Esta nota de aplicación describe lo que se necesita para diseñar un convertidor de medios de fibra a cobre T3/E3/STS-1. Dichos dispositivos toman señales de cobre, las convierten en señales ópticas y las transmiten a través de enlaces de fibra. Un par de convertidores extiende de forma transparente las señales T3/E3/STS-1 más allá de las especificaciones de cobre. Esto permite, por ejemplo, que las señales T3/E3/STS-1 se utilicen más allá de los límites de longitud dentro del edificio.
prólogo
Las señales T3/E3/STS-1 generalmente se transmiten en distancias cortas, pero algunas aplicaciones requieren distancias más largas. Un convertidor de fibra a cobre T3/E3/STS-1 toma una señal de cobre y la convierte en una señal óptica para su transmisión a través de un enlace de fibra. Un par de convertidores extiende la señal T3/E3/STS-1 más allá de las especificaciones del cable de cobre y permite que la señal T3/E3/STS-1 se use más allá de los límites de longitud dentro del edificio. La longitud de una señal T3 estándar es de 380 m, la longitud de una señal E3 es de 440 m y la longitud de una señal estándar STS-1 es de 360 m, mientras que las conexiones de fibra pueden alcanzar millas. Sin embargo, no existe ningún estándar para transportar T3/E3/STS-1 por fibra. Los diseños típicos incluyen fibra monomodo o multimodo con conectores SC o ST y varias longitudes de onda ópticas, como 850nm, 1310nm y 1550nm. La duración del presupuesto óptico determinará si los ingenieros necesitarán mejorar el diseño de los componentes ópticos para cumplir con la aplicación del usuario final.
Para transmitir datos a través de cables de fibra óptica, primero se debe convertir la señal del dominio eléctrico al dominio óptico. En el lado receptor, el proceso se invierte. La mayoría de los diseños utilizan dos hilos de fibra en cada dirección (Tx y Rx). Sin embargo, debido a las propiedades inherentes de la luz, los diplexores ópticos se pueden usar para permitir que se diseñen conexiones full-duplex sobre un solo hilo de fibra, usando la misma longitud de onda en ambas direcciones. Esta nota de aplicación describe un sistema full-duplex simple que utiliza dos fibras monomodo para largas distancias.
STS-1 es la unidad básica de transmisión en Synchronous Optical Networks (SONET). Es una placa de cobre de OC-1. STS-1 también se llama EC-1. Tanto T3 como E3 están en la tercera jerarquía dentro de la Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH). La tabla de la Figura 1 muestra las tasas de bits respectivas.
Los sistemas de multiplexación por división de tiempo (TDM) suelen utilizar técnicas de Manchester para codificar/decodificar de forma conjunta el reloj y los datos. Cuando se trata de modular la señal óptica en la fibra, los transceptores láser/LED usan “luz encendida” para los 1 binarios y “luz apagada” para los 0 binarios. Volviendo a las señales eléctricas, necesitamos amplificar el reloj y los datos antes de poder recuperarlos. La Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un par receptor-transmisor típico en un sistema TDM óptico.
Rendimiento del receptor óptico
En el extremo receptor del enlace óptico, un fotodetector de diodo PIN o fotodiodo de avalancha (APD) convierte la luz recibida en una señal de corriente. Los diodos PIN funcionan con la misma fuente de alimentación de 3,3 V que otros componentes y son relativamente más baratos que los APD. Sin embargo, para una determinada potencia óptica recibida, los diodos PIN emiten menos electrones que los APD, por lo que si es necesario colocar el receptor más lejos del transmisor, los APD son la mejor opción. A diferencia de los diodos PIN, los APD requieren un circuito de polarización y pueden requerir un voltaje de funcionamiento inverso en el rango de 30 V a 100 V. Además de aumentar el costo, los APD agregan más ruido a los circuitos y requieren refrigeración.