segunda-feira, 31 de outubro de 2011

Homens construindo rede padrão hfc

Lançamento de Cabos

Na instalação de cabos ópticos se deve tomar cuidado maiores que na instalação de cabos UTP, pois existe um risco muito grande de provocar danos às fibras ópticas pela fragilidade delas. Abaixo, os principais cuidados para executar uma boa instalação e aumentar a vida útil dos cabos ópticos.
Antes de qualquer instalação, faz-se necessário analisar a infra-estrutura existente, pois não há possibilidade de realizar uma boa instalação sem que a infra-estrutura seja adequada. Portanto, considerando-se que ela esteja em boas condições, os cuidados na instalação dos cabos ópticos a serem tomados em cada tipo de instalação, seja subterrâneo seja aéreo (espinado, auto-sustentado) são:

. Cuidados com cabos ópticos

  • Antes de iniciar o lançamento dos cabos ópticos, devemos atentar para os seguintes ­cuidados:
  • Antes de desenrolar as bobinas com os cabos ópticos, verificar visualmente e com equipamentos (OTDR ou Power Meter) se estão em ordem, ou seja, se não foram danificadas durante o embarque, transporte e desembarque.
  • As bobinas com os cabos ópticos devem ser descarregadas e desenroladas, obedecendo-se ­ás recomendações do fabricante.
  • Os cabos ópticos deverão ser tracionados em cabos-guia, camisas de puxamento e destorcedores com monitoração de dinamômetros, evitando-se o tracionamento excessivo. As extremidades dos cabos ópticos devem ser protegidas para não haver penetração de ar e/ou umidade e perda de pressão, no caso de cabos pressurizados.
  • Em nenhuma hipótese o cabo poderá ser submetido a torções e estrangulamentos, considerando-se sempre que o raio de curvatura mínimo durante a instalação é de 40 vezes o diâmetro do cabo e 20 vezes, na ocasião da acomodação.
  • Os cabos ópticos não devem ser estrangulados, torcidos, prensados ou pisados, com o risco de provocar alterações em suas características originais .
  • Na ocasião do puxamento do cabo óptico, tomar o cuidado de monitorar a carga de tracionamento ao cabo com o dinamômetro e respeitando-se a carga máxima de tracionamento permitida para cada tipo de cabo.
A tabela abaixo ilustra as cargas máximas permitidas durante a instalação para cabos ópticos da linha FCS:
Carga máxima de tracionamento dos cabos FCS.
  • As sobras dos cabos ópticos deverão ser acomodadas, considerando-se sempre a fixação seu raio de curvatura. As sobras que ocorrem durante a instalação deverão ser acomodadas em forma de "8", considerando-se o raio de curvatura mínimo do cabo óptico.
  • Evite reutilizar cabos ópticos de outras instalações, pois eles são projetados para suportar somente uma instalação.
  • Cada lance de cabo óptico multimodo não deverá ultrapassar o comprimento máximo de 2.000 metros permitido por norma.
  • Todos os cabos ópticos deverão ser identificados com materiais identificadores resistentes lançamento, para poderem ser reconhecidos e instalados em seus respectivos pontos.
  • Não utilizar produtos químicos como vaselina, sabão, detergentes, etc., para facilitar lançamento dos cabos ópticos no interior de dutos, pois esses produtos podem atacar a capa de proteção dos cabos, reduzindo-lhes a vida útil. O ideal é que a infra-estrutura esteja dimensionada adequadamente para não haver necessidade de utilizar produtos químicos ou, então, provocar tracionamento excessivo aos cabos ópticos.
Número de Cabos por Tubulação.
  • Evite lançar cabos ópticos em infra-estrutura externas que não tenham proteção intempéries, por exemplo o Fiber-Lan
  • Os cabos ópticos não devem ser lançados em infra-estruturas que apresentem arestas vivas ou rebarbas tais que possam provocar-lhes danos.
  • Evitar que os cabos ópticos sejam lançados perto de fontes de calor, pois a tempera máxima de operação permitida ao cabo é de 60°C.
  • Evite instalar os cabos ópticos na mesma infra-estrutura com cabos de energia e/ou aterramento. Não há risco de interferência eletromagnética. Contudo, uma eventual manutenção dos cabos elétricos, pode trazer danos.
  • Os cabos ópticos devem ser decapados somente o necessário, isto é, somente nos pontos de terminação e de emenda.
  • Nas caixas de passagem, uma volta de cabo óptico contornando as laterais da caixa de passagem, para ser utilizado com uma folga estratégica para uma eventual manutenção do cabo óptico.
  • Nos pontos de emendas, deverão ser deixados, no mínimo, 3 metros de cabo em cada extremidade, para haver folga suficiente para as emendas ópticas.
  • As folgas dos cabos devem ser acomodadas convenientemente e mantidas fixas com as abraçadeiras plásticas ou com cordões encerados.
Figura 39. Cabo com destorcedor e camisa de puxamento.

