Curso Teleco Completo ADIF PDF
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This document provides an overview of telecommunications for the railway industry, exploring topics such as basic communication needs in railway operations, central and decentralized selectors, and different communication systems, including their related equipment and setups, both on the train and on the ground. It also details the systems employed in different stations and describes the central station (ENA) and station equipment (Revenga).
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ADAPTACIÓN A TELECOMUNICACIONES TEORIA DE TELECOMUNICACIONES FERROVIARIAS INDICE DE CONTENIDOS 1. Comunicaciones básicas para la explotación ferroviaria 2. Servicios auxiliares, energía y detectores 3. Medios de transmisión 4. Redes y sistemas de tra...
ADAPTACIÓN A TELECOMUNICACIONES TEORIA DE TELECOMUNICACIONES FERROVIARIAS INDICE DE CONTENIDOS 1. Comunicaciones básicas para la explotación ferroviaria 2. Servicios auxiliares, energía y detectores 3. Medios de transmisión 4. Redes y sistemas de transmisión 5. Sistemas PDH 6. Sistemas SDH 7. Radiocomunicaciones ferroviarias 8. Conmutación 9. Gestión y supervisión 10. Redes corporativas de datos NECESIDADES Y SERVICIOS BÁSICOS DE COMUNICACIONES EN LA EXPLOTACIÓN FERROVIARIA Se entiende por "Telefonía de explotación", la que permite a un "operador" el 1 establecimiento de comunicaciones en baja frecuencia con otros "puntos", para el normal desarrollo de la explotación ferroviaria de una línea, bien desde un punto de vista de organización del tráfico ferroviario como de la seguridad del mismo. 1.1.- Origen y descripción de los servicios básicos 1.2.- Las centrales de explotación. Pupitres. 1.3.- Comunicaciones fijas en AVE 1.4.- Demostración práctica sobre Central ENA 1-5.- Demostración práctica sobre Central Revenga. 2 1.1 ORIGEN Y DESCRIPCIÓN DE LOS SERVICIOS BÁSICOS Selectivo Centralizado COMUNICACIONES INSTALACIONES Y EQUIPOS Gabinetes de Circulación. Sel. Descentralizado. Telefonía CTC Cuartos Técnicos Telefonía de Señales y agujas. Puestos de Mando Escalonado. Ctos. Pasos a nivel. Pupitre Operador Ctos. Vía para portátiles Megafonía, Teleindicadores Teléfonos portátiles Telemandos Telefonía Automática Telefonía en vía RadioTelefonía Móvil 3 GABINETES DE CIRCULACIÓN Y CUARTOS TÉCNICOS ❑ Conjunto de equipos que permiten al operador establecer las comunicaciones de explotación, empleándose cables de cuadretes, pares o fibra óptica. ❑ Elementos que lo forman: – Repartidor – Fuente de alimentación – Baterías – Equipos de telefonía, compuestos de: Armario o armarios de equipos Pupitre de operador – Teléfonos de señales – Teléfonos de agujas 4 REPARTIDORES DE CUARTO TÉCNICO Fibra óptica Cables eléctricos Bandeja interconexión Bandeja empalmes 5 SELECTIVO CENTRALIZADO Circuito de voz, 2 o 4 hilos. Puesto de Mando atiende a puestos secundarios Misma linea física / lógica (Tslot) implementa un punto a multipunto. Protección de lineas. Dependencia de DB2. Pto. Secundarios con selector de código. Llamadas individuales, grupo o general Llamada selectiva “western” 3 grupos impulsos sumando 17. -DTMF 6 EL PRIMER SELECTOR En los ptos. Secundarios Recibe 3 series de impulsos del PM. La suma de los 3 dígitos de la numeración y de los impulsos es 17. Los pasadores en la rueda de selección la retienen en esa posición. Si no hay pasador en la posición de los impulsos, retorna Sólo un selector logra situar la rueda en la posición 17. 7 8 EL EJEMPLO DE LA CASA: LA CARRERA DE DROMEDARIOS 9 ESCALONADO – Son punto a Punto – Batería Local CIRCUITO DE VIA – Conectores S.O.S cada 460m – Teléfono Campaña 10 CIRCUITO PASO A NIVEL Batería Local Con estaciones colaterales TELEFONÍA DE SEÑALES Batería central Señales y agujas con el CTC / PM OTROS Megafonía, Teleindicadores, cronometría… Telemandos SSEE, teleindicadores, megafonía, arrastres … 11 Teléfono de P/N Teléfono señal de entrada 12 MIGRACIÓN CABLE A BIFURCADOR Rejilla / Guitarra. Registro de los servicios de explotación. 13 RADIOTELEFONÍA MÓVIL: TREN TIERRA Y GSMR ▪ La necesidad de una radiotelefonía móvil. ▪ Comunicaciones con el tren y con equipos portátiles. ▪ Voz, datos y mensajes /pictogramas ▪ El área a cubrir: la vía y zonas de trabajo/maniobras ▪ Bandas de regulación ▪ El sistema analógico está muy limitado. (espectro y servicios, calidad y protección, robustez, capacidad..) ▪ Migración gradual al sistema digital basado en GSM. 14 TREN TIERRA Llamadas Selectiva, General y de Emergencia a los puestos fijos con identificación del tren Llamadas de megafonía. Llamada selectiva con transmisión de mensajes codificados. Llamada selectiva a terminales móviles Grabación en el CTC GSM-R Standard unificado europeo UIC –ETSI Hace posible ETCS de nivel 2 y 3 Basado en GSM, con banda reservada en 900MHz Apoyo de red inteligente y garantía de una tecnología muy asentada TDM. Gran capacidad 15 1.2 CENTRALES Y PUPITRES DE TELEFONÍA DE EXPLOTACIÓN. Son los sistemas y equipos que hacen posible los servicios anteriormente descritos. Pupitres de operador Centrales ENA STF8 Centrales Revenga 16 GENERALIDADES DE LAS CENTRALES DE ESTACIÓN PUPITRES EN GABINETES DE CIRCULACIÓN - Pupitre con todas las comunicaciones disponibles de manera independiente en cada tecla. - Una regleta donde se organiza el cableado de todas ellas. - Tarjetas específicas para las conexiones de larga distancia (Selectivos a 4H y escalonados de BL) que viajaran por cable, digitalizadas en un sistema de transmisión o por red IP. - Tarjetas para líneas de ámbito local, abonados del entorno de la estación (BL/BC) - Fuentes de alimentación, alarmas y conexión a la red telefónica pública. - Generador de llamadas y apoyo a la señalización DTMF / Western. - Relés para las directas y reenvíos que garanticen el cierre de estación. 