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PLITTERS) EN FTTH
August 2013 with 2,151 Reads
ommy López Pastor
niversitat Politècnica de Catalunya
ers en una red óptica permite implementar la arquitectura punto a multipunto, es decir, una fibra o cable
tral se divide para atender diferente número de usuarios en diferentes unidades habitacionales. Con este
co comienzo una serie de publicaciones en el ámbito de los dispositivos y componentes de una red
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Izquierda, CTO tipo UCAx (…
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VISORES ÓPTICOS
PLITTERS)
LITTERS) EN FTTH
Por: Eduardo Tommy López, PhD
INTRODUCCIÓN
ER (DIVISOR)
s el splitter?
es un divisor de
a de señal.
ué sirve?
ación de splitters en
óptica permite
entar la
Considerando que la red FTTH opera en un medio compartido,
tenemos que compartir la señal que proviene de la OLT entre
múltiples usuarios, entre múltiples ONTs. Un Splitter (divisor),
como el mostrado en la Fig. 1, es un dispositivo pasivo (no
requiere energía), encargado de dividir y distribuir la señal
entrante por una fibra óptica entre múltiples fibras dirigidas a
todos los clientes pertenecientes a un mismo puerto de la OLT.
NIVELES DE SPLITTING
ctura punto a
nto, es decir, una
cable procedente
En una red FTTH podemos tener diferentes niveles de splitting.
Aquí en España los operadores han optado mayoritariamente
por 2 niveles de splitting: un splitter de 1er nivel (generalmente
entral se divide
1:4, es decir 4 divisiones de la señal) y un splitter de 2º nivel
ender diferente
(generalmente 1:16 divisiones de la señal). La Fig. 2 muestra la
de usuarios en
es unidades
cionales.
arquitectura que se viene empleando más comunmente en el
despliegue de la red.
Un Splitter: es un divisor de potencia de señal.
Permite implementar la arquitectura punto multipunto usada en FTTH.
rada
Fibras de Salida
. 1 - Splitter de 1:8
Fig. 2 - Modelo de despliegue de red más empleado en España
El splitter de 1er nivel se encuentra entre la red de feeder y la red
de distribución. El splitter de 2do nivel está a la entrada de la red
de Acometida.
Un splitter posee diferentes capacidades de división: 1x2, 1x4, 1x8,
1x16, 1x32, 1x64, 1x128. Asi, por ejemplo, con un 1er nivel de 1:4 y
un 2do nivel de 1:8 tendremos servicio para 4x8= 32 clientes. De la
misma forma, con un 1er nivel de 1:4 y un 2do nivel de 1:16
tendremos servicio para 4x16= 64 clientes. Esta última
configuración es la más empleada por los operadores.
SPLITTER: TECNICAS DE FABRICACIÓN
Conforme a las técnicas de fabricación, los splitters utilizados en
fibra óptica se pueden clasificar en dos tipos:

FBT (Fused Biconical Taper) splitter

PLC (Planar Lightwave Circuit) splitter
bos splitters pueden ser similares en tamaño y apariencia externa, a nivel interno las
as detrás de estos tipos varían, dando así a los proveedores de servicios la posibilidad de
solución más adecuada. La tecnología para la fabricación de splitters ha dado un gran
a introducción del splitter PLC, el cual ha demostrado más fiabilidad en comparación con
nal y más antiguo splitter FBT.
Biconical Taper) splitter
o de materiales que están fácilmente disponibles, y de bajo precio, que determina el bajo
propio dispositivo. La tecnología de fabricación es relativamente simple, lo cual tiene un
n su precio final. La Fig. 3 muestra como es internamente este tipo de splitter.
Fig. 3 – Característica interna de un Splitter del tipo FBT (splitter 1:4)
cto es especialmente adecuado para casos en los que la configuración de división es
(por ejemplo, para un splitter 1:2 tendremos en una de las salidas un 90% de la señal y en
0%), o en tasas de división del tipo 1:3 o 1:7 (del tipo customizable), y también en
ciones de división más pequeñas, como 1:2 o 1:4 (sin embargo, se fabrican hasta 1:32), ya
cenarios de despliegue en campo donde se requieren múltiples divisiones, el tamaño del
puede ser un problema (en armarios, camaras de registro o cajas CTO).
