Enlace de fibra multimodo dentro de um prédio: a conta

1. Por que o prédio é diferente

Em um enlace de quilômetros, a atenuação da fibra costuma ser a maior parcela da conta. Dentro de um prédio, o cabo raramente passa de algumas centenas de metros, e a conta se inverte. Os valores máximos que a TIA-568 usa para projeto, conferidos no resumo publicado pela The Fiber Optic Association (FOA), deixam isso claro:

Um único par de conectores no máximo da norma (0,75 dB) perde tanto quanto 214 m de fibra multimodo em 850 nm no máximo da norma. No caso, o cabo inteiro tem 180 m.

2. As parcelas da perda, uma a uma

O método é o mesmo que a FOA descreve para qualquer orçamento: somar a perda de cada componente e comparar com o que o equipamento tolera. A calculadora de perda em fibra usa 3,0 dB/km como valor típico para multimodo em 850 nm, abaixo do máximo da norma, e o máximo da norma para conectores e emendas.

Sem a margem, o enlace perde 3,39 dB, e 66,4% disso está nos conectores. A fibra, que é o que a maioria das pessoas imagina quando pensa em "perda", fica com 15,9%.

3. Comparando com o transceptor

O orçamento do equipamento é a potência de saída menos a sensibilidade: −4 − (−11) = 7 dB. A margem que sobra é o orçamento menos a perda total:

O enlace fecha, mas com pouca sobra. O nível que chega ao receptor, já descontada a margem de segurança, é −10,39 dBm, acima da sensibilidade de −11 dBm.

Repare que a margem de segurança de 3 dB é quase metade do orçamento do transceptor de exemplo. A TIA-568 não define esse valor; ele é uma escolha de projeto para cobrir envelhecimento, sujeira e reparos. Com 1,5 dB de margem, a sobra sobe para 2,11 dB. Decida o valor antes de fazer a conta e registre no projeto.

4. Cada ponto de distribuição custa caro

O número de pares de conectores é a variável que mais mexe no resultado. Com o mesmo cabo e o mesmo transceptor:

A partir de 4 pares, o enlace deixa de fechar com a margem de 3 dB. Isso acontece em prédios onde o backbone passa por vários pontos de distribuição e cada um tem seu painel de manobra. Na hora do projeto, conte os conectores do caminho completo, de transceptor a transceptor, e não só os das pontas.

A mesma lógica vale para as emendas: cada uma acrescenta até 0,3 dB. Cabos pré-conectorizados de fábrica eliminam as emendas de pigtail nas pontas, mas a perda dos conectores continua na conta.

5. E o comprimento?

Com tão pouca fibra, o comprimento quase não muda o resultado. Para os mesmos 3 pares de conectores e 2 emendas:

Pela perda, o orçamento deste transceptor permitiria até 383 m. Mas a perda não é o único limite em multimodo: cada aplicação Ethernet tem um alcance máximo que depende do tipo de fibra (OM3, OM4 e outras) e da velocidade. Esses alcances estão no padrão IEEE 802.3 e na folha de dados do transceptor; não os reproduzimos aqui porque não conseguimos conferi-los na fonte primária. Confira os dois limites, perda e alcance, antes de aprovar o enlace.

6. 850 nm, 1300 nm e o pior caso

A norma admite atenuação de até 3,5 dB/km em 850 nm. No pior caso, a fibra do enlace perde 0,63 dB em vez de 0,54 dB, e a margem cai de 0,61 para 0,52 dB. A diferença é de 0,09 dB: em prédio, até o pior caso da fibra pesa pouco.

Em 1300 nm, com o valor típico de 1,0 dB/km da calculadora, a fibra perde 0,18 dB e a margem fica em 0,97 dB. O comprimento de onda é definido pelo transceptor escolhido, não pelo cabo; use na conta o mesmo que o seu equipamento usa.

7. Quando a margem não fecha

Se a conta der margem negativa, há quatro alavancas, e cada uma tem um preço. Partindo do caso com 4 pares de conectores, em que a margem é de −0,14 dB:

Encurtar o cabo, a alavanca mais intuitiva, quase não aparece: tirar 100 m de fibra devolve só 0,3 dB. Em prédio, a decisão de projeto que mais pesa é quantas vezes o sinal passa por um painel.

8. Roteiro para o seu backbone

1. Desenhe o caminho completo, de transceptor a transceptor, e conte os pares de conectores e as emendas.
2. Some as parcelas com os valores da norma, ou com valores típicos do fabricante do cabo, se você tiver.
3. Escolha a margem de segurança e registre o motivo.
4. Compare com o orçamento do transceptor, tirado da folha de dados.
5. Confira o alcance máximo da aplicação para o seu tipo de fibra.
6. Depois de instalar, meça a perda real e compare com a conta.

Perguntas frequentes

Por que usar o máximo da norma para conectores e não um valor típico?

Porque, em prédio, eles dominam a conta, e o valor real de cada par só aparece na medição. Usar 0,75 dB por par deixa o projeto do lado seguro. Se o fabricante do sistema de cabeamento garantir um valor menor, refaça a conta com ele.

O cordão de manobra conta como conector?

Cada ponto em que dois conectores se encaixam é um par de conectores. Um cordão entre o painel e o switch acrescenta o par do painel. Se os encaixes nos próprios transceptores entram ou não na conta depende do método de medição adotado: defina no projeto o que entra e mantenha o mesmo critério na medição.

Que margem de segurança usar?

A TIA-568 não define esse valor. A calculadora usa 3 dB como padrão, e o guia mostrou que, em enlaces curtos com transceptores de orçamento pequeno, essa margem pode ser quase metade do total. Defina a margem pelo que ela precisa cobrir (reparos futuros, envelhecimento, um cordão a mais) e registre a escolha.

Posso usar a calculadora para multimodo?

Sim. Escolha "Multimodo 850 nm" ou "Multimodo 1300 nm", informe o comprimento em km (180 m = 0,18 km), os pares de conectores, as emendas e os dados do transceptor. Para o pior caso, informe 3,5 dB/km no campo de atenuação própria.

Quanto pesa cada emenda a mais?

Até 0,3 dB pela norma. No caso, as 2 emendas somam 0,6 dB, mais que a fibra inteira (0,54 dB). Se uma reforma acrescentar emendas no caminho, refaça a conta.

E se a medição der mais perda que a conta?

A conta usa os máximos da norma para conectores e emendas, então uma medição acima dela indica um componente fora do esperado. Meça por trechos, de painel a painel, para localizar onde a perda passa do previsto. Corrija antes de liberar o enlace, porque a margem de projeto existe para o futuro, não para cobrir defeito de instalação.

Qual a diferença para um enlace longo?

No enlace monomodo de 18 km do guia orçamento de perda em fibra óptica, a fibra é a maior parcela. Aqui, são os conectores. O método é o mesmo; muda o que vale a pena otimizar.