Macrocurvatura o microcurvatura: come si distinguono su una tratta già posata

«Collaudo OTDR conforme, nessuna anomalia rilevata.» Poi, mesi dopo la messa in esercizio, una tratta che aveva superato il collaudo comincia a perdere qualche decimo di dB in più, sempre nello stesso punto o sempre sullo stesso tratto. Nessuno ha toccato il cavo. La domanda che decide l’intervento è la prima che il tecnico si pone in cantiere: è una curva stretta che si è formata — o assestata — in una muffola o in un pozzetto, oppure è una microcurvatura distribuita lungo il tratto, per esempio dove il cavo è schiacciato in un tubo o compresso da un rincalzo? Le due diagnosi comportano interventi opposti, e un OTDR usato alla lunghezza d’onda sbagliata non le distingue affatto.

Due fenomeni fisici diversi, non due gradi dello stesso difetto.

La macrocurvatura è una curva a raggio grande rispetto al diametro della fibra — un giro stretto in una cassetta, un raggio forzato all’ingresso di un tubo, un cavo piegato oltre il minimo di progetto. È un evento puntuale: nella traccia OTDR compare come un gradino di perdita non riflessivo, localizzato in un punto preciso della tratta, indistinguibile a prima vista da un giunto a fusione fatto male.

La microcurvatura è tutta un’altra cosa: migliaia di micro-deformazioni casuali dell’asse della fibra, su una scala paragonabile al suo stesso diametro, causate da pressione laterale distribuita — un cavo compresso in un tubo troppo pieno, fascette serrate oltre misura, il ghiaccio su un cavo aereo, l’assestamento del rinterro su una posa diretta. Non è un evento: è un innalzamento del coefficiente di attenuazione (dB/km) su un tratto esteso, senza un punto preciso su cui puntare il dito.

La legge fisica che rende possibile la diagnosi.

La raccomandazione ITU-T G.650.1, Definitions and test methods for linear, deterministic attributes of single-mode fibre and cable, edizione 01/2024 approvata il 13 gennaio 2024, dedica la clausola 6.6 ai «Test methods for macrobend loss»: il metodo di riferimento avvolge un campione di fibra su un mandrino a raggio noto e misura la perdita indotta. È, per ammissione della raccomandazione stessa, un metodo pensato «mainly for factory measurements» — una caratterizzazione di fabbrica del tipo di fibra, non una procedura di diagnosi in campo su una tratta già posata. Ma la clausola 6.6.1.2.4 enuncia il principio fisico che la diagnosi in campo prende in prestito: «it should be considered that macrobending losses increase exponentially with the wavelength» — la perdita da macrocurvatura cresce in modo esponenziale con la lunghezza d’onda. La 6.6.1.2.3 aggiunge il secondo termine: «the macrobending losses increase exponentially as radius decreases» — cresce in modo esponenziale al restringersi del raggio. Per questo la norma prescrive di misurare a 1550 o 1625 nm, non a 1310: una curva quasi invisibile a 1310 nm può costare diversi dB a 1625.

Lo abbiamo già visto in cifre a proposito della scelta della fibra: una G.657.A1 piegata a 10 mm di raggio dichiara fino a 0,75 dB di perdita a 1550 nm e fino a 1,5 dB alla stessa identica curva a 1625 nm — il doppio. È l’esponenziale della clausola 6.6.1.2.4, con un numero sopra.

Il segno che separa una curva da un giunto.

Quella legge fisica è esattamente ciò che un OTDR sfrutta in campo, ed è pratica riportata dai costruttori di strumenti, non un requisito ITU-T. Un white paper di VIAVI Solutions sulla rilevazione delle macrocurvature lo scrive senza ambiguità: si misura lo stesso evento — lo stesso giunto, lo stesso connettore — a due lunghezze d’onda, storicamente 1310 e 1550 nm; il documento aggiunge che «the best measurements to analyze macro bending should be taken between 1310 nm and 1625 nm, or between 1550 nm and 1625 nm», le lunghezze d’onda rilevanti per una tratta DWDM. Il criterio di lettura è diretto: «for a given event (splice or connector), if there is no macro bend, the loss measurement shall be about the same at any wavelength. If there is a large difference (>0.2 dB) between the two wavelengths, this is due to macro bend» — se le due misure coincidono, è un giunto o un connettore; se differiscono oltre circa 0,2 dB, è una curva. È un valore dichiarato da un singolo costruttore, non una soglia normativa: la differenza fisica è certa, la soglia numerica va dichiarata da chi collauda, non lasciata all’impostazione di fabbrica dello strumento.

La microcurvatura non lascia un evento da misurare due volte.

