SISTEMAS DE CABLEADO ESTRUCTURADO
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10.1.- DEFINICIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LA FIBRA ÓPTICA
El cable de fibra óptica es un medio de comunicación que utiliza luz modulada para transmitir datos a través de fibras de vidrio delgadas. Las señales que representan bits de datos se
convierten en haces de luz. Es importante reconocer que, si bien se requiere electricidad para generar e interpretar las señales de fibra óptica en los dispositivos finales, el cable en sí no tiene electricidad como es el caso de los cables de cobre. De hecho, los componentes del cable de fibra óptica son muy buenos aislantes eléctricos.
Cada circuito de fibra óptica que se utiliza para conectar redes está formado por dos fibras de vidrio, una para los datos que se transmiten en cada dirección. Tal como el cable de par
trenzado de cobre utiliza cables separados para transmitir y recibir, los circuitos de fibra óptica utilizan una hebra de fibra para transmitir y otra para recibir. En general, estas dos fibras
estarán en un solo revestimiento exterior hasta que lleguen al dispositivo de conexión en un cableado horizontal.
Los sistemas de fibra óptica son similares a los sistemas de cable de cobre en muchos aspectos.
La mayor diferencia es que la fibra óptica utiliza pulsos luminosos para transmitir información a través de circuitos de fibra en lugar de utilizar pulsos electrónicos a través de circuitos de cobre.
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10.1.- DEFINICIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LA FIBRA ÓPTICA (CONT.)
La fibra transfiere datos utilizando luz. La entrada de luz se refleja o refracta fuera del
revestimiento dependiendo del ángulo que golpea el revestimiento. Después, rebota dentro del núcleo y del revestimiento a lo largo de grandes distancias.
Comprender los componentes de un sistema de fibra óptica ayuda a entender mejor cómo funciona el sistema respecto de los sistemas basados en cables. Debido a la naturaleza de doble vía de la comunicación de datos, cada circuito de fibra óptica está formado, en realidad, por dos cables de fibra. Hay uno para transmitir datos en cada dirección. En el cable que se muestra en la Figura, los extremos "Tx" son los extremos de transmisión y los extremos "Rx" son los de recepción.
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10.2.- ELEMENTOS DE UN CABLE DE FIBRA ÓPTICA
En general, son cinco los elementos que componen cada cable de fibra óptica. Estos elementos son: el núcleo, el revestimiento, un búfer, un material resistente y un revestimiento exterior. El núcleo es, en realidad, el elemento que transmite la luz, y se encuentra en el centro de la fibra óptica. Generalmente, este núcleo es de sílice o de vidrio, y está hecho de elementos químicos parecidos a los del revestimiento que lo rodea. Los pulsos luminosos que viajan a través del núcleo de fibra reflejan la interfaz donde se juntan el núcleo y el revestimiento. Debido a que la construcción del revestimiento tiene una construcción ligeramente diferente, ésta tiende a funcionar como un espejo que refleja la luz al núcleo de la fibra. Esto mantiene la luz en el núcleo mientras viaja a través de la fibra.
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10.2.- ELEMENTOS DE UN CABLE DE FIBRA ÓPTICA (CONT.)
Alrededor del revestimiento hay un búfer que ayuda a proteger al núcleo y al revestimiento de todo daño. El material resistente rodea el búfer, evitando que el cable de fibra óptica se estire cuando se tira de él. Generalmente, el material que se utiliza es el mismo que se usa para fabricar chalecos a prueba de balas.
El elemento final, el revestimiento exterior, se agrega para proteger la fibra de la abrasión, de los solventes y de otros contaminantes. La composición de este revestimiento puede variar dependiendo del uso del cable.
Como la fibra óptica usa señales luminosas en lugar de señales eléctricas para mover datos, se debe instalar dispositivos especiales que puedan interpretar estas señales. Cada fibra óptica se conecta a un transmisor en un extremo y a un receptor en el otro.
El transmisor convierte los datos en pulsos luminosos codificados e inyecta los pulsos
luminosos en la fibra óptica. El transmisor puede ser un láser, un diodo emisor de luz (LED)o un dispositivo especial llamado láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL). Cada uno de estos elementos trabaja de distintas maneras para convertir la señal de datos entrante en
pulsos luminosos. La secuencia de pulsos representa los datos enviados.
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10.3.- MONOMODO VERSUS MULTIMODO
Los cables de fibra óptica vienen en dos formas, multimodo y monomodo. El monomodo utiliza un modo único de luz para transmitir la señal. El multimodo utiliza modos múltiples de luz para transmitir la señal, de ahí el término multimodo. En la transmisión óptica, un modo es un rayo de luz que entra al núcleo en un ángulo determinado. Por lo tanto, los modos se pueden
representar como haces de rayos luminosos de la misma longitud de onda que entran a la fibra a un ángulo particular.
