G.652.D, G.657.A1 o G.657.A2: scegliere la fibra per il progetto di un cavo — le domande che pongono gli ingegneri

Quasi ogni gara per cavi in fibra ottica indica una di tre fibre monomodali: G.652.D, G.657.A1 o G.657.A2. Sulla scheda tecnica sembrano intercambiabili — stessa classe di dimensione del nucleo, stesse lunghezze d'onda, stessa giunzione. Nella progettazione del cavo non lo sono. La fibra scelta decide quanto piccoli possono essere i tubetti, quanto margine si ha alle basse temperature, come si comporta il cavo a 1625 nm e, sempre più spesso, cosa si aspettano gli installatori del cliente.

Questo articolo risponde alle domande che ingegneri e team di gara pongono quando scelgono tra G.652.D, G.657.A1 e G.657.A2 per il progetto di un cavo: cosa le distingue, se una può sostituire l'altra e dove ciascuna trova impiego.

Qual è la differenza tra G.652.D e G.657?

Entrambe sono raccomandazioni ITU-T per la fibra monomodale.

La G.652 è la fibra monomodale standard su cui è costruita la maggior parte delle reti del mondo. La categoria D è la variante moderna: basso picco dell'acqua, per cui è utilizzabile l'intera gamma dalla banda O alla banda L, e un limite stretto sulla dispersione dei modi di polarizzazione. Quando una specifica dice "fibra monomodale standard", intende quasi sempre la G.652.D.

La G.657 comprende le fibre monomodali insensibili alle perdite per curvatura. Sono progettate in modo che la luce rimanga nel nucleo quando la fibra è curvata molto più strettamente di quanto tollererebbe una fibra G.652.D. La G.657 è suddivisa in due famiglie:

• Le fibre di categoria A sono pienamente conformi alla G.652.D. Ne condividono i requisiti trasmissivi e geometrici e aggiungono un requisito più severo sulle perdite per curvatura. A1 e A2 sono le due sottocategorie di uso comune, con la A2 specificata per curvature più strette della A1.
• Le fibre di categoria B privilegiano le prestazioni in curvatura e non devono soddisfare tutti i requisiti della G.652.D. Si usano soprattutto per percorsi molto stretti all'interno di ambienti ed edifici, non nei cavi da esterno di largo impiego.

Approfondimento: dal punto di vista della rete, la G.657.A non è una "fibra diversa" — è una fibra G.652.D con una specifica di curvatura più severa. Per questo può essere inserita senza problemi nelle reti esistenti.

La G.657.A1 può sostituire la G.652.D in un cavo?

In termini di trasmissione, sì. Una fibra G.657.A1 soddisfa i requisiti della G.652.D, per cui attenuazione, dispersione e lunghezza d'onda di taglio rientrano negli stessi limiti, e si giunta alla G.652.D con basse perdite.

Due aspetti pratici richiedono comunque attenzione:

• Diametro del campo modale. Le fibre insensibili alla curvatura si collocano spesso verso il limite inferiore dell'intervallo di campo modale ammesso. Quando sono giuntate a una fibra G.652.D più datata posta al limite superiore, una traccia OTDR unidirezionale può mostrare un apparente "guadagno" in un verso e una perdita esagerata nell'altro. La perdita reale del giunto è corretta; la misura deve essere bidirezionale. Installatori e procedure di collaudo dovrebbero saperlo in anticipo.
• La specifica del cliente. Alcuni operatori specificano esplicitamente la G.652.D e richiedono un'approvazione formale per qualsiasi sostituto, anche se conforme. Una "fibra migliore" non è automaticamente un'alternativa accettata.

Approfondimento: sostituire la G.652.D con la G.657.A1 è raramente un rischio tecnico e spesso un vantaggio progettuale. È una questione contrattuale — va risolta prima di quotare, non dopo la consegna.

Quando la G.657.A2 vale il costo aggiuntivo?

La G.657.A2 tollera curvature più strette della A1 e di solito costa di più. Giustifica il suo prezzo dove la fibra subirà curvature strette in esercizio o durante l'installazione:

• Cavi di drop e FTTH — percorsi attorno agli angoli, attraverso scatole a parete, graffette e guide cavo a piccolo raggio.
• Cavi da interno e montanti (vedi le famiglie IEC 60794-2), dove gli installatori posano il cavo quasi come un filo di rame.
• Muffole, splitter e scatole di terminazione con gestione delle fibre molto compatta.
• Tubetti molto piccoli o densamente riempiti, dove la posizione della fibra all'interno dell'elemento è meno controllata.

In un cavo a tubetti loose per lunga distanza, interrato o in tubo, le fibre si trovano in un elemento protetto con una finestra di deformazione definita. Lì la A2 raramente aggiunge valore rispetto alla A1, e molti progetti usano ancora la G.652.D.

Approfondimento: scegli la fibra in base alla curvatura più stretta che la fibra subirà effettivamente — nel cavo, nella muffola e presso il cliente — non in base al raggio di curvatura complessivo del cavo.

La fibra insensibile alla curvatura cambia il progetto del cavo?

Può farlo, ed è qui che la scelta diventa una decisione di ingegneria anziché di acquisto.

Dimensione dei tubetti e densità di fibre

La fibra insensibile alla curvatura tollera tubetti più piccoli e un riempimento più denso. È uno dei motivi per cui i cavi per microtubi e i cavi a nastri ad alta densità sono di solito costruiti con G.657.A1. In combinazione con fibre a rivestimento ridotto (200 µm invece di 250 µm), consente più fibre in un diametro minore.