Qui la diagnosi a più lunghezze d’onda cambia natura, perché non c’è un punto da confrontare. Lo stesso principio fisico — le fibre monomodali hanno un diametro di campo modale maggiore a 1550 nm che a 1310, e maggiore ancora a 1625, e un campo modale più esteso è più sensibile a qualunque curva — vale anche qui, ma si applica a un tratto, non a un evento: si confronta il coefficiente di attenuazione medio della sezione, alle diverse lunghezze d’onda, con il valore intrinseco dichiarato dal produttore della fibra, non l’ampiezza di un singolo gradino. Lo stesso white paper descrive, per un fenomeno collegato — la fibra in tensione residua lungo una tratta lunga, senza alcun evento di giunto o connettore — la tecnica che si applica per estensione anche qui: non una ricerca di eventi, ma un confronto della traccia con una maschera di tolleranza sull’attenuazione media, tipicamente ±0,1–0,2 dB nella pratica riportata dagli operatori.

Una norma di fabbrica per la microcurvatura, nella stessa serie che caratterizza la macrocurvatura a raggio fisso — la IEC 60793-1-47:2017, richiamata dalla stessa G.650.1 per i dettagli su raggio e lunghezza d’onda — semplicemente non esiste. La G.650.1, descrivendo le misure di attenuazione in fabbrica, si limita a raccomandare che la fibra resti libera sulla bobina, perché «microbending effects should not be introduced by the drum surface»: un effetto da evitare nella misura, non un parametro da caratterizzare a raggio fisso come il macrobend.

Cosa scrivere a capitolato.

OTDR bidirezionale ad almeno due lunghezze d’onda su ogni tratta, non una sola — 1310/1550 nm come minimo; 1550/1625 nm dove la tratta userà DWDM o L-band, o dove è già prevista la manutenzione in esercizio a 1650 nm.
Ogni evento oltre soglia riportato alle due lunghezze d’onda, con la differenza calcolata — non il valore singolo: è la differenza a fare la diagnosi, non il valore assoluto.
Una soglia di differenza dichiarata per iscritto, oltre la quale un evento va classificato come sospetta macrocurvatura e verificato fisicamente — non lasciata all’impostazione di fabbrica dello strumento.
Il coefficiente di attenuazione medio per sezione, alle stesse lunghezze d’onda, confrontato con il valore intrinseco dichiarato dal produttore — è l’unico modo di intercettare una microcurvatura distribuita, che nessun evento singolo rivela.
La verifica fisica come condizione di chiusura: una curva sospetta va aperta, rilassata e rimisurata, non semplicemente ridocumentata come «entro soglia».

Come si verifica in accettazione.

Non basta consegnare due tracce, una per lunghezza d’onda, archiviate separatamente: il collaudo deve mostrare il confronto già fatto, evento per evento, con la differenza in dB accanto a ogni valore — lo stesso rigore che una lettura seria di un report OTDR già richiede per la bidirezionalità di percorso va esteso qui alla bidirezionalità di lunghezza d’onda. Dove la differenza supera la soglia dichiarata, l’accettazione richiede la prova che l’intervento fisico sia stato fatto: la tratta corretta si rimisura, e la perdita alla lunghezza d’onda maggiore deve scendere in modo commisurato — se scende poco, la curva non era la causa, o non è stata risolta. Sulle tratte lunghe senza eventi, si verifica che il coefficiente medio dichiarato in accettazione sia quello effettivamente misurato alle diverse lunghezze d’onda, non quello di catalogo della fibra: uno scostamento sistematico su tutta la tratta è la firma di una microcurvatura che nessun evento singolo avrebbe mai mostrato. La scelta dell’ampiezza di impulso va dichiarata per entrambe le misure: due impulsi diversi alle due lunghezze d’onda rendono il confronto inservibile.

Il punto.

La fisica che separa una curva da un giunto è nota da vent’anni e sta in una clausola di norma che quasi nessun capitolato cita: la perdita da curvatura cresce in modo esponenziale con la lunghezza d’onda, quella di un giunto no. Il resto — la soglia di differenza, il confronto del coefficiente medio, la verifica fisica prima di chiudere il collaudo — non lo scrive nessuna raccomandazione: lo deve scrivere chi fa il capitolato. È il lavoro che facciamo quando certifichiamo una tratta con l’OTDR alle lunghezze d’onda giuste, e quando scriviamo quella soglia di differenza come clausola verificabile in un capitolato di conformità, con il collaudo e la documentazione consegnati insieme al lavoro. Ogni curva sospetta, ogni coefficiente fuori maschera e l’esito della verifica fisica entrano nella stessa mappa della rete — non file sparsi — dove un’AI segnala lo scostamento fra le lunghezze d’onda e una squadra nostra chiude il guasto, per un operatore, un data center, un impianto industriale, un ente pubblico, una struttura sanitaria o un sito della difesa. Dove serve un’AI sui dati della rete, gira nel perimetro del cliente — on-premise o in cloud dedicato con data center in Italia — insieme a CSIDIA, l’altra società del gruppo.

Avete una tratta che perde più del previsto e non sapete se è una curva o un giunto? Parlatene con un tecnico: il sopralluogo è senza costi, e la diagnosi a due lunghezze d’onda si fa con lo stesso OTDR del collaudo, senza riaprire la tratta finché non sapete dove guardare.