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Introdução

As fibras ópticas estão sendo cada vez mais utilizadas em redes de dados, tanto em data centers, quanto em redes de acesso dos assinantes de serviços públicos de telecomunicações (como o FTTx). Elas oferecem maior largura de banda, além de serem mais compactas do que os cabos com condutores metálicos e não sofrerem ou causarem interferência eletromagnética.

Só que há a necessidade de se testar esses enlaces ópticos, principalmente após sua instalação, pois durante a implantação, seus componentes são submetidos a vários procedimentos que podem comprometer seu desempenho, tais como: tração, curvatura e torção dos cabos ópticos; emendas das fibras; confecção de conectores ópticos; conexão de patch cords em cross-connects.

Durante a implantação, tais procedimentos podem levar à degradação do desempenho do enlace devido a diversos fatores decorrentes. Exemplos: macrocurvaturas; rompimento das fibras; emendas defeituosas; conectores trincados ou sujos etc.

Normas de testes de fibra óptica

Portanto, para termos certeza de que, tanto o material utilizado no projeto, quanto as técnicas utilizadas em sua instalação, atendem às melhores especificações de qualidade, possuindo desempenho suficiente para permitir todo o tráfego de dados esperado ao longo da vida útil do enlace óptico, temos que testá-lo utilizando as ferramentas, equipamentos e procedimentos corretos.

A questão é que as normas nacionais até então existentes somente especificavam técnicas de ensaio para componentes (somente cabo, somente fibra, somente emenda, ou somente conexões). Como exemplos, podemos citar normas para ensaios de: impacto, sensibilidade à curvatura, abrasão e ciclo térmico de cabos ópticos; durabilidade e estabilidade de conectores e adaptadores; determinação de perda na emenda etc.

Mas não havia uma norma que estabelecia as bases para o teste de enlaces ópticos inteiros, instalados, já contendo uma coleção de componentes encadeados, como cabos, emendas, conectores e patch cords.

Só que agora já temos essa norma! É a NBR 16869-2 – Cabeamento estruturado – Parte 2: Ensaio do cabeamento óptico, publicada em 12/04/2021. Ela foi resultado do trabalho da comissão de estudos CE-003:046.005, pertencente ao Comitê Brasileiro de Eletricidade (COBEI), ligado à ABNT. Esta norma, em grande parte, segue as orientações das revisões mais recentes das normas internacionais ISO/IEC 14763-3 (Information technology – Implementation and operation of customer premises cabling – Part 3: Testing of optical fibre cabling) e IEC 61280-4-1 (Fibre-optic communication subsystem test procedures – Part 4-1: Installed cabling plant – Multimode attenuation measurement).

Siga este link (https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=465992) para adquirir a norma ou ver mais detalhes. Para saber quais são as normas mais relevantes no âmbito do cabeamento estruturado, leia este artigo.

A NBR 16869-2

A NBR 16869-2 descreve equipamentos, ferramentas e procedimentos que devem ser utilizados, como mínimo, para a execução de testes em enlaces instalados de fibra óptica monomodo e multimodo. São eles: kits de limpeza de faces de conectores; microscópio para inspeção da face de conectores; LSPM; OTDR; respectivos acessórios.

Esta norma complementa as demais normas nacionais que tratam do projeto de sistemas de cabeamento estruturado em fibra óptica, que são as ABNT NBR 14565, ABNT NBR 16264, ABNT NBR 16521 e ABNT NBR 16665.

Existe ainda a NBR 16869-1, que trata sobre os requisitos para o planejamento de sistemas de cabeamento estruturado. Esta é uma norma recente, publicada em julho de 2020, e que possivelmente será tema de outro artigo do blog. E a NBR 16415, que trata dos caminhos e espaços para cabeamento estruturado.

O vídeo a seguir fala sobre a publicação da norma NBR 16869-2.

Inspeção e limpeza

A norma descreve ferramentas e procedimentos mínimos a serem adotados para inspecionar e limpar a face de conectores ópticos. Os conectores estão presentes nas terminações dos cabos e dos patch cords ópticos, mas também estão presentes nas portas dos equipamentos de rede e dos próprios equipamentos de teste, além de fazerem parte dos cordões e fibras de lançamento que estarão inclusos nos procedimentos de ensaio.

A norma frisa a importância de se inspecionar e, se for o caso, limpar as interfaces das fibras ópticas que farão parte dos testes antes que qualquer processo de medição e de referência seja executado. Ela define requisitos mínimos do microscópio a ser usado na inspeção da face dos conectores, bem como a norma internacional de referência sobre o assunto.

Como parte da certificação de um enlace óptico instalado, a norma define os seguintes tipos de inspeção sobre o cabeamento instalado:

• Continuidade da fibra óptica: para verificar se as fibras são íntegras de uma extremidade a outra do enlace;
• Polaridade da instalação óptica: para verificar se cada fibra conecta as portas correspondentes em ambas as extremidades, sem inversões;
• Comprimento do cabo óptico: pode ser verificado visualmente pelas marcações de capa ou com o auxílio de equipamentos de medição (como um OTDR);
• Inspeção das faces dos conectores: como já comentado neste artigo;
• Dimensão do núcleo da fibra óptica: verificação das dimensões do núcleo em relação à casca da fibra nas terminações ópticas.

