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Conectividad por fibra en nuevos CPD (II)

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La conectividad multifibra paralela (Base 12)

Tabla 2 Polaridad en Base 12 Correspondencia de posiciones

Como ya se ha comentado, la incorporación de sistemas de transmisión de 40 y 100 G en los CPD ha exigido un replanteo de la conectividad en dichos entornos.

Para poder transmitir tasas de información tan elevadas existen, básicamente, dos líneas de actuación.

La primera consiste en desarrollar transmisores y receptores con ancho de banda suficiente para gestionar esta ingente cantidad de información. Esta opción se encuentra con límites físicos inherentes a la dinámica interna de los dispositivos opto-electrónicos, lo que está dificultando su concreción en productos comerciales.

Como alternativa, la segunda línea de actuación se basa en descomponer el canal de alta tasa en varios “sub-canales” de menor tasa y su posterior agregación. En este caso, la tasa de transmisión elegida para cada sub-canal es, como máximo, de 10 G, para la que si existe optoelectrónica comercial.

Para el transporte de estos sub-canales se barajan barias opciones, que van desde la multiplexación en longitud de onda sobre una única fibra, hasta la transmisión en paralelo por fibras independientes, pasando por multiplexación en fase y polarización.

De todo este abanico, la transmisión en paralelo por fibras independientes resulta ser la más fácil de implementar y es, con diferencia, la más económica cuando la longitud de los canales es reducida, como en el caso de un CPD.

Para “materializar” esta solución, se ha optado por agregar las fibras en grupos bajo un único conector. La conectividad más popular que trabaja bajo esta filosofía es la basada en conector MPO.

La disposición más corriente en un conector MPO es la de una única fila de 12 fibras. Se puede ver claramente que tantas fibras posibilitan una gran cantidad de combinaciones a la hora de establecer correspondencia entre las posiciones que ocupan en los conectores de los extremos de un latiguillo o de un troncal.

De entre todas las posibles se ha normalizado una capaz de garantizar el funcionamiento de comunicación basado en la agregación de sub-canales en paralelo. A esta disposición se la denomina polaridad en Base 12. Ver tabla 2.

Para materializar esta Base de polaridad la disposición de los conectores de un troncal o un latiguillo debe seguir la Regla Key-Up / Key-Up. Ver figura 6.

Figura 6: Regla Key-Up / Key-Up

Las disposiciones Key-up / Key-down, tanto directa como invertida por pares, responden a una filosofía de conectividad basada en los mismos criterios que se aplican al establecer enlaces clásicos con conectores simples o dúplex (A-B), respectivamente, y es fácil comprobar que no cumplen con Base 12 ya que asigna la posición 1 de un extremo a la posición 1 del otro (caso directo, figura 7a) o alterna las posiciones pares y las impares dos a dos (caso invertido por pares, figura 7b).

Fugira 7: disposiciones Key-up / Key-down

Con la polaridad Base 12 (Key-up / Key-up), las comunicaciones que emplean varios sub-canales en paralelo, por ejemplo 40 y 100 G, se materializan fácilmente, tal y como se puede deducir de los esquemas mostrados en las tablas 3 y 4, pero resulta imposible establecer este tipo de canales con disposiciones Key-up / Key-down, como ya se ha expuesto.

Tabla 3 Canal 40G

Notemos que para gestionar 10 sub-canales en cada sentido de transmisión se precisan 2 sub-enlaces de 12 fibras ópticas por cada canal. En este caso, los 2 sub-enlaces deben disponerse, a su vez, de forma que relacionen los puertos Tx con los Rx de ambos extremos. Esta disposición es equivalente a combinar una polaridad Base 2 a nivel de sub-enlaces con una polaridad Base 12 a nivel de fibras. A esta combinación de polaridades se la conoce con el nombre de polaridad en Base 24.

Existen varios modos de obtener polaridad en Base 24, pero todos ellos están condicionados por el tipo de conector empleado. Así pues, si se emplean conectores MPO de 24 fibras en disposición de dos filas de 12, el sub-enlace formado por las fibras de la fila inferior de un extremo se debe corresponder con los de la fila superior en el extremo opuesto.