 lnstalação subterrânea

As instalações subterrâneas podem ser executadas manualmente ou com auxílio de guinchos de puxamento. Em todo caso, os cabos ópticos devem ser puxados sempre com o auxílio de camisa depuxamento , destorcedores e cabos-guia. Antes de iniciar-ser o lançamento dos cabos ópticos convém vistoriar os dutos e caixas de passagem que fazem parte da rota de lançamento e, se for o caso, tomar providências para desobstruir os dutos e/ou caixas de passagens.
No lançamento com o auxílio de guinchos mecânicos, faz-se necessária a utilização de equipamentos de monitoração de tensão de tracionamento do cabo. Isso e necessário para que o cabo não ser submetido à tracionamento excessivo que possam prejudicá-lo. Contudo, em vez de utilizar máquinas, o lançamento também pode ser executado manualmente e o uso de equipamentos de monitoramento pode ser dispensado, desde que se utilize mão-de-obra especializada.
Figura 40 , lançamento com guincho
Normalmente o lançamento subterrâneo pode ser executado segundo os procedimentos abaixo:
  • Na bobina devem permanecer duas pessoas, uma para controlar o desenrolamento do cabo e a outra guiando a entrada dele no duto, sem, contudo, empurrar o cabo, isto é, deixar o cabo ser puxado.
  • Em cada caixa de passagem, deve permanecer sempre uma pessoa para puxar e guiar cabo para a entrada do outro duto.
  • Em lances longos, tal que o lançamento único possa causar tensões excessivas, é necessário que o lançamento seja feito em partes, isto é, o cabo deve ser puxado até determinada caixa de passagem (sem trações excessivas) e, em seguida, puxar uma sobra do cabo formando a figura de um "8" suficiente para o cabo completar o lance. Esse procedimento deve ser feito em várias caixas de passagem, dependendo do comprimento do lance.
Figura 41. Início do lançamento e figura em oito.
Figura 42. Lançamento em caixa intermediaria e figura "8"
  • Em lances onde serão utilizados subdutos, é necessário instalá-los antes e, em seguida, lançar os cabos no interior, obedecendo aos procedimentos anteriores.
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Figura 43. Subduto
Figura 44. Subduto com camisa de puxamento
  • Os cabos não devem permanecer, em nenhuma hipótese, tensionados no interior dos dutos e nas caixas de passagem. Nos casos onde não houver emendas, devem ser acomoda nas laterais das caixas de passagem e fixados com abraçadeiras plásticas.
Figura 45. Sobra de fibras em caixa de emenda.
  • Nas caixas de passagem onde forem executadas emendas, deve-se deixar uma folga de 1 ½ volta de cabo de cada extremidade, além das sobras necessárias para a execução emendas. Os cabos e as caixas de emendas devem ser sempre fixados nos suportes existentes nas caixas de passagens.

Instalação aérea

As instalações aéreas de cabos ópticos podem ser executadas de duas formas: espinado ou auto-sustentado. Cada tipo de instalação exige técnica e cuidados especiais. Descreveremos a seguir as técnicas existentes em cada tipo de instalação.

