FIBRA OPTICA

HISTORIA DE LA FIBRA OPTICAEn poco más de 10 años la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión de información. Este novedoso material vino a revolucionar los procesos de las telecomunicaciones en todos los sentidos, desde lograr una mayor velocidad en la transmisión y disminuir casi en su totalidad los ruidos y las interferencias hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por vía telefónica.

DEFINICION FIBRA OPTICA• Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: El

grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones, entre sus principales características se puede mencionar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad debido a que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia.

CARACTERISTICAS DE LA FIBRA OPTICA• Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo

tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay problemas debido a los cortos circuitos Tienen un gran ancho de banda, que puede ser utilizado para incrementar la capacidad de transmisión con el fin de reducir el costo por canal; De esta forma es considerable el ahorro en volumen en relación con los cables de cobre.

• Con un cable de seis fibras se puede transportar la

señal de más de cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un gran espacio en los ductos y requiere de grandes volúmenes de material, lo que también eleva los costos.

EL MODELO DE RED Y LAS EXIGENCIAS DE UNA RED ACTUAL

• Dentro de una red de telecomunicaciones existe una gran cantidad de equipos y funcionalidades.

• El personal del área de operaciones de las empresas de telecomunicaciones esta dividida en dos áreas: Conmutación y Transmisión. De estos dos grupos se derivan cuatro bloques importantes para una red de telecomunicaciones y son los siguientes:

• Transmisión o Transporte: la forma de conectar los elementos de conmutación entre si, puede ser local o de larga distancia.

• Conmutación: los equipos responsables de establecer la comunicación entre dos extremos es decir los usuarios o los clientes.

• Acceso: La forma de conectar las instalaciones del

usuario con la empresa que le prestara el servicio.

• Equipo Terminal: equipo situado en las instalaciones del cliente para aprovechar un servicio de telecomunicaciones.

Central telefónica

• Mediante este elemento de conmutación es posible establecer conexiones dinámicas basadas en circuitos de 64 kps. Cuando se establece una llamada telefónica de un extremo a otro, se establece una conexión de 64 kps en ambos sentidos, la cual es reservada para uso exclusivo de los dos extremos en comunicación mientras la llamada dure.

• El servicio que se ofrece es conmutado porque en la contratación del mismo solo se especifica un extremo de la comunicación, el otro extremo será definido de manera dinámica mediante un plan de numeración y algún esquema de marcación.

Conmutador de paquetes • La conmutación de paquetes parte de

principios totalmente diferentes a los utilizados en la conmutación de circuitos, utilizada para construir una red telefónica. Y esto no es de extrañar pues, ambos principios fueron diseñados para redes que transportarían tráficos totalmente diferentes y por lo tanto con demanda de recursos diferentes. Estamos hablando de tráficos de voz y datos.

• El primer tipo de tráfico demanda un retardo mínimo y en principio ganara una cantidad de información constante. Por otro lado los datos no son tan sensibles con respecto al retardo y la cantidad de información que normalmente se genera es variable.

El elemento de transporte

Un enlace de transporte se distingue por dos elementos. El primero que nos define fisicamente el medio de transmisión que será utilizado para llevar la información, como lo puede ser la fibra óptica (FO), las microondas (MO), el satélite, el par de cobre o cable coaxial.

El segundo elemento es el modo de transmisión, este nos define de qué forma será llevada la información, así como la cantidad de información que podrá transportarse de manera simultánea. En formato analógico o digital y con técnicas de múltiplexación FDM o TDM (PDH y SDH).

El elemento de accesoLa red de acceso es la que permite a un usuario de un servicio de telecomunicaciones conectarse a una red para hacer uso de dicho servicio. La red de acceso tradicional es la que encontramos en la red telefónica pública. Nos referimos a la red constituida por todos los pares de cobre que permiten al aparato telefónico conectarse a una central telefónica local.La implementación de redes de acceso representa uno de los grandes retos para las empresas del sector de las telecomunicaciones. Por un lado, esto permite el acceso a usuarios que no cuentan con los servicios básicos. Tal vez para el segundo caso la dificultad no sea tan grande, pues estos servicios serán llevados a zonas en donde la rentabilidad económica esté mas o menos garantizada.