17 ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA DE TELEFONÍA DE EXPLOTACIÓN 18 MIRANDO EL ESQUEMA ANTERIOR… ▪ ¿CUÁLES DE ESTAS LÍNEAS PODRIAN SER DIGITALIZADAS EN SISTEMAS DE TRANSIMISÓN O CON TARJETAS IP? ▪ ¿ES POSIBLE CONECTAR MEDIA BANDA CON ENA Y LA OTRA MEDIA CON REVENGA? 19 1.3 DEMOSTRACIÓN SOBRE MAQUETA CENTRAL ENA Identificación de tarjetas Descripción de las regletas principales Programación de teclas Cierre de estación. Mantenimiento correctivo 20 Central de estación ENA STF-08 21 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 Componentes: – Fuente alimentación – Tarjeta CPU + Ondulador 603: 2 tarjetas bajo misma tapa. RAM – TLA 609: Automáticos y escalonados. (teclas fijas) – STVO: Selectivo 607E (3 bandas) y circuitos 4 hilos HASTA 3 TARJETAS – TL 604: 8 Líneas BC’s o BL ( 6 tarjetas, 48 lineas) – TMFE 611: Señalización ( DTMF…) SOLO 1 TARJETA – Entradas y salidas ES602 (tarjetas enlace pupitre ,reenvío CV y PN) – Tarjeta base consola STF-08 (pupitre): modo programación y usuario. Se requieren repetidores cada 40 km Cierre estación con un boton (queda iluminado) ctos. preparados según su programación: – Escalonados (BL) en paso, directa: 1-2 y 3-4 – Circuitos de Via y Pasos a Nivel: BL – conex con PM o directa. – Telefono señal. (NO PUEDE RECIBIR LLAMADAS) – Teléfono de aguja (PUEDE RECIBIR LLAMADAS) se programa como BC/aguja 22 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 23 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 24 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 25 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 Protocolo RS 485 Conector DB25 26 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 27 CENTRAL DE ESTACIÓN ENA STF-08 CLAVES DE PROGRAMACIÓN 28 1.4 DEMOSTRACIÓN SOBRE MAQUETA CENTRAL REVENGA Identificación Sub-bastidores y tarjetas Programación de Pupint. Programación de Señint. Cierre de estación. 29 Central de estación REVENGA S90 30 CENTRAL DE ESTACIÓN REVENGA S90 – EXTERIOR – Cada Tarjeta ya sea perteneciente a BACEST o SEÑINT tienen una BACEST posición especifica dentro del sub-bastidor. SEÑINT 31 DIAGRAMA DE BLOQUES REVENGA BASTIDOR ESTACION (BACEST) ESTACION ABIERTA TARJETAS LINEAS (LINEUR) REPARTIDOR INTELIGENTE (REPINT) LLAMADAS ENTRANTES ▪ TELF SEÑAL,TELF.AGUJAS ▪ C.VIA, P.NIVEL ▪ ESCALONADOS NO SON NECESARIOS CODIGOS DE: LLAMADA COLGADO DESCOLGADO PUPITRE NO UTILIZAMOS EL SEÑINT (CONTIENE LOS CÓDIGOS) 32 DIAGRAMA DE BLOQUES REVENGA BASTIDOR ESTACION (BACEST) ESTACION ABIERTA TARJETAS SELECTIVO (SELEUR) LLAMADAS ENTRANTES P.MANDO CTC SI ES NECESARIO CODIGO DE LLAMADA DEL SEÑINT PARA RECIBIR LA LLAMADA REPARTIDOR INTELIGENTE (REPINT) SOLO LLEGA A LA ESTACION REQUERIDA PUPITRE 33 DIAGRAMA DE BLOQUES REVENGA COMUNICACIÓN SEÑALES (COMSEN) ESTACION CERRADA BASTIDOR SEÑALES INTELIGENTE (SEÑINT) DIRECTA ESCALONADOS LLAMADAS ENTRANTES ▪ TELF SEÑAL,TELF.AGUJAS ▪ C.VIA, P.NIVEL MODULOS DE LINEA (MODLIN) P.M ó C.T.C NECESARIO UTILIZAR CODIGOS DTMF : LLAMADA COLGADO DESCOLGADO LOS ENVIAMOS A TRAVES DEL SEÑINT AL P.CENTRAL 34 CENTRAL DE ESTACION REVENGA - BACEST - Puesto Operador Tarjetas de líneas máx 6 por Bacest 4 líneas por tarjeta Tarjetas Selectivo Centralizado (2) F.Alimentación 24V Tarjeta Protección(2Amp) SE PUEDEN EXTRAER CON TENSIÓN 35 CENTRAL DE ESTACION REVENGA - SEÑINT - Tarjetas MODLIM hasta 10 líneas máx. Tarjeta GEMLLA generador de Llamada Teclado y Display de configuración. Tarjeta Protección 2A NO EXTRAER CON TENSIÓN 36 INTERIOR CENTRAL REVENGA S90 REPLIN REPINT CONSEN 37 REPLIN(REPARTIDOR DE LINEAS) Y COMSEN(COMUNICACIÓN SEÑALES) En la REPLIN se conectan todos los servicio, escalonados, selectivos y teléfonos BL(C.via) y BC. Los Servicios que son reenviados al P.mando ante el cierre de la estación se cablean también en el Consen. Se encuentra serigrafiado en la placa la posición de los distintos servicios 38 REPINT – REPARTIDOR INTELIGENTE – Cerebro de la central conecta con: El pupitre Pupint a través de un conector de 20 pines El Bacest a través de cintas planas con los conectores CNP1 a CNP5 El señint , por medio de un cableado especifico. 39 BACK PANEL BACEST Jumpers para dar continuidad al + de Jumpers para dar continuidad a la alimentación de los distintos módulos cadena de enclavamiento A diferencia de la Central Ena la central Revenga además de tener archivos de programación para Señint y Pupint necesita configuración mediante jumpers en el modulo Bacest y en las tarjetas que lo componen. 40 BACK PANEL SEÑINT No tiene configuración mediante jumpers. Las cintas planas lo comunican con el CONSEN. Cableado especifico con el BACEST(conector naranja) para los reenvíos. Para importar/exportar configuración lo hacemos a través del CONSEN 41 TARJETAS BACEST X LINEUR 4 LINEAS BL X POPEUR: no lleva configuración LINEUR: jumpers para BL, BC o Reenvío SELEUR: jumpers para 2h ó 4h FACEUR: no lleva configuración SELEUR 4 HILOS 42 TARJETAS SEÑINT PASSWORD 21031948 Tarjeta MODLIM convierte de 2h a 4h para reenvío al P.mando. Tarjeta GEMLLA generador de llamada con estación cerrada Display y teclado para consulta de estado y configuración 43 PRÁCTICA CONFIGURACIÓN PUPINT Seleccionar, mediante JP2 y JP12, el tipo de interfaz RS232. Ajuste brillo display Cambiar AP1 de posición REM a LOC y alimentar pupint con transformador externo Conectar el pupitre a un pc mediante un cable DB15 a DB9 y utilizar el programa Hyperterminal o ConfiguraTer para importar/exportar configuración 4800 baudios, 1 bit start, 8 bits datos, 1 bit stop 44 No es necesario modificar Jumpers Unimos mediante cable DB9 Consen con PC Abrimos Hyperterminal o ConfiguraTer Para recibir datos del señint Para enviar datos del señint Si utilizamos Hyperterminal tenemos que introducir password 4800 baudios, 1 bit start, 8 bits datos, 1 bit stop 21031948 45 CIERRE ESTACIÓN En la placa REPINT configuramos mediante jumpers el tipo de contacto que nos da señalización para el mando local(estación abierta) o central( estación cerrada) si estamos en una línea con CTC Configuraremos mediante jumpers si el cierre es a través del pupitre o través del CTC 46 MÓDULOS I.P Revenga lleva unos años instalando tecnología I.P para migrar los servicios de Selectivo Centralizado y Escalonados a la Red multiservicio. Además añade la gestión Remota del Bastidor Señint y Pupint. 