La fibra óptica monomodo y la multimodo tienen muchas diferencias de construcción, así como de aplicación en los sistemas de cableado estructurado. La fibra óptica monomodo que se
instala como cableado backbone de red es capaz de ofrecer mayor longitud de banda y distancias de tendido de cable de hasta 3000 metros. La fibra óptica multimodo puede
transmitir señales hasta un máximo de 2000 metros. Las compañías telefónicas utilizan equipos especiales para lograr distancias de hasta 100 km (62 millas) utilizando fibras monomodo.
Debido a estas características, la fibra monomodo se utiliza a menudo para efectuar una conexión entre edificios o, en el caso de la compañía telefónica, una conexión WAN. La fibra multimodo se usa con más frecuencia en backbones LAN dentro de edificios.
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10.3.- MONOMODO VERSUS MULTIMODO (CONT.)
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10.3.- MONOMODO VERSUS MULTIMODO (CONT.)
Un cable de fibra óptica multimodo estándar (el tipo de cable más común de fibra óptica) utiliza una fibra óptica con núcleo de 62,5 micrones y un revestimiento de 125 micrones de diámetro.
A menudo, recibe el nombre de fibra óptica de 62,5/125.
Últimamente, la fibra óptica de 50/125 micrones es la que ha tenido mayor aceptación. Este tipo de fibra se usa principalmente en backbones de edificios y campus.
En un cableado de fibra óptica monomodo, el diámetro del núcleo es considerablemente más pequeño (8 a 10 micrones). La fibra óptica de 9/125 indica que el núcleo de la fibra tiene un diámetro de 9 micrones, y que su revestimiento tiene 125 micrones de diámetro.
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10.4.- SISTEMAS DE CERRAMIENTO Y PANELES DE CONEXIÓN
La fibra óptica requiere un manejo especial debido a la delicada naturaleza de las delgadas fibras de vidrio que transmiten las señales de luz. Los sistemas de cerramiento de fibra óptica, que constan de conectores y canales de protección, están diseñados para proteger el cable de fibra óptica. En la figura se observa un cerramiento de fibra utilizado para transportar cables de fibra. Se observan las curvas suaves y grandes que evitan que el radio de curvatura sea muy pequeño en las esquinas.
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10.4.- SISTEMAS DE CERRAMIENTO Y PANELES DE CONEXIÓN (CONT.)
En la figura se observa un sistema de enrutamiento de fibra para distribuir y proteger los cables de fibra en un bastidor de telecomunicaciones.
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10.4.- SISTEMAS DE CERRAMIENTO Y PANELES DE CONEXIÓN (CONT.)
Los sistemas de cerramiento evitan que los cables se plieguen o se corten, lo que provocaría una pérdida de señal. En la figura se muestra un cerramiento de fibra que protege las
conexiones de fibra.
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10.5.- VENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA
Varias ventajas han llevado al desarrollo cada vez mayor y a la puesta en práctica de los
sistemas de cable de fibra óptica. En comparación con el cobre, la fibra óptica es superior en las siguientes categorías:
- Inmunidad electromagnética, incluida la no conductividad.
- Consideraciones de seguridad.
- Atenuación disminuida y aumento en la distancia de transmisión.
- Potencial de ancho de banda aumentado.
- Diámetro pequeño y poco peso.
- Economía a largo plazo.
Inmunidad electromagnética
Debido a que la fibra óptica utiliza luz para transmitir una señal, no está sujeta a EMI, RFI o sobrevoltaje. Ello puede ser importante cuando se colocan cables cerca de estos tipos de
fuentes, como motores, ventiladores, algunas fuentes de luz, bombas, transformadores, líneas de alta tensión, etc. Una conexión de fibra óptica evita el problema de potenciales a tierra
diferentes y elimina el peligro que representan los bucles con conexión a tierra para el personal y los equipos.
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10.5.- VENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA (CONT.) Consideraciones de seguridad
El uso de la luz en la fibra óptica dificulta la detección de la señal que se transmite dentro del cable. Las señales enviadas por cables de cobre pueden ser interceptadas por dispositivos ubicados muy cerca del cable. La única forma de intervenir un circuito de fibra óptica es al acceder a la fibra directamente; ello requiere una intervención que sea fácil de detectar para el equipo de vigilancia. Así, la fibra óptica es generalmente la opción de cable elegida por
gobiernos, bancos y otras organizaciones que tienen un alto interés en la seguridad.
