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فارسی Ingeniería del presupuesto del enlace
Un presupuesto del enlace es el cálculo con el que se diseña todo enlace de fibra y contra el que se juzga todo enlace que falla: ¿la luz que sale del transmisor, menos todo lo que se lleva la planta, sigue superando lo que necesita el receptor, con margen de sobra para el envejecimiento, las reparaciones y un conector sucio? Esta página da la ecuación y sus términos, los márgenes asignados estándar para cada pérdida, las penalizaciones que no son pérdidas pero se comportan como tales, una política de margen, cuatro ejemplos resueltos y el problema contrario: demasiada luz.
La ecuación
Margen restante = presupuesto de potencia − pérdida de planta − penalizaciones − envejecimiento / reparación, donde presupuesto de potencia = potencia Tx (mín.) − sensibilidad Rx (peor caso). Todos los términos van en dB; el objetivo es un margen de al menos 3 dB.
De dónde vienen los números:
| Término | Origen | Típico (10GBASE-LR) |
|---|---|---|
| Tx mín. | hoja de datos del módulo / cláusula IEEE (potencia media, mín.) | −8,2 dBm |
| Sensibilidad Rx peor caso | hoja de datos en el BER especificado (1e-12; pre-FEC para 25G+) | −14,4 dBm |
| Presupuesto de potencia | diferencia | 6,2 dB |
| Fibra | longitud × coeficiente de atenuación (máx. de diseño) | 10 km × 0,35 = 3,5 dB (Atenuación) |
| Conectores | número de pares acoplados × margen asignado | 4 × 0,5 = 2,0 dB (diseño) |
| Empalmes | número × margen asignado | 4 × 0,1 = 0,4 dB |
| Penalizaciones | el presupuesto IEEE ya las incluye para el alcance estándar; añádalas para enlaces no estándar | 0,5–1,5 dB |
| Envejecimiento | la salida del láser cae 1–2 dB durante su vida útil; añada margen para reparaciones | 1 dB |
Márgenes asignados por norma
| Organismo / documento | Par de conectores | Empalme | Fibra (SMF 1310 / 1550) | Fibra (MMF 850) |
|---|---|---|---|---|
| TIA-568.3-D | 0,75 dB | 0,3 dB | 0,5 / 0,5 dB/km (interior), 0,4 exterior | 3,5 dB/km |
| ISO/IEC 14763-3 | 0,75 (grado C) / 0,25 (grado B) | 0,3 | 0,4 / 0,4 (OS2) | 3,5 |
| Especificación de cable ITU-T G.652.D | — | — | 0,35–0,4 / 0,21–0,3 | — |
| Modelo de enlace IEEE 802.3 | 2 pares incluidos (≈ 1,5 dB MMF, 2 × 0,5 SMF) | — | peor caso según la cláusula | según la cláusula |
| Diseño práctico | 0,5 | 0,1 | 0,35 / 0,22 | 3,0 |
Use el más estricto entre la norma del cliente y los números prácticos; documente cuál.
Penalizaciones que no son pérdidas
| Penalización | Causa | Tamaño | Cuándo importa |
|---|---|---|---|
| Dispersión (TDP) | el ensanchamiento del pulso cierra el diagrama de ojo | 1–3 dB | SMF larga a 10G+, MMF cerca de su alcance (Dispersión) |
| Reflexiones / pérdida de retorno | la luz reflejada de vuelta hacia un láser DFB lo desestabiliza; las reflexiones múltiples interfieren | 0,5–1 dB | conectores UPC en enlaces largos; APC para PON y DWDM |
| Ruido modal | cambios del patrón de moteado (speckle) en conectores MMF | 0,5–1 dB | multimodo con láseres, conectores desalineados |
| Relación de extinción | ER bajo = menos potencia de "1" para la misma media | 0,5–2 dB | DML económicos |
| Diafonía | canales WDM adyacentes | 0,5–1 dB | multiplexores CWDM/DWDM |
| Polarización | PDL/PMD | < 0,5 dB | enlaces coherentes largos |
Los presupuestos PMD de IEEE ya contienen las penalizaciones para el alcance estándar sobre fibra estándar; añada las suyas solo para combinaciones no estándar.