47 DIFERENCIAS ENA -REVENGA ENA REVENGA 1 SOLO BASTIDOR 2 BASTIDORES MINIMO NO SE EXTRAE TARJETAS EN CALIENTE ALGUNAS TARJETAS SE EXTRAEN EN CALIENTE NO SE UTILIZAN JUMPERS CASI TODO UTILIZA JUMPERS PROGRAMACION A TRAVES PUPITRE PROGRAMACION SIEMPRE CON ORDENADOR 1 F.ALIMENTACION/RECTIFICADOR AC/DC 1 RECTIFICADOR Y 1 F.ALIMENTACION DC 48 LINEAS 3 SELECTIVOS 24 LINEAS 2 SELECTIVOS 48 1.6 COMUNICACIONES FIJAS EN ALTA VELOCIDAD 49 ESTRATEGIA GENERAL RED DE TELECOMUNICACIONES AVE F.O. SDH TRONCAL SDH ACCESO IP MPLS TRONCAL IP ACCESO DATOS DETECTORES SEÑALIZACION CONMUTACION 50 ESTRATEGIA EN AVE: RED DE TRANSPORTE & ACCESO SDH 51 SERVICIOS EN AVE: RED IP PARA EXPLOTACIÓN & ACCESO DATOS 52 RED DE DETECTORES: AVE 53 RED DE TELEFONÍA: AVE 54 RED PRIVADA DE SEÑALIZACIÓN: AVE 55 SERVICIOS Y SISTEMAS AUXILIARES A LAS COMUNICACIONES Y A LA SEGURIDAD EN LA EXPLOTACIÓN Cuando las telecomunicaciones se integran en la 2 estrategia para asegurar la circulación de trenes con todas las garantías de seguridad 1- DCC Cajas/ejes calientes / caldeo Primeros escaners: Cyberscan 1ª Generación: MB, 2ª Generación: MD, MDS, PEGASUS. 2.- DCO: Caída de obstáculos (AVE) SCVL’s: miden viento (AVE) 3.- GRABADORES 4.- ENERGÍA. RECTIFICADORES 2 DETECTORES 3 2.1 DETECTORES DE CALDEO - Derivada de la seguridad en el transporte férreo. Riesgos. - Tecnologías implantadas: Cyberscan, Serbo, CSE Transport, Phoenix - Despliegue, fases. 4 Medición de la temperatura sin contacto alguno en cojinetes de ejes, ruedas y frenos. Se pueden analizar los cojinetes de ejes y sistemas de freno hasta 500 km/h. El corazón del sistema lo forma una óptica de infrarrojos para la multiexploración en filas de la rodadura del tren (multi-haz). Tracción inferior Cojinete de eje 5 PRIMEROS SISTEMAS: CYBERSCAN - Fundamentos básicos sistema Cyberscan: Equipo de vía, de campo y de registro (estación). DIRECCIÓN NORMAL DEL TREN PROTECCIÓN ESCÁNER TRAVIESA DE C REFERENCIA A D B PROTECCIÓN A ESCÁNER 12 PRO 2c X m PROTECCIÓN 6 EL TRANSDUCTOR 7 EL SCANNER 8 COMPONENTES 9 COMPONENTES 10 12 11 12 1 2 I/O 400073-30 OR 400073-31 0R CONTACT CLOSURE 4000667-96 * ANALOG CONDITIONING 400073-05 3 BEARNING IO 400073-07 OR TEXT GENERATOR 4 400073-07-1 PEAK STORE 400073-01 5 MODE SELECT 400073-12- CIRCUIT CARD LOCATION VOICE GENERATOR 400067-98- OR 400075-85- 6 ALARM LEVEL SELECT 400073-00 CALENDER CLOCK/ WATCH DOG 400072-41-1 OR 400072-17 * 7 CPU PROCESSOR / CONTROLLER 400073-02- MEMORY 8 400073-03 COMPONENT SIDE FACE LEFT SPARE 9 UNIDAD DE PROCESO DE DATOS 400073-20 CIRCUIT CARDS 10 40068-30-1 OR -CAUTION- POWER SUPPLY POWER OFF ON REMOVE POWER BEFORE REPT TEST EXTRACTING OR INSERTING * EXPANDABLE TALKER ONLY VOLUME 11 ESTADOS ó MODOS DE FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO No existe ningún tren. Mientras no se detecta el paso de ningún tren existen varios circuitos en la U.P.D. a la espera de señales relacionadas con el tren procedentes de los transductores “C” y “D”. Durante éste período, la U.P.D. Puede recibir comandos del sistema tanto localmente como de modo remoto. Detección de un tren La transición del estado de “no existe ningún tren” al “procesamiento del tren” ocurre cuando el procesador “A” recibe dos pulsos válidos desde los transductores “C” ó “D”, dependiendo de la dirección de circulación del tren, esta secuencia de pulsos le sirve al procesador para identificar el sentido de circulación del tren. 13 Mientras el tren está pasando. Una vez validada la detección de un tren, el procesador “A” realiza las siguientes funciones: 1- Abrir las ventanas de cada escáner de cajas calientes. 2- Desconectar la calefacción de cada escáner, tanto de cajas calientes como de ruedas calientes, si estuvieran instalados. 3- Crear una señal de presencia de tren “W.G.” 4- Comparar los valores de señal de calor obtenidos con los umbrales definidos de alarma. 14 Mientras el tren está pasando. El procesador “B” deja de comunicarse con el procesador “A”, y sólo recibe los datos que le envía éste. Sin embargo permanece en conexión con el sistema remoto y recibe los comandos de la estación, si esto sucede generará un mensaje en pantalla: “La instrucción no se pudo llevar a cabo al mismo tiempo; el procesador “A” está ocupado con los datos del tren”. La U.P.D. Procesa otros datos como la cuenta de ejes, dirección del tren, velocidad, temperatura ambiente, otros sensores auxiliares, (como detectores de ruedas, arrastre o gálibo, si los tuviese) así como el informe de alarmas cuando éstas ocurren. 15 Después de pasar un tren. Para que el procesador “A” determine que ha terminado de pasar un tren, necesita ver cumplidos los siguientes criterios: 1-Que transcurra un tiempo suficiente desde el último pulso de transductor “B” o del “A” tal que el último eje haya recorrido 40 m. 2- Que no existan indicaciones exteriores adicionales de presencia del tren. El procesador “A” realiza el analisis post-tren. El procesador “A” pasa los datos del tren y del autotest al procesador “B” y está listo para recibir al siguiente tren y los comandos de éste. El LED de presencia de tren se apaga. El procesador “B” organiza los datos y los almacena en memoria, comienza a analizarlos y a emitir el informe. La U.P.D realiza las siguientes pruebas: a.- Verificar el cálculo de transductores. b.- Comprobación de calor mínimo. c.