Cabos espinados

O processo de espinamento é utilizado em cabos desprovidos de elementos de sustentação; no caso, são comumente denominados de cabo mensageiro constituído de uma cordoalha de aço que lhe proporciona sustentação. Para executar-se um espinamento, fazem-se necessários alguns equipamentos básicos, listados a seguir:
  • Máquina de espinar;
  • Camisa de puxamento com olhal; ­
  • Guia de cabo aéreo;
  • Corda de náilon ou sisal;
  • Escadas;
  • Alicate universal;
  • Guincho e carreta para bobina; ­
  • Dispositivos de segurança.
Considerando-se o cabo mensageiro instalado devidamente nos postes, pode-se iniciar o processo de espinamento. Basicamente, o espinamento do conjunto formado pelo cabo óptico e o cabo mensageiro é feito com a máquina de espinar. Há ainda duas formas de espinar cabos: com o cabo preso provisoriamente ao cabo mensageiro e com espinamento simultâneo. O processo de espinamento com o cabo já preso provisoriamente consiste em utilizar suportes provisórios, que são deslocados simultaneamente com a máquina de espinar, obviamente, deve estar provida de arames de espinar. Antes de iniciar-se o espinamento, é necessário que o cabo óptico já esteja preso ao cabo mensageiro, firmemente e sob certa tensão; em seguida o arame de espinar deve ser preso ao cabo mensageiro por uma prensa-fios. Em seguida, a máquina de espinar deve ser puxada, através da corda presa em seu corpo, a uma tensão e velocidade constante, evitando-se partidas e paradas bruscas, que podem causar uma desigualdade nos passos de espinamento. Após o término do espinamento entre um poste e outro, o arame de espinar deve ser cortado e imediatamente fixado ao cabo mensageiro com o prensa-fios. Terminado esse trecho, a máquina de espir deve ser deslocada ao próximo trecho, onde, após a colocação da máquina e como o processo anterior, o arame de espinar deve ser fixado antes de iniciar-se o novo processo de espinamento.
Entre um espinamento e outro, deve-se atentar para o detalhe da folga do cabo, chamado pingadeira, que deve ser deixada, para que o cabo não fique tensionado nem encoste poste, evitando-se o tracionamento ao cabo pelas contrações do cabo e atritos entre ele e o poste respectivamente. Nos postes onde ocorrerem mudanças de rotas, os cuidados deve ser maiores para o cabo ter uma curvatura mínima. Nos postes de encabeçamento e terminação, o cabo, em sua subida ou descida, deverá fixar-se ao poste com arame apropriado, sem, contudo, apertar excessivamente. Esse processo deve ser feito sucessivamente, até que todo o cabo óptico esteja espinado.
Figura 46. Máquina de espinar
Figura 47. Espinamento com cabo já preso ao cabo mensageiro
No processo de espinamento simultâneo, o cabo é espinado ao mesmo tempo em que é desbobinado. Esse processo pode ser utilizado somente se as condições físicas ao longo trecho a espinar permitirem a movimentação do suporte para a bobina e para ela mesma. Portanto, situações em que houver obstáculos como árvores, rios, cercas, etc., poderão inviabilizar. Nesse processo, a bobina deve ser colocada sobre um suporte, para o cabo se deslocar e se desbobinar ao mesmo tempo. O cabo desenrolado deverá ser aproximado do cabo mensageiro, por um guia de cabo aéreo, colocado sobre o cabo mensageiro e puxado manualmente por meio de uma corda.
A corda de puxamento do guia de cabo deverá ser puxada à medida que a bobina for movimentada, e a máquina de espinar deverá ser puxada simultaneamente atrás do suporte da bobina. Nesse processo, o cabo deve ser mantido tensionado, pois com o peso da máquina de espinar, o cabo mensageiro encontra-se alongado e, após a retirada da máquina de espinar, o mensageiro tende a se contrair, provocando uma contração prejudicial ao cabo óptico. Isso pode provocar o envelhecimento precoce do cabo. As amarrações devem ser feitas como no processo anterior, mantendo-se os mesmos padrões para o início e o término dos trechos entre os postes e nos encabeçamentos e terminações.
Figura 48. Espinamento simultâneo.
Em ambos os processos, deve-se tomar cuidado para verificar se o caso óptico não se encontra enrolado em torno do cabo mensageiro. 0 normal é ele se encontrar abaixo do cabo mensageiro. Um outro detalhe são os passos do espinamento, que deve estar espaçados uniformemente, proporcionando uma boa fixação do cabo óptico ao cabo mensageiro. Além disso, no processo de acabamento, lembramos que o cabo nunca deve encostar-se nos postes e, finalmente, ele deve receber identificação óptica em todos os postes.