Sovralunghezza della fibra e basse temperature

In un tubetto loose, la fibra è leggermente più lunga del tubetto, così che il cavo possa allungarsi senza sollecitarla. Alle basse temperature, guaina e tubetto si contraggono e spingono le fibre in curvature più strette. Una fibra insensibile alla curvatura offre più margine prima che ciò si manifesti come attenuazione aggiuntiva, in particolare alle lunghezze d'onda più alte. Non sostituisce un corretto progetto della sovralunghezza della fibra, ma allarga la finestra di sicurezza.

Lunghezze d'onda elevate e monitoraggio

Le perdite per curvatura aumentano con la lunghezza d'onda. Un cavo che si comporta bene a 1310 e 1550 nm può mostrare perdite aggiuntive a 1625 nm, lunghezza d'onda che molti operatori usano per il monitoraggio in esercizio. Le fibre G.657.A offrono qui un margine aggiuntivo, importante per le reti che effettuano misure in banda L.

Microcurvature

La sensibilità alla curvatura non riguarda solo le macrocurvature. Anche la costruzione del cavo, il ritiro della guaina e i materiali dei tubetti generano microcurvature. Le fibre insensibili alla curvatura vi sono tipicamente meno sensibili, ma il progetto del cavo deve comunque controllarle — la scelta della fibra non compensa un elemento progettato male.

Quale fibra per quale cavo?

Un punto di partenza pratico, da verificare per ogni gara:

• Cavi a tubetti loose da tubo e a interramento diretto (IEC 60794-3-10 e 3-11): la G.652.D è ancora comune; la G.657.A1 è sempre più spesso specificata per margine e uniformità della rete.
• Cavi aerei e cavi ADSS: di solito G.652.D o G.657.A1. Campo di temperatura e finestra di deformazione orientano la scelta più della curvatura.
• Cavi per microtubi e cavi a nastri ad alto numero di fibre: G.657.A1, spesso con rivestimento ridotto.
• Cavi da interno, di drop e FTTH: G.657.A2, oppure A1 dove il percorso è controllato.

Si possono combinare tipi di fibra diversi in un unico cavo?

Sì, e alcune gare lo richiedono — per esempio G.652.D nella maggior parte dei tubetti e G.657 in alcuni. Funziona, ma aggiunge rischio: il codice colori e l'identificazione dei tubetti devono rendere il tipo di fibra inequivocabile, la scheda tecnica deve indicare quali fibre sono di quale tipo e le istruzioni di giunzione e di prova devono coprire la combinazione. Se il cliente non ne ha bisogno, un solo tipo di fibra per cavo è più semplice da produrre, provare e manutenere.

Errori tipici nelle gare sul tipo di fibra

1. "Fibra monomodale" senza categoria. Lascia aperta la scelta tra G.652.D e G.657, e le offerte diventano impossibili da confrontare.
2. Specificare G.657.A2 ovunque. Aumenta il costo dei cavi per lunga distanza, dove le prestazioni aggiuntive in curvatura non vengono mai sfruttate.
3. Dare per scontato che la G.657.A1 sia automaticamente accettata come sostituto della G.652.D. È conforme, ma il cliente può richiedere un'approvazione.
4. Ignorare il diametro del rivestimento. Le fibre da 200 µm e da 250 µm incidono sul progetto dei tubetti, sul numero di fibre per tubetto e sulla manipolazione.
5. Nessun requisito di lunghezza d'onda o di monitoraggio. Se la rete effettua misure a 1625 nm, il progetto del cavo e la scelta della fibra devono tenerne conto.
6. Nessun metodo OTDR per reti miste. I collaudi unidirezionali attraverso giunti G.652.D/G.657 generano falsi esiti negativi.

Una checklist di gara per la scelta della fibra

1. Categoria di fibra: G.652.D, G.657.A1 o G.657.A2 — e se sono accettabili alternative.
2. Diametro del rivestimento: 250 µm o 200 µm.
3. Lunghezze d'onda operative, compreso l'eventuale monitoraggio in banda L.
4. Tipo di cavo e installazione: tubo, interrato, aereo, microtubo, interno o drop.
5. Raggio di curvatura minimo previsto nelle muffole e presso il cliente.
6. Numero di fibre, tipo di elemento e fibre per tubetto o per nastro.
7. Campo di temperatura di esercizio, installazione e stoccaggio.
8. Se sono richiesti tipi di fibra misti e come devono essere identificati.
9. Metodo di collaudo, compreso l'OTDR bidirezionale attraverso i giunti.
10. Fornitori di fibra preferiti o approvati, se il cliente li limita.

La scelta della fibra in CablePLM

La libreria di norme per la fibra di CablePLM copre le famiglie IEC 60794 da interno, da tubo, interrate, aeree, ADSS e per microtubi, con fibre G.652.D, G.657.A1 e G.657.A2 e costruzioni fino a 3456 fibre — multi tubetto loose, tubetto centrale, micromodulo e nastro. Il tipo di fibra è un dato di ingresso del progetto: sceglilo per cavo o per elemento, e CablePLM costruisce la costruzione strato per strato, calcola diametro, peso e distinta base e riporta il tipo di fibra nel codice colori e nella scheda tecnica.

Passare un progetto dalla G.652.D alla G.657.A1, o da un rivestimento da 250 µm a uno da 200 µm, mostra subito l'effetto su dimensione dei tubetti, diametro esterno e costo. Le versioni tecnica e cliente della scheda tecnica derivano dallo stesso progetto, con ogni valore contrassegnato come dato normativo o stima. Tenders & Projects mantiene la categoria di fibra richiesta e le alternative accettate su ogni riga di gara, e l'AI Tender Agent estrae i requisiti di fibra e di lunghezza d'onda dai documenti di gara. Per la struttura dell'intera serie di norme sui cavi, vedi La IEC 60794 spiegata.

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