- Prueba de integridad del escáner. f.- Test del hardware de las tarjetas. 16 SCANNER DE RUEDAS CALIENTES 17 SCANNER DE RUEDAS Y CAJA DE SOMBRA 18 SCANNER DE RUEDAS Y CAJA DE SOMBRA 19 CAMBIO DE TECNOLOGÍA: DETECTORES PHOENIX MB 1ªG 20 PHOENIX MB: ESTRUCTURA DEL EQUIPO SE Electrónica de vía PE- SK Contacto de vía DCC-HOA -L/R Módulo sensor infrarrojo HOA izdo/dcho DFA- FBOA- L/R Módulo sensor infrarrojo FBOA izdo/dcho 21 PHOENIX MB: DETECTOR Y CONTACTO DE VIA 22 DETECTORES PHOENIX MB Sensor HOA PLACA CIEGA Sensor FBOA Sensor HOA CAJAS CALIENTES FRENOS AGARROTADOS CAJAS CALIENTES 23 PHOENIX MB: DOBLE SCT Y ARMARIO Informaciones Detector sobre la autocalibración El equipamiento más completo del armario de conexiones contiene todos los componentes de un equipo doble 24 PHOENIX MB: RECORRIDO DEL TREN SK1 SK2 SK4 Inicio Medición Fin de la de los de la medición ejes medición 25 PHOENIX MB: CONEXIÓN AL GESTOR CMS 26 CMS: UNIDAD CENTRAL DE AVISOS. VISTA GENERAL 27 DETECTORES PHOENIX MDS (2ª GENERACIÓN) En el periodo 2022-24 se va a licitar la instalación de 40 detectores del nuevo modelo Phoenix MDS para sustituir los 21 detectores Servo y Cyberscan y los 13 CSEE Transport más 6 detectores en nuevas ubicaciones. En el mismo periodo se van a migrar de MB a MDS 109 equipos, pasando a ser el sistema Phoenix MDS mayoritario en la red. DE AVISOS. VISTADiferencias GENERAL en vía respecto al modelo antiguo MB ZMS: UNIDAD CENTRAL Hasta 8 módulos en traviesa DE AVISOS. y pedales auto regulables. VISTA GENERAL 28 DETECTORES PHOENIX MDS Diferencias en Equipamiento en Caseta respecto al modelo antiguo MB Desaparece las tarjetas pasivas y las activas, donde se cableaban los sensores de rueda y HOA´S y FBOA En el lugar de las tarjetas pasivas y activas aparece 2 Módulos de Campo uno para los sensores de rueda y otro para DCC y DFA En el lugar de los ordenadores SCT(uno por vía) se instala un solo TSPC y un Switch de Interconexión 29 DETECTORES PEGASUS 1/6 - LINUX. Basado Ethernet (32 sensores) - Hasta 10 haces. - Identificación automática de todos los tipos de ejes y sistemas de frenado; locomotoras, vagones y composiciones de trenes. - Equipado con SENSOR DE VIBRACIÓN que mide la influencia de las vibraciones causadas por el tren en el sistema 30 DETECTORES PEGASUS 2/6 31 DETECTORES PEGASUS 3/6 32 DETECTORES PEGASUS 4/6 33 DETECTORES PEGASUS 5/6 34 DETECTORES PEGASUS 6/6 35 2.2.- DETECTORES DE CAIDA OBSTÁCULOS Y VIENTO LATERAL Exclusivos y preceptivos de las líneas de Alta velocidad. Junto con los detectores de caldeo, se conectan a las LANS de Detectores y a la red de acceso a datos. Los detectores de caída de objetos tienen doble ruta (redundancia) Gestor SICO SCVL’s : Sistema control viento lateral ▪ Detectores medida de viento lateral y su dirección. ▪ Importantes en túneles y viaductos ▪ Medidas activas: medición y previsión del viento. ▪ Medidas pasivas: instalación de pantallas deflectoras. ▪ Valor máximo en la línea: Generación de alarmas. ▪ Limitación velocidad del tren en condiciones de viento que superen el umbral seguro. 36 DCO’s: Detectores de caída de obstáculos ▪ Detectores caída de obstáculos. Patente ADIF (Cobra y Logytel) ▪ En bocas de túnel y ambos lados de pasos elevados. ▪ Por encima de vallas antivandálicas, cubriendo anchura de la plataforma ▪ barreras que impiden la caída de objetos que pueden suponer un peligro para la circulación Consta de vallas batientes y sensorizadas mediante un circuito de fibra óptica. En caso de que el esfuerzo que soporte el vallado batiente sea superior al de la tara máxima determinada (200 kilos aproximadamente), la barrera se abate, rompiendo las fibras ópticas asociadas a la barrera. El corte de fibra desencadena las señales de alarma al telemando de detectores del CRC (Centro de Regulación y Control) de la Línea de Alta Velocidad 37 GRABADORAS 38 2.3.- GRABADORES ✓ El RGC (1992): “Las comunicaciones que se realicen por los teléfonos del CTC, teléfonos selectivos centralizados y radiotelefonía de los trenes, serán registrados en magnetófonos” ✓ Consigna nº 21 (2009) REGISTRO DE COMUNICACIONES EN PM Y GABINETES DE CIRCULACIÓN regula el registro todas las comunicaciones que se realicen a través de los equipos disponibles en los PM y algunos gabinetes de circulación, tanto en red convencional como alta velocidad. 39 GRABADORES: arquitectura original 40 GRABADORES: estrategia actual En Adif existen varios modelos de sistemas de grabación. ▪Nice (Alava Ingenieros) (a extinguir por Aurall) ▪Aurall (VoidSistemas). 45% ▪Marathon(ASC). Chamartin Bilbao Valencia ▪RETIA. Nor Oeste, Sur o Cada fabricante adopta un entorno grafico y soporte de grabación distinto, disco duro, DVD-Ram, disco externos RDX de 350Gb o almacenamiento en la nube. o Excepto Marathon/AURALL que corre bajo Linux los demás modelos corren bajo Windows. o Son habituales los servidores WEB para players y recorders. o Las arquitecturas consideran NODOS, GABINETES y PUESTOS de MANDO. 41 GRABADORES NICE (a extinguir) Dispositivos de grabación DVD-RAM EMISORA MODO C 42 GRABADORES AURALL SUBSTITUYEN A NICE ARQUITECTURA SERVER(NODO)-SATELITE(GABINETES) VARIAS APPS Y SERVICIOS LINUX 43 GRABADORES AURALL ADIF-IT-301-001-TEL-17-A-05 rev1 Audiograbador Aurall de Puesto de Mando y Gabinete 44 AURALL: ALMACENAMIENTO FISICO NO EMPLEADO EN ADIF Posibilidad: Dispositivos de grabación discos externos RDX de 350Gb 45 ARQUITECTURA Y CONECTIVIDAD FISICAS SATÉLITES-CENTRAL 46 SISTEMA AURALL: CLIENTE-SERVIDOR WEB NODOS ACCESO ADMINISTRACION WEB SERVER ESCUCHA STREAMING: WEB PLAYER ALARMAS EN NAGIOS & VIA EMAIL (SMTP SERVER) BACKUP (diario: BBDD y/o AUDIO) LICENCIAS MANUAL DISPONIBLE DESDE SERVIDOR EN TODAS LAS APPS (EXCEPTO REC MONITOR 47 AURAL: SERVICIOS EN EL NODO Todos comienzan por “Aurall” 48 MENUS DEL NODO (centro) Y GABINETE (grabadora) 49 GESTION DE PERFILES EN SISTEMA AURALL AMBITO A OPERAR/MANTENER: NODOS (principal todos los gabinetes) GRABADORA (por cada gabinete, P.e. Coslada) Tipos de Perfiles: Administración/Mantenimiento (Sector telecomunicaciones) –> Server Escucha/Manager (Seguridad circulación)-> webplayer Super usuarios (todas las grabadoras del sistema) 50 OPERATIVA Y CONFIGURACIÓN DE LAS GRABACIONES Proceso de creación de escuchas 1. Creación de grupos 2. Filiación de canales a grupos. 