Cabos auto-sustentados

Esse processo é utilizado em cabos que possuem elementos de sustentação próprios e podem ser instalados diretamente nos postes, sem a necessidade de outros elementos de sustentação, sendo necessárias somente as ferragens de fixação. Para executar-se o lançamento desses cabos, fazem-se necessárias as seguintes ferragens e equipamentos:
Ferragens
  • Abraçadeira circular para poste tipo BPC, abraçadeira de seção duplo "T";
  • Abraçadeira ajustável BAP, olhal reto com rosca;
  • Arruela quadrada, parafuso longo com olhal;
  • Fio de espinar isolado 22 AWG, conjunto de ancoragem; ­
  • Suporte dielétrico, conjunto de suspensão armada.
Equipamentos
  • chave inglesa (20 mm), talha manual;
  • cordas de náilon ou sisal, dinamômetro; - destorcedor; camisa de puxamento;
  • escada, dispositivos de segurança.
Nesse tipo de instalação, existem dois tipos de fixação do cabo ao poste: ancoragem e suspensão. A fixação por de ancoragem é utilizada nos casos de encabeçamento, terminação, nos postes onde serão realizadas emendas e nas ocasiões em que ocorre um desvio de rota superior a 20°, horizontal ou verticalmente. Esse tipo de fixação proporciona uma rígida fixação do cabo, porém apresenta uma complexidade maior em sua montagem. A fixação por suspensão é utilizada nos casos em que o trecho é praticamente reto, com desvios de rota inferiores a 20°, horizontal ou verticalmente. 0 cabo não é fixo, sendo mantido somente suspenso. Sua montagem se apresenta simples e fácil. Antes de iniciar-se o lançamento do cabo, faz-se necessário vistoriar a rota e os postes por onde ele será lançado, verificando-se os seguintes detalhes:
  • Os postes devem estar em ordem, isto é, devem estar em condições de receber o cabeamento e deve ser verificados o número, e tipo de postes, se eles possuem resistência suficiente para suportar o tracionamento que a instalação vai exigir.
  • As condições do terreno onde o cabo será lançado devem ser verificadas, considerando-se os obstáculos que dificultem o lançamento (árvores, rios, vias públicas etc.), providenciando-se os recursos necessários para transpor esses obstáculos:
  • Análise dos pontos críticos, isto é; os locais onde possivelmente serão encontradas dificuldades no momento do lançamento. Por exemplo, dificuldades para a instalação das ferragens de fixação.
  • Os postes de ancoragem e suspensão devem estar já predefinidos.

Transmissão Óptica Analógica Multicanal em Redes HFC

Introdução

Nas rede híbridas fibra-coaxial (HFC), muito úteis na distribuição de serviços multimídia em banda larga, a caracterização dos limites de transmissão da rede óptica são fundamentais, pois a rede óptica é a espinha dorsal dessas redes, que podem suportar elevado tráfego, sobre extensão territorial ampla. No presente trabalho investigamos os limites da transmissão de sinais analógicos banda larga sobre enlaces de fibras ópticas, no contexto de uma rede HFC multiserviço [1]. Para isso foi montado um protótipo experimental de rede, a nível de laboratório no CPqd, mapeando exatamente um braço de rede real. O enlace óptico utilizado constituiu-se de equipamento de última geração [1], em conjunto com equipamentos e componentes estado-da-arte disponíveis no CPqd. Investigamos parâmetros ópticos relevantes na transmissão analógica banda larga (redes CATV), conforme anteriormente detalhado [2]. Constatou-se, conforme previsto [2], que o sistema apresenta-se como uma solução robusta, potencialmente capaz de atender a todos os requisitos de transporte e distribuição de sinais analógicos multicanal, em banda larga. São detalhados a seguir, os experimentos, equipamentos, medidas e resultados obtidos, bem como análise e avaliação do impacto dos vários parâmetros na transmissão e recepção óptica analógica multicanal, perfazendo até 82 canais AM-VSB, em enlaces de vários quilômetros de extensão.



Enlace Óptico para Transmissão Analógica Banda-Larga

Na Fig.2.1 temos um esquema da montagem experimental, que denominamos Braço Óptico 1. Diferentes fontes de portadoras RF (moduladores), na grade NTSC, canais espaçados de 6 MHz, incluindo até 82 portadoras RF, são combinadas e inseridas no transmissor óptico TxO. Este multiplexa e transmite todos os canais através de fibra óptica monomodo, passando por um divisor de feixe (splitter) e por uma extensão de fibras, cabos ópticos, emendas e conectores até chegar ao receptor RxO. Este demultiplexa e entrega as portadoras, moduladas ou não, à rede coaxial. Nossa investigação termina nesse ponto.


Transmissor Óptico

Sistemas ópticos analógicos de alta capacidade, utilizam como transmissor laser monomodo linear tipo DFB (Distributed Feedback), com estreita largura espectral, aqui operando em 1310 nm, que é o zero de dispersão de fibras convencionais.