Déterminer l’atténuation acceptable dans des systèmes de câblage en fibre optique

09/11/2016

Déterminer l’atténuation acceptable dans des systèmes de câblage en fibre optique

En tant que fabricant d'équipements de mesure, la question qui revient peut-être le plus souvent à propos des tests de câblages fibre optique est la suivante: "Quelle est  l’atténuation maximale acceptable? " Malheureusement, la réponse est: "cela dépend". Mais de quoi cela dépend-il?

En effet, cela dépend de la personne qui effectue le test et   de l’étape du projet pour lequel le câble est testé. La plupart de nos clients sont des installateurs qui sont payés pour installer, compléter et certifier le câblage. Par conséquent, ils n'ont pas forcement la vision de ce que le client final compte faire passer sur le câblage une fois leur travail terminé. À moins que leurs plans ne disposent d'une documentation évoquant une atténuation acceptable (perte optique), c'est à l'installateur de déterminer la valeur correcte en fonction des détails de chaque lien testé. Si le client final souhaite exploiter une application en 10 gigabits Ethernet par exemple, l'installateur peut se référer aux normes concernant cette application afin de déterminer la perte acceptable.

Enfin, si la marque et le modèle des actifs qui seront installés sont connus, il est possible d'utiliser la documentation de ces appareils pour calculer la perte optique acceptable pour le système. Le câbleur est rarement au courant du type d'équipement qui sera utilisé. Par conséquent, cette méthode est habituellement laissée à l'intégrateur réseau ou à l'utilisateur final.

En résumé, il existe trois méthodes principales qui peuvent être utilisées pour déterminer l’atténuation acceptable d’un lien fibre optique.

  1. Calculs du budget optique basé sur les caractéristiques du câblage installé, sans prendre en compte les applications ou les actifs
  2. Limites de perte fondées sur des applications particulières, généralement Ethernet.
  3. Calculs du budget basé sur les équipements actifs qui seront intégrés sur le réseau.

Nous allons examiner chacune de ces situations en détail afin que vous puissiez déterminer les limites acceptables pour les atténuations dans toutes les cas.

Câblage en fonction du budget optique

La plupart des câbleurs utiliseront cette méthode pour déterminer les pertes qui seront acceptables pour certifier le câblage une fois l'installation terminée. En utilisant un photomètre et une source lumineuse ou OLTS (kit de mesure d'atténuation optique), la certification niveau 1 peut être effectuée par rapport aux limites normatives pour le câble et les connecteurs. Les deux normes de câblage TIA et ISO répertorient les limites de pertes acceptables pour les composants de fibres optiques et ces valeurs peuvent être utilisées pour calculer un budget de perte. L'avantage est que l'installateur n’a besoin d’aucune connaissance sur le futur réseau opérationnel pour calculer le budget de perte. L'inconvénient est que le budget de la perte doit être calculé pour chaque lien (pas des brins de fibres dans un fourreau mais pour chaque liaison entre deux points).

Les normes IEC 14763-3 et ISO 11801 listent les paramètres de performance de transmission suivants pour la fibre optique.

(*) se réfère au % de connecteurs répondant à un critère spécifique

Calculer le budget optique pour le câblage en utilisant le tableau ci-dessus est vraiment simple. Pour faciliter le processus, des testeurs IDEAL tels que le LanTEK III avec des modules FiberTEK III disposent d'un calculateur de budget de perte intégré permettant à l'utilisateur d'entrer  les valeurs individuellement et de déterminer automatiquement la limite de perte totale.

Prenez l'exemple d'un simple câble multimode de 90 mètres de long selon la norme ISO 118101, avec un panneau de brassage d'un côté et une sortie de l'espace de travail de l'autre.

Utilisation des limites spécifiques de l'application

Le moyen le plus rapide pour déterminer un budget de perte  passe par la connaissance de l'application que doit supporter la fibre. Dans ce cas, il suffit simplement de consulter les exigences pour chaque application.

Il existe de nombreuses ressources disponibles listant  diverses exigences pour différentes applications. Vous trouverez un extrait de la norme TIA-568.0-D qui énumère les exigences pour quelques applications Ethernet courantes.

La partie jaune ci-dessus met en évidence les exigences requises pour l'Ethernet 1000BASE-SX (1Go/s sur longueurs d'onde courtes). L'atténuation du canal et la longueur maximums sont listées pour chaque type de fibre supportée. Dans ce cas, pour la fibre OM1 62.5/125 la perte maximum autorisée est de 2,6dB et la distance maximum supportée est de 275 mètres.

Lors de l'utilisation de la fibre OM2 50/125, la perte et la distance sont respectivement portées à 3,6 dB et 550 mètres.

Ces chartes facilitent l'estimation des budgets de perte tant que l'application qui sera lancée sur la fibre est connue.

Heureusement, certains certificateurs de liens fibre tels que les LanTEK III/FiberTEK III intègrent une base de données avec ces valeurs pour que l'utilisateur puisse simplement choisir la norme appropriée afin que les limites autorisées  soient configurées automatiquement.

Calculer les budgets optiques selon les futurs actifs installés

Enfin, quand les caractéristiques des équipements actifs réseaux sont connus, les exigences de ces derniers peuvent être utilisées pour déterminer le budget total.

Chaque actif tels les modules transceivers SFP ou GBIC ont des spécifications pour la puissance de sortie et la sensibilité minimale du récepteur. Ces données permettent de connaitre la perte maximale que le lien pourra supporter afin de fonctionner correctement.

La puissance de sortie de l'émetteur  est caractérisé par les performances du signal TX émis. Cette spécification est exprimée en dBm ou mW (et non en dB). Un actif classique aura une puissance de sortie d’environ -20dBm. Ne soyez pas perturbé par le signe négatif, cela ne signifie pas une puissance négative. En effet 0dBm  est référencé à 1mW (milliwatt) de puissance, et une valeur dBm négative signifie simplement moins d'1 mW.

Remarque : le dBm est une  unité de puissance absolue. En dB on compare la puissance d'un niveau à l'autre, c’est du relatif.

Un récepteur dispose généralement de deux caractéristiques : la sensibilité du récepteur et  sa dynamique.

La sensibilité du récepteur correspond au signal minimum détectable (en dessous le signal sera perdu) et la  dynamique représente la gamme de sensibilité supportée par le récepteur sans l’aveugler.

Par exemple, un récepteur avec une sensibilité de -30dBm et une dynamique de 20dB peut détecter un flux optique sur une fourchette de -10 à -30dBm.

Le diagramme ci-dessous devrait vous aider à visualiser le scénario.

 

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