Los splitters FBT sólo admiten, con relativa
eficiencia, tres longitudes de onda: 850nm,
1310nm y 1550 nm, limitando su operacón en
escenarios donde se requiere operar en otras
longitudes de onda. Generalmente poseen un
rango de trabajo estable entre -5 y 75º C, lo cual
es un handicap en su operación en paises de
baja temperatura. La Fig. 4 muestra la apariencia
externa de un Splitter FBT 1:2.
r FBT 1:2.
ar Lightwave Circuit) splitter
ogía de fabricación de un splitter PLC es más compleja. Es un dispositivo de guía de ondas
la tecnología de producción de semiconductores (litografía), basado en sustratos de
cona y otros materiales, que se utilizan para el acoplamiento de la señal y su division y
ón hacia las diferentes salidas. Por lo tanto, el precio del dispositivo es mayor. El splitter PLC
n una baja sensibilidad a la longitud de onda (lo cual le permite una amplia gama de
de onda), tamaño reducido (en comparación con divisores FBT), alta confiabilidad, y
ad en el proceso de división. El splitter PLC opera en un más amplio rango de temperaturas
C), lo que permite su despliegue en áreas de clima extremo. La relación de división es
64 o 1:128), con una alta fiabilidad. Este tipo de splitters son no customizables (sus solidas
e una potencia de 2: 1:2, 1:4, 1:8….1:128), y son simetricos (la señal es dividida en partes
ebido a la tecnología implementada. En este aspecto, los PLC no serían la elección
e trata de customizar u obtener salidas asimétricas. La Fig. 5 muestra la estructura interna
ter PLC, en la cual se observa como se efectua la división de la señal (en potencias de 2).
Fig. 5 - Estructura interna de un splitter PLC.
s PLC pueden operar entre 1260nm y 1650 nm, por lo que las longitudes de onda son
en una amplia gama. Los puntos críticos del dispositivo son la tecnologia de adhesivos a
y la salida. Fig. 6 muestra la tecnologia planar de fabricación (izquierda) y las reducidas
es de un splitter 1:16 (derecha).
tructura planar de fabricación del splitter PLC (izquierda). Splitter PLC 1:16 en una bandela de una caja CTO
externa (derecha).
parativa entre ambas tecnologias de fabricación es mostrada en la Tabla 1. En nuestro
splitter más usado es el fabricado con tecnología PLC.
abla 1 – Comparativa de las características de los Splitters FBT y PLC (modificado/actualizado de [1])
Longitud de Onda de
Operación
Tasa de División
Confiabilidad
áximo número de división
Otros
Splitter FBT
850, 1310 y 1550 nm
Splitter PLC
1260nm – 1650nm
Asimétrico y Customizable
Hasta 1:8
1:32
Alta tasa de fallos
Igual para todas las salidas
1:64
1:128
Baja tasa de fallos
Bajo precio
Alto precio
ASA DE DIVISIÓN
que realizamos una división en un splitter experimentamos una pérdida de señal a la
3 dB, esto significa que hemos dividido por la mitad la potencia de entrada. El término
ebido a que hacemos uso de cantidades logarítmicas. La potencia, que usualmente se
nidades de watts (en el caso de potencia óptica, en el orden de los miliwatts), es llevado
os (dB) y decibelios-miliwatt (dBm) para una más fácil manipulación.
lo, consideremos llevar 2mW a su expresión en dBm (dBm es decibelios con respecto a
a ello usamos la siguiente relación:
mW
valor de potencia que suele transmitir la OLT como salida hacia la red.
a de señal se suele expresar en dBm y las pérdidas (o ganancias) de señal se expresan en
que ya sabemos convertir de miliwatts a dBm, vayamos de lleno a la tasa de división.
mos el caso más simple: un splitter 1:2, y que la potencia de entrada al splitter es de 2 mW.
uestra un splitter 1:2 (izquierda), y nuestro escenario para el ejemplo, con una entrada de
de 2mW y la potencia a la salida, que como es de esperar es la mitad (1mW).
