Les bases du test de câblage 101 : Quelles sont mes tolérances en matière de perte ?

Série 26 décembre 2019 / 101

Bien que vous puissiez entendre votre directeur financier se plaindre à propos de la nécessité de rester en dessous des tolérances de perte d’un point de vue financier, le fait de rester en deçà de vos tolérances en matière de perte et d’affaiblissement du signal du point de vue de la fibre optique a une incidence beaucoup plus importante sur les performances de votre réseau - ce qui, en fin de compte, a un impact sur vos bénéfices nets en venant éviter les temps d’indisponibilité.

Mais comment vos tolérances de perte sont-elles définies exactement et comment vous assurez-vous de ne pas les dépasser ?

Que sont les tolérances de perte ?

Exprimée en décibels (dB), une perte ou un affaiblissement du signal se produit le long de tout câble. C’est un phénomène naturel qui se produit pour tout type de transmission - électrique ou de données. Plus le câble est long, plus la perte est importante. Des pertes se produisent également au niveau de n’importe quel point de raccordement, comme les connecteurs ou épissures.

La terminologie peut prêter à confusion, car la plupart des gens parlent simplement de « perte » lorsqu’ils parlent de tolérances de perte. Le nom complet du paramètre est « perte à l’insertion » et pour compliquer encore plus les choses, il est aussi parfois appelé affaiblissement. En fait, les normes l’appelaient autrefois « affaiblissement », mais comme il s’agissait plutôt d’un terme général qui se référait à TOUTE réduction de la puissance d’un signal, la terminologie est devenue perte à l’insertion.

Différentes applications de fibre optique ont chacune leurs exigences propres en matière de perte d’insertion maximale pour venir garantir que la perte n’est pas trop élevée et n’empêche pas le signal d’atteindre correctement l’extrémité distante. Les tolérances de perte devraient être déterminées dès le début de la conception afin de s’assurer que votre installation de câblage ne dépasse pas les spécifications maximales de votre application.

Pourquoi effectuer le calcul ?

Vos tolérances de perte prennent en compte tous les composants de votre canal, y compris la fibre optique, les connecteurs, les épissures, les séparateurs et les coupleurs. L’équipement actif doit également être pris en compte selon les spécifications du fabricant de l’équipement en se basant sur les différences entre les émetteurs et les récepteurs, mais également une certaine marge doit être envisagée pour tenir compte de la perte de puissance au fil du temps qui peut survenir en raison de l’ancienneté de l’émetteur.

Puisque la perte d’insertion est directement liée à la longueur (ce qui explique pourquoi il y a des limites de distance qui se basent sur des normes pour chaque application), la longueur du câble de votre canal doit être incluse dans le calcul des tolérances. Pour une longueur de câble plus courte, la perte sera moindre. Par exemple, la perte typique d’un câble multimode OM4 optimisé laser est d’environ 3 dB/km pour une transmission à une longueur d’onde de 850 nm. Cela correspond à 0,003 dB par mètre. Ainsi, si votre longueur de câble est de 50 mètres, votre perte pour ce câble est d’environ 0,15 dB, alors qu’ à 100 mètres, votre perte sera de 0,3 dB.

Vous devez également inclure la perte pour chaque raccordement dans votre installation de câblage. Les fabricants fourniront une spécification pour leurs connecteurs. Notez que cette valeur est basée sur les tests effectués en usine lors de la connexion des connecteurs à un connecteur de référence de haute qualité, il est donc important que vos connecteurs soient connectés à des connecteurs de qualité similaire. Alors que les normes TIA spécifient une perte d’insertion maximale pour les connecteurs de 0,75 dB, la plupart des fabricants de connecteurs ont une perte d’insertion typique qui varie entre 0,2 et 0,5 dB.

Toutes les épissures de votre installation de câblage doivent également être calculées dans le cadre de votre tolérance de perte. Les épissures multimode peuvent être au minimum de 0,1 dB, mais les normes TIA spécifient un maximum de 0,3 dB. Il convient d’utiliser cette valeur lors du calcule des tolérances de perte puisque la qualité de l’épissure peut varier en fonction du niveau d’expertise du technicien.

Comment savoir si je respecte les tolérances ?

Tout d’abord, vous devez savoir quelle est la perte d’insertion maximale pour l’application que vous envisagez d’exécuter, ainsi que toutes les applications futures qui pourraient venir fonctionner sur la même installation de câblage. Les applications qui requièrent une bande passante plus élevée ont des exigences de perte plus strictes. Par exemple, les applications multimode 10 Go/s (10GBASE-SR) ont une perte d’insertion de canal maximale de 2,9 dB sur 400 mètres de fibre optique multimode OM4, tandis que les applications 40 Go/s multimode (40GBASE-SR4) ont une perte d’insertion de canal maximale de 1,5 dB sur 150 mètres de fibre OM4. Avec ces exigences plus strictes, il est plus important que jamais de respecter vos tolérances de perte.

Examinons de plus près un exemple. Si l’on considère une perte de fibre optique de 3,0 dB/km, une fibre optique OM4 d’une longueur de 150 mètres sera égale à environ 0,45 dB. Pour une application 10GBASE-SR, il reste 2,45 dB (2,9 dB - 0,45 dB) pour les connecteurs, épissures et autres composants. Pour une application 40GBASE-SR4, il ne reste plus que 1,05 dB (1,5 dB - 0,45 dB). Si vous ajoutez ensuite quatre connecteurs de 0,3 dB dans le canal, votre tolérance totale pour 10GBASE-SR serait de 1,65 dB (0,45 dB + 1,2 dB), ce qui laisse une marge de 1,25 dB. Pour une application 40GBASE-SR4, cependant, la perte de 1,65 dB pour le câble et les connecteurs dépasse les tolérances de 0,15 dB. Dans ce cas, vous devriez envisager de réduire le nombre de connecteurs dans le canal ou peut-être choisir des connecteurs 0,2 dB à faible perte.

De plus, le calcul des tolérances de perte devrait toujours inclure une petite marge de manœuvre, il vaut mieux être prudent et laisser une certaine marge, surtout si vous envisagez un raccordement ou épissage sur le terrain, ces processus peuvent introduire des variables lors de l’installation qui causent des pertes telles que des lames d’air ou un mauvais alignement de l’âme de la fibre optique. Il faut également envisager une marge supplémentaire pour tenir compte des reconfigurations, des restaurations ou de la dégradation des épissures dans l’installation de câblage. Il est également important de se rappeler que les connecteurs aux deux extrémités du canal doivent être inclus dans le calcul des tolérances de perte - lors des tests de canal, vos cordons de référence de test s’accoupleront avec ces connecteurs et viendront inclure leur perte.

Chaque norme d’application des fibres optiques spécifie également une limite de distance pour différents types de fibres. Donc, même si vous respectez les limites en matière de perte pour une application, vous devez également respecter les limites de longueur. Pour en savoir plus, cliquez ici.

Peu importent vos résultats pour le calcul de vos tolérances de perte, la seule façon de savoir si vous les avez respectées est de tester la perte d’insertion du canal après l’installation en effectuant des tests de niveau 1 avec un ensemble de tests de la perte optique comme CertiFiber® Pro de Fluke Networks. Pour améliorer continuellement votre calcul des tolérances de perte tout en respectant les bonnes pratiques, comparez toujours les résultats de vos calculs effectués lors de la phase de conception aux résultats réels de vos tests.

 

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