Nueva red por acceso de cobre

En este tipo de redes se pretende eliminar el par de cobre como alternativa única para llegar al usuario. En algunos casos se implementa fibra óptica en los segmentos principales y el par de cobre se utiliza en él ultimo tramo. Otra alternativa es usar las redes de teléfonos por cable (CATV) mediante el cable coaxial para ofrecer servicios de telefonía y acceso a Internet, además de los de distribución de video. Finalmente, nuevas tecnologías que permiten el uso del par de cobre a mayores velocidades (ADSL y HDSL).

Redes de acceso inalámbricas fijasLas telecomunicaciones ya han demostrado su capacidad de contribuir al desarrollo económico de una nación. Por esta razón se han desarrollado tecnologías que permiten una eficiente y rápida implementación de redes de telefonía que ofrecen el servicio. Encontramos a las redes de telefonía inalámbrica o fija o en ingles WLL (Wireless Local Loop). Con estas tecnologías se permite una rápida implementación de red de telefonía básica y además la inversión que se debe realizar es proporcional a la demanda existente, por lo que es posible llegar de una manera eficiente a lugares en donde se carece del servicio.

Redes de acceso inalámbricas móviles

Otra forma es permitir la movilidad, pues él poder estar comunicados en cualquier lugar y en cualquier momento resulta cada día más importante. Es por esto que el concepto de sistemas personales de comunicación o en ingles PCS es cada vez mas utilizado, pues hay un clara tendencia a crear dispositivos que permitan comunicaciones de voz y datos.

Redes acceso de banda ancha alámbricas e inalámbricas

Otra forma es el implementar redes que permiten el acceso de banda ancha para nuevas aplicaciones. Por banda ancha entendemos velocidades entre 2 Mbps y 155 Mbps, para permitir acceso a Internet de alta velocidad, distribución de vídeo, vídeo en demanda, educación a distancia y teletrabajo. En esta clase de redes encontramos las redes alámbricas implementadas mediante fibra óptica y por redes inalámbricas mediante enlaces de microondas punto a punto y también punto a multipunto, como es el caso de la tecnología LMDS.

Integración de servicios y tipos de información

En comunicaciones existen diferentes tipos de tráfico.Encontramos los tráficos de velocidad constante como la voz y el video, los cuales son sensibles a los retardos y requieren una velocidad binaria constante para su transmisión.Después tenemos a los tráficos de velocidad variable como las imágenes y el texto (datos), los cuales no son altamente sensibles a los retardos pero si a los errores en la comunicación y requieren una velocidad binaria variable o poco ráfagas.

Fibra óptica como portadora de información

Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: El grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es controlado por medio de computadoras, para permitir que el índice de refracción de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones, entre sus principales características se puede mencionar que son compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad debido a que son inmunes a las interferencias electromagnéticas de radio-frecuencia.

Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay problemas debido a los cortos circuitos

Incremento de la calidad Contar con redes de telecomunicaciones capaces de garantizar que la información en sus diversos formatos será transmitida libre de errores, en otras palabras con calidad.Las comunicaciones digitales se basan en la transmisión de bits “1” y “0” por lo que la calidad consiste en recibir el digito binario originalmente transmitido. Se considera una comunicación con alta calidad cuando se comete un error de entre 109 (1x109) y el mínimo esperado es un error entre un millón de bits (1x10-6).A es te parámetro para medir la calidad se le conoce como Tasa de Errores de Bit o en ingles BER (Bit Error Rate).

Incremento de confiabilidadEs por esto que la confiabilidad que se tiene sobre las redes de telecomunicaciones debe ser cada vez más alta. Esto se logra mediante la implementación de equipos con duplicidad de elementos, equipos y rutas redundantes.Las empresas prestadoras de servicios de telecomunicaciones ofrecen niveles de disponibilidad cercanos al 100%. Un nivel de cinco nueves (99.999%) es altamente deseable para las redes de transporte de la actualidad.En la tabla siguiente se muestran los niveles de disponibilidad que se pueden conseguir, junto con la indisponibilidad y en porcentaje con respecto a un año.

