La xarxa de cable de fibra òptica

Els elements que formen la xarxa de fibra òptica d’un edifici són el cable de fibra òptica i els elements de connexió utilitzats entre els diferents trams de la xarxa.

Està constituïda bàsicament per un nucli de vidre o plàstic i un revestiment que manté la llum al seu interior.

Els components que s’utilitzen per establir un enllaç de fibra òptica són:

• Cable de fibra òptica.
• Connectors.
• Adaptadors.

L’estructura bàsica d’un cable de fibra òptica es mostra a la figura. Com que la fibra òptica és molt fràgil, cal protegir-la amb diferents capes protectores:

• Nucli òptic. Part interna de la fibra on es propaguen els senyals òptics.
• Revestiment. Capa que confina els senyals òptics dins del nucli.
• Recobriment primari. Embolcall de plàstic que protegeix la fibra. Aquesta protecció de les fibres òptiques ha d’estar acolorida d’acord amb un codi de colors que permet identificar-les.
• Recobriment secundari. Recobriment addicional que proporciona més protecció a la fibra.
• Filatures de fibres d’aramida (Kevlar). Material resistent que protegeix la fibra de la tensió mecànica a què se sotmet el cable quan es manipula.
• Coberta. Funda protectora que agrupa en el seu interior, si és el cas, diferents fibres òptiques i les protegeix.

En funció de les dimensions de la fibra òptica es poden diferenciar dos tipus de fibra òptica (figura), les quals s’identifiquen pel diàmetre del seu revestiment i del seu nucli:

• Fibra òptica monomode. La relació típica entre el diàmetre del nucli i del revestiment és de 9/125 μm. En tenir un diàmetre tan petit, facilita la propagació del senyal per una única trajectòria (mode), que redueix les pèrdues i la dispersió dels senyals transmesos, aconseguint distàncies i velocitats de transmissió elevades.
• Fibra òptica multimode. La relació típica entre el diàmetre del nucli i del revestiment és de 62,5/125 μm. El diàmetre tan gran del nucli facilita que el senyal utilitzi diferents camins per propagar-se (modes), provocant fenòmens de dispersió que limiten la velocitat i la distància de transmissió.

En les instal·lacions d’una ICT (figura) s’utilitzen dos tipus de cables de fibra òptica:

• Cable d’escomesa o cable de connexió de servei: cable format per una o dues fibres òptiques.
• Cable multifibra: cable format per un conjunt de fibres òptiques agrupades sota la mateixa coberta.

La fibra òptica finalitza en els seus extrems en connectors. D’aquesta manera podem connectar-los als panells de connexió òptics o als equips actius d’una xarxa com ara un router.

Hi ha diferents tipus de connectors de fibra òptica, però els que s’utilitzen en les xarxes de fibra òptica FTTH i la xarxa de FO de l’edifici d’una ICT son connectors de tipus SC/APC (vegeu la figura). Aquest connector es caracteritza, com podeu veure a la figura, per:

• La forma del connector: el tipus de connector que s’utilitza s’anomena SC (Subscriber Connector).
• El seu polit (tipus d’acabament de la fibra en el connector): els connectors SC d’una ICT utilitzen el polit APC (Angled Physical Contact).

Els adaptadors SC/APC s’utilitzen per connectar diferents trams de fibra òptica entre si o per connectar un dispositiu a la xarxa.

La figura mostra la utilització d’un adaptador SC/APC per connectar dos cables de fibra òptica finalitzats en connectors del mateix tipus.

Sovint cal fer l’empalmament entre diferents trams de fibra òptica. Per protegir aquests empalmaments s’utilitzen safates i caixes de protecció, com les de la figura.

La figura mostra els esquemes de principi que pot adoptar una xarxa de cable de fibra òptica. Podem trobar dues configuracions diferents en funció del nombre de PAU d’un edifici:

• N. de PAU > 20. La xarxa de distribució utilitza cables multifibra normalitzats de capacitat suficient per donar servei a la demanda de l’edifici, tenint en compte una previsió de reserva.
• N. de PAU ≤ 20. La xarxa de distribució/dispersió es pot fer directament amb cables de connexió de servei (escomeses) de dues fibres òptiques des del punt d’interconnexió ubicat en el registre principal, que pujaran a les plantes per acabar directament en els PAU de cada habitatge.

Independentment de la configuració utilitzada, la xarxa de fibra òptica està formada pels següents elements:

• Xarxa d’alimentació.
• Punt d’interconnexió.
• Xarxa de distribució.
• Punt de distribució.
• Xarxa de dispersió.
• PAU.

La xarxa de fibra òptica també té la seva pròpia xarxa interior d’usuari de cable de fibra òptica.

La xarxa d’alimentació és la part de la xarxa de l’edificació, propietat de l’operador, formada pels cables de fibra òptica que uneixen les centrals o nodes de comunicacions amb l’edificació.

Com a norma general en la xarxa de distribució de l’edifici s’utilitza cable multifibra, encara que si el nombre de PAU de l’edifici és igual o inferior a 20, la xarxa de distribució/dispersió es pot realitzar directament amb cable d’escomesa de dues fibres òptiques des del punt d’interconnexió fins al PAU de cada habitatge o local comercial.

Els cables de fibra òptica que s’instal·lin a l’interior d’una ICT han de complir els nivells mínims obligatoris de la classificació Dca-s2,d2,a2 respecte del seu comportament de reacció al foc.

Hi ha dos tipus de cable multifibra que poden utilitzar-se en la xarxa de distribució d’una ICT (figura):

• Micromòduls. Les fibres òptiques dins del cable van agrupades dins d’un tub (micromòdul) per tal de facilitar la instal·lació.
• Fibres individuals. Cada cable incorpora un nombre de fibres òptiques variable sota la seva coberta.

El cable multifibra per a distribució vertical ha de ser preferentment de fins a 48 fibres òptiques.

Cable de micromòduls

La figura mostra l’estructura d’un cable de fibra òptica de micromòduls. Com a màxim, el nombre de fibres òptiques del cable és de 48. Les fibres òptiques estan distribuïdes en micromòduls amb 1, 2, 4, 6 o 8 fibres. El diàmetre del revestiment d’aquestes fibres òptiques és de 250 μm.

