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Comparación entre empalmes y conectores en redes FTTP

Fecha: Vie, 19/02/2010 - 13:24 Fuente: Artículo escrito por Carsten Storbeck, Director Carrier Product Management EMEA, ADC KRONE

La instalación de una red FTTP requiere de una cuidadosa planificación y ejecución. Llevar las redes FTTP del modo de prueba de laboratorio/campo hasta la instalación total de la red presenta muchos retos significativos para los proveedores de servicios.  Uno de estos retos es la instalación de la red al menor coste posible, al tiempo que se crea una infraestructura de red de fibra con la flexibilidad y fiabilidad necesarias para durar muchos años

Comparación entre empalmes y conectores en redes FTTP Carsten Storbeck, Director Carrier Product Management EMEA, ADC KRONE

Cuando los visionarios de redes comenzaron a analizar la instalación de redes FTTP, se enfocaron en una red de fibra empalmada.  Es decir, cada empalme de la red de fibra de la CO al abonado se hacía a través de un empalme óptico. En ese tiempo, las justificaciones eran el coste y las preocupaciones de la fiabilidad de los conectores ópticos en ambientes OSP.  Aunque el empalme de toda la red de fibra OSP ofrece el coste más bajo inicial del equipo, en realidad los ahorros de coste se pierden rápidamente dados los mayores gastos operativos y la menor flexibilidad de la red.  El uso de conectores de fibra en la CO para la conexión de los elementos en la red de fibra ha sido la práctica estándar durante mucho tiempo. Los proveedores de servicios se han dado cuenta del valor que tienen los puntos de interfaz del conector en la red cuando se trata de la detección de problemas de red, la re-configuración de red y la activación de servicios.  Se pueden obtener beneficios similares en la porción OSP de una red FTTP si los conectores están colocados adecuadamente.
La red está formada por cables de alimentación  enrutados a un hub de distribución de fibra (FDT) donde se alojan los divisores ópticos. Del FDT, se enruta un cable de distribución a la terminal de acceso (FAT), adonde llegan los cables de acometida.  Desde la FAT, se enruta el cable de acometida al terminal de red óptica (ONT) en las instalaciones del abonado. A lo largo de esta red, hay muchas ubicaciones donde se deben unir fibras.  En los extremos de los cables de alimentación y distribución, donde normalmente se utiliza un empalme en línea, se seguiría utilizando.  Las ubicaciones de interés para conectores ópticos son en la FDT, la FAT y la ONT.  Lo que buscamos son ubicaciones donde los técnicos tengan que trabajar de manera más regular para hacer pruebas, activaciones y re-configuraciones de servicios. Éstas son ubicaciones donde una interfaz de conector brinda ahorros importantes tanto en costes operativos como en tiempo, en comparación con los empalmes.

Acceso más sencillo para las pruebas
La primera consideración para el reemplazo de un empalme con conectores es la necesidad de contar con puntos de acceso para pruebas.  El aislamiento de fallos en una red en una FTTP presenta nuevos retos para un proveedor de servicios.  En general, el aislamiento de fallos en una red de fibra involucra el uso de un reflectómetro óptico (OTDR).  El segundo reto es lograr el acceso a la fibra sin interrumpir el servicio de los 32 abonados para probar las redes cuando sólo un abonado tiene un problema.  Cuando más de un abonado que recibe el servicio de un divisor de la FDT reporta problemas, es muy probable éste se localice en algún punto entre la OLT de la CO y la FAT en el campo.  En estos casos, el acceso a la red de fibra dentro de la central da una buena visión de toda la red de la OLT a la FDT. 
Para poner puntos de acceso para pruebas en la ONT de cada hogar es necesario que el técnico entre al dispositivo de interfaz de red de cada residencia.  Estos puntos de interfaz tal vez no sean muy accesibles; sin embargo, si se utiliza la salida del divisor en la FDT como caja de demarcación centralizada, se tendrá una sola ubicación con acceso para hacer pruebas en cualquier fibra para múltiples hogares, dando fácil acceso a la red entre la FDT y la ONT.  Cuando el divisor se empalma con la red, el técnico de empalmes deberá ir a la ubicación de la FDT. Este proceso requiere mucho tiempo y es costoso, ya que los técnicos de empalme y sus equipos tienen tarifas de facturación más altas que las de otros técnicos. Este procedimiento también supone daños potenciales para la red.  El proceso para acceder a la fibra de distribución y realizar el rastreo de OTDR requiere la manipulación de varias fibras y la ruptura de las fibras que se van a probar. 
Cuando se coloca una interfaz de conector en la salida del divisor se tiene un acceso muy sencillo para hacer pruebas de todos los cables de distribución. En este caso, el acceso para realizar pruebas se reduce a ubicar la fibra de distribución sospechosa en el adaptador, desconectar la entrada flexible de conexión de salida del divisor del puerto y conectar a la bobina de lanzamiento del OTDR.  Después de terminar el rastreo del OTDR, se desconecta la bobina de lanzamiento del puerto de distribución y se vuelve a conectar el cable flexible de conexión de la salida del divisor. Con este procedimiento, no se rompen fibras y no es necesario realizar empalmes.  Los pares de conectores de la FDT permiten realizar pruebas de forma más sencilla y en menos tiempo, además, con tarifas de mano de obra más bajas y mucho menos riesgos para la red de fibra.