3. A los usuarios se les asocian los grupos que pueden escuchar. Configuraciones generales 1. Encriptación, huella digital 2. Duración mínima cada grabación (seg/min) 3. Tiempo de disponibilidad de grabación (días/meses) 4. Unidades de disco para el almacenaje (directorios) 5. Compresión (Kbps) 6. BackUp AUTOMATICO: Diario, hora; BBDD y/o Audio. BackUp Manual 7. Borrado de archivos antiguos: (Adif 6 meses, por espacio libre o ventana tiempo) 51 USUARIOS EN GABINETES 52 CONGIGURACION DE CANALES EN GABINETE/GRABADORA (1/3) 53 Para cada canal de la grabadora (2/3) 54 LISTADO DE CANALES EN CADA GRABADORA/GABINETE (3/3) Cada nodo tendrá dadas de alta previamente sus etiquetas/extensiones 55 REC MONITOR: CANALES EN LA GRABADORA: Analógicos y Digitales 56 CONFIGURACION DE CADA CANAL ANALOGICO EN REC MONITOR La grabación arranca por actividad o eventos telefónicos VDS ( tipo habilitado colgado descolgado, tensión etc) 57 CANALES IP: COMPATIBLES UNIFY h323 y SIP CONFIGURAR IP ó MAC 58 AURALL WEB PLAYER (STREAMING) REALIZAMOS ESCUCHAS EN EL NODO / CENTRO FILTROS DE BÚSQUEDA VISOR OFFLINE PORTABLE EN LOCAL MANUAL DE USUARIO ACCESIBLE AGENDA ETIQUETADO Y CATEGORIZACION COLORES SIMILAR A QUERY (NICE) 59 GRABADORES MARATHON 60 GRABADORES RETIA 61 RETIA: ARQUITECTURA 62 RETIA / GABINETES DE CIRCULACION 63 RETIA / GABINETES DE CIRCULACION 64 RETIA / PUESTOS DE MANDO Y NODO 65 RETIA / PUESTOS DE MANDO Y NODO 66 RETIA: BASIC y REDAT5 II STANDARD Difieren en el número de tarjetas analógicas y digitales disponibles. Y en las licencias para servicios analógicos, digitales y VoIP 67 RETIA CLIENTE/SERVIDOR WEB eXperience 68 ENERGIA & RECTIFICADORES 69 2.4.- ENERGÍA Y RECTIFICADORES (R.Convencional) Cada proyecto soluciona la alimentación de -48Vcc a los equipos de comunicaciones con equipamiento existente o instalando equipamiento nuevo, existiendo distintas configuraciones según la potencia requerida (1200W-4500W-25KW) (Insyte, Enertel, Guardian… ) Generalmente se utilizan rectificadores de alta fiabilidad, con baterías capaces de suministrar energía durante más de 4-6 horas. En muchas ubicaciones disponemos de dos acometidas de energía diferentes. (suministrador / transformador) Los rectificadores organizan sus distribuciones o “utilizaciones” para alimentar distintos racks. 70 Equipo de energía de Insyte 71 ENERTEL Algunos rectificadores más modernos como éste de Enertel, se instalan en el mismo rack que los equipos de comunicaciones y son modulares, lo que facilita su ampliación. Cada módulo puede proporcionar unos 680W y 12A Incorporan sondas que ofrecen lectura de la temperatura en la zona de las baterías. 72 Disponen de conexiones para las alarmas externas: Podemos aprovechar que ya tenemos supervisión de algún otro sistema de comunicaciones (SDH, PDH, GSMR…) para cablear las alarmas externas más importantes del rectificador y poder verlas a través de ellos. 73 Configuraciones Guardian para Alta Velocidad 74 Configuraciones Guardian para Alta velocidad: A: 2x2500W 50 A (750W 6H, 100 Ah) B: 2x2500W 50ª (1300W 6H, 190Ah) C: 2+1 x 2500W 50A (2700W 6H, 380Ah) D: 4+1 x 2500W 50A (4500W 6H, 570 Ah) E: 5+1 x 2500W 50ª (6600W 6H, 1100 Ah) 75 76 77 78 79 80 81 MEDIOS DE TRANSMISIÓN Permiten la transmisión de información entre dos extremos de un 3 sistema de transmisión: el canal podrá ser un medio físico y guiado – como los cables y fibras - o no (propagación por el vacío/aire) 1.- TENDIDOS (cobre y fibra) 2.- CABLES DE COBRE – Introducción a las líneas de transmisión. Problemas y Soluciones. – Caracterización de los cables de cobre. – Clasificaciones de cables. Características. Distancias. Usos. – Repartidores y regletas. Empalmes. Mediciones. Mantenimiento. 3.- CABLES DE FIBRA ÓPTICA – Principios de transmisión de la fibra óptica. Problemas y ventajas. – Caracterización de los cables de FO. – Repartidores. Conjuntos de conexión. – Empalmes. Segregaciones. Mediciones. Mantenimiento. 4.- WDM – Descripción y tipos. – Ventajas, inconvenientes y ejemplos de aplicación en Adif. 2 Medio físico en telecomunicaciones NO Guiados Radio, TV, Microondas, IrDa, Inalámbricos Bluetooth, Wifi, 5G... La capa más baja de todos los Aire modelos y por ello muy importante. Los cimientos. Guiados Coaxiales, hilos, Pares, Cuadretes, Alámbricos Cables Fibra óptica 3 Propiedades de un canal de frecuencia vocal Voz Comunicación Oído Real 16- 4 hilos (2 Tx +2 Rx) 100 -10.000Hz 20.000Hz Telefónico ↓ 1 hilo + Tierra 300 -3.400Hz (Baja calidad) Infrasonido (4k) s ↑ 2 hilos + Tierra (4h Baja calidad) Ultrasonido s 2 hilos “hibridas” Ciertas reflexiones de voz y retardos controlados. 4 Medios de Transmisión 1. TENDIDOS 2. CABLES DE COBRE 1. Introducción a las líneas de transmisión. Problemas y Soluciones. 2. Caracterización de los cables de cobre. 3. Clasificaciones de cables. Características. Distancias. Usos. 4. Repartidores y regletas. 5. Empalmes. 1.-Tendidos 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 3. CABLES DE FIBRA ÓPTICA 1. Principios de transmisión de la fibra óptica. Problemas y ventajas. 2. Caracterización de los cables de FO. 3. Repartidores. 4. Conjuntos de conexión. 5. Empalmes. Segregaciones. 