Exemple d'identificació d'un cable multifibra

La figura mostra la serigrafia d’un cable de fibra òptica, en el qual poden identificar les característiques següents:

• Reacció de comportament al foc: Euroclasse Dca-s2,d2,a1.Per tant, compleix el requeriments mínims per poder utilitzar-se en l’interior d’instal·lacions de ICT.
• Cable multifibra de 16 FO (4/4):
  • 4 micromòduls.
  • 4 fibres òptiques per micromòdul.
• Coberta:lliure d’halògens i amb baixa emissió de fums (LSFH).
• Tipus de fibra: monomode (SM-Single Mode).

Cable de fibres òptiques individuals

També es considera vàlid un disseny del cable multifibra realitzat amb fibres òptiques individuals de 900 μm, en lloc de micromòduls.

La figura mostra l’estructura d’un cable de fibres òptiques individuals. El diàmetre del revestiment d’aquestes fibres òptiques és de 900 μm. El nombre màxim de fibres òptiques per cable és de 48, però podem trobar de diferent nombre de fibres: 8, 12, 16, 24, 32, 36 i 48.

Totes les fibres òptiques de la xarxa de distribució s’han d’acabar en connectors tipus SC/APC amb l’adaptador corresponent, agrupats en un panell de connectors de sortida comú per a tots els operadors del servei. Aquest panell de connectors de sortida es troba en el punt d’interconnexió de fibra òptica, que podeu veure a la figura.

La implementació física del punt d’interconnexió (figura) pot realitzar-se de dues maneres:

• Mitjançant una caixa d’interconnexió.
• Mitjançant un armari de distribució.

Una caixa d’interconnexió de cables de FO és una caixa d’empalmament i connexió utilitzada com a punt d’interconnexió òptica entre els cables de fibra òptica de les xarxes d’alimentació dels operadors i la xarxa de distribució de l’edifici. Aquesta caixa té dues zones:

• Zona de terminació de cables amb safates d’empalmament per a la terminació de les fibres òptiques.
• Zona de connexió que permet realitzar la connexió de les fibres òptiques de la xarxa d’alimentació amb la xarxa de distribució de l’edifici, fent servir cables d’interconnexió amb connectors SC/APC als dos extrems.

En edificis amb un nombre de PAU superior a 20 es recomana la utilització d’un armari de distribució (rack) de 19 polzades.

En aquest armari s’instal·laran les safates de fibra òptica amb un panell d’adaptadors frontal, on finalitzaran totes les fibres òptiques de la xarxa de distribució de l’edifici, deixant la part inferior lliure per a la fixació de safates per a la terminació de les xarxes dels operadors.

La figura mostra el punt de distribució de la xarxa de cables de fibra òptica.

La caixa de segregació de fibres òptiques ha d’estar situada en els registres secundaris i constitueix la realització física del punt de distribució òptic.

La figura mostra la funció de la caixa de segregació que s’instal·la en cada registre secundari de la instal·lació.

La funció de la caixa de segregació depèn de la configuració de la xarxa:

• Edificis amb n. de PAU ≤ 20. La xarxa de distribució/dispersió està formada per cables d’escomesa que circulen de pas pel registre secundari. La caixa de segregació emmagatzema els bucles de les fibres òptiques de reserva, amb la longitud suficient per poder arribar fins al PAU més allunyat de la planta.
• Edificis amb n. de PAU > 20. Les fibres òptiques de la xarxa de distribució (cable multifibra) són diferents de les de la xarxa de dispersió (cable d’escomesa). La caixa de segregació ha d’emmagatzemar els empalmaments entre les fibres òptiques de distribució i les de les connexions de servei (escomeses) i, si és el cas, els bucles de les fibres òptiques de reserva.

El cable d’escomesa és el cable que arriba a la instal·lació interior de l’usuari i proporciona la connexió dels serveis contractats a l’operador de telecomunicacions. Per aquest motiu també s’anomena cable de connexió de servei.

A cada planta, s’instal·laran tants cables d’escomesa de fibra òptica com resultin necessaris per cobrir la demanda prevista de cada habitatge o local comercial, els quals acabaran al PAU de cada usuari a la roseta corresponent.

El PAU de la xarxa de fibra òptica està formada per una roseta òptica amb tants adaptadors SC/APC com fibres òptiques de les escomeses de la xarxa de dispersió (vegeu la figura).

La xarxa interior d’usuari de fibra òptica, com podeu veure a la figura, està formada per una escomesa interior de fibra òptica que surt del registre de terminació de xarxa i finalitza en una roseta òptica amb un adaptador SC/APC que realitza la funció de BAT.

El dimensionament i la instal·lació de la xarxa de fibra òptica de la ICT està condicionat per la presència dels operadors de servei en la localització de l’edificació i per l’aplicació dels criteris de previsió de demanda.

Exemple. Especificacions inicials de la instal·lació

La figura mostra l’esquema de principi de la xarxa de cable de fibra òptica de la ICT de l’edifici sota disseny.

L’edifici té les següents característiques:

• Edifici de 7 plantes (planta baixa a planta sisena).
• 4 habitatges per planta: 24 habitatges en total.
• 2 locals comercials de 70 m ² a la planta baixa, però encara no s’ha decidit la seva distribució interna.
• No hi ha estances comunes a l’edificació.
• Hi ha un ascensor.

El nombre de PAU de l’edifici és de 26.

Perquè la xarxa interior de l’edifici sigui capaç d’atendre la demanda a llarg termini de l’immoble, s’ha de fer una avaluació de les necessitats dels seus usuaris. Els valors amb què s’ha de treballar es consideren com a mínims de compliment obligatori.

Es farà la distinció entre l’existència o no d’operadors de servei.