Fig. 7 – Splitter 1:2
o nuestro escenario en decibelios, tenemos:
= 3dBm (esto ya lo hemos calculado)

Pout= 1mW = 0 dBm (0 dBm no significa ausencia de señal, significa que tenemos una
de 1 mW!!! y, para transmisión en comunicaciones ópticas es una potencia alta).
a de potencia de señal por división que se habrá experimentado sera:
Pout - Pin = 0 dBm – 3 dBm = -3dB
Por tanto, las perdidas que tendremos por cada división
que ocurre en un splitter será de 3 dB.
En general, las pérdidas por cada etapa de división que
tenemos en un splitter será:
Pérdidas = Nº etapas de división · (-3dB)
lo, para un splitter 1:16, como los implementados en las cajas CTO, tendremos:
Fig. 8 - Splitter 1:16 – Una entrada y 16 salidas. Composición interna con múltiples etapas de división
Etapas de División (n)
Tasa de Splitting
Pérdidas por división
1
1:2
3 dB
2
1:4
6 dB
3
1:8
9 dB
4
1:16
12 dB
tado que perdemos 3 dB por cada división, y que hemos prescindido del signo en las
Ya sabemos que cuando es pérdidas es “-“, asi que no queremos redundar.
uestra el splitter 1:16 y sus 4 etapas de división. El total de pérdidas por división de este
á n x 3dB = 4 x 3 dB = 12 dB.
ma manera, las pérdidas por división que en un splitter son:
 Pérdida: 3dB
 Pérdida: 6dB
 Pérdida: 9dB
6  Pérdida: 12dB
2  Pérdida: 15dB
4  Pérdida: 18dB
28  Pérdida: 21dB, etc.
e las pérdidas por división, tenemos pérdidas adicionales en un splitter. A la suma de todas
as que ocurren por insertar un splitter en la red se denomina pérdidas por inserción (o
ss). Esto lo explicaremos más adelante.
RS EN EL DISEÑO DE LA RED FTTH
para la implantación de la tecnología GPON en la red de acceso por fibra considera, a lo
litters en la red para la división de potencia de la señal, como es mostrado en la Fig. 9:
ter en 1er nivel: se encuentra entre la red de alimentación (feeder) y la red de distribución.
ter en 2do nivel: en las cercanías del usuario (red de acometida), generalmente en una
a terminal óptica (CTO).
uitectura de la red de acceso FTTH con los dos niveles de splitter y los dispositivos en los cuales se encuentran.
los splitters involucran una pérdida importante de potencia en relación con otros
en la red FTTH, el diseño de esta red debe ser adecuadamente balanceado entre las
de la fibra, la distancias hasta los usuarios (cobertura de la red), y las potencias de salida
a OLT como de la ONT, de forma a satisfacer el power budget (presupuesto de potencia)
del cual hablaremos en otro artículo.
RS EN EL 1ER NIVEL
El 1er nivel se encuentra entre la red de feeder y la red de distribución. Los
splitters son ubicados generalmente en armarios de distribución (Fig. 10), o
bien soterrados en camaras de registro.
El splitter más usado en el 1er nivel es el 1:4, que divide la potencia de la señal
a la entrada en 4 salidas. Cuantos dB de potencia perderá este splitter???
ario de Distribución
RS EN EL 2DO NIVEL
el se encuentra entre la red de distribución y la red de acometida, generalmente instaldo
aja Terminal Óptica (CTO). El splitter más usado en el 2do nivel es el 1:16, que permitiría dar
asta a 16 clientes.
muestra las cajas CTO externas y la ubicación del splitter en ellas. En ambos casos son
16. Cada uno de los puertos de salida de las CTO corresponde a las salidas del splitter.
as CTO Externas: Izquierda, CTO tipo UCAx (o torpedo) del fabricante Corning (vista exterior e interior). Derecha,
CTO de Huawei (vista exterior e interior).