Activación más rápida del servicio
La activación del servicio es otra área que se beneficia con el uso de conectores en lugar de empalmes en ciertas ubicaciones de la red. Hay dos ubicaciones donde las interfaces del conector brindan ventajas para la activación del servicio: la FDT y la FAT.  El empalme de todas las salidas del divisor óptico a los cables de distribución y del cable de distribución a los cables de acometida puede ser lógica en una aplicación totalmente nueva, con una tasa de abonados esperada del 100%.  Pero la realidad es que los hogares no van a estar ocupados desde el primer día y no todas las actividades de servicios se realizarán al mismo tiempo.
En el caso de un reacondicionamiento o superposición, una aplicación con una tasa de abonados menor al 100%, es lógico instalar divisores uno a la vez según sea necesario, y con fácil acceso a las fibras de distribución para una activación rápida del servicio. Cuando se utilizan interfaces conectorizadas en la FDT y la FAT, la activación del servicio se convierte en un proceso mucho más simple.  Tan sólo se deben conectar las fibras de distribución en la salida del divisor de la FDT y conectar las fibras de acometida a las fibras de distribución de la FAT para que la activación del servicio sea tan simple como el acoplamiento de dos conectores.

Implicaciones para la red
Como vimos, los conectores en ciertas ubicaciones del segmento OSP de la red FTTP son muy útiles, pero tenerlos en todas las ubicaciones en las que se unen las fibras no es rentable.  Los conectores sólo se deben utilizar en las ubicaciones donde agregan valor a la red sin aumentar costes adicionales o perder puntos.  Uno de los principales problemas del uso de conectores es el del presupuesto, además del de los gastos iniciales mayores.
Hay tres opciones comunes de la arquitectura para utilizar conectores en el campo de la FDT. La primera es ofrecer una conexión cruzada total dentro de la FDT. Como muestra la Figura 5.2, en este escenario las fibras de alimentación y distribución de entrada se terminan en fábrica y se cargan en los puertos traseros en un adaptador de la FDT.  El divisor 1x32 (o 1x16) también se termina en fábrica y se conecta la fibra de entrada a la fibra del alimentador y las salidas a los puertos traseros del adaptador.  Los puertos de salida del divisor se conectan entonces a cualquier fibra de distribución utilizando un cable de parcheo de conexión cruzada.
En esta aplicación también se agregan módulos del divisor "según sea necesario", tan sólo conectando los conectores de entrada y salida en las ubicaciones apropiadas.  Aunque esta arquitectura ofrece la máxima flexibilidad con fibras totalmente accesibles, la desventaja es el coste mayor y la pérdida de señal agregada de los tres pares de conectores. 
Una solución arquitectónica alternativa sería el uso de cables flexibles de conexión en la salida del divisor óptico que se conectan directamente a los puertos de la fibra de distribución.  En este caso, los divisores ópticos se recargan en la FDT según sea necesario.  Los 32 puertos de salida de cada divisor se ponen en una configuración de "estacionamiento" dentro del gabinete.  En este estacionamiento, los protectores están protegidos con cubiertas anti-polvo hasta que se asignan a las fibras de distribución dependiendo de la demanda; cuando se emite una orden de servicio, el técnico va al gabinete y accede al siguiente puerto de salida disponible del divisor y lo conecta al puerto de la fibra de distribución, así, se activa el servicio con el simple acoplamiento de un par de conectores.  Con esta opción, los divisores ópticos se agregan según sea necesario, minimizando los costos iniciales del equipo y maximizando la eficiencia del uso de la OLT.