Per determinar el nombre de connexions de servei o escomeses necessàries s’aplicarà el criteri següent:

• Habitatges: 1 cable d’escomesa de 2 FO.
• En el cas de locals o oficines en edificacions d’habitatges:
  • Quan estigui definida la distribució en planta dels locals o oficines: 1 escomesa per cada local o oficina.
  • Quan no estigui definida la distribució en planta dels locals o oficines: en el registre secundari de la planta (o en el RITI en el cas d’edificacions amb un nombre de PAU inferior a 20) s’ha de deixar disponible 1 escomesa per cada 33 m² o fracció.
• En el cas de locals o oficines en edificacions destinades fonamentalment a aquesta finalitat:
  • Quan estigui definida la distribució en planta dels locals o oficines: 2 escomeses per cada local o oficina.
  • Quan no estigui definida la distribució en planta dels locals o oficines: 2 escomeses per cada 100 m² o fracció.
• Per donar servei a estances o instal·lacions comunes de l’edifici: 2 escomeses per a l’edificació.

Al panell de connexió òptica de sortida situat al registre principal s’ha de realitzar la previsió corresponent per donar servei a les línies de seguretat dels ascensors, encara que inicialment no està prevista la seva instal·lació.

En el cas que no existeixin operadors de servei, s’han de deixar les canalitzacions necessàries, dotades amb els fils guia corresponents, per atendre les previsions indicades quan hi hagi operadors de servei.

El disseny i el dimensionament d’aquesta part de xarxa, així com la seva instal·lació, són sempre responsabilitat de l’operador del servei, sigui quina sigui la tecnologia d’accés que utilitzi per proporcionar els serveis.

Cada operador ha de facilitar el suport del servei de la xarxa d’alimentació que consideri oportú.

Un cop es coneix la necessitat futura a mitjà i llarg termini (demanda prevista), tant per plantes com pel total de l’edificació, s’ha de dimensionar la xarxa de distribució d’acord amb els criteris següents:

• La xifra de demanda prevista s’ha de multiplicar pel factor 1,2 (nombre teòric d’escomeses), cosa que assegura una reserva suficient per preveure possibles avaries d’algunes fibres òptiques o alguna desviació per excés sobre la demanda prevista.
• Un cop s’ha obtingut d’aquesta manera el nombre teòric de fibres òptiques necessàries, s’ha d’utilitzar el cable multifibra normalitzat de capacitat igual o superior al valor esmentat o bé combinacions de diversos cables normalitzats, tenint en compte també la tècnica d’instal·lació que s’utilitzarà per a l’extracció de les fibres òptiques corresponents a cada registre secundari.

Les fibres que sobrin, distribuïdes de manera uniforme en els diferents registres secundaris, han de quedar disponibles, correctament allotjades, per ser utilitzades quan sigui necessari.

A més a més, al punt d’interconnexió s’ha de fer la previsió de dues connexions de reserva d’una escomesa de cable de fibra òptica, com a mínim, per a la línia de seguretat de cada ascensor.

Tots els cables de fibra òptica de la xarxa de distribució s’han de connectar als panells de sortida del punt d’interconnexió.

A més, cal assegurar-se que hi ha una connexió disponible de reserva per cada línia de seguretat dels ascensors.

En la xarxa de dispersió s’han d’instal·lar tants cables de fibra òptica de connexió de servei (escomeses) com siguin necessaris per cobrir la demanda prevista en cada planta i han d’acabar en el PAU de cada habitatge o local comercial a la roseta corresponent.

Quan les fibres òptiques de la xarxa de distribució siguin diferents dels cables de connexió de servei de fibra òptica de la xarxa de dispersió, el punt de distribució estarà format per una o diverses caixes de segregació en què acabaran ambdós tipus de fibres. A cada caixa de segregació s’han d’emmagatzemar els empalmaments entre les fibres òptiques de distribució i les de les escomeses.

Les caixes de segregació poden ser d’interior (per a 4 o 8 fibres òptiques) o d’exterior (per a 4 fibres òptiques), per al cas d’ICT per a conjunts d’habitatges unifamiliars.

En qualsevol cas, al punt de distribució s’emmagatzemaran bucles de fibra òptica amb la comoditat suficient per poder reconfigurar les connexions entre les fibres òptiques de la xarxa de distribució i les de la xarxa de dispersió (tallar i empalmar o connectar).

En una xarxa de fibra òptica al PAU hi haurà una roseta amb tants connectors òptics SC/APC (i els corresponents adaptadors) com fibres òptiques dels cables d’escomesa que s’hagin instal·lat a la xarxa de dispersió.

La figura mostra una roseta amb dos adaptadors SC/APC.

En el cas d’edificis amb una xarxa de distribució i dispersió que doni servei a un número de PAU inferior o igual a 20, la xarxa es pot fer directament amb cable de connexió de dues fibres òptiques des del punt d’interconnexió ubicat al registre principal fins al PAU de cada habitatge. A la figura figura hi ha un exemple.

Els criteris de previsió de la demanda no varien respecte de les xarxes de FO d’edificis amb un nombre de PAU superior a 20.

La xarxa de distribució/dispersió es pot fer amb cables de connexió de servei de dues fibres òptiques directament des del punt d’interconnexió ubicat en el registre principal.

D’aquí n’han de sortir, si s’escau, els cables de connexió de servei que pujaran a les plantes per acabar directament en els PAU.

El punt d’interconnexió està format per una caixa d’interconnexió amb un nombre suficient d’adaptadors SC/APC per connectar tots els cables d’escomesa de la xarxa de distribució.

Quan les fibres òptiques de les connexions de servei (escomeses) de la xarxa de dispersió siguin les mateixes fibres òptiques dels cables de la xarxa de distribució estaran de pas en el punt de distribució.

El punt de distribució estarà format per una o diverses caixes de segregació en què es deixaran emmagatzemats, únicament, els bucles de les fibres òptiques de reserva, amb prou longitud per poder arribar fins al PAU més allunyat d’aquesta planta.

Cal instal·lar un PAU amb tants adaptadors SC/APC com fibres òptiques arribin a cada habitatge o local comercial.

La figura mostra la instal·lació interior d’usuari de la xarxa de fibra òptica d’un habitatge. Els elements que la formen són els següents:

• PAU i unitat de terminació de xarxa (ONT).
• Xarxa interior d’usuari.
• BAT.