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 5 Tendidos Aéreo: Primeras líneas aéreas. Fibra óptica en postes de electrificación. Enterrado/Subterráneo: Galería de servicio. Tajea Canalización Zanja Canaleta Soporte mural 6 Tendidos FO Aéreo Zanja Canalización Canaleta Perchado Bandeja 7 1. TENDIDOS 2. CABLES DE COBRE 1. Introducción a las líneas de transmisión. Problemas y Soluciones. 2. Caracterización de los cables de cobre. 3. Clasificaciones de cables. Características. Distancias. Usos. 4. Repartidores y regletas. 5. Empalmes. 2.- Cables de cobre 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 3. CABLES DE FIBRA ÓPTICA 1. Principios de transmisión de la fibra óptica. Problemas y ventajas. 2. Caracterización de los cables de FO. 3. Repartidores. 4. Conjuntos de conexión. 5. Empalmes. Segregaciones. 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 8 Características eléctricas de transmisión Desde el punto de vista de la transmisión, las características eléctricas que definen el comportamiento de una línea telefónica, se denominan parámetros de la línea y se dividen en: Parámetros primarios: Caracterizan las propiedades físicas. Longitudinales Resistencia (R) Inductancia (L) Transversales Capacidad (C) Perditancia (G) Parámetros secundarios: Caracterizan las propiedades de transmisión. Impedancia característica (Z0) Constante de propagación ( ) 9 Características eléctricas de transmisión Parámetros de la línea: Longitudinales Resistencia (R) Parámetros primarios: Inductancia (L) Caracterizan las Transversales propiedades físicas. Capacidad (C) Perditancia (G) Parámetros secundarios: Impedancia característica Caracterizan las (Z0) propiedades de Constante de propagación transmisión. ( ) 10 Características eléctricas de transmisión. Resistencia (R) (Ω/Km) l la resistividad del material, usualmente cobre R= l la longitud de la línea s s la sección Pero también se ve afectada por la frecuencia: Efecto Efecto pelicular o proximidad Kelvin Temperatura 11 Características eléctricas de transmisión. Inductancia (L) (H/Km) Una corriente variable crea un campo magnético variable, que a su vez produce una fuerza electromotriz en el circuito que tiende a oponerse a dichas variaciones. Autoinducción. El valor de esta magnitud depende de la frecuencia, aunque en baja frecuencia los valores son prácticamente constantes y de bajo valor. 12 Características eléctricas de transmisión. Capacidad (C) (nF/Km) En el caso de una línea tenemos dos conductores separados entre sí por un aislante, que presentan una cierta capacidad uniformemente distribuida a lo largo de toda su longitud. Se mide en nanofaradios por km. C = E · s/d E coeficiente del dieléctrico s sección en m2 d distancia en mm Mayor capacidad Mayores perdidas 13 Características eléctricas de transmisión. Perditancia (G) / Resistencia de aislamiento (Ra)(MΩ/Km) La perditancia (conductancia) es un parámetro, cuyas dimensiones son inversas de las de una resistencia, que expresa las pérdidas transversales en el dieléctrico, al no ser perfecto el aislamiento que presenta. Adopta valores muy pequeños y por motivos prácticos de facilidad de medida se expresa por su inversa, que se denomina resistencia de aislamiento, siendo una medida de gran importancia para determinar la calidad de un cable, así como el estado de conservación del mismo. La perditancia aumenta al incrementar la frecuencia que circula por la línea y a frecuencias muy altas llega a ser directamente proporcional. 14 Parámetros Primarios -> Parámetros Secundarios Impedancia característica (Z0) (Ω) Podemos obtener una línea con una longitud finita cerrando su extremo final con una impedancia del mismo valor que si fuera infinita (Z). Va Vb R + jL Z0 = = = etc Z0 = Ia Ib G + jC Si no hay variaciones bruscas de impedancia en la línea → Transferencia máxima de potencia. Si los terminales de transmisión no tienen la misma impedancia que la Impedancia característica de la línea, se producen desacoplos y por lo tanto reflexiones, dando lugar a una atenuación en la línea. 15 Parámetros Primarios -> Parámetros Secundarios Constante de propagación ( ) Indica las variaciones de la corriente que se producen a lo largo de la línea. = + j :Atenuación (dB/km) : Fase (radianes/Km) La cte. atenuación originada por la disipación de potencia en la propia resistencia del conductor y las perdidas a través del dieléctrico. De la cte. de fase se deriva la velocidad de propagación. Diferentes Desfases Parámetros en f(Hz) Señales Complejas y Atenuaciones Las frecuencias más altas sufrirán una mayor atenuación y se desplazaran con más rapidez Condición de que las frecuencias más bajas. Solución → Heaviside 16 Características eléctricas de transmisión Condición de Heaviside Cuando se cumple la condición de Heaviside la atenuación es mínima e independiente de la frecuencia, no hay distorsión lineal y el tiempo de propagación es constante. R·C = L·G Dado que en un cable R·C >> L·G, las opciones son: ↘ R implicaría aumentar sección ↘ C implicaría separar cables y aumentar Ø del cable ↗Aumentar G produciría atenuaciones muy elevada ↗ Aumentar L resulta muy fácil. “Si el amor es lo que mueve al Los procedimientos para aumentar L de los cables se denominan mundo, la autoinducción es lo que mueve las ondas a su través” CARGA de los cables. PUPINIZACIÓN y KRARUPIZACIÓN. 17 Características eléctricas de transmisión Pupinización: Aumentar la inductancia, de forma distribuida, mediante la inserción a intervalos regulares de bobinas Pupin o de carga. En adif se han utilizado secciones de carga de 1830m con bobinas del tipo H-66. (hasta 4KHz) Durante muchos años esta ha sido una solución válida para aumentar el alcance de la mayoría de circuitos telefónicos por pares de cobre. El problema es que los circuitos dotados con bobinas de carga, solo son aptos para su explotación en frecuencia vocal. 18 1. TENDIDOS 2. CABLES DE COBRE 1. Introducción a las líneas de transmisión. Problemas y Soluciones. 2. Caracterización de los cables de cobre. 