• Mayor coberturaLa globalización de la economía y la ausencia de fronteras entre los países exige servicios de telecomunicaciones acordes. Esto hace que las redes tengan que expandir sus servicios a distancias cada vez mayores (incluso entre continentes)pero esta expansión de cobertura no debe de disminuir la calidad de los servicios prestados.

• Facilidad para su gestión Es necesario contar con mecanismos que permitan la fácil configuración, el monitoreo de toda la red y todas las funciones que generen la información acerca del estado de los signos vitales de red. De esta manera será más sencillo el aprovisionamiento, operación, la anticipación a posibles problemas, así como la pronta respuesta a fallas para la recuperación de la red.

Componentes de la fibra óptica

Componentes de la fibra óptica

El núcleo que consiste de vidrio de cuarzo, tiene un índice de refracción más alto que el revestimiento de vidrio, cuarzo o plástico que lo rodea. A su vez la superficie del revestimiento esta protegida por una cubierta primaria de acrilato. La fibra esta protegida contra esfuerzos mecánicos debidos al cableado, instalación, cambios de temperatura, etc., ya que usualmente se coloca libre en el tubo que forma la cubierta secundaria.

Los aspectos principales para la propagación de luz en las fibras ópticas son: • Que la pureza del material del núcleo sea tan alta, que la atenuación se mantenga dentro de

los límites razonables. • Que los rayos, que por una razón u otra tiendan a cambiar su dirección de propagación, se

mantengan dentro del núcleo de la fibra.

Tipos de cables Patchcord simple CPSSe usa para fabricar latiguillos o para interconectar equipos de audio, video, datos así como instrumentación y control.

Tipos de cablesPatchcord doble CPD/CIPSe usa para la transmisión horizontal de datos y señales en el interior de edificios.

Tipos de cablesCable de distribución interior CDISe usa para la transmisión horizontal de datos y señales en el interior de edificios.

Tipos de cables• Cable interior – exterior armado dieléctrico CDADCable muy robusto con una excelente resistencia mecánica, para instalaciones de interior y exterior con armadura dieléctrica como protección anti roedores.

Tipos de cables • Cable interior – exterior armado metálico CDAMCable muy robusto ideal para las instalaciones en interior, así como en exterior con armadura metálica como protección anti roedores.

Tipos de cables• Cable de distribución interior reforzado CDIRCable muy robusto con una excelente resistencia mecánica y gran facilidad de conectorización . Se usa parala transmisión horizontal de datos y señales en el interior de edificios.

Tipos de cables • Cable de interconexión simple: CPS Se utilizan para la confección de cordones y latiguillos así como para la interconexión de equipos terminales.

Construcción 1 - Fibra óptica2 - Recubrimiento ajustado3 - Refuerzos de aramida4 - Cubierta HFLSFR

Tipos de cables • Cable de interconexión dual: CIPSe utiliza fundamentalmente para la interconexión de equipos terminales.

Construcción 1 - Fibra óptica2 - Recubrimiento ajustado3 - Refuerzos de aramida4 - Cubierta individual HFLSFR5 - Cubierta HFLSFR

Tipos de cables • Cable de distribución interior – exterior: CDI Cable compacto y ligero, que se utiliza para la distribución de datos y señales en interiores de edificios y campus.

Construcción

1 - Fibra óptica2 - Recubrimiento ajustado3 - Refuerzos de aramida4 - Cubierta HFLSFR

Tipos de cables • Cable de distribución de armadura dieléctrica: CDADMuy robusto, totalmente dieléctrico y protegido de los roedores, con fibra de vidrio. Puede ser instalado indistintamente en interiores o exteriores.

Construcción

1 - Fibra óptica2 - Recubrimiento ajustado3 - Refuerzos de aramida4 - Asiento de armadura5 - Armadura de fibra de vidrio6 - Cubierta de Caucho Acrílico-FR