El punt d’accés a l’usuari (PAU) de la xarxa de cables de fibra òptica està format per dos elements:

• La roseta que realitza la funció de PAU, amb tants connectors SC/APC (i els corresponents adaptadors) de terminació com fibres òptiques dels cables de connexió s’hagin instal·lat a la xarxa de dispersió.
• La unitat de terminació de xarxa òptica (ONT), la qual s’ha de connectar, per una banda, a la roseta que realitza les funcions de PAU i, de l’altra, a la xarxa interior d’usuari de cables de parells trenats de la ICT.

Aquesta unitat de terminació la subministra l’operador en el moment de contractar els seus serveis i proporciona a l’usuari final els punts d’accés als diferents serveis, amb les seves facilitats simultànies com a mitjà de tall i punt de prova.

La figura mostra un exemple de configuració inicial del registre de terminació de xarxa. En general, la ONT s’instal·la en el registre de terminació de xarxa, al costat del PAU de fibra òptica, en l’espai reservat als operadors.

Quan les circumstàncies així ho aconsellin, la ONT es pot instal·lar fora del registre de terminació de xarxa. En els casos en què sigui subministrada per l’operador de servei, i mentre mantingui la seva propietat, aquest serà responsable de la seva instal·lació i manteniment.

La figura mostra un exemple.

El cable d’escomesa de la xarxa interior de fibra òptica ha de tenir, com a mínim, una fibra òptica.

La xarxa interior d’usuari de fibra òptica està formada només per una BAT o presa d’usuari.

Aquesta BAT està formada per una roseta òptica amb un adaptador SC/APC que s’instal·la en el menjador, a prop d’una de les preses d’usuari de la xarxa de cables de parells trenats.

L’adaptador de la roseta òptica, com podeu veure a la figura, ha d’estar alimentat amb una connexió de servei de fibra òptica que acabi en un connector SC/APC connectat a un dels adaptadors SC/APC de la roseta de fibra òptica situada en el PAU.

La xarxa interior d’usuari de cables de parells trenats és la principal xarxa d’un habitatge, ja que qualsevol de les tecnologies instal·lades (cable coaxial i fibra òptica) pot utilitzar-la instal·lant en el registre de terminació de xarxa els elements adients.

En el cas de la xarxa de FO, podem diferenciar dues situacions:

• ONT instal·lada en l’interior del registre de terminació de xarxa.
• ONT instal·lada fora del registre d’instal·lació de xarxa.

La unitat de terminació de xarxa òptica (ONT) es connecta, per una banda, al PAU i, de l’altra, a la xarxa interior d’usuari de cables de parells trenats de la ICT.

En la figura es mostra la configuració típica: la ONT es connecta a la xarxa de cables de parells trenats on pot connectar-se el router i donar accés a la resta d’usuaris als serveis de telecomunicacions de banda ampla. Aprofitant l’entrada de telefonia de la ONT o, si és el cas, del router, el multiplexor passiu pot donar accés a les preses d’usuari al servei de telefonia per VeIP.

Quan els operadors instal·lin la unitat de terminació de xarxa òptica (ONT) fora del registre de terminació de xarxa (RTR), les funcions de l’accessori multiplexor passiu poden ser assumides, si cal per compensar possibles atenuacions, per un dispositiu actiu equivalent instal·lat en aquest registre que disposi de ports suficients per dotar de connectivitat les estances de l’habitatge, com per exemple un commutador (swicth).

En aquest cas s’aprofita la xarxa de cable de fibra òptica (figura) per connectar la ONT en el menjador i, mitjançant una de les preses d’usuari de la xarxa de cables de parells trenats que està a prop de la BAT de FO, donar accés a la resta de preses de la instal·lació al servei de telecomunicacions de banda ampla.

L’instal·lador de telecomunicacions de tipus F ha de disposar entre l’equipament obligatori d’un equip per a empalmament o connectorització en camp per a fibra òptica monomode.

Les eines que s’inclouen en aquest equipament permeten preparar el cable de fibra òptica per instal·lar-lo i connectar-lo a la xarxa.

La instal·lació de la xarxa de cables de fibra òptica en una ICT requereix treballar amb eines i equips específics, entre les quals destaquen les següents:

• Pelacobertes.
• Tisores de Kevlar.
• Pelador de fibra òptica.
• Talladora de FO.
• Fusionadora.

La coberta d’un cable també pot eliminar-se amb altres eines de tall.

Les filatures de fibres d’aramida que protegeixen les fibres òptiques d’un cable són molt resistents, de manera que caldrà utilitzar unes tisores especials de Kevlar per eliminar-les.

La fibra òptica està protegida per diferents capes plàstiques que cal anar eliminant-les amb l’ajuda d’una peladora de FO. Aquesta eina disposa de guies de diferent diàmetre per treure les proteccions, capa per capa, fins a deixar-la fibra nua. Uns 3 cm de fibra nua són suficients per preparar-la abans d’un empalmament.

Aquestes eines, com podeu veure a la figura, tenen dues o tres guies de pelat:

• 3 mm. Per eliminar la coberta exterior dels cables d’escomesa.
• 900 μm. Per eliminar el recobriment secundari.
• 250 μm. Per eliminar el recobriment primari.

Neteja de la FO

Després de pelar la FO cal netejar les restes de brutícia de l’extrem descobert. Per això s’utilitzen dissolvents especials, com ara l’alcohol isopropílic (isopropanol), amb l’ajuda de tovalloles de neteja (figura). Per facilitar l’aplicació d’aquest dissolvent, podem ajudar-nos de dispensadors.

Aquesta eina s’utilitza per tallar la fibra òptica una vegada està preparada i nua, previ al procés de fusió o empalmament (figura).

Les principals funcions que realitza una fusionadora són l’aproximació i l’alineament de les fibres, la fusió i el càlcul de pèrdues estimades. També tenen un calefactor integrat que permet col·locar un protector a l’empalmament realitzat.

Protector o funda termoretràctil

La funda termoretràctil està formada per una estructura metàl·lica, normalment una vareta d’acer, en l’interior d’un material plàstic que es contrau quan s’aplica calor i no recupera la seva forma. D’aquesta manera la fusió queda protegida en compactar-se la vareta metàl·lica en el punt fràgil que s’ha fusionat.