3. Clasificaciones de cables. Características. Distancias. Usos. 4. Repartidores y regletas. 5. Empalmes. 2.- Cables de cobre 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 3. CABLES DE FIBRA ÓPTICA 1. Principios de transmisión de la fibra óptica. Problemas y ventajas. 2. Caracterización de los cables de FO. 3. Repartidores. 4. Conjuntos de conexión. 5. Empalmes. Segregaciones. 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 19 Caracterización de los cables de cobre. Características físicas: Características mecánicas: Resistencia mecánica Los conductores Resistencia al impacto Los aislamientos Formación del cableado Códigos de colores Identificación de pares, cuadretes y unidades Rellenos Características eléctricas: Envolventes del núcleo Resistencia óhmica de los conductores Pantallas (con o sin factor de reducción) Desequilibrios de resistencia en pares Cubierta interior Resistencia de aislamiento Armadura de acero (con y sin factor de reducción) Rigidez dieléctrica Cubierta exterior Capacidad mutua Cables autosoportados Desequilibrios de capacidad Aspecto exterior Desviaciones de capacidad Atenuación Factor de reducción 20 Proceso de fabricación de un cable de cobre Trefilado Recocido Cableado Aislamiento Extrusión Formación del Cables simétricos Armaduras Pantallas Parear y retorcer núcleo o asimétricos Almacenamiento, Identificación Cubiertas Identificación Bobinado Transporte e bobina Instalación 21 Formación del núcleo Asimétricos – Coaxiales – Flex 3 y Flex 5, habituales en comunicaciones. – Flujos eléctricos de transmisión de alta frecuencia PDH/SDH – Antenas del tren tierra o GSM-R. – Troncales HICOM Simétricos (H) Hilos (P) 2a2 (Pares) (X) 4a4 (Cuadretes) 22 Formación del núcleo Cables de pares: – Pequeña sección (0,4 - 0,6 mm) , distancias cortas – Retorcidos en hélice, pasos diferentes cada par. (PI) – Disminuyen efecto diafonía. – Capas, unidades, grupos – Usos en ADIF: Redes urbanas, abonados, distancias no muy grandes 23 Cables ethernet 24 Cables con formación en cuadretes. Ampliamente extendidos en Adif. Generalmente 1 – 3 – 5 – 7 – 19 – 25 – 27 # 12 Dispuestos en grupos de 4 hilos (2 pares): 27 13 Capa Central Estrella 26 4 14 DM 25 5 11 15 Estructura de capas concéntricas. 1 24 6 10 Sección de 0,9 a 1,5 mm. 3 2 16 1ª Capa De estación a estación. Larga distancia. 23 17 7 9 Enlaces de AF (sin cargar) 8 2ª Capa 22 18 Aplicaciones 4H (cto. fantasma) 21 19 20 25 Composición de los cables Reacción al fuego (Negro-Verde-Morado) Factor de reducción (FR) Relleno (-R) Autosoportados (-8) Composiciones actuales más habituales: Sin FR: EAPSP y EATST (-R) (-8) Con FR: CCPSSP y CCTSST Ejemplos denominación ADIF: 25X 0,9 mm EAPSP–R 3X 1,4 mm CCTSST–FR 0,3 25P 0,64 mm EAPSP-8 26 Técnicas de mejora de cables Fabricación: Instalación: Apantallamiento Pupinización (Carga) Equilibrado de resistencias Trenzado y capacidades. Relleno … 27 Conexionado de cables de comunicaciones Método de cruzamientos Trasponemos cuadretes y modificamos su interconexión PC=Punto de carga B1, C, B2 = Puntos de equilibrado Teniendo en cuenta que tanto cuadretes como pares son indivisibles existen 8 formas de empalmar los cuadretes: (“Entre pares; Par 1; Par 2”) –: Recto “– – –”, ”– X –”, “– – X”, “– X X”, “X – –”, “X X –”, “X – X”, “X X X” X: Cruzado 28 Conexionado de cables de comunicaciones Este arduo proceso de equilibrado de cables genera una carta de empalme única para cada uno de los empalmes, de modo que es muy conveniente la conservación de dicha documentación para facilitar el mantenimiento de la línea. 29 Recepción de cables Medidas exigidas en la recepción de cables de larga distancia instalados. Resistencia óhmica en c.c. Atenuación-frecuencia. Desequilibrio de R en c.c. Impedancia-frecuencia. Resistencia de aislamiento. Atenuación de reflexión. Diafonía. Ruido. 30 Organización de cableado y servicios en repartidores para comunicaciones. El acceso de los servicios a los cables se realiza mediante la utilización de regletas, que facilitan el establecimiento, operación y mantenimiento de los circuitos necesarios. Dichas regletas las encontraremos en los repartidores correspondientes. 31 Organización de cableado y servicios en repartidores para comunicaciones. Clasificación de regletas: – De paso – De corte y prueba Otras particularidades: – Nº de niveles – Nº de pares por nivel 2, 3, o 4 – Conexionado Crimpados Soldados Enrollados (wire wrap)-Chipi Chopo – Tipo de ficha o puente 32 Composición de los empalmes Retorcer Cada 460m Soldar Dónde? Segregaciones Termoretractil Averías Rellenos Continuidad Protecciones eléctrica Reaperturas Continuidad mecánica. 33 Averías en cables de comunicaciones Tipos de averías Los tipos más comunes de averías son: Fallas Resistivas Derivaciones a tierra y pantalla (Tierra). Corto. Cruces entre hilos de distintos pares (Cruce). Fallas Capacitivas Abierto completo Abierto parcial Abierto sucio Split (trocado) 34 ADIF-IT-301-001-TEL-08 Mantenimiento de líneas aéreas ADIF-IT-301-001-TEL-09 Mantenimiento Infraestructuras Visibles ADIF-IT-301-001-TEL-11 Mantenimiento de Cables Cobre Criterios de Aceptación o rechazo Cables Fijación. Planchado. Regletas Fijación. Etiquetado. Ausencia de desperfectos en los terminales. Continuidad (0 Ω) entre terminales de entrada y salida. Medidas Continuidad de pantalla. Resistencia de Corriente Continua. Resistencia de aislamiento. 35 Equipos de Medida 36 1. TENDIDOS 2. CABLES DE COBRE 1. Introducción a las líneas de transmisión. Problemas y Soluciones. 2. Caracterización de los cables de cobre. 3. Clasificaciones de cables. Características. Distancias. Usos. 4. Repartidores y regletas. 5. Empalmes. 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 3.- Cables de F.Optica 3. CABLES DE FIBRA ÓPTICA 1. Principios de transmisión de la fibra óptica. Problemas y ventajas. 