Atenuación disminuida y distancia de transmisión aumentada
Los avances en la tecnología de fibra óptica han llevado a reducir la pérdida de señal, o
atenuación, y a aumentar la distancia de transmisión. El cable de fibra óptica necesita menos dispositivos de impulso que el cable de cobre. Las longitudes de los segmentos de cable de fibra óptica también proporcionan ventajas a los fabricantes, a los instaladores y a los usuarios
finales.
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10.5.- VENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA (CONT.) Potencial de ancho de banda aumentado
En la actualidad, los circuitos de fibra que se utilizan en conexiones de enlace troncal entre ciudades y países transportan información de hasta 2,5 gigabits por segundo (Gbps). Esto es suficiente para transportar 40.000 circuitos telefónicos o 250 canales de televisión. Los
expertos en la industria pronostican mayores anchos de banda a medida que la tecnología avance. Los experimentos de laboratorio que se hicieron con fibra óptica han producido una tasa de datos de hasta 200.000 Mbps, utilizando anchos de banda hasta de 1000 GHz.
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10.5.- VENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA (CONT.) Consideraciones de tamaño y peso
En comparación con el cobre, la fibra óptica es relativamente pequeña en diámetro y mucho más liviana en peso. Estas características han hecho que se la prefiera como conducto dentro del piso. El espacio del conducto para el cableado se ha conectado en forma creciente con la instalación del cable de cobre expandido. Es común incluso instalar un nuevo cableado de fibra óptica dentro de ductos y conductos existentes para reemplazar varios circuitos de cobre, y liberar el espacio dentro del ducto, que es tan necesario.
Economía a largo plazo
Aun cuando el aumento de la demanda de fibra óptica ha bajado los precios para hacerla más competitiva con el cobre, todavía es cierto que las nuevas instalaciones de fibra son más caras que las instalaciones de cobre. A corto plazo, suele ser más económico seguir utilizando
cableado de cobre para cubrir las necesidades de expansión de la comunicación.
A largo plazo, puede ser más ventajoso invertir en fibra óptica, aun para conversiones de cobre.
Al reemplazar cobre por fibra de vidrio, se puede evitar la inversión permanente en un sistema de cobre que pronto estará desactualizado.
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10.6.- DESVENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA
La mayor desventaja de la fibra óptica es la incompatibilidad con los antiguos sistemas de
hardware electrónico que componen el mundo actual de las telecomunicaciones. Gran parte de la velocidad que se gana a través de la transmisión con fibra óptica se puede perder en los
puntos de conversión fibra/cobre. Cuando un segmento de red experimenta un uso pesado, la información se satura (congestión) en el cuello de botella donde se realiza la conversión hacia las señales electrónicas, o desde ellas. Las desventajas de la fibra óptica que se identifican con mayor frecuencia incluyen:
- Un costo inicial mayor que el cobre.
- La fibra óptica resiste menos el abuso que el cable de cobre.
- Los conectores de fibra son más delicados que los conectores de cobre.
- La conexión de la fibra óptica requiere un mayor nivel de capacitación y conocimiento.
- Los medidores y las herramientas de instalación son más caras.
Aun cuando el rendimiento de la fibra óptica es mucho mayor que el del cobre, muchas
instituciones no instalan la fibra debido al aumento de los costos. Se debe tomar una decisión sobre la base del costo respecto del rendimiento a fin de determinar qué clase de medios de red es mejor para cada instalación individual.
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES
Los cables pueden tener una variedad de configuraciones y combinaciones. Pueden incluir hilos de fibra únicos o múltiples, aislamientos distintos, revestimiento e incluso conductores de
cobre. Además, pueden fabricarse para varios ambientes, como es el caso del plenum, el no plenum, el que está clasificado para distribución vertical, el de enterramiento directo, el de antena amarrada y los de aplicaciones subacuáticas, entre otros.
Existen muchas clases de configuraciones de cables de fibra óptica, entre las que se incluyen:
-Distribución.
-Conexión.
-Subgrupo.
-Fibra óptica Zipcord.
-Doble redondo.
-Cinta.
-Antena.
-Blindado.
-Híbrido.
-Sumergible.
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable de distribución
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable de conexión (multiconector)
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable subgrupo
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Fibra óptica Zipcord
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable doble redondo (dúplex redondo)
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable cinta
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable antena (aéreo)
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable blindado
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable híbrido
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10.7.- CONFIGURACIONES COMUNES DE CABLES (CONT.) Cable sumergible (submarino)