Les dues tècniques d’empalmament utilitzades per a la unió de dues fibres òptiques són les següents:

• Empalmament per fusió. Els empalmaments per fusió es realitzen utilitzant una màquina anomenada fusionadora, la qual aplica un corrent elèctric controlat entre dos elèctrodes que produeixen un arc elèctric que fon el material de cada punta de la fibra.
• Empalmament mecànic. S’utilitza un connector de reduïdes dimensions que alinea les dues fibres nues i queden assegurades mecànicament.

L’empalmament de dues fibres òptiques és necessari en les dues situacions següents:

• Cal unir dues fibres òptiques diferents. Aquest és el cas de la fusió d’una de les fibres òptiques del cable multifibra de la xarxa de distribució amb una de les fibres òptiques del cable d’escomesa de la xarxa de dispersió.
• Cal finalitzar un cable de fibra òptica en un connector SC/APC. En aquest cas normalment es realitza la fusió amb un pigtail.

El pigtail s’utilitza, com podeu veure a la figura, per finalitzar una fibra òptica en un connector SC/APC mitjançant un empalmament mecànic o per fusió.

La longitud dels pigtails és variable, encara que els més utilitzats són els d’una longitud de 0,5 m a 1,0 m, ja que són ideals per a la finalització d’un connector SC/APC en un cable de fibra òptica.

La principal tasca de l’instal·lador durant la instal·lació de la xarxa de fibra òptica és l’empalmament per fusió dels diferents trams de la xarxa, seguint el procediment següent:

1. Eliminació de la coberta del cable.
2. Pelat i neteja de la fibra òptica.
3. Tall de precisió.
4. Fusió.
5. Protecció de l’empalmament.

1. Eliminació de la coberta del cable

Per preparar els empalmaments és necessari eliminar suficient coberta del cable per treballar amb comoditat.

La figura resum el procediment d’eliminació de la coberta:

• Amb el pelacobertes o una eina de tall, s’elimina un tros de coberta del cable (descoberta del cable).
• Amb ajuda del fil d’esquinçament, es descobreix el tros de cable desitjat. Depenent del lloc d’instal·lació pot ser necessari eliminar més d’un metre de coberta.
• Amb ajuda de les tisores de Kevlar, s’eliminen les fibres d’aramida.

2. Pelat i neteja de la fibra òptica

La figura resumeix el procés de pelat i de neteja de la fibra òptica:

• Abans de la preparació de la fibra òptica, cal introduir-ne una funda termoretràctil en una de les fibres òptiques que cal fusionar, ja que si ho fem després, podem danyar la fibra nua.
• Amb l’ajuda de la peladora de fibra òptica, cal anar retirant uns 3 cm aproximadament dels recobriments de la fibra òptica utilitzant les diferents guies que incorpora, fins que quedi totalment nua (revestiment de 125 μm).
• En retirar la protecció plàstica del recobriment, queden restes que cal netejar amb l’ajuda d’una tovalloleta impregnada d’alcohol isopropílic.

3. Tall de precisió

Perquè el procediment de fusió sigui correcte, cal que les dues fibres òptiques enfrontades tinguin un tall de precisió, que podem aconseguir amb una talladora de fibra òptica.

La figura resumeix el procés de tall de la fibra òptica amb la talladora:

• Les talladores tenen dues guies per acomodar les fibres òptiques, una per fibres de 900 μm de recobriment i l’altra per fibres de 250 μm.
• Durant la fusió, depenent de les característiques de la fusionadora utilitzada, cal que els extrems de les fibres òptiques tinguin uns 15 mm de fibra nua, que tallarem amb aquesta eina amb ajuda de la regla que incorpora.
• Una vegada finalitzat el tall, cal recollir les fibres tallades i dipositar-les en un contenidor, ja que poden resultar perilloses.

4. Fusió

La figura resumeix el procés de fusió de dues fibres òptiques:

• Els dos extrems de les fibres preparades, cal col·locar-los i assegurar-los a les guies de la fusionadora.
• Els extrems de les fibres han de quedar alineats entre si, sense tocar-se i centrats respecte als elèctrodes.
• La fusionadora avalua i alinea les fibres de manera automàtica, abans de crear un arc elèctric perquè quedin físicament unides com si fossin un sol cable. Si la fusió és correcta, el dispositiu estimarà les pèrdues de la fusió. En cas contrari, cal revisar la correcta execució dels passos anteriors.

Les pèrdues estimades d’un empalmament per fusió de qualitat varien entre 0,01 dB i 0,02 dB.

5. Protecció de l’empalmament

Una vegada realitzada la fusió cal protegir el punt de fusió amb un protector termoretràctil. La figura resumeix el procés de protecció de l’empalmament:

• Cal cobrir les dues fibres per igual amb la funda termoretràctil i s’introdueix el punt d’empalmament, amb la funda centrada, al forn calefactor.
• El forn calefactor que incorpora la fusionadora escalfarà la funda durant el temps configurat.

La figura mostra un empalmament mecànic.

Aquest tipus d’empalmament produeix més pèrdues que un empalmament per fusió, aproximadament de 0,3 dB.

La connectorització d’una fibra òptica és el procés pel qual es connecta directament un connector a la fibra òptica, sense necessitat de realitzar un empalmament per fusió a un pigtail.

La connexió d’un connector a una fibra òptica és una tasca complicada, però hi ha connectors prepolits (figura) que incorporen un connector ja finalitzat en una fibra òptica, que inclou a l’interior un empalmament mecànic i s’instal·la a una fibra òptica prèviament nua sense necessitat d’utilitzar cap eina especial.

La instal·lació de la xarxa de cable de fibra òptica, requereix mètodes d’instal·lació que tinguin cura de la manipulació del cable de fibra òptica.

Entre les tasques d’instal·lació de la xarxa destaquen les següents:

• Instal·lació del cable de fibra òptica.
• Instal·lació del punt d’interconnexió.
• Instal·lació del punt de distribució.
• Instal·lació del PAU.

En la instal·lació dels cables de fibra òptica cal tenir especial cura de mantenir el radi de curvatura mínim del cable, per conservar les seves propietats òptiques.