Política de margen
| Margen restante | Veredicto |
|---|---|
| ≥ 3 dB | diseño aprobado |
| 1–3 dB | aprobado con condiciones: conectores limpios verificados, sin splitters futuros, alertas de monitorización activas |
| 0–1 dB | funciona el primer día, falla con el primer conector sucio o el primer día caluroso: rediseñe (mejor fibra, menos conectores, módulo de mayor alcance) |
| < 0 | no enlaza; elija un módulo ER, añada un amplificador o acorte el trayecto |
Ejemplos resueltos
1. 10GBASE-LR sobre 10 km de SMF, 4 pares de conectores, 4 empalmes
| Elemento | dB |
|---|---|
| Presupuesto (−8,2 − (−14,4)) | 6,2 |
| Fibra 10 × 0,35 | −3,5 |
| Conectores 4 × 0,5 | −2,0 |
| Empalmes 4 × 0,1 | −0,4 |
| Margen | 0,3: marginal según los márgenes de diseño; con conectores típicos (4 × 0,2) el margen es de 1,5 dB. Veredicto: verifique que la pérdida de planta medida sea ≤ 3,5 dB o use 10GBASE-ER con un atenuador |
2. 10GBASE-ER sobre 35 km de SMF a 1550 nm, 6 pares, 20 empalmes
| Elemento | dB |
|---|---|
| Presupuesto (−4,7 − (−15,8)) | 11,1 (IEEE ER: −4,7 Tx mín., sensibilidad −15,8, presupuesto de 15 con 40 km a 0,25 y penalizaciones) |
| Fibra 35 × 0,22 | −7,7 |
| Conectores 6 × 0,5 | −3,0 |
| Empalmes 20 × 0,1 | −2,0 |
| Margen | −1,6 según los márgenes asignados → con la planta medida (conectores 0,2, empalmes 0,05) la pérdida es 9,9 → margen 1,2 dB. Veredicto: mida antes de comprometerse, o use ZR (presupuesto ~23 dB) con un atenuador de 5 dB |
3. 100GBASE-SR4 sobre 90 m de OM4, 2 pares MPO
| Elemento | dB |
|---|---|
| Presupuesto (Tx mín. OMA −8,4 − sensibilidad OMA (−10,3)) | 1,9 (margen asignado de pérdida de inserción de canal IEEE de 1,9 dB para 100 m, incl. 1,5 dB de conectores) |
| Fibra 0,09 × 3,0 | −0,27 |
| MPO 2 × 0,5 | −1,0 |
| Margen | 0,6: dentro del modelo IEEE; el límite real es el ancho de banda modal, no la potencia (Tablas de alcance) |
4. GPON clase B+ sobre 18 km, split 1:32, 5 pares, 8 empalmes
| Elemento | dB |
|---|---|
| Presupuesto clase B+ (mín. 13, máx. 28 dB) | 28 |
| Fibra 18 × 0,35 (1310 ascendente es el peor caso) | −6,3 |
| Splitter 1:32 | −17,5 |
| Conectores 5 × 0,5 | −2,5 |
| Empalmes 8 × 0,1 | −0,8 |
| Margen | 0,9: ajustado; se recomienda clase C+ (32 dB) o split 1:16 (Clases ODN y presupuesto) |
Demasiada luz: sobrecarga y atenuadores
Los receptores tienen una entrada máxima (sobrecarga, −1…+3 dBm para PIN, menor para APD). Un módulo ER de 40 km en un enlace de 2 km entrega −5 dBm a un receptor con límite de +1: correcto; un módulo ZR con Tx de +4 dBm sobre un latiguillo entrega +3,5 dBm a un APD con límite de −7: errores o daños.
| Situación | Solución |
|---|---|
| Módulo de largo alcance en un enlace corto | atenuador fijo de 5–15 dB en el extremo receptor, elegido para que la Rx quede a mitad de ventana |
| Salida DWDM/EDFA hacia un módulo | VOA ajustado durante la puesta en servicio |
| ONU PON cerca de la OLT | depende de la clase; normalmente dentro de rango gracias al splitter |
| Ambas direcciones | atenúe cada dirección por separado; los atenuadores son por fibra |
Deben comprobarse ambos extremos: los presupuestos son por dirección y los módulos de los dos extremos pueden diferir (Potencia Rx y presupuesto).
Del diseño a la aceptación
- Diseñe con los márgenes asignados → margen ≥ 3 dB.
- Instale; mida la pérdida de inserción con un LSPM en las longitudes de onda de trabajo (Pruebas).
- Compare la pérdida medida con la pérdida de diseño; investigue cualquier conector > 0,5 dB.
- Encienda el enlace; registre el DDM de Tx y Rx en ambos extremos: el pasaporte de enlace (Monitorización).
- Margen = potencia Rx − sensibilidad; alerte si cae 2 dB respecto al pasaporte.
En CodingBox
El paso 4 empieza en el banco: lea la potencia Tx y los umbrales de cada módulo antes de la instalación, y tras la instalación lea los valores de Rx en el conmutador: ese par de números es el presupuesto medido. CodingBox almacena los valores del módulo junto con su número de serie, de modo que el pasaporte sobreviva a los cambios de módulo (DDM en la aplicación, Code database).
Los números en una sola página: atenuación, márgenes asignados, reflectancia, geometría, dispersión, presupuestos de las interfaces habituales: Valores típicos; las fórmulas con ejemplos resueltos: Fórmulas y cálculos; el lado del módulo en el presupuesto: potencia de lanzamiento, sensibilidad, sobrecarga, FEC: Transceptores en el enlace; cuando se agota el presupuesto: amplificadores, OSNR y regeneración: Amplificadores y regeneración.