo, las fibras de alto rendimiento actuales logran alcanzar la máxima capacidad de diseño en las aplicaciones.

Conclusión

En la actualidad, la atenuación máxima de la fibra tiene sus limitaciones a la hora de lograr el máximo rendimiento de los sistemas ópticos. La atenuación del diseño del enlace es una nueva métrica capaz de determinar eficazmente el presupuesto de pérdidas y mejorar el rendimiento de los enlaces ópticos, proporcionando así una solución ideal para el diseño de redes.