muestra la caja CTO interna Medim Box (MB) de Tyco y la presentación del splitter en este
O (el splitter esta encapsulado dentro de la bandeja negra). También es un splitter 1:16,
salidas sin conector (a ser fusionadas con el cable Riser).
aja CTO Interna: Izquierda, Caja CTO MB del fabricante Tyco (vista exterior). Al centro, la CTO MB sin tapa y la
ubicación del Splitter. A la derecha, el splitter 1:16 que se usa en esta caja.
muestra la caja CTO interna - Medim Interior (MI), una caja pre-conectorizada, asi como el
e es utilizado en este tipo de CTO, y que se instala en el módulo Operador. También es un
6.
a CTO Interna: Izquierda, Caja CTO MI con módulo Operador (inferior) y módulo Cliente (superior), en una vista
or. A la derecha, el Splitter que se instala en el módulo Operador, con sus 16 salidas pre-conectorizadas.
ECTURA DE HOJAS DEL FABRICANTE (DATA SHEET)
heet es una hoja de datos técnica del fabricante en el cual se resumen las características
erminado producto. Es interesante que conozcas ciertos parámetros de un dispositivo para
as tener la capacidad de discenir cual presenta mejores características que cual, o cual
mejor a tus requerimientos. En la Fig. 14 se presentan los parametros de un splitter PLC del
Axess Networks [2]. Muchos de estos parámetros son comunes a una gran variedad de
de red, especialmente en Comunicaciones Ópticas.
Fig. 14 – Parámetros importantes de un splitter PLC extraidos de un Data Sheet
etros más importantes son:
Wavelength (nm)
de Onda de Operación): muestra el rango de longitudes de onda en el cual puede
e splitter, en este caso entre 1260 nm a 1650nm (prácticamente en todo el espectro
n parámetro relacionado, el Wavelength dependent loss (dB), mide las pérdidas máximas
eden tener por excursión en todas las bandas de longitud de onda.
oss (dB)
de Inserción): Son las pérdidas producidas por insertar el componente en la red. En el caso
ter, el total de pérdidas es debido a las pérdidas por división + las pérdidas internas del
(en la entrada y salida de señal, en las bifurcaciones, etc). En este Data Sheet vemos que
as por inserción en el splitter 1:2 es de 4dB como máximo (3dB por división + 1dB como
e pérdidas internas).
s (dB)
e Retorno): Es un parámetro de dispositivo que nos presenta cuanto mayor es la potencia
l respecto a la potencia reflejada por el dispositivo (de vuelta hacia la entrada). En
na parte de la luz incidente es reflejada hacia atrás debido, tanto a reflexiones que causa
dispositivo, como también al fenomeno de Rayleigh Backscattering, explicado en el
de nuestro curso On-Line.
oss se puede establecer por la tasa de la potencia de luz incidente respecto de la
y es medida a la entrada de un dispositivo. En unidades de dB se puede expresar como:
Return Loss (dB) = Potencia Incidente - Potencia Reflejada
ayor es el return loss, mejor es el dispositivo. En el caso de este splitter, el return loss es de
es, la potencia de entrada será, como minimo, 50 dB mayor que la potencia reflejada.
(dB)
ad): Es la capacidad del dispositivo para transferir potencia desde su puerto de entrada
uerto de salida y de rechazar la potencia que pueda venir del puerto de salida debido a
nes. La directividad es un parámetro que da una idea de la calidad direccional del
; cuanto mayor sea la directividad en valor absoluto, mejor se puede considerar el
r.
ficaciones ambientales nos muestran el rango de temperaturas en las que pueden operar
ivos (en este caso -40º y +85º C), y el rango de estabilidad (0.5º C).
ámetros como PDL (Polarization Dependent Loss), pueden tener importancia cuando se
on sistemas que dependan del estado de polarización de la señal, p.e. en sistemas
s, sistemas que en un futuro serán protagonistas de la red FTTH.
erbit.com.tw/infographic-differences-between-fbt-and-plc-splitters/
ww.axess-net.com/uploads/media/Allgemeine_Spezifikationen_PLC_Splitter.pdf
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