Veja no vídeo a seguir o que pode acontecer se a inspeção e a limpeza não forem realizadas corretamente.

LSPM

O LSPM nada mais é do que o popularmente conhecido “power meter”. A sigla significa “Light Source and Power Meter”, a combinação entre a “fonte de luz” (necessária para acoplar luz na fibra a ser testada) e o “power meter” (o medidor de potência óptica, em si). Equipamentos LSPM, como mínimo, permitem medir a atenuação (perda) do enlace óptico completo.

A norma define os procedimentos para medição da atenuação do enlace, os comprimentos de onda de trabalho do LSPM, o nível de precisão do equipamento, além de demais requisitos, como sua calibração e especificações dos cordões de ensaio, por exemplo.

Um detalhe a observar, muito importante, por sinal, e coberto pela norma, é o método de referência a ser utilizado ao se configurar o LSPM antes dos testes. A norma define quatro métodos de referência, a saber:

1. Um cordão
2. Dois cordões
3. Três cordões
4. Cordão do equipamento

A diferença entre esses quatro métodos é a inclusão ou não da atenuação dos conectores que estão nas extremidades do enlace a ser testado.

Estes vídeos exploram alguns detalhes dos testes realizados com LSPM.

OTDR

O OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) é um equipamento que consegue medir parâmetros tais como atenuação, perda de retorno, atraso de propagação e comprimento da fibra. Ele pode realizar testes tanto do enlace completo quanto de seus componentes individuais, como trechos de fibra, emendas, conexões e dobras na fibra. Portanto, além de apenas ser utilizado para testes de aceitação do enlace, também é bastante útil no diagnóstico em instalações com falhas.

A norma define os procedimentos para os testes de enlace completo e de componente, os comprimentos de onda de trabalho do OTDR, e a forma recomendada de utilização das fibras de lançamento e fibras terminais durante os testes. Essas fibras de lançamento também têm suas características mínimas definidas nessa norma. Uma dessas características, imprescindível, é a que possuam comprimento superior à atenuação da zona morta do OTDR utilizado.

Para a inclusão de todas as conexões na medição realizada pelo OTDR, é necessária a utilização de fibras de lançamento no início e no final do enlace a ser testado. A norma explica a importância da utilização dessas fibras de lançamento, assim como detalha os aspectos a serem levados em consideração.

Estes vídeos explicam alguns aspectos dos testes com OTDR.

Outros tópicos

Além dos equipamentos e procedimentos já citados, a norma também dá recomendações com relação aos seguintes assuntos: calibração dos instrumentos; documentação dos testes realizados nos enlaces; fibras de lançamento; cálculo do balanço de perda.

A norma também tece considerações sobre testes unidirecionais e bidirecionais, tratamento e interpretação dos resultados, e fatores de incerteza na medição com LSPM e OTDR.

Os quatro métodos de referência de cordões usados com LSPM são explicados em detalhes nos anexos da norma. Há também anexos informativo sobre os detalhes mais técnicos de operação de um OTDR.

E por último, mas não menos importante, um anexo trás quatro exemplos de cálculo do balanço de perda de potência óptica. A atenuação do enlace óptico, medida por LSPM ou OTDR, deve ser comparada com o resultado deste cálculo, que servirá de parâmetro para aceitação da instalação.

No site da Clarity Treinamentos há uma calculadora online gratuita que ajuda o projetista ou instalador a realizar esse cálculo: https://www.claritytreinamentos.com.br/balanco-de-perda-optica/ . O vídeo a seguir também detalha a realização desse cálculo.

A atenuação medida também deve ser comparada com a perda máxima permitida para a tecnologia de rede que se pretende usar no enlace. Para conhecer os requisitos das tecnologias Ethernet, consulte estas tabelas, que cobrem desde 10 Mb/s até 400 Gb/s.

Conclusão

Agora já temos uma norma que define os procedimentos de testes para enlaces instalados em fibra óptica. Cabe agora aos profissionais da área se atualizarem e se apropriarem de seu conteúdo, de forma a entregarem instalações de fibra óptica com mais qualidade e garantia de desempenho.

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Até a próxima!

Marcelo Barboza, RCDD, DCDC, ATS, DCS Design, Assessor CEEDA
Clarity Treinamentos
marcelo@claritytreinamentos.com.br

Sobre o autor
Marcelo Barboza, instrutor da área de cabeamento estruturado desde 2001, formado pelo Mackenzie, possui mais de 30 anos de experiência em TI, membro da BICSI e das comissões de estudos sobre cabeamento estruturado e de infraestrutura de data centers da ABNT, certificado pela BICSI (RCDD e DCDC), Uptime Institute (ATS) e DCPro (Data Center Specialist – Design). Instrutor autorizado para cursos selecionados da DCProfessional, Fluke Networks, Panduit e Clarity Treinamentos. Assessor para o selo de eficiência para data centers – CEEDA.