Esta opción brinda amplia flexibilidad y la colocación de recubrimientos en los puertos de salida del divisor ofrece una amplia protección contra años durante el enrutamiento. Se logra además el óptimo equilibrio entre costes y eficiencia operativa cuando se utilizan sólo dos pares de conectores, disminuyendo así los costes y la pérdida de db.
El tercer escenario es el de la alta potencia que requiere la señal de video para impulsar los receptores en las instalaciones del cliente.  La señal de video análogica sale de la central con una potencia relativamente alta y llega al divisor de la FDT con un nivel de potencia de aproximadamente 20 dBm.  Este alto nivel de potencia en el puerto de entrada del divisor crea un problema potencial de seguridad para los ojos de los técnicos debido a los rayos láser.  Por lo tanto, la decisión se reduce a tener o no una interfaz conectorizada en la entrada del divisor.
Para eliminar este problema potencial de seguridad de la red se puede empalmar la entrada al divisor óptico. Aunque es menos flexible que el escenario de dos conectores, esta arquitectura tendría una salida de divisor conectorizada para acceso a pruebas y la activación de servicio por demanda en el extremo de distribución.  Esta opción reduce los costos, disminuye las pérdidas de db y elimina los problemas de seguridad por rayos láser de alta potencia.  Sin embargo, todavía se requiere la presencia de un técnico de empalmes que agregue divisores en la FDT, lo cual impide algunas de las reducciones de costes que tanto se buscan.

Rendimiento a largo plazo
La meta de cualquier red es lograr el equilibrio perfecto entre los costes iniciales del equipo y los costes operativos del rendimiento a largo plazo.  Los conectores son siempre más caros que un empalme en términos de los costes iniciales del equipo.  Sin embargo, los encargados de planear la red deben ver a futuro los costes operativos de activación de servicio de clientes individuales y el fácil acceso  para la realización de pruebas.  El uso de conectores en los sitios más lógicos de la red justifican los costes iniciales del equipo ya que tiene como resultado un ahorro en los gastos operativos durante la vida útil de la red.
Al paso de los años se han realizado vastas mejoras en los conectores de fibra óptica que han mejorado su rendimiento en la red. Las normas más altas de rendimiento y las mejoras en la fabricación han causado menores pérdidas de inserción y de retorno, asignación automática, mano de obra superior en la fase  final y métodos de terminación en fábrica muy mejorados.
ADC sometió a sus conectores a la prueba máxima en 1995: en un techo en Minneapolis, Minnesota, se expuso una serie de conectores de fibra al duro clima de Minnesota durante cinco años.  Cada conector fue sometido a temperaturas de -43°F a 137° F, y se probó automáticamente para ver su rendimiento cada hora.  A pesar de los extremos tan severos en el clima de Minnesota, los conectores tuvieron un buen rendimiento dentro de las especificaciones del fabricante durante la prueba.  Con los años se han hecho mejoras en el diseño técnico y la fabricación de los conectores ópticos para garantizar que sigan desempeñándose de manera confiable dentro de ambientes diversos.
Los conectores de la próxima generación tienen un registro comprobado de instalaciones exitosas en aplicaciones OSP.  En un ambiente más competitivo de negocios, el margen de error es mínimo cuando se decide entornar o conectorizar la red FTTP.  El uso adecuado de los conectores ofrecerá un rendimiento óptimo al tiempo que otorgará beneficios en costes y flexibilidad que no se pueden alcanzar solamente con los empalmes.

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