La normativa ICT específica el radi de curvatura mínim al que es pot sotmetre una fibra òptica durant la seva instal·lació:

• Cables d’escomesa d’interior. El radi de curvatura mínim dels cables d’escomesa interior haurà de ser 5 vegades el diàmetre exterior del cable.
• Resta dels cables. Als cables multifibra i els cables de connexió d’exterior el radi de curvatura mínim haurà de ser de deu vegades el diàmetre exterior del cable.

Per mantenir aquest radi de curvatura, tots els elements de connexió de la fibra òptica, com podeu veure en la figura, estan dissenyats per garantir un radi de curvatura mínim en el recorregut de la fibra òptica dins de la caixa, mitjançant les guies que incorporen.

La selecció del cable multifibra normalitzat o bé combinacions de diversos cables normalitzats ha de tenir en compte la tècnica d’instal·lació que s’utilitzarà per a l’extracció de les fibres òptiques corresponents a cada registre secundari:

• La selecció de cables multifibra de fibres individuals redueix el nombre de cables de fibra òptica que cal instal·lar, però complica la instal·lació.
• La selecció de cables multifibra de micromòduls, augmenta el nombre de cables de fibra òptica que cal instal·lar, però simplifica la instal·lació.

La figura mostra aquestes dues tècniques d’instal·lació.

Utilització de cables individuals

Quan s’utilitzen cables de fibres individuals, la segregació de les FO és delicada, ja que en cada planta cal pelar la coberta i extreure les fibres òptiques assignades, de manera que tot el conjunt de fibres del cable queda exposat.

Per contra, la selecció d’un o diversos cables de micromòduls facilitarà la instal·lació.

Utilització de micromòduls

La selecció del nombre de FO de cada micromòdul del cable multifibra facilita la instal·lació, ja que es poden segregar un o més micromòduls diferents en cada planta. En la taula podeu veure exemples de cables multifibra que comercialitzen alguns fabricants.

D’aquesta manera, durant l’assignació de les connexions en el punt d’interconnexió o en la fusió de les fibres òptiques en el punt de distribució podem identificar-les i seguir un ordre.

Cable d’escomesa

Si el cable de connexió de servei té dues fibres òptiques, utilitzen el codi de colors següent:

• Fibra 1: verda.
• Fibra 2: vermella.

Cable multifibra de micromòduls

Les fibres òptiques estan distribuïdes en micromòduls amb 1, 2, 4, 6 o 8 fibres. Per identificar cada fibra òptica dins del micromòdul, la protecció primària de les fibres òptiques ha d’estar acolorida d’acord amb el codi de colors de la taula.

Els micromòduls han de ser de material termoplàstic elastòmer de polièster o similar impregnats amb compost bloquejant de l’aigua, fàcils de pelar sense emprar eines especials, i han d’estar acolorits segons el codi de la taula.

Identificació de l'ordre de fibres òptiques

La figura mostra un cable multifibra de 48 FO. Està format per 6 micromòduls, cadascun dels quals té 8 fibres òptiques.

La fibra òptica de color gris (fibra 5) del micromòdul de color vermell (micromòdul 2) és la fibra número 13 del cable multifibra: 8+5=13.

La fibra òptica de color vermell (fibra 2) del micromòdul de color blanc (micromòdul 4) és la fibra número 26 del cable multifibra: 8+8+8+2=26.

La fibra número 12 del cable és la fibra de color groc (fibra número 4) del micromòdul de color vermell (micromòdul 2), ja que cada micromòdul té 8 FO i, per tant, van en grups de 8: 8+4=12.

Cable de fibres òptiques de 900 micres individuals

Per identificar cada fibra òptica d’un cable de fibres òptiques individuals els cables utilitzen el codi de color de la taula:

Quan els cables tinguin més de 12 fibres, s’han de repetir els colors afegint anells de color negre cada 50 mm: 1 anell entre les fibres 13 i 24, 2 anells entre les fibres 25 i 36 i 3 anells entre les fibres 37 i 48.

La figura mostra el codi de colors utilitzat en un cable multifibra de 12 FO i un altre de 24 FO individuals

El punt d’interconnexió pot estar format per una caixa d’interconnexió o per un armari de distribució.

Caixa d’interconnexió de cables de fibra òptica

La caixa d’interconnexió de cables de fibra òptica, com podeu veure a la figura, estarà formada per dues zones o compartiments:

• Zona o compartiment de sortida per acabar la xarxa de fibra òptica de l’edifici. Aquesta zona permetrà la col·locació d’un panell de connexions òptic de 24 o 48 connectors on s’efectuaran les connexions amb les fibres de la xarxa de distribució de l’edifici.
• Zona o compartiment d’entrada per acabar les xarxes d’alimentació dels operadors.

En instal·lacions amb un nombre de PAU menor o igual a 20 s’habilitarà a la caixa d’interconnexió de cables de fibra òptica les zones o els compartiments de sortida necessaris per acabar les fibres de la xarxa de l’edifici. Aquesta caixa haurà de disposar així mateix dels mitjans necessaris per a la seva instal·lació a la paret.

Per facilitar l’enllaç i la connexió dels panells d’entrada dels operadors i de sortida de l’edifici es recomana que els diferents compartiments disposin al costat dret d’un espai de sortida i pas de cables de fibra òptica (cables d’interconnexió), per crear així un canal de guiatge comú entre les diferents zones o compartiments

Armari de distribució

En el cas d’instal·lacions amb un nombre de PAU més gran de 20 es recomana que la caixa d’interconnexió de cables de fibra òptica sigui un armari tipus rack 19 polsades o amb perfils normalitzats, amb unes dimensions de 600 mm d’amplada × 300 mm de fons (mínim), on acabin tant la xarxa de l’edifici com les xarxes dels operadors.

L’armari tipus rack, com podeu veure a la figura, ha de permetre la fixació de safates extraïbles amb disposició frontal del panell de connectors (SC/APC). A l’interior de les safates es disposarà dels elements necessaris per a la terminació de forma independent de les fibres de la xarxa de distribució de l’edifici o de la xarxa dels diferents operadors, segons escaigui.

Es recomana que se situïn a la part superior de l’armari tipus rack les safates necessàries per finalitzar en connectors SC/APC, al panell d’adaptadors frontal de les safates, totes les fibres òptiques de la xarxa de distribució de l’edifici, deixant la part inferior lliure per a la fixació de safates per a la terminació de les xarxes dels operadors.

A l’armari tipus rack es disposarà espai suficient per permetre la instal·lació d’elements de guiatge, emmagatzematge i gestió dels cables que connectaran els connectors de sortida de la xarxa de l’edifici, amb els connectors d’entrada de les xarxes dels operadors, que podran materialitzar-se en forma de guies passafils o safates fixades a l’armari per recollir el sobrant de cable dels cables d’interconnexió.

Una caixa de segregació està formada per una safata extraïble, amb una capacitat típica de 8 fusions. Per facilitar la instal·lació i confinament de les fibres òptiques i la protecció dels empalmaments, la safata és extraïble i es pot manipular fora del registre.

Cada caixa incorpora:

• Cons passacables d’entrada i de sortida del cable multifibra de la canalització principal.
• Premsaestopes per als cables d’escomesa que van cap als PAU.
• Brides per a la subjecció dels cables de FO, evitant així tensions per tracció del cable.
• Guies en forma d’anell obert per organitzar les fibres òptiques.

Recomanacions d’instal·lació

Quan cal realitzar la fusió del cable de la xarxa de distribució amb el cable d’escomesa de la xarxa de dispersió es recomana deixar una longitud mínima de fibra òptica d’1,5 m des de l’entrada del cable fins al punt d’empalmament per treballar amb comoditat. Per això, caldrà tallar els micromòduls o les fibres òptiques individuals des de la planta superior i extreure’ls en la planta d’instal·lació.

La figura mostra la segregació de fibres òptiques en el registre secundari de cada planta.

Un cop realitzada la fusió, s’allotja la fibra i s’estiba la funda termoretràctil en la ranura de protecció de la safata.

Les fibres de reserva s’acomoden a través de les guies de manera que no molestin a les que estan en servei.

La mànega de fibra òptica es pot introduir en la caixa de segregació o només el micromòdul d’interès. En el cas de cables de fibres individuals el cable multifibra passa per l’interior de la caixa per protegir les fibres individuals que queden al seu interior.

Quan la xarxa de distribució sigui de cables d’escomesa (figura), les fibres que no es distribueixin en aquesta planta podran passar per fora de la caixa de segregació i les que es distribueixen en la planta circularan en pas a través de la caixa de segregació. En aquest cas es pot retirar la safata.

La figura mostra la instal·lació del PAU.

Durant la instal·lació, el cable d’escomesa s’introdueix en la caixa de la roseta i s’assegura mitjançant brides, amb ajuda de les fibres d’aramida sobrants, en el punt d’ancoratge que incorpora la roseta òptica.

Cada fibra òptica del cable (verda i vermella) es fusiona amb un pigtail i es protegeix amb una funda termoretràctil.

Una vegada realitzada la fusió de les fibres òptiques, perquè la fibra quedi assegurada, s’estiba a través de les diferents guies que incorpora, i es protegeixen les fundes termoretràctils en el punt d’ancoratge que incorpora la caixa.

Per finalitzar la instal·lació s’insereixen els connectors de la fibra òptica en els adaptadors SC/APC de la roseta.

Una vegada s’ha realitzat la instal·lació de la xarxa de fibra òptica d’un edifici cal realitzar una sèrie de proves i mesures i completar el protocol de proves de la instal·lació.

El protocol de proves recull, a més a més de les característiques dels components instal·lats en la xarxa (punt d’interconnexió, punt de distribució, punt d’accés a l’usuari…), els resultats de les mesures que asseguren que la instal·lació funciona de manera correcta.

Hi ha dos tipus de certificació del cablatge d’una xarxa fibra òptica:

• Nivell 1. La certificació de nivell 1 només avalua l’atenuació (pèrdues d’inserció) de l’enllaç de fibra òptica. Per avaluar si aquestes pèrdues són tolerables, també cal saber la longitud de l’enllaç.
• Nivell 2. Les proves de nivell 2 complementen les de nivell 1 i s’utilitza un equip especial anomenat OTDR per realitzar un traçat de reflectometria òptica en domini del temps (Optical Time Domain Reflectometer) de cada enllaç de fibra òptica.

Pèrdues d’inserció (atenuació)

El principal paràmetre que avalua la qualitat d’un enllaç de fibra òptica és l’atenuació o pèrdues d’inserció.

L’atenuació de la fibra òptica és molt petita, típicament de 0,4 dB/km (1.310 nm) i de 0,3 dB/km (1.550 nm). La major part de les pèrdues d’un enllaç es produeixen en els connectors SC/APC (0,3 dB) i en els empalmaments (0,01 dB).

També hi ha pèrdues que són difícils d’avaluar si no es respecten els radis mínims de curvatura especificats pel fabricant i la normativa.

Per comprovar la correcta instal·lació de la xarxa de cables de fibra òptica cal dur a terme les dues tasques següents:

• Identificació i continuïtat extrem a extrem de les connexions. Cal comprovar la continuïtat de les fibres òptiques de les xarxes de distribució i dispersió i la seva correspondència amb el pla d’assignació d’escomeses etiquetat en el punt d’interconnexió.
• Mesura de les característiques de transmissió. Cal mesurar l’atenuació de cadascun dels enllaços de la xarxa de l’edifici, indicant la seva longitud i especificant el resultat de la prova (passa/falla).

En l’apartat 5.1.4 del protocol de proves, que podeu veure en la taula, cal indicar el resultat de les mesures realitzades durant la certificació de la xarxa de cable de fibra òptica de l’edifici.

Apartat 5.1.4.D del protocol de proves

Vertical / Habitatge	Tipus de certificació	Certificació de prova en el millor cas de la vertical			Certificació de prova en el pitjor cas de la vertical
		Longitud	Atenuació	Passa/Falla	Longitud	Atenuació	Passa/Falla
		S’ha efectuat la certificació de tots els enllaços permanents en la instal·lació, verificant que els reflectits en el present protocol de proves són, respecte a valors d’atenuació, efectivament el millor i el pitjor de cada vertical.

es realitzaran les mesures des del registre principal fins a cada PAU.