2. Caracterización de los cables de FO. 3. Repartidores. 4. Conjuntos de conexión. 5. Empalmes. Segregaciones. 6. Mediciones. 7. Labores de mantenimiento. 4. WDM 1. Descripción y tipos. 2. Ventajas, inconvenientes y ejemplos de aplicación en Adif. 37 Propiedades de al Fibra óptica 38 SISTEMA DE TRANSMISION POR F.O. Sistema de transmisión óptico LINEA DE DETECTOR FUENTE DE LUZ TRANSMISION OPTICO (E/O) (O/E) LUZ EQUIPO EQUIPO CONVENCIONAL CONVENCIONAL AMPLIFICADOR 39 Conceptos básicos de la ondas Velocidad de la LUZ Plástico o vidrio Vacío FIBRA ÓPTICA (óxido de silicio y germanio) Fabricante 299 792 458 m/s Índice de Refracción (n): Resistencia que opone un material al paso de la luz. ≈ 300 000 Km/s ≈ 200 000 Km/s c ≈ 1 080 000 000 Km/h n= v n=1,467 40 Conceptos básicos de la ondas Frecuencia (f) Nº de oscilaciones (ciclos) de una onda en un segundo. (rps) 1 f = T Periodo (T) Tiempo de una oscilación completa. 1 T= f Longitud de onda () Distancia que recorre una señal al cubrir un ciclo completo. e V = f 𝑉 V = 𝜆= t V = 𝑓 T 41 Conceptos básicos de la ondas 𝑚 𝐜 (𝑠) Relación entre la Longitud de onda () y la frecuencia (f) 𝛌(𝑚) = 𝐟(𝐻𝑧) Comúnmente se utiliza más la frecuencia para las ondas electromagnéticas y la longitud de onda para las comunicaciones ópticas. Solamente por criterios de costumbre y comodidad de utilización de cifras. Podemos utilizar ambas escalas pero teniendo en cuenta su relación NO LINEAL. 42 Reflexión VS Refracción 43 Reflexión VS Refracción 44 Reflexión VS Refracción Fugas Propagación 45 Espectro electromagnético ¿Qué frecuencias utilizamos para la Tx por FO? Un gráfico de la respuesta como función de la longitud de onda (o más comúnmente la frecuencia) se conoce como espectro. 46 Utilización en fibra óptica nm λ Hercios Kilohercios Megahercios Gigahercios TeraHz 380 0,00000038 7,8947E+14 789473684210,526 789473684,211 789473,684 789,474 Violeta 780 0,00000078 3,8462E+14 384615384,615 384615384,615 384615,385 384,615 Rojo 850 0,00000085 3,5294E+14 352941176,471 352941176,471 352941,176 352,941 1ª Ventana 1000 0,000001 3E+14 300000000,000 300000000,000 300000,000 300,000 MAS ADELANTE VEREMOS 1310 0,00000131 2,2901E+14 229007633,588 229007633,588 229007,634 229,008 2ª ventana DE DONDE SALEN ESTAS 1400 0,0000014 2,1429E+14 214285714,286 214285714,286 214285,714 214,286 VENTANAS DE 1550 0,00000155 1,9355E+14 193548387,097 193548387,097 193548,387 193,548 3ª Ventana 1600 0,0000016 1,875E+14 187500000,000 187500000,000 187500,000 187,500 4ª Ventana TRANSMISIÓN 1700 0,0000017 1,7647E+14 176470588,235 176470588,235 176470,588 176,471 2000 0,000002 1,5E+14 150000000,000 150000000,000 150000,000 150,000 2720 0,00000272 1,1029E+14 110294117,647 110294117,647 110294,118 110,294 ResonanciaOH 47 Fuentes y receptores de luz Parámetros principales 850nm Longitud de onda (Ventana) Anchura espectral (nm) Potencia óptica de salida Apertura del diagrama de radiación 48 Fuentes de luz Los LED se usan en el espectro visible o cerca del visible (por ejemplo en la primera venta de Los Laser se usan típicamente 850nm) para transmisión en la banda de 1300 a 1600nm, y en fibras monomodo. 49 Características de los Diodos Láser 50 Tipos de Diodos Láser Láser de Pulsos (De gran área) De bajo coste, con un especto ancho y usados para largas distancias. Láser de Onda Continua (De geometría estrecha) De alto coste, con un espectro estrecho y usado para largas distancias 51 Receptores de luz. Fotodetectores. Fotodiodos 52 Fotodiodos Entre otros parámetros de operación, es deseable 53 Tipos de Fotodiodos laser Velocidad de respuesta→ Ambos pueden trabajar velocidades muy altas. 54 Transceptor SFP (small form-factor pluggable) Formato popular para fibra (o cobre). Compacto y conectable en caliente. Soporta: Sonet/SDH. Fibre Channel (redes de almacenamiento). Gigabit Ethernet. Otros estándares de comunicaciones. 55 SFP - Ethernet Application SFP (1Gbps) SFP+ (10Gbps) 10GBASE-SR SFP+ 850nm 300m 1000BASE-SX SFP 850nm 550m 10GBASE-LRM SFP+ 1310nm 220m 1000BASE-LX/LH SFP 1310nm 20km 10GBASE-LR SFP+ 1310nm 10km 1000BASE-EX SFP 1310nm 40km 10GBASE-ER SFP+ 1550nm 40km 1000BASE-ZX SFP 1550nm 80km 10GBASE-ZR SFP+ 1550nm 100km 56 SFP - SONET/SDH Application SFP (155Mbps, 622Mbps, 2.5Gbps) SFP+ (10G) 155Mbps: OC-3/STM-1 1310nm 2km/15km/40km OC-3/STM-1 1510nm 80km 622Mbps: OC-192/STM-64 850nm 300m OC-12/STM-4 1310nm 500m/2km/15km/40km OC-192/STM-64 1310nm 2/10/20/40km OC-12/STM-4 1510nm 80km OC-192/STM-64 1510nm 80km 2.5Gbps: OC-48/STM-16 1310nm 2km/15km/40km OC-48/STM-16 1510nm 80km 57 CONSTIUCION BASICA DE UNA FIBRA OP Tipos de fibras ópticas. Estructura física común del Canal Óptico Multimodo 40-60m Mono m 9m NUCLEO 125 m 125m ENVOLTURA PRIMERA 240 m PROTECCION n=1,467 Indice de refracción 58 Multimodo Menos utilizadas en Teleco Salto de índice Sólo área local con poco BW Índice gradual Sucesivas capas con Mediana y disminución de n’s mediana-alta conforme nos alejamos del eje capacidad (α Absorción Infrarrojo Crítico Scattering Rayleigh Modificamos Absorción Impurezas ángulos Imperfecciones de la Guía Perdidas por curvatura Curvaturas Atenuaciones por tendido, ambiente y envejecimiento Problemáticas de la transmisión por fibra. Origen externo Perdidas por Tendido, ambiente y envejecimiento ATENUACIÓN Una vez instalada, además de las curvatura, la fibra se ve sometida a los agentes climáticos que contribuyen también a Absorción Ultravioleta incrementar las perdidas y acortar la vida de la fibra. Absorción Infrarrojo Scattering Rayleigh Absorción Impurezas Imperfecciones de la Guía Solución General Perdidas por curvatura Estudiar necesidad Atenuaciones por tendido, ambiente y envejecimiento Recubrimiento Recubrimiento ajustado holgado Pérdid a Total Ventanas de TX 2ª 3ª 4ª 1310 nm 1550 nm 1625 nm ≤0,35 ≤0,21