Sin embargo, lo más habitual es el empleo de conectividad mediante conectores MPO de 12 fibras. En este caso se disponen las hembras MPO por parejas y la gestión de los sub-enlaces se realiza de forma similar a como se gestionan los enlaces de fibra óptica cuando se utilizan conectores individuales, es decir, estaríamos en una situación similar a gestionar canales dúplex con latiguillos individuales, sólo que en este caso cada latiguillo está formado por una agrupación de 12 fibras.

Existe una última consideración sobre los conectores MPO que debe ser tenida en cuenta ya que, aunque no afecta directamente a la polaridad, condiciona el diseño de las redes y la elección de sus componentes.

Dado que la disposición de las fibras se realiza en un único bloque, no existe la posibilidad de controlar el alineamiento de las fibras en las conexiones por medio de un manguito o “sleve” en el pasamuros. Para poder obtener el alineamiento de las fibras preciso, se recurre a una solución basada en chaveta y chavetera, de modo que la chaveta (también denominado bulón, perno…) encaja ajustada en la chavetera o agujero, impidiendo el movimiento lateral de ambos conectores.

Tabla 4 Canal 100G

El diseño elegido para los conectores MPO determina que éstos dispongan de 2 chavetas (MPO “machos”) o 2 chaveteras (MPO “hembras”). Así pues, en los conectores MPO la calificación de hembra ya no se puede asociar a los pasamuros, como sucede en los conectores “Clásicos”. Ver figuras 8 y 9.

Las normas industriales podrían haber definido conectores MPO que dispusieran de una chaveta en un lado y de una chavetera en el contrario. Con esta disposición todos los conectores hubiesen sido iguales, pero esa opción lleva asociadas otras limitaciones técnicas que no es objeto de este artículo explicar.

Si la responsabilidad del alineamiento recae en el juego chaveta-chavetera, la responsabilidad del enfrentamiento, y más concretamente el mantenimiento de la presión adecuada entre las fibras enfrentadas, recae sobre los muelles dispuestos en el interior los conectores. Sin embrago, estos no pueden actuar si los conectores no se anclan en algún punto. Este punto de anclaje se encuentra en el pasamuros. Ver figura 10.

Figura 8 Disposición de fibras en un MPO Hembra

Además de su función de sujeción, el pasamuros es responsable de que se mantenga la polaridad correcta, forzando que las llaves de los conectores se sitúen en la posición adecuada. Para garantizar la polaridad, el pasamuros debe responder al mismo criterio que los troncales y latiguillos: Key-up / Key-up.

Por supuesto, en un pasamuros sólo está permitido el enfrentamiento de un conector macho con uno hembra. Esta exigencia condiciona la posición que cada tipo de conector, macho o hembra, ocupa en la red.

Figura 10 Pasamuros MPO

Si se parte de la premisa de que los latiguillos (elementos móviles responsables de la administración de la red) deben tener el mismo tipo de conector en ambos extremos y que éstos son los únicos elementos que se pueden enfrentar a los conectores situados en los elementos opto-electrónicos, queda fijado el hecho de que los conectores de un latiguillo deben ser complementarios a los presentes en los equipos de telecomunicaciones. Como los equipos disponen de conectores MPO-M, los latiguillos deben estar confeccionados necesariamente con conectores MPO-F.

Esta decisión condiciona, a su vez, la elección de los conectores asociados a los troncales, constituyentes de la infraestructura fija de la red, fijándola en conectores MPO macho (MPO-M), complementarios a los de los latiguillos.

En el caso, excepcional, de que se disponga de un tipo de conector en cada extremo (MPO-F y MPO-M), como el de la figura 4, se habla de latiguillo híbrido. No resulta conveniente utilizar este tipo de configuraciones, ya que permitirían la conexión de los equipos con la red, pero no se podrían utilizar en la asignación de puentes entre paneles de la infraestructura fija.

Sigue en Módulos de adaptación por fibra en CPDs

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