La figura mostra els equips que s’utilitzen per certificar la xarxa de FO d’una ICT.

La mesura de l’atenuació (figura) es realitza mitjançant un generador de senyals òptics en un extrem de l’enllaç i un mesurador de potència òptica a l’altre extrem:

• El generador de senyals òptics és una font de llum làser que subministra tres senyals de prova en les longituds d’ona (λ) de 1.310 nm, 1.490 nm i 1.550 nm. Aquests senyals s’utilitzen per avaluar les pèrdues d’un enllaç fibra òptica quan la xarxa encara no està operativa, és a dir, no hi ha senyal de l’operador.
• El mesurador de potència òptica és un equip que mesura el nivell de potència del senyal que arriba al punt sota mesura. Les xarxes de fibra òptica de la ICT utilitzen tres longituds d’ona simultàniament (1.310 nm, 1.490 nm i 1.550 nm), per tant, aquest dispositiu pot mesurar la potència de cada longitud d’ona de manera independent.

En el cas d’una ICT, les mesures es realitzaran, com podeu veure a la figura, des del panell de sortida de fibra òptica, situat al registre principal òptic del RITI, fins als connectors òptics de la roseta dels PAU situats al registre de terminació de xarxa de cada habitatge, local o estança comuna.

En la figura podeu veure diferents mesures de l’atenuació d’un enllaç de fibra òptica: quan la mesura de l’atenuació és inferior a 2 dB, el mesurador indica que la certificació és correcta (passa). En canvi, si és superior a 2 dB marca la mesura com a incorrecta (falla).

Exemple de protocol de proves de la xarxa de fibra òptica d'un edifici

La figura mostra el resultat de les mesures realitzades en la instal·lació de la figura

En la taula podeu veure l’apartat 5.1.4.D del protocol de proves omplert.

Apartat 5.1.4.D del protocol de proves

Vertical / Habitatge	Tipus de certificació	Certificació de prova en el millor cas de la vertical			Certificació de prova en el pitjor cas de la vertical
		Longitud	Atenuació	Passa/Falla	Longitud	Atenuació	Passa/Falla
PB B	Nivell 1	9 m	0,2 dB	Passa	—-	—-	—-
1-B	Nivell 1	—-	—-	—-	17 m	1,2 dB	Passa
		S’ha efectuat la certificació de tots els enllaços permanents en la instal·lació, verificant que els reflectits en el present protocol de proves són, respecte a valors d’atenuació, efectivament el millor i el pitjor de cada vertical.

es realitzaran les mesures des del registre principal fins a cada PAU.

Les proves de l’enllaç de fibra òptica es repetiran per certificar la xarxa interior d’usuari de fibra òptica, realitzant les mesures, tal com podeu veure en la figura, des del PAU fins a la BAT de cada habitatge, local comercial, etc.

En l’apartat 5.2.3 del protocol de proves (taula) cal indicar el resultat de les mesures realitzades en la xarxa interior d’usuari de cable de fibra òptica de cada habitatge o local comercial.

Exemple de protocol de proves de la xarxa interior d'usuari de fibra òptica

La figura mostra les mesures realitzades en la xarxa interior d’usuari de fibra òptica de l’edifici de la figura i la taula el protocol de proves omplert.

Apartat 5.2.3 del protocol de proves

Habitatge / Presa	Tipus de certificació	Certificació de prova en el millor cas de l’habitatge			Certificació de prova en el pitjor cas de l’habitatge
		Longitud	Atenuació	Passa/Falla	Longitud	Atenuació	Passa/Falla
PB A/Menjador	Nivell 1	—-	—-	—-	10 m	1,9 dB	Passa
P1 B/Menjador	Nivell 1	10 m	1,0 dB	Passa	—-	—-	—-

El VFL (figura) pot estar integrat en alguns equips de mesura òptica, com ara un mesurador de potència o com un equip independent, en forma de llapis.

Amb aquest equip podem detectar diferents defectes d’instal·lació, ja que la zona problemàtica sota estudi s’il·luminarà, indicant que part de la llum injectada pel VFL es perd. Els defectes comuns que poden diagnosticar-se amb el VFL, alguns dels quals podeu veure a la figura, són els següents:

• Connectors danyats internament.
• Fusió mal realitzada.
• Trencament de la fibra òptica.
• Radi de curvatura incorrecte.

Una altra utilitat del VLF és la identificació i continuïtat extrem a extrem de les connexions, ja que quan s’injecta el senyal en cadascun dels PAU, s’il·luminarà l’adaptador SC/APC del panell de sortida del punt d’interconnexió en el que està connectat.

Aquesta comprovació és útil si en el moment de realitzar la certificació de la xarxa no disposem del pla d’assignació de connexions del punt de distribució.

Molts mesuradors de potència òptica emmagatzemen les mesures realitzades i poden editar-se amb el programari de gestió que proporciona el fabricant de l’equip (figura).

Amb aquest programari podem recollir les mesures emmagatzemades en l’equip i generar un informe amb totes les mesures realitzades en la instal·lació. Aquest informe s’ha de lliurar al client com a garantia de que s’ha realitzat la certificació de tots els trams de la xarxa de fibra òptica i que el resultat ha segut satisfactori.

La figura mostra un exemple d’informe de la certificació d’un enllaç de fibra òptica de la xarxa, en el que podeu comprovar com la seva atenuació és inferior a 2 dB.

Quan treballem amb fibra òptica s’han de desconnectar totes les fonts de llum i no mirar mai per l’extrem d’un enllaç o la sortida d’un equip.

Els equips que utilitzen fonts de llum làser porten en un lloc visible una etiqueta d’avís, de la classe o grup de risc a què pertanyen.

Per evitar el perill de lesions personals per la manipulació dels cables de fibra òptica de les xarxes òptiques de la ICT per part de personal no expert o amb qualificació tècnica inadequada, les portes o tapes de les caixes d’interconnexió, de les caixes de segregació i de les rosetes òptiques han d’exhibir de forma perfectament visible en el seu exterior les marques i llegendes